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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。
8 小农户和中小企业对芭蕉属植物大繁育技术面临的挑战与机遇
缺乏健康和改良的种植材料是香蕉和芭蕉生产扩张的主要制约因素。由于缺乏生产和分销优质种植材料的正规系统，情况更加恶化，迫使农民依靠植物的自然再生来供应。这通常是一个非常缓慢的过程，并且会产生少量的种植材料，这些材料很可能被土壤传播的病原体（如线虫）污染。为了克服这一制约因素，已经开发了几种技术来快速繁殖香蕉和芭蕉种植材料，包括在实验室无菌条件下进行微繁殖。虽然微繁殖技术可以提供大量的种植材料，但它们并不适合小农户的条件。因此，对于这些农民来说，不需要太多技术技能或设备的用户友好型技术将更具吸引力。国际热带农业研究所 (UTA) 一直在寻找替代方法来生产种植材料，以大规模分销改良的香蕉和芭蕉品种。替代方法分为两类：基于完全或部分去掉根茎的田间技术；以及远离田间的根茎大繁育技术。强烈建议对根茎进行处理以降低传播土壤污染物的风险，这是小农户传播方案中不可或缺的一部分。大繁育技术虽然依赖于基因型，但可以在 15 天内产生 8-15 株新植物/球茎，而对新长出的芽进行二次划痕处理有可能在相同的时间内将幼苗数量进一步增加 2-3 倍。通过这种方法获得的幼苗具有微繁幼苗的一致性，同时不易受到田间后期因素的影响。这种方法简单便宜，虽然需要一些最低限度的投资来建立繁育设备和断奶设施，因此适合中小型企业。然而，其利用受到多种因素的阻碍，其中最关键的是缺乏初始资本投资和技术技能。