芒种时节,某地为何无人收割小麦

芒种刚过,全国都陆续进入了麦收时节。对于小麦的驯化种植,已经有了万年的历史,但麦子的收割方式,却在几千年的时间里都没有发生变化。科学技术的进步,彻底改变了这一行业,而 AI 等方法的介入,正在加速这一进程。无人驾驶收割机,卫星数据和计算机视觉的使用,也许会让人们从田间彻底解放出来。

过了芒种时节,大部分地区都陆续进入了农忙的阶段。芒种就是有芒的作物,如大麦、小麦等已经成熟,正式进入收获的环节。

但这个时节天气容易突变,收麦等工作需要争分夺秒,所谓「春争日,夏争时」,农业生产进入了夏收、夏种、夏管的「三夏大忙」时节,收割小麦也会被称为「虎口夺粮」。

面朝黄土背朝天的小麦收割,正在成为一种历史记忆,随着科技的发展,新的方式正在逐步改变这种传统。

小麦:牵动人类命运的重要作物

在赫拉利的《人类简史》中,对于农业革命的论述里,有这样一个说法:不是人类驯服了小麦,而是小麦驯服了人类。

而他给出的理由是,小麦的种植需要花大量精力,人们为了饱腹,只能精心呵护它们,对其松土施肥烧水捉虫,并且从游牧变为定居。

人类在历史长河中做出的选择 —— 小麦,也一定程度影响了自己的进化,比如长期的劳作生活,让人类患上了一些新的疾病,比如腰间盘突出等,但这些并不影响我们对小麦的依赖。

小麦种植至少已有 1 万年的历史

小麦作为一种主要的粮食,很大程度地改变了人类社会结构,即便是今日,小麦也稳居三大谷物之一,而花样百出的面食文化,则让我们越来越离不开小麦。

同时小麦的种植历程,也成了人们生存斗争的一个环节。临近麦收环节,如何将辛苦劳作的麦子收割入仓,也几乎是一部科技奋斗的历史。

在很长的一段时间里,小麦收割的方式都没有太大的变化,而科技的发展和普及之后,传统的劳作方式才逐渐退出舞台,小麦收割才迎来机械化的发展之路。

联合收割机之前,人类用了几千年的人力

说到收小麦收割,一个青壮力加上一把镰刀,这个简单的劳动组合,在很长一段时间里,都充当了小麦收割的主要方式。

「足蒸暑土气,背灼炎天光,力尽不知热,但惜夏日长」,从刘禹锡这首《观刈麦》的场景,直至上个世纪活跃在西北地区的「麦客」,无数劳动人民都仅凭借镰刀和肩膀,用数不尽的汗水换回了一粒粒粮食。

麦客们活跃于上世纪七八十年代,在那些麦熟时节,他们由东向西,按照麦子成熟早晚的方向,一路走一路替人割麦赚钱。在小说《白鹿原》里,主角之一的黑娃就做过麦客。

即便是今日,有些地方还保留着人力收割的方式

在人力收割持续了漫长的岁月之后,科技的力量慢慢的渗入到农业中来,开始解放人力。

1799 年出现了最早的马拉圆盘割刀式收割机;

1831~1835 年,畜力作为动力的小麦收割机在美国逐渐普及;

1920 年以后,由于拖拉机的普遍使用,拖拉机牵引的联合收割机开始登上舞台。

此后联合收割机不断发展,它作为农业中最伟大的一个发明,逐渐成为大规模使用的利器。不过相比于小麦的种植历史,机械化的收割进程显然落后了太多。

中联重科研发的无人驾驶谷物收割机于去年在江苏兴化进行了演示示范

而现在,人工智能等技术引入的收割方式,势必将加快这一流程。

当小麦收割遇见 AI 

借着 AI 发展起来的智慧农业,一个可能的趋势就是无人化农场的逐步实现。

哈珀亚当斯大学探索了一个免耕农业的项目。由学校的研究人员和企业进行合作,探究不需要人类查收农事。在 1.5 英亩的实验田中,农作物的种植、照看和收割都由机器人农民完成。 

英国哈珀亚当斯大学在实验的无人农场

通过对拖拉机和联合收割机等器械的简单改造,实现了种植流程的全面自动化管理。甚至还用无人机作为「侦察员」,对收割流程提出智能化的建议。

而这个项目的初衷,除了要解决英国劳动力短缺的问题,还源自一个理念:他们认为农业仍然停留在 20 世纪、重规模的思维模式中。还追求大量喷洒喷农药;建立在工业基础上的收割过程,会出现很多浪费。

在他们的项目中,「机器人农民」,成功地在很时间内,精准地收割了约 4.5 吨的麦子,用很低的成本收获了 20 万英镑的作物。

「从技术角度上讲,人类不亲自从事劳作,农场同样可以实现收割等流程。而且我们已经实现了这一点。」相关的负责人这么说到。

中联重科研发的无人驾驶谷物收割机于去年在江苏兴化进行了演示示范

将无人驾驶、物联网等技术引入收割环节,将逐步实现更快捷的无人收割流程,无人农场等精准化农业也正在成为现实。人类在小麦收割上的辛苦历程,也许该划上句号了。

计算机视觉下的大视野

除了自动化收割的发展,对于收割部署方面, AI 也具有「超能力」。卫星图像、计算机视觉、远程信息处理和基于云的移动应用程序,就是最有力的法宝。

卫星影像下的农作物分布

在小麦成熟后,通过卫星成像,各个地块作物的成熟度的数据将会被显示出来,再结合气象数据和机器学习算法,就能得到最合适的收割计划,便于收割和下一季的种植。

IBM 也利用  Watson,做了类似的尝试,他们通过天气等因素,预测分析,人工智能,气象数据和物联网传感器,为农民提供有关耕作,种植,喷洒和收割的相关方案,实现智能化农业发展。

美国国防部研究也曾为笛卡尔实验室拨款 150 万美元,用于监测和分析中东和非洲的小麦产量,有效地避免饥荒和政治动荡。另一家名为 TellusLabs 的公司,也使用机器学习算法,根据卫星图像,来预测多种作物的产量。

不论是小麦驯服了人类,还是人类驯服了小麦,在科技进步的同时,小麦的收割越来越容易和高效,省去了人力的投入和辛劳,人们也不必再和天气时间赛跑。动动手指,也许就完成一年的收成。

能将人类从割小麦的劳苦中完全拯救出来的,也许就是 AI 。

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