以色列農業研究機構Volcani中心(三):黑科技賦能新時代農業發展
在前兩期中我們提到,以色列能夠克服天然條件的不足,成為農業強國,與其農業科技的發展是密不可分的。那么以色列的農業先天條件有多貧乏呢?
雖然以色列人口稀少,但其國土宜居土地不多,人口集中在地中海、中北部等氣候濕潤地區,大多居住在城市,農村人口僅占不到20%,農業勞動力更是只有7.5萬人。以色列的可耕種面積也不充裕,僅20%適合耕種,僅為4200平萬公里(約630萬畝)。而由于氣候長年干旱或半干旱,接近半數土地需要人工進行灌溉。
作為世界領先的科技強國,以色列在農業的科技研發和應用自然不會落后。應對各項先天不足,以色列科學家們都一一找出了對應的解決方法:
【水資源短缺】——海水淡化技術
【干旱/半干旱土地占比超60%】——培育耐旱新品種、滴灌技術
【勞動力短缺】——機器人/自動化技術、種植新技術
【距離出口目標國遠】——保鮮技術延長貨架壽命、食品加工技術
下面,我們接著介紹Volcani中心在健康食品、精準農業、農業自動化/機器人等領域的“黑科技”。
健康食品、食品加工
據統計,在北美和歐洲等國家,分別有1%和0.5%的兒童及成人對花生過敏。在美國每年有100-200個病人死于花生過敏。隨著花生食品的廣泛食用,花生過敏人群不斷增加。在亞洲一些國家和地區,花生制品也是引起兒童食物過敏的主要致敏原之一。中國醫學科學院變態反應研究人員對就診病人統計發現,約有4%的病人對花生過敏。
Volcani與Shiba醫學中心、NRS代理公司合作的這個用于治療和預防花生過敏的天然產品目前已經投入市場,尤其針對嬰幼兒市場。2015年,花生過敏市場規模約為43億美元。預計到2025年將達到113億美元。
紅葡萄酒中的白藜蘆醇已被證實確實擁有預防癌癥和糖尿病、以及促進心臟健康的功效。不過除紅葡萄酒外,現在從其他途徑也一樣能獲得白藜蘆醇。Volcani中心已經實現通過用高白藜蘆醇培育葡萄組織,不受葡萄種植、釀酒工藝等環節影響,在工廠里量產具有和紅酒一樣功效的功能食品。一顆糖果的白藜蘆醇就相當于一杯紅酒的含量!
畜牧管理新科技
Volcani中心對動物性食品的研發處于世界領先水平。養殖場可用Volcani中心最新研發的技術,通過掃描雞蛋,即可對未出生的小雞進行性別識別。
Volcani開發的高科技畜牧監控系統也同樣被用于以色列的肉牛農場。全天候的檢測系統包括了自動跛足檢測、自動身體狀況評分、自動早期發現產犢病、精準投喂養、提高飼料效率的動物RFID技術、農場設計模擬軟件等功能,在縮減農場的管理成本的同時,提高了肉牛和牛奶的產量。
身上帶有5個“運動手環”,針對脂肪、蛋白質、血糖、體重、飼料進食、活動狀況、躺臥時間、反芻時間等生命體征進行24小時實時監測的以色列“高科技”奶牛,平均年產奶量可達14000公斤,是全球平均產奶量的兩倍。
精準農業
此外,有賴于人工智能和機器視覺等技術的加持,Volcani的精準農業解決方案也處于世界領先水平。從建立農業大數據平臺,到作物種植的規模化、集約化實時監控管理,對農業生產決策進行分析和調整,農產品溯源等,都有完整的解決方案。
通過輸入單果圖像數據,Volcani開發的AI進行深度學習后,已可以對無人機監控的監控圖像進行產出預測,比傳統技術預測的準確率高出4-16%。
人工智能可以對無人機監控種植園圖像進行分析,識別出棉花種植的生長異常和異常程度,精準定位到異常的棉花植株。
在Volcani的精準農業解決方案中,無人機的監控除了可見光監控,也應用了紅外線、激光雷達等常見于地理測繪的技術。應用這些技術,可以監控果園的灌溉(尤其是滴灌)情況,并隨時對某一片區進行調整。
為了應對農業勞動力短缺的情況,以色列從八十年代已開始研究農業自動化,提供農業人口的勞動效率。如今,Volcani研發的農業機器人和自動化設備在農業生產的枝葉修剪、果蔬采摘、噴淋、分選、甚至石榴籽的分離等環節,都已進入生產應用。
由于對工作環境比較高,目前全球范圍內農業機器人的應用主要在封閉環境進行。如在這個溫室垂直農場的西紅柿種植項目中,這個搭載了紅外攝像頭的機器人可在溫室排列中自主行走并自行識別果實,加上不同功能的機械臂后可進行不同的作業,如修剪、噴灑、采摘等。
Volcani的精準農業和農業自動化創新技術對每一株作物進行個性化栽培,提高了灌溉和施肥的效率,不僅產量得到提高,浪費和環境影響也減到最小。根據2014年的估計,全球農業機器人市場預計將從10億美元增長到2020年的180億美元。利用數字化手段改善農業經營管理,不僅僅是在市場和營銷領域的噱頭,而是從田間到餐桌全鏈條的創新。
到此,我們對以色列農業研發機構Volcani中心尖端農業科技的介紹暫告一段落。未來有機會我們還會介紹以色列在農業領域的更多創新技術和資訊,敬請期待!如您有Volcani中心的技術有對接需求,請隨時和我們聯系,我們將竭誠為您服務對接。