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未来农业与健康肥料“报告人:许秀成”

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发布时间: 2017-04-18
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未来农业与健康肥料“报告人:许秀成”

 

一、未来农业

1、大数据与云技术

我们大家知道大数据与云技术是现在我们的方向,所有的东西都在监控之中,各种传感器使监控无处不在,一切都被记录,一切都被分析!每天新产生2.5 ×1018字节大数据(Big Data) “云计算” (cloud computing)是拥有几千台独立计算机或大型计算机所组成的数据中心。因为以前的程序在绘制服务器图标时会在图标之外加一个圆圈。从网络图来看,多个服务器便会形成几个相互重叠的圆圈,看上去就像云彩一样云计算对大数据进行分析、预测、释放出数据的隐藏价值。大数据是现代农业的引擎精准农业的核心是农业大数据与云计算,精细准确地调整各项土壤和作物管理措施,最大限度地优化使用各种农业投入(如化肥、农药、水、种子等的投入量),以获取产量和效益的最大化;美国是世界上最早提出并实践精准农业的国家。目前有60%~70%的大农场采用了精准农业技术,主要应用于中西部大豆、小麦、玉米和部分经济作物。

2、智慧农业

智慧农业是更好利用物联网(Internet of things )、大数据、云计算、人工智能、3SGISGPSRS)技术、自动控制和手机互联网等现代信息技术。 在农业生产的各个环节实现“精准化种植” 、 “可视化管理” “互联网销售” 、 “智能化决策” “社会化服务”,全程智能化管理。有智能感知系统的大田除草机器人可确定农田中的杂草,并将它们清除;

施肥机器人可在不损坏作物的情况下,通过机载多光谱相机对作物的需肥量进行评估,配施合适的剂量;采摘机器人可以采摘蔬菜和水果,西班牙一家公司开发的机器人通过摄像头识别和采摘成熟的草莓。

3、关于美国

关于美国谁是农民?美国宽泛的定义:任何每年生产价值超过1000美元农、畜产品的人。2015年大约有230万人在从事这些:130万的人后院种植有东西;约有70万人生产价值不到25万美元的商品;真正商业规模操作的仅约30万人,他们种植、畜养了85%的农业产值。 美国是农业大国,但农业产值仅占美国经济1.2%2015年美国可耕地约1.52亿公顷,牧场5.6亿公顷。约有220万个农场,每个农场平均面积约170公顷。2015年,农民出售农作物获得1920亿美元,出售牲畜获得1870亿美元,得到政府110亿美元补贴。约30万人,他们种植、畜养了85%的农业产值(1920+1870*0.85=3221.5亿美元。美国农业的最大优势农业生产的盈利性从根本上保证了农业的吸引力。爱荷华州全职农民年收入基本都在5万至7万美元以上,有些农民可能会达到10万至25万美元,一般要比城市居民平均收入水平高。美国未来农业对硕士学位的需求在不断的增加。可喜的是中国农业大学张福锁教授培养的大批博士、硕士生已经工作在农业第一线。我国应出台政策,鼓励硕士生到农村去创业。我国智慧依附于资本,知识分子与资本家是雇佣关系;美国是合伙人。不转变关系,可能难以改观!

4、以色列大数据对于农业的作用

农民需要测量和了解种类繁多的数据,包括天气数据、GPS数据、土壤细节、种子、化肥和作物药剂等,充分利用这些数据对于土地进行长期管理和短期模拟,以实现产量和利润的最大化。种子、肥料、药剂的供应商需要接收所有的这些数据,将其放入统一的模型中,并使用专用算法,以便向农民提供最优化的解决方案和服务。

GBI:基于生长的灌溉技术,以色列SupPlants Growth-Based irrigation(简称GBI) 基于生长型的灌溉技术,可以利用传感器和一些其他的方式对作物进行持续的检测。将这些数据传输到云计算中心,使用独特的算法计算出摄水量对作物生长的影响并且更新灌溉系统来适应作物任意的水量需求。

 

二、肥料领域颠覆性创新

当今肥料利用率低,植物对太阳能的利用率更低。表明植物生长处于低效能状态下,进行颠覆性创新有可能以更少的肥料、更高的能量利用率,使作物高效生长。肥料领域颠覆性创新应该与影响植物生长的其他因素集合才能达到最大效果。

1、肥料领域颠覆性创新的理论依据

宇宙同源,等离子体是宇宙中最普遍存在的高能物理状态,它具有宇宙的普遍性及高能量态的特性,低温等离子体可以推动肥料在植物体内有效的运转。天人合一,要为动、植物生长创造接近自然的环境。天人合一的关键词是顺从。动植物同理,对人的研究成果可以用于植物,对人健康有利的因素,也对植物生长有利。通过基于植物营养规律的养分调控,将普通化肥改性为增值肥料,将单质化肥改性为高效单质化肥;基于植物生理学,精准供应最低量的全面营养;通过以化学肥料为基础,与物理因素相结合,借助于高能物理、纳米、亚微米、开启植物次生代谢等高新技术手段的颠覆性肥料创新。达到至2030年我国化肥施用量比2016年减少近一半。

2节肥经济效益分析

将折纯化肥产量从2015年的7123万吨到2030年减至3800万吨, 减少3323万吨,以折纯化肥生产成本每吨3500元计,生产企业节省1163亿元;实物化肥产量从2015年的16360万吨到2030年减少至8800万吨,减少7560万吨,以每吨购肥成本3000元计,农民节省施肥成本2268亿元 。每年少施7560万吨实物化肥,每吨化肥的环境修复成本以150元计,每年减少因施肥造成的环境修复费用113亿元。将我国化肥施用量减少近一半,每年将为国家、肥料企业、农民减少开支高达3500亿元。到2030年,我国1.2亿ha耕地施用3800万吨化肥,按耕地面积计施肥水平317kg/ha,低于以色列365kg/ha ; 复种指数1.21.44亿ha,施化肥3800万吨,按播种面积计施肥水平263kg/ha,接近日本259kg/ha

2015年,整个肥料产业的主营业收入9477亿,销售利润为333.7亿元,利润率仅为3.5%, 远低于农业投入品的正常利润率10%。未来14年中把肥料产量减少1/2,将肥料品质提升,正常利润率10%、农化服务附加利润10%,使每吨利润从3.5%提高至20%,肥料产业利润从2015年的334亿元 到2030年增至760亿元。这是有利于国家、农民、企业的好事 。

 

三、健康肥料

根据《医学营养学》人体矿物质:必需常量元素:钙、磷、镁、钾、钠、氯、硫7种;

人体必需微量元素8种:铁、锌、碘、硒、铜、钼、铬、钴;人体可能必需的微量元素5种:锰、硅、硼、钒、镍;具有潜在的毒性,但在低剂量时可能具有人体必需功能的微量元素,包括氟、铅、镉、汞、砷、铝及锡共7种。

1、新观点! 毒物低剂量可引起人体的毒物兴奋效应(Hormesis

它是一种适应性应激反应,这种应激反应激活了人体内细胞的修复和维护系统,对人体是有益的,而剂量提高则毒性急速增加。含砷的砒霜如此,二噁英亦如此。毒物学研究还表明,即或是水果、蔬菜吃太多也不好,它们均遵循:First good,Then bad的原则。这意味任何对健康有利的”好“食品不要每天都吃,对健康有害的”坏“食品也不要一点都不沾边。

2、补充微量元素,国际肥料工业协会(IFA)的建议

2013年IFA发起了“施肥于作物,改善人类健康(Fertilizing Crop to Improve Human)”的活动,通过提高肥料中的关键营养元素锌、硫、碘、硒(这些都是人类所需的营养元素)来克服土壤、动物、人类对这些元素的缺乏;儿童缺钙光长个日本学者:儿童体型仅身高增加看起来外观不错,若没有伴随横的成长出现,是不平衡的成长方式,骨骼容易受损,是缺乏钙的症状之一。若均衡而适量地摄取钙质,身高会是中等的。

3、补钙不能忘补镁

镁是人体健康的催化剂镁缺乏加速人体衰老脾气不好,可能缺乏钙、镁、B族维生素钙与镁以21的比例摄取,被人吸收的效率更高睡眠质量不高要补钙、镁、锌

4、钙、镁、锌同补

走神、疲惫、失眠,当考生遇到这些状况时,家长们仅仅以为这仅是学习太累或压力太大导致的,很少有人知道,这很可能是缺钙引起的。

5、无机元素对病虫害的关系及其机理

遇到农作物病虫害,通常利用农药来灭除,中外学者研究发现:许多中微量元素不足是导致作物抗病力下降,引发病虫害的主要原因之一。平衡供应作物不同营养元素能起到植物“健身防病”的作用

6、多使用钙镁磷肥(FMP

化学成分磷(P2O5) 12-18% FeO 0.5~1% ,钙(CaO20-35% MnO 0.1~0.3%,镁(MgO8-15% ZnO 50~200 mg/kg ,硅(SiO2) 20-30% CuO 10~66 mg/kg 有效的总养份达80%以上。市场价位在800-1200/t,是富含中微量元素、适合大田作物的经济实惠好肥料。 

 

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