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未來農業 生鮮工廠
【2016-06-24】
未來農業 生鮮工廠
TOM ROGERS 是加州 Central Valley 地區 Madera County 的杏仁種植者，出產的杏仁美味而有營養，且利潤可觀。加州種植者，供給全球 80% 的杏仁產量，創造 110 億美元產值。杏仁種植的需水量很大，六年前來自兩位荷蘭研究者的一項測算表明，生產一顆杏仁就要消耗一加侖水。這僅是 3.8 升制的美制加侖，而不是 4.5 升制的英制加侖，且水需要付費。
此時，技術給 Rogers 先生帶來了幫助。準確地說，他的農場是被無線連接了。濕度感測器被安置在堅果樹中，即時追蹤土壤變化。監測結果被發送至雲端電腦（用於處理不斷增長且資料繁雜的網路服務器）進行處理。處理結果再回饋至農場灌溉系統，通過水泵調節供水。
該系統與溫室內用於蔬菜種植的水培系統相似。每半小時進行一次基於雲計算的用水量校準，與設定適當劑量的肥料混合，通過壓力水管，為每棵樹提供精確噴灑。經驗表明這種方式可促進植株吸收水分。在這個系統到位之前，Rogers 每週進行一次灌溉。利用這種新技術後，他比過去節約了 20% 用水。這不僅節省了金錢也獲得了讚譽，因為加利福尼亞遭受了長達四年的乾旱，節約用水不僅是社會責任，也是經濟考量。
與 Rogers 先生農場相類似的還有種植開心果、核桃和葡萄的農場，這些作物均屬高價值、且需水量大。此類農場屬於精準農業前沿，被稱為「智慧農業」。不僅水果和堅果種植者受益於精準農業，美國中西部大部分地區的大田作物，如玉米和大豆也正在高科技化。播種、澆水、施肥和收穫均由電腦控制，甚至其生長的土壤也處於全面監測中。
農場越來越像工廠：通過嚴格地控制，生產可靠的產品，盡可能不受變幻莫測的自然氣候的影響。由於更好地瞭解 DNA，農場上的動植物處於嚴格地控制之中。精確的基因控制，也稱為「基因編輯技術」，使得改變一個作物或動物最基本的遺傳單元成為可能。「基因組編輯」不涉及種間的基因轉導，而是與常規作物育種所依賴的突變類似，是一種更可控的方式，因此希望它能更容易被消費者接受。
瞭解某一作物的 DNA 序列也意味著育種可變得更加精確。不需要等到植物完全成熟就能判斷其是否具備你想要的特性，提前快速瞭解基因組資訊就可以得到這些答案。
這種技術在硬體、軟體和「生命件」上均發生了變化，超越了大田作物、園藝作物和畜禽飼養領域。養魚業也將從中得到極大促進。而室內園藝屬於最受精確控制的農業類型，將持續進一步改變。
在短期內，這些進步將通過降低成本及提高產量增加種植者利潤，同時消費者（食用者）也將受益於由此帶來的低價。然而長遠來看，這些進步有助於回答越來越緊迫的問題：未來，如何使地球土壤和海洋免於不堪重負，且保證滿足世界人口對食品的需求？從現在到 2050 年，世界人口可能會從目前的的 73 億人上升至 97 億人。他們不僅需要飽腹，更希望吃得比現在更好（見圖表），因為屆時將有更多的中等收入人群，許多人都很富足。
聯合國糧食和農業組織（負責關注此類問題的聯合國機構），於 2009 年發表了一份報告。報告指出，到 2050 年，農業生產必須增加 70% 才可能滿足預期的需求。由於大多數適合耕種的土地都已被開發利用，因此這種增長必須來自更高的產量。農業在過去已經經歷了產量提高的變革，包括第二次世界大戰前的機械化，及在 50 年代和 60 年代的綠色革命，引入新的作物品種和農業化學品。然而重要的作物，如水稻和小麥，其產量在部分密集耕種的地區已經停止增長。通過現有最佳種植技術的推廣，無疑可以增產，但超越這個平臺期需要技術的進步。
這將是一個挑戰。因為失敗成本太高（搞砸一整個種植季收穫），種植者對於改變極其敏感且質疑。然而如果精準農業及基因組學研究能發揮其預期作用的話，新的變革將值得期待。
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