无人机检查田地里的杂草，机器人瞄准并治疗农作物疾病。这听起来可能完全是科幻小说里的情节，但实际上已经发生了，至少在一些实验农场里是这样。最近，来自不同研究所的研究人员正在利用人工智能和智能设备研究可持续的农作物生产。
波恩大学PhenoRob卓越集群的研究人员正致力于推进农业智能数字化。在这一发展进程中，需要考虑一些重要的研究问题。
波恩大学正与于利希研究中心、圣奥古斯丁弗劳恩霍夫研究所、明兴贝格莱布尼茨中心以及哥廷根甜菜研究所携手合作，致力于一个宏伟的目标：通过运用新技术和人工智能（AI），使农业更加环保高效。
这些研究人员来自生态学、土壤科学、植物科学、计算机科学、大地测量学、机器人学和农业经济学等不同领域。在最近发表的一份报告中，他们重点阐述了他们认为在不久的将来需要优先解决的重要步骤。
PhenoRob的研究人员在研究中还展示了现有技术能够实现的功能。例如，他们可以构建农田的数字孪生模型，并利用传感器持续采集各种类型的数据。这有助于检测诸如根系生长或土壤中释放的氮化合物等情况。
核心亮点: 利用人工智能实现可持续农作物生产
谈到这些问题，PhenoRob卓越集群成员Hugo Storm表示： “一个解决方案可能是使用智能数字技术。我们已经确定了一些关键的研究问题。”
- 其中一个与 关注农田 随时监测。这样可以及时发现任何营养缺乏、杂草生长或害虫问题。
- 卫星图片可以提供总体的概念，但无人机或机器人可以更好地进行近距离观察。
- 机器人可以一步一步地走遍整个田地，甚至 检查每家工厂的状况.
大多数此类问题都可以通过更智能的方法来减少。例如，我们可以只在杂草丛生的区域喷洒除草剂，而不是对整块田地都喷洒；我们可以逐一治疗病株，并且只在真正需要的地方施肥。
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目前的情况
目前，地球养活了超过8亿人口，这主要归功于现代高效农业。但这项巨大成就也带来了更大的负面影响，因为现有的耕作方式正在破坏生物多样性。合成肥料的生产会产生温室气体，而农业中使用的化学品则会污染水源和环境。
萨宾·塞德尔博士与斯托姆一起整合了这份出版物，她说：“一个难点在于如何将所有这些信息联系起来。”
赛德尔博士补充道：“例如，什么时候低分辨率就足够了？什么时候需要更精细的图像？无人机需要如何飞行才能最大限度地提高效率，以便查看所有作物，特别是那些面临风险的作物？”
利用人工智能和智能设备实现可持续作物生产是可行的，但要充分利用这种数字化变革，农民需要了解其优势所在。因此，在某些地区，农业数字化变革已近在眼前。
