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信息时代的小农农业：局限性与机遇
联合国最近的预测显示，为了满足世界不断增长的人口的营养需求，到 2050 年粮食产量需要翻一番。这一增长的关键推动因素是小农家庭农场，它们是全球农业 (AG) 生产的骨干。为了满足这种日益增长的需求，小农农场需要在任务管理和协调、作物和牲畜监测以及高效的农耕实践方面取得重大进展。信息和通信技术 (ICT) 将在这些进步中发挥关键作用，它提供集成的、价格合理的网络物理系统 (CPS)，可以纵向测量、分析和控制 AG 操作。在本文中，我们在此类 AG-CPS 的设计和集成方面取得了进展。我们首先根据农场互联网使用的流量分析来描述小农农业的信息和通信技术需求。我们的研究结果为端到端 AG-CPS（称为 FarmNET）的设计和集成提供了信息，它提供了（i）用于多传感器 AG 数据收集和融合的强大控制机制，（ii）用于无处不在的农场连接的广域异构无线网络，（iii）用于农场数据分析的算法和模型，可根据收集到的农业数据生成可操作的信息，以及（iv）用于自主、主动农业的控制机制。
老挝与中国携手推动绿色可持续农业
根据协议，双方将组织开展植物种子示范生产、新型现代农耕方法引进与应用等工作。该项目由老挝农林部负责监督。老挝和中国农业部门将通过提高老挝南部农民的生产能力，提高农产品质量，发展农业生产模式。预计乌多姆赛、丰沙里、博胶、琅南塔、沙耶武里、琅勃拉邦、湖潘、川圹、万象和赛宋奔等省的农民将从该倡议中受益。双方将充分利用农业潜力，开展中老绿色可持续农业示范中心可行性研究，设计发展项目。该项目旨在完善农业中心，将农业服务体系转变为绿色可持续农业发展模式。该中心旨在成为研究、测试和分享农业知识的场所。农业专家将向种植者传授现代耕作方法，并开发更多种类的耐寒作物种子，供公众、农民和农业企业使用。该中心还将用作卫生和植物检疫 (SPS) 检验设施，作物质量将由中国官员进行测试和批准，以确保产品符合中国农产品出口质量控制标准。谅解备忘录是进一步加强双方关系和促进
评论：在快速变化的世界中，对高产奶牛进行基因选择以实现可持续的农业系统
有效的基因选择与农耕方法的进步相结合，使粮食产量大幅提高，这是现代农业最伟大的成就之一。例如，过去五十年，奶牛业的牛奶产量增加了一倍多，而奶牛总数却大幅减少。这主要是通过生产系统的集约化、对产奶量和有限数量的相关性状进行直接基因选择，以及使用现代技术（例如人工授精和基因组选择）实现的。尽管生产效率得到了很大的提高，但在此过程中也出现了严重的缺陷。首先，品种间遗传多样性急剧减少，全球使用的常见奶牛品种很少，品种内遗传多样性也大幅减少。对产奶量的密集选择也导致了与生育力、健康、寿命和环境敏感性相关的性状的不利遗传反应。展望未来，乳业需要继续完善当前的选择指标和育种目标，更加重视与动物福利、健康、寿命、环境效率（例如甲烷排放和饲料效率）和整体恢复力相关的特征。这需要通过定义标准（特征）来实现，这些标准（特征）必须（a）能够很好地代表各自表型背后的生物学机制，（b）具有遗传性，并且（c）能够在大量动物中尽可能早地进行经济有效的测量。乳牛业的长期可持续性还需要生产系统的多样化，加大对遗传资源开发的投资，这些遗传资源能够抵御特定农业系统（例如有机、农业生态和基于牧场的山地放牧农业系统）中发生的干扰。应将地方品种的保护、遗传改良和使用纳入现代奶牛产业，并应更加小心谨慎，避免奶牛种群遗传多样性进一步丧失。在这篇评论中，我们承认与奶牛场集约化密切相关的高产奶牛遗传学进展已达到极限。我们讨论了发展强劲和长期可持续的奶业需要解决的关键问题，该行业应最大限度地提高动物福利（个体动物的基本需求和积极福利）和生产效率，同时最大限度地减少环境足迹、所需投入和对外部因素的敏感性。2021 作者。由 Elsevier BV 代表动物联盟出版。这是一篇根据 CC BY 许可 ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ) 开放获取的文章。
韩国自然农法
韩国自然农法 (KNF) 是由 Hankyu Cho 创立的一种环保型农耕方式。它利用被称为本土微生物和营养循环的良好天然助手帮助植物和动物茁壮成长。KNF 采用了日本和韩国的古老农耕技术，并使其安全使用，而不是使用可能危害人类和环境的有害化学物质。KNF 希望帮助农民找到一种更好的种植粮食的方法，而不会伤害自然。Cho 先生之所以开始使用这种方法，是因为他想停止在韩国农业中使用刺激性化学物质。他相信大自然可以为种植健康的动植物提供所有答案。KNF 的核心基于营养循环理论，该理论有助于在植物生长的不同阶段选择正确的事物。这样，农民就可以在不花费太多金钱或精力的情况下从小面积获得良好的结果。他们还保护甚至改善了周围的环境。土壤管理在 KNF 中非常重要。农民应该给土壤施肥，土壤会照顾植物。KNF 教导如何利用堆肥、草皮覆盖物和微生物使土壤健康。草皮覆盖物可保护土壤免受侵蚀，保持水分，并为蚯蚓、有益昆虫和微生物提供良好的栖息地。这些微生物助手（本土微生物）可分解有机物质、抵抗疾病并为植物提供营养。然而，如果它们的平衡被破坏，土壤健康就会下降，植物就会变得虚弱，疾病就会发生。KNF 试图通过收集、培养和将不同的微生物引入土壤来保持这种平衡。这些微生物是 KNF 系统的基础。它们帮助农民利用当地原料进行农业投入。一些例子包括发酵植物汁 (FPJ)，它由发酵植物材料制成，其中富含微生物、酶和有益于植物生长的营养物质。FPJ 使用健康的植物样本来确保发酵物具有所有必要的特性。促进植物健康。KNF 的 FPJ 可帮助幼苗适应温度变化，同时促进植被生长。它还可以作为害虫引诱剂，单独使用或与其他解决方案结合使用。发酵植物汁在室温下可保持有效长达 30 天，冷藏下可保持有效长达一年。东方草本营养素 (OHN) 是一种天然发酵植物刺激剂，源自草本和香料，经证实可促进植物生长并改善其健康。OHN 结合了肉桂、大蒜和生姜等成分，具有抗菌、杀真菌和抗生素特性，这些特性可通过发酵保留下来。它与其他天然农业投入品（如 IMO-3 和 IMO-4）混合，可处理土壤和种子。作为植物滋补品，OHN 可有效解决植物的根腐病和全身虚弱问题。OHN 需要一些时间来发酵，但可以在 45 天内过滤并使用。为了更快地提取和长期储存，它需要酒精。乳酸菌（Lactobacillus）简称 LAB 是一种厌氧微生物，可将糖转化为乳酸，在卷心菜等植物表面繁衍生息。LAB 与 FPJ 混合可帮助牲畜消化或加速堆肥。在 KNF 中，LAB 通常使用洗米淀粉作为食物来源在牛奶中培养。与 IMO 结合，它可以软化土壤并松动压实，为蓬松、通气良好的土壤创造小通道。LAB 溶液应远离阳光直射，最好冷藏，但与红糖混合后可在室温下保存更长时间。水溶性钙 (WS-Ca) 是一种由蛋壳与醋反应而获得的钙溶液。钙在环境中很常见，有些植物可能难以正确使用它，导致过度生长、生长虚弱或果实脆弱。WS-Ca 为植物提供了一种易于吸收的钙，帮助它们利用其他营养物质并发育出强壮的细胞。它可在 3-10 天内使用，并可无限期地存放在阴凉黑暗的地方。KNF 依靠观察害虫的行为来防止侵扰。理想情况下，多样化的健康植物会阻止或完全混淆害虫。然而，大多数害虫更喜欢特定的植物，因此 KNF 使用芳香昆虫引诱剂 (AIA) 将有害昆虫引诱出耕地。AIA 是 FPJ、FFJ 和白兰地等酒精的混合物，旨在将昆虫吸引到溶液中，防止它们在田间产卵。韩国自然农业强调人道的家禽生产，专注于饲养快乐、健康的鸟类的最佳环境，非常重视鼓励自然通风、加热和卫生的家禽舍的设计。这让鸡能够表现出它们的自然倾向，同时最大限度地减少农民的劳动需求。KNF 的一个核心原则是让鸡直接接触土壤，正如 Cho 先生所倡导的那样，他认为这有助于保持鸟类的健康。但是，在需要混凝土地板的地方也做出了安排。鸡粪的发酵、分解和消毒由土著微生物 (IMO) 协助，因此除非需要用作堆肥，否则鸡粪会留在鸡舍中。Cho 先生设计的系统可以满足鸡的需求，而无需人工加热、使用刺激性化学物质或可疑药物。自推出以来，韩国自然农法一直是有机农业方法的巅峰，激发了 JADAM 有机农业等其他系统的发展。虽然 Jadam 和 KNF 方法有着相似的理想，但它们之间也存在差异，最初 KNF 更复杂，但随着反复实践会变得更容易。营养循环理论旨在通过了解动物和植物在不同生长阶段需要不同的营养，为获得最佳效果提供充足的营养。本土微生物肥料是指在微生物存在下通过分解有机物质而产生的农业投入，与 JADAM 液体肥料的关系比 KNF 更密切。赵大师的工作重点是从自己的废弃物中创造农业投入。这包括使用杂草、野生植物、蛋壳等来制造堆肥、肥料和其他必要的营养物质。他的方法旨在利用发酵植物汁 (FPJ) 和水溶性钙 (WCA) 等技术将农场废弃物回收利用为可用的生物。这些过程产生了用于植物生长的强大工具，例如益生菌溶液和水溶性钙。其他投入包括来自鱼类副产品的鱼氨基酸 (FAA) 和 JADAM 润湿剂 (JWA)，赵大师的著作《橙皮书》和《绿皮书》中对此进行了讨论。KNF 通过给予和接受的原则强调农业中的共生关系，促进土壤、植物、昆虫、动物和人类之间的互惠关系。通过关注循环能量流并尽量减少外部投入，KNF 减少了对昂贵投入的外部依赖，从而促进了可持续发展。