蜜蜂vs无人机：科技如何解决作物授粉问题

　　澳大利亚(TWO WELLS) /肯尼亚(MERU)国家公园(MERU NATIonAL PARK):在南澳大利亚一个番茄农场高耸的温室里，从温度到紫外线辐射水平，一切都受到严格控制。但是，尽管农场采用了科学的方法，为作物授粉仍然可能会失败。

　　位于两井的完美新鲜农场目前依靠工人们在手推车上的一排排葡萄藤之间穿梭，轻拍绑在框架上的绳子，轻轻地摇动植物，这样花粉就会落在柱头上，确保授粉——或者他们希望如此。

　　“这在很大程度上是一个人工过程，这是一个挑战，”perfect Two Wells的总经理特洛伊·托普(Troy Topp)说。“做这份工作已经八年了，我仍在努力寻找最有效的授粉方式。”

　　西红柿的年产量约为1.9亿吨，是世界上最有价值的作物之一。由于农民面临与气候变化、害虫和土地短缺有关的极端天气，西红柿越来越多地在受保护的环境中种植。

　　但种植者表示，在温室等有盖的环境中，授粉是一个巨大的挑战，蜜蜂在那里的效率不高，而敲打、手刷或使用鼓风机和振动设备等机械方法都是劳动密集型的，而且不可靠。

　　因此，澳大利亚最大的番茄生产商之一“完美新鲜”正在尝试一种新技术——无人机。

　　无人机螺旋桨产生的湍流有助于将花的生殖部分的振动最大化，并传播花粉，从而提高作物产量。

　　“无人机可以解决劳动力供应方面的挑战，而且更快、更一致。除了授粉，无人机还可以用于作物预测和疾病监测，”托普告诉汤森路透基金会。

　　自然的替代品?

　　随着全球自然损失的增加和许多物种的减少，一些研究人员正在研究无人机等技术解决方案是否有助于填补这一空白，并保护全球粮食系统。

　　农业是全球无人机使用最多的领域之一。

　　由于气温升高、农药使用、栖息地减少和其他人类影响，蜜蜂种群数量下降，导致蜜蜂在授粉方面的使用越来越多，无论是在有盖农业还是在田间。

　　阿德莱德大学(University of Adelaide)的研究员卡佳·霍根多恩(Katja Hogendoorn)说，蜜蜂在有盖的环境中挣扎，因为它们可能会迷失方向，而在没有本土大黄蜂的澳大利亚，对不同类型传粉者的需求更加迫切。

　　“我们可以用技术做很多事情，无人机是授粉的一个可行选择，”研究本土蜜蜂和授粉的霍根多恩说。

　　她说:“我们不能用技术解决所有的风险，但如果无人机可以用来减轻授粉的风险，为什么不呢?”她警告说，无人机的广泛使用可能会让全球园艺行业恢复使用杀虫剂。

　　但是，其他人警告说，技术往往不能很好地替代自然系统的各种好处。

　　例如，在肯尼亚，蜜蜂不仅提供授粉服务，还为农民提供额外的蜂蜜收入，这些农民越来越多地因极端天气而失去庄稼。

　　在这个国家，人类居住正在侵占传统的野生动物栖息地——迫使大象袭击和摧毁农场，蜜蜂被利用为“活栅栏”，通过阻止动物进入来保护庄稼。

　　“无人机无法完成蜜蜂在环境中所做的所有工作，它们无法与蜜蜂竞争，”自然自由基金会(Born Free Foundation)的项目经理牛顿·斯米尤(Newton Simiyu)说。该基金会是最先开发蜂巢围栏的环保慈善机构。

　　农民转向无人机和人工智能

　　联合国粮食及农业组织(粮农组织)表示，人口变化、技术进步和气候变化对生产力的影响推动了以数据为基础的精准农业趋势，例如使用无人机或其他基于人工智能(AI)的工具。

　　对于在新加坡研究无人机的工程师Siddharth Jadhav来说，无人机在空气动力学控制授粉中的应用——利用无人机向下的气流来传播花粉——是一个合乎逻辑的应用。

　　Jadhav是新加坡科技公司Polybee的创始人兼首席执行官，该公司使用现成的微型无人机和自己的软件应用程序，他说，无人机特别适合自花授粉的作物，比如草莓和西红柿。

　　Jadhav说，要想发挥作用，这项技术需要“强大、可扩展，并且对农场工人来说足够容易，只需最少的培训就可以使用”。

　　在新加坡的垂直农场进行了有希望的实验后，澳大利亚的园艺非营利组织“Hort Innovation”资助了Polybee的无人机在有棚农场为草莓和西红柿授粉的为期一年的试验。

　　去年结束的试验表明，“无人机在温室里为西红柿授粉的有效性，为进一步的探索和投资奠定了基础，”Hort Innovation的首席执行官布雷特·菲尔德(Brett Fifield)说。

　　在“完美新鲜”进行试验后，Polybee公司的两架无人机——分别以电影《壮志凌云》中的角色命名为Maverick和Goose——现在覆盖了10排西红柿。一次电池充电大约可以持续40分钟，足够覆盖两排电池。

　　这些无人机对角线长约38厘米(15英寸)，以固定速度盘旋在植物上空，首先覆盖这排植物的一边，然后在回程时覆盖另一边。

　　托普说，它们向下的气流比吹风机或轻叩更有效和持续地松散花粉。他补充说，减少工人与植物的接触也可以将患病的风险降至最低。

　　贾达夫说:“我们并不是第一个尝试在温室中解决授粉问题的人，但其他方法都失败了，因为它们使用起来具有挑战性，或者消耗太多的劳动力和时间，而且不精确。”他补充说，无人机也在英国进行了授粉草莓的测试。

　　他补充说:“无人机是解决问题的一种优雅方式——你只需对它们进行编程，对于种植者来说，这是一个很大的风险，他们有很多其他的风险要处理。”

　　并非所有人都可以访问

　　世界上超过三分之一的粮食生产依赖于蜜蜂。然而，据联合国粮农组织称，全球范围内蜜蜂和其他传粉媒介的数量和多样性正在下降，气温上升和其他气候变化的影响与这种下降有关。

　　这使得替代授粉方法变得更加紧迫。

　　除了Polybee，其他正在试验无人机和机器人授粉的公司还包括加州的Dropcopter公司，该公司在杏仁、苹果和樱桃果园分发花粉，哈佛大学的机器人蜜蜂也在模仿蜜蜂的行为。

　　“完美新鲜”的目标是全面转向无人机授粉，并利用无人机的高分辨率摄像头收集数据，用人工智能进行产量预测。

　　“解决授粉问题是不够的。预测产量可以帮助农民获得更好的价格，也可以确保更好的粮食安全，因为准确的数据对于开发更具抗灾能力的品种至关重要，”Jadhav说。

　　由于这些好处，这项技术也适用于较贫穷的国家，尽管成本是一个障碍。

　　“并不是所有人都能使用这项技术，只有大公司和投资者才能使用。这是一种威胁，”霍根多恩说。

　　与此同时，从阿塞拜疆到委内瑞拉，人们正在尝试鼓励养蜂人保护当地的蜜蜂——它们给农民带来的好处有时远远超出了授粉。

　　蜜蜂的好处

　　在肯尼亚中部的农村中心地带，生活在梅鲁国家公园边缘的农民们正在用蜜蜂来解决一个存在了几十年的问题——大象掠夺他们的庄稼，有时甚至造成村民死亡，引发报复。

　　旅游、野生动物和遗产部的数据显示，从2000年到2020年，有1160头大象因自卫或报复性杀戮而被杀。

　　但在过去的一年里，一个更和谐的解决方案似乎出现了:一排排的蜂箱用电线串在一起，在田地周围形成一道屏障。当大象试图突破电线时，它会触发蜂箱，蜜蜂嗡嗡作响，促使大象逃跑。

　　“在蜂巢栅栏之前，这感觉就像一场持续不断的战斗。33岁的农民亚历山大·姆布隆阿站在一个装着蜂巢的黄色大木箱旁说。他的玉米农场占地10英亩(合4公顷)，与国家公园接壤。

　　他在距离首都内罗毕320公里(200英里)的农场说:“现在，大象离我们很远，我们的庄稼也长得很好。”

　　“生而自由”基金会于去年1月发起了这项倡议，该基金会的环保人士表示，尽管该项目仍处于初始阶段，但结果很有希望。

　　农民们也注意到了一些额外的好处。

　　35岁的geoffrey Munyua说，自从蜂巢围栏建成以来，大象不仅远离了他1.5英亩(0.6公顷)的土地，而且他的豇豆和小米产量也有所增加。

　　“我还没有收获，但由于蜜蜂授粉，我的作物产量看起来好多了，今年还会更高，”Munyua说。

　　“我也希望能从蜂箱里收获蜂蜜，赚取额外收入，”他补充说。

　　来自“生而自由基金会”的斯米宇说，虽然像微型无人机这样的授粉技术进步应该受到欢迎，但它们不能取代蜜蜂。

　　他说:“技术在进步，但大自然永远是最优越的。”-汤森路透基金会

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