未来农场为数字创新提供肥沃土壤

在美国伊利诺伊州中部的一个小农场，人们正在试验最新的农业技术和方法。

在美国玉米种植中心地带，有许多玉米和大豆农场，这个占地 152 英亩的农场在各方面都与周边绵延数英里的其他农场并无二致。但这座农场的与众不同之处在于，它专注于数字农业——包括有助于按照土壤类型选择种子的智能运算系统、用于病害检测和预测的传感器、以及用于精准控制杂草的无人机。

欢迎来到先正达集团的未来农场。该农场采取、应用并推荐由先正达和其他供应商提供的创新技术。“这是我们的数字农业试验场，”未来农场经理兼先正达数字解决方案负责人 Bill McDonnell 说。

创立于去年的未来农场犹如一条纽带，将先正达关注处于萌芽阶段技术的研发团队、先正达数字化团队以及先正达所服务的种植者的商业运营紧密相连。

这处试验农场让先正达能够依托于已经在现实环境中通过试验和测试的产品，为种植者提供有据可循的建议。这样一来，农民就不必自己付出时间和资源去进行产品遴选和试验。

McDonnell 说：“我们在这里所做的一切都是商业级的。我们想找出这样一个答案，对‘这对种植者是否有价值？如果规模从 20 英亩扩大到 2,000 英亩乃至 10,000 英亩，它是否仍有价值？’的答案”

由数据驱动的全方位评估

未来农场位于 McDonnell 家族经营了 100 多年的玉米和大豆农场的范围内。这样的地理位置有助于有利评估新兴技术是否能满足实际农场的日常要求。

未来农场广泛使用航拍成像、传感器、可编程设备和其他数字技术。先正达使用实地研究产生的数据来开发产品，并收集全方位评估信息，以便通过先正达的 Cropwise 数字农业平台与客户分享。

项目面积从 20 英亩到数百英亩不等，有时甚至会拓展到该州其他地方的农场中。例如，一个名为“Bin Buster”的项目正在总计占地 400 英亩的土地上评估氮素使用和土壤健康状况，该项目覆盖了未来农场以及伊利诺伊州的另外四个农场。

在其所有项目中，未来农场都力求推进有高潜能提高产量和可持续性的农业解决方案。但同样重要的是，未来农场也力求通过所谓的“快速失败”方法，辨别性能（不论是单独使用时的性能，还是与其他产品结合使用时的性能）不尽人意的技术。

McDonnell 说：“我们的初衷是了解哪些技术能给农民创造价值，同时分辨出效果不佳的技术，从而及时得出结论并继续评测其他技术。”

未来农场目前在同步开展十来个项目，其中既有小型试验项目，也有持续数年的大型项目。其中包括：

• 病害建模。气象和病害信息通常在单独的数据流中生成。但这次试验中启用了一个气象站（记录温度、降雨量、湿度等），同时配合一台为病害建模搜集数据的病害捕获设备使用。该项目正在评估结合运用这两种技术能提供怎样的综合信息。例如，如果在特定天气条件下发现病害孢子，那么这种证据可能表明病害传播的几率更高，从而根据天气条件自动触发，向种植者提出警报。
• 种子选择智能运算系统。去年，未来农场对两种玉米杂交品种的性能进行了评估，一种是由先正达专利的智能选种运算系统根据土壤类型推荐的品种，另一种则是在未使用该算法的情况下选择的品种。运算系统推荐的杂交品种性能优异，每英亩产量大约为 25 蒲式耳。该项目现已扩展至 8 种玉米杂交品种，种植面积超过 260 英亩。有关杂交品种性能的数据将有助于完善先正达人工智能工具，惠及世界各地的农场。
• 杀菌剂应用。第一阶段试验评估了使用地面喷洒机和无人机在 20 英亩玉米作物上施用杀菌剂的情况。地面喷洒机相较于无人机在整体容积和喷射范围优势显著，其容量为 1000 加仑，而无人机为 2.7 加仑；喷雾宽度为 90 英尺，而无人机为 20 英尺。但值得说明的是，使用这两种方法时的成果并无差异。因此表明，无人机非常适合于有针对性的应用。
• 杂草逃逸。 这项试验考察无人机图像识别能力以分辨杂草生长状况，通过观察在当季中和当季后期大豆田中和周围杂草蔓延（也就是杂草逃逸）的情况进行分析。随后对症下药，同样使用无人机在需要的位置精准施用除草剂。这样的流程“极其有效”，McDonnell 表示说。“我们发现，我们能够高效地完成所有这些任务。”
• 土壤分类。这项新的试验将探索如何使用安装在现场设备上的传感器进行土壤分类的方法。收集到的数据将用于识别田间土壤类型发生变化的区域，并根据土壤类型的变化分析建立播种和施肥的可变用量方案。
• 大豆种群。 由于种植的大豆质量各异，再加上其他一些因素的影响，种植者通常在一块土地上种植的超过最佳产量所需的大豆数量。今年夏季开展的一项试验正在检测这种传统方法，该试验将根据土壤类型和种植日期评估理想的大豆种群，即每英亩的播种数量。假设：根据土壤类型和种植日期的不同，最佳大豆种群随之有所差异。如果事实证明了这种假设的正确性，意味着该方式可以提供更出色的种植效率和节约成本成本节约。
• 优化氮素使用。过度施肥效率低下，而且可能给环境造成负面影响。田间实践会如何影响所应用的施氮量？Bin Buster 项目旨在寻求有助于优化氮素应用的技术和实践。与此相关的是，这项试验还在深入研究土壤健康，以及如何使用传感器等数字工具来确定土壤特性。这反过来将有助于建立可用于监测土壤健康状况、适当调整氮素施用量以及跟踪可持续性改进的指标。

发掘产品协同效应

在众多项目中，未来农场使用了多种先正达产品，包括 GoldenHarvest 和 NK 种子，以及提供作物保护的 Acuron、Boundary、Halex GT、Miravis 和 Warrior 品牌产品。

与此同时，实验纳入了先正达合作伙伴的产品和技术，以模拟当今农场的多样化环境，并寻找产品组合有可能带来重大突破的场景。

McDonnell 说：“通过同时测试多种不同的技术，我们就能够探究它们之间是否存在协同效应。

未来农场的种植季持续大约 6 个月，从 4 月初到 9 月。由于天气条件有利，今年的春播工作进展顺利。

在接下来的几周里，传感器、图像和传入的数据将开始让 McDonnell 实时了解玉米和大豆作物在入夏时的健康状况。随后，先正达的商务和农艺团队将更广泛地分享这些宝贵的知识，以便世界各地的种植者都可以从数字农业的最新发展中受益。