全球人口以 1.05% 的速度增长,预计到 2050 年将增加到 95.4 亿。人口增加对资源造成了巨大压力,其中之一就是未来粮食资源的稀缺。此外,耕地面积也已达到其阈值。进一步增加耕地面积将导致生态失衡。最佳做法是提高农业产出效率。利用技术支持,农业实践有许多方面可以改进。其中之一就是灌溉。使用基于人工智能的滴灌系统可以提高产量质量、节约用水并减少人力。它不仅可以提高产量的质量和数量,还可以有效节省电力。基于机器学习的滴灌使用与实时时钟接口的微控制器与植物的生长同步。
注:1.GDP和个人收入增长按可比价格计算,绝对值按现价计算。2.2015年耕地面积数据已根据第二次全国土地调查数据更新。3.方括号内为五年累计值。
✓ 先进陆地观测卫星 2 号 (ALOS-2,简称“DAICHI-2”) 是 ALOS Daichi 的后续任务。JAXA 针对 ALOS-2 开展了研究和开发活动,以改进为 ALOS 开发的宽幅高分辨率观测技术,从而进一步满足社会需求。这些社会需求包括:1) 对受灾地区进行灾害监测,既要详细监测,也要监测受灾地区面积是否较大 2) 持续更新与国家土地和基础设施信息相关的数据档案 3) 有效监测耕地面积 4) 全球监测热带雨林以确定碳汇。
在区域一级,北美占据了第二大通用汽车作物区,仅次于中美洲和南美,在2023年种植了8590万公顷,比2022年下降了0.1%。在2019年之前,北美是通用汽车种植地区的领先地区,但是,2019年美国和加拿大在美国和加拿大造成的恶劣天气的结合,巴西不断增加其种植地区,导致北美失去了其领先地位。美国是北美最大的通用汽车作物区,其耕地面积是加拿大的6.5倍。在北美,玉米是最重要的转基因作物,尽管巴西现在正在争夺该头衔,但美国通常是全球领先的收获玉米出口商。
摘要:小麦是世界上最重要的主食作物之一,其遗传改良对于满足不断增长的人口的全球需求至关重要。然而,气候变化加剧的环境压力和耕地面积的不断恶化使得满足这一需求变得非常困难。鉴于此,小麦对非生物胁迫的耐受性已成为遗传改良的一个关键目标,这是一种在不增加耕地面积的情况下确保高产的有效策略。与现代农业相关的遗传侵蚀,即高产小麦品种是高选择压力的产物,这降低了整体遗传多样性,包括可能有利于适应不利环境条件的基因的等位基因多样性。这使得传统育种成为一种效率较低或速度较慢的产生新抗逆小麦品种的方法。无论是挖掘不适应的大型种质库的多样性,还是产生新的多样性,都是主流方法。基因工程的出现为创造新的植物变异提供了可能性,其应用为传统育种提供了强有力的补充。转基因和基因组编辑等基因工程策略为改善栽培品种具有重要农学意义的环境耐受性提供了机会。至于小麦,全球有数个实验室已成功培育出具有增强的非生物胁迫耐受性的转基因小麦品系,而且最近,用于小麦基因组内靶向变异的 CRISPR/Cas9 工具也取得了显著改进。鉴于此,本综述旨在提供基因工程应用的成功案例,以改善小麦对干旱、盐分和极端温度的适应性,这些是最常见和最严重的事件,导致全球小麦产量损失最大。
农业部门对于该国经济增长、粮食安全、创造就业和减贫(尤其是在农村地区)不可或缺。农业贡献了 19.2% 的 GDP,为约 38.5% 的劳动力提供了就业机会。超过 65%-70% 的人口依靠农业维持生计。农业增长率受到耕地面积减少、气候变化、水资源短缺以及大规模人口和劳动力从农村向城市转移的制约。因此,提高农业生产力需要采取新方法。由于与第二产业(工业)和第三产业(服务业)有着紧密的前向和后向联系,农业可以发挥促进经济增长的关键作用。然而,该部门仍然容易受到气候变化、气温变化、水资源短缺、降水模式变化以及投入品价格上涨等挑战的影响。
尽管农业在全球国内生产总值 (GDP) 中的份额正在下降,但它仍然是发展中国家农村经济的支柱,为大多数人口提供了就业机会。在印度,农业部门雇用了约 46% 6 的总劳动力。因此,农业现代化对于确保改善生计至关重要。除了就业之外,该部门还在确保不断增长的全球人口的粮食安全方面发挥着关键作用。据估计,到 2050 年,世界人口将从目前的约 80 亿增加到 100 亿 7 。考虑到由于气候变化等各种因素,全球耕地面积正在大幅减少,确保如此庞大人口的粮食安全可能具有挑战性。因此,农业现代化和发展需要采取多管齐下的方法来应对该部门面临的一系列挑战。
传统育种在提高作物产量以满足不断增长的全球人口需求方面取得了巨大成功,特别是小麦,在过去 60 年中,小麦产量增长了三倍多,而耕地面积却没有显著增加。然而,传统育种的改良速度缓慢,并且受到小麦及其杂交品种的变异范围的限制。基因组学可以定义为“专注于基因组结构、功能、进化、绘图和编辑的跨学科生物学领域”(维基百科)。因此,它有可能通过加快进展速度和增加可用的变异范围来彻底改变作物改良。尽管有这种潜力,但生物技术在小麦改良中的应用进展缓慢,特别是在应用于加工和营养谷物的质量时。因此,我们将考虑其中的原因并确定未来研究的重点。
在国际能源署的2050年净零排放情景 (NZE) 中,可持续生物燃料与电动汽车、更高效的发动机、运输方式的改变以及氢气等其他清洁燃料一起,在减少交通运输领域的温室气体 (GHG) 排放方面发挥着重要作用。在 NZE 情景下,从 2021 年到 2030 年,所有交通运输领域(包括轻型车辆、重型卡车、航空和航运)对可持续生物燃料的需求将增加两倍多。只有可持续的生物燃料才能为这一情景做出贡献。在 NZE 情景中,到 2050 年,现代可持续生物能源的总使用量将扩大到 100 EJ,用于生物能源的耕地面积不会净增加,现有林地上也不会种植生物能源作物。NZE 还满足其他能源相关的可持续发展目标,例如能源获取。
摘要 — 本文对农业中的人工智能技术及其重要性进行了全面调查。联合国粮农组织 (FAO) 指出,到 2050 年,世界人口将再增加 20 亿,而届时新增耕地面积将仅增加 4%。在这种情况下,使用最新的技术解决方案可以提高农业效率。人工智能或机器智能在农业领域的直接应用可以成为当今农业实践方式转变的一个缩影。利用人工智能,我们可以开发智能农业实践,以最大限度地减少农民的损失,并证明它们具有高产量。由人工智能驱动的农业解决方案使农民能够用更少的投入做更多的事情,提高质量,同时确保农作物快速 (GTM) 上市战略。本文提出了如何使用人工智能推动农业各个部门发展的愿景。它还探讨了农业的未来和未来的挑战。