科技改变苏格兰农业，无人机与AI助力农场高效管理
快速阅读: 苏格兰农民利用无人机等高科技工具提升农业生产效率，减少化学品使用，降低成本。技术进步和人工智能的应用正改变苏格兰农业面貌，但仍面临资金和技术差距的挑战。
旋翼在田野上空嗡嗡作响，一个黑色身影缓缓前行，扫描着地面。它在某个位置悬停片刻，稍作下降，向下方绿色的田野喷洒液体，随后飞向远方。
那么，刚才发生了什么？
这是一架特制无人机，能够从旋翼臂释放化学物质，正在对需要施肥的一片田地进行喷洒，之后飞回操作员身边。这种做法与传统的大面积施肥方法截然不同，后者通常是为了覆盖整个田地，希望某些区域能获得额外帮助。
这些无人机已经在世界各地广泛使用，只是苏格兰农民利用高科技工具之一。从无人驾驶拖拉机到佩戴健康追踪器的奶牛，技术进步和人工智能的发展可能会永远改变苏格兰农业的面貌。
詹姆斯·布莱德是苏格兰首批提供农业无人机技术服务的人之一，通过他的公司SkyPin Drones，他持有多种无人机的飞行许可，利用这些无人机帮助农民勘测土地、分配化学品和播种，配备了先进的摄像头和喷洒系统。
“无人机上的摄像头可以捕捉植物反射的光波。”布莱德解释说，“这种反射来自植物吸收某些光波并反射其他不需要的光波。这可以显示作物生长健康的地方、存在问题的地方，甚至没有生长的地方。”
这项技术使得布莱德能够通过植物反射的光线区分外观相同的两株植物。当这些数据输入专用软件系统时，会生成一幅详细的彩色编码图像，显示需要特别关注的田地部分。一旦识别出问题区域，无人机可以在几分钟内飞越该区域，喷洒特定区域，然后返回。
这些摄像头还为农民收集了大量额外数据，它们在勘测地面时生成的地图可以精确到单个草叶，使农民能够详细了解农场的构成，揭示从地面难以发现的问题区域。
利用这些地图，农民可以预测暴雨时的水流路径，看到杂草侵入田地的位置，甚至统计其土地上的鹿的数量。布莱德表示，这种方法可以减少苏格兰各地田地使用的化学品量，同时降低农民的成本。
“通过更有效率地施用化学产品，我认为农民将节省大量成本。”布莱德说，“但我认为准确的数据收集同样非常重要。这些无人机可以收集大量数据，但如果农民不能有效地或经济地使用这些数据，那将是无用的。因此，我认为未来将看到人工智能开始发挥作用。”
通过利用无人机等农业技术以及日益复杂的AI平台，农民找到了适应行业在过去一年面临重大挑战的方法。根据苏格兰政府的《苏格兰农场企业调查》，2023-24年个别农场企业的收入比上一年下降了超过50%。
这些数字每年都有所变化，可能受到恶劣天气条件和饲料价格等因素的影响，但下降趋势表明农民面临的压力越来越大，利润率缩小，成本增加。
尽管有这些统计数据，随着用于减轻风险和提高农场生产力的技术和方法不断进化，利用全球最新的创新成果，仍存在增长的机会。
在中国，参与农业实践的无人机数量估计超过50万架。这些无人机被授权喷洒农药和运输农作物，而根据现行规定，英国运营商不允许进行可能携带危险材料的空中分发。
“从根本上说，许多农业实践与过去相同。”苏格兰农村学院（SRUC）综合家畜遗传学教授兼研究负责人艾琳·沃尔说，“但在过去的十年里，我们看到了可用工具的迅速发展，这些工具可以为农民提供实时决策支持。”
实时决策支持农民的形式多样，但在SRUC，Wall的研究重点是开发技术，以收集农场动物的基因组和遗传信息。“我的研究集中在遗传学和基因组学上，过去五六年里发生了巨大变化。现在，我们不仅使用传统的家谱信息，还利用基因组信息和人工智能创造新的特性，”Wall解释说，“例如，我们利用AI预测牛结核病状态、怀孕状况等，然后将这些信息与基因组数据结合，帮助农民培育适合其生产系统的动物。”
通过这些系统收集关于牛群的深入信息，Wall的方法可以提醒农民哪些动物更适合繁殖，从而培育出更健康、更有经济效益的后代。随着更多数据的积累，农民还可以在不需要兽医逐一检查每只动物的情况下，识别疾病的早期迹象。
“你可能会问，为什么兽医和农民要这样做？因为如果能在问题发生前解决，兽医就不必出诊，”Wall说，“但实际上，这是提供全面健康管理。以前他们外出治疗跛足的奶牛，现在则是与农民合作，确保奶牛不会出现跛足。”
这种将人工智能与农民及农业专业人士已有的实践知识和技能相结合的农业技术方法，正在苏格兰各地的农场发挥作用，但同时也面临着采纳和设备平等访问的问题。
理论上，如果某个养羊户有能力投资于所有羊只的可穿戴健康追踪器，并且确实这样做了，一切应该顺利。养羊户现在可以跟踪所有羊只的状态和位置，而无需在荒野中寻找迷路的小羊。
然而，现实中，养羊户将面临存储和处理所收集数据的成本压力。几乎每项技术都存在这些隐性成本，迫使养羊户支付多项服务费用，以解读和存储可能在未来为其节省资金的数据。
“从作物的角度来看，某些设备的初始投资可能非常高，”Wall说，“对于那些利润微薄甚至依赖补贴的农民来说，这可能会加剧我国的技术差距。”
如果小农场和农民无法跟上几乎每天都在演变的技术购买需求，他们可能会被能够承受适应时代成本的大农场超越。通过聘请训练有素的员工并投资于复杂的系统来分析和利用所收集的数据，这些大农场不仅可以在苏格兰增加其利润份额，还能降低成本，挤压小农场的生存空间。
为应对这些挑战，苏格兰政府于7月启动了未来农业投资计划（FFIS）。该计划旨在提高农民的业务效率和韧性，同时提升农场的环境表现。目前该计划2025/26年度的资金为1400万英镑，NFU苏格兰分会主席Andrew Connon认为这一数额需要增加。
“FFIS是一个向前迈出的重要一步——简单、集中且有影响力，”Connon在给农村事务大臣Mairi Gougeon的一封信中写道，“但如果资金不能满足需求，我们将在行业迫切需要行动的时候失去动力。”
该计划允许向农民提供高达20000英镑的前期付款，但据NFUS报告，该计划收到了大量的申请，远超可用的补助资金。
对此，NFUS呼吁政府立即为今年的计划追加500万英镑资金，这部分资金将从食品加工和营销支持计划中调拨。工会还要求提前部分使用2026/27年度计划的2600万英镑预算，以覆盖重新分配资金的成本。
“这一需求表明，苏格兰的农民和克罗夫特人无论规模大小、类型或地理位置，都准备投资于自己的未来，”Connon说，“不仅是为了盈利，也是为了实现苏格兰政府在气候、环境和韧性方面的目标。”
尽管农业部门面临诸多挑战，但处于农业科技前沿的人士对苏格兰适应技术革命的能力持乐观态度。
沃尓说：“我认为苏格兰在这个方面有一个非常独特的机遇。我们拥有真正的农业科技技能，是全球领先的人工智能中心之一，而且苏格兰内部有着多样化的农业类型。”在苏格兰，超过500万公顷的土地用于农业——占全国总面积的66%。这些农场的产出从畜牧业到谷物、牧草和马铃薯，遍布构成苏格兰的多变地貌。由于这种地形和农业类型的多样性，沃尓认为创新的潜力巨大。
“苏格兰真的可以成为推动人工智能和其他工具的试验场，”沃尓说，“我们具备微工程能力，能够真正开发出下一代价格合理的装置和机器人，这些设备价格实惠，可以降低利用这项技术的门槛。我认为苏格兰作为一个整体，真的可以成为服务于人工智能时代的农业科技中心。”
霍利鲁德通讯
霍利鲁德提供全面覆盖苏格兰政治的报道，以其获奖的报道和分析而著称：
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