无人机在短时间内获取大量数据改进精准农业

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美国北达科他州法戈
2014年4月21日
作者：北达科他州立大学农业综合企业和应用经济学系助理教授Juan Murguia

无人机可能成为改进精准农业的下一代工具。到2015年9月，预计美国联邦航空管理局将规范无人机的商业使用。除了它们在执法方面的使用，由于涉及到隐私问题，无人机在城市地区的使用可能会受到限制。

因为农业是在农村地区，覆盖面积大，很多企业都在努力推动无人机的应用，以便改善农场管理。

精准农业是一种基于对田块内和田块间作物变异的高频率测定进行农场管理的理念。这允许农民对相对较小单位面积和在较短的时间内作出决定。

GPS和全球导航卫星系统技术以及变速农机具允许发展精准农业。无人机将允许在短时间内收集大量数据，从而促进精准农业的发展，使农民可以直接从整个群体获取数据而不是仅仅从田间样本获取数据。

玉米将是从无人机受益的作物之一。当前推荐的玉米采样建议是在每1,000株采1株。这可能会造成对作物状况的估计错误，可能导致农民作出错误的决定。

今天，作物出苗后追施氮肥是根据每块农田中所取样本的平均值而定的。这意味着农田中一半施氮过多而另一半施氮太少。使用可变速追肥器，施氮水平可以随时调整，以便增加产量和降低成本。更进一步，提高后出苗后氮肥施用精度可以减少春季和秋季施用氮肥。这将减少施氮总量和氮素流失。

在我的研究中，我正在就无人机对农业经济的影响及农场管理的影响进行量化。现有播种、喷药和施肥用的的可变速技术将允许利用无人机采集的数据来提高产量。

不过，最有意义的是在生长季追肥的变速调整比以前更加精准。减少氮素损失将十分显著，并允许减少氮素的流失，将来氮素流失可能会受到限制。即使在今天，由于时间的限制使农民愿意在播种前施肥，但是，新设备将会解决这一问题。

一个例子是新设备增加了施肥速度。另一个例子是使用更多的无人驾驶的机械，如拖拉机，这可能会大大改变未来对劳动力的需求，从而加剧农民之间对土地的竞争。

无人驾驶在种植业中变得越来越常见，无人机将来会像农田里的自走式喷雾机一样普遍。