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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Khoury, Sarkis J./ Pal, Poorna/ Zhou, Chunsheng/ Karayan, John/ Khoury, Sarkis J. (EDT)

出品人:

页数:576

译者:

出版时间:

价格:38

装帧:Pap

isbn号码:9789812384447

丛书系列:

图书标签:

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好的，这是一本关于现代农业技术革新的深度报告，名为《丰饶之壤：科技赋能下的未来农业图景》。 --- 《丰饶之壤：科技赋能下的未来农业图景》 图书简介 引言：变革的呼唤 人类文明的根基始终系于土地。然而，面对全球人口的持续增长、气候变化带来的严峻挑战以及有限自然资源的约束，传统的耕作模式正面临前所未有的压力。我们正站在一个历史的十字路口：要么固守过往的低效、高耗能的生产方式，最终导致生态失衡与粮食短缺；要么勇敢地拥抱技术革命，以智慧和创新重塑农业的未来。 《丰饶之壤》并非一本简单的技术手册，而是一部对未来农业宏大图景的深度剖析和前瞻性展望。本书聚焦于当代科技如何以前所未有的精度、效率和可持续性，渗透到从播种到收获的每一个环节，构建起一个更具韧性、更智能、更环保的粮食生产系统。 第一部分：精准农业的觉醒——数据的力量 农业的未来，源于对信息的精准掌握。本书详细阐述了“精准农业”（Precision Agriculture）从概念走向实践的全过程。 1.1 传感器网络与物联网（IoT）的田间部署： 我们探讨了如何利用土壤湿度传感器、气象监测站以及植株生理传感器，构建一个实时、高密度的环境数据采集网络。这些传感器不再是孤立的设备，而是通过物联网平台协同工作，形成一个“会呼吸的农场”。例如，通过分析不同地块的蒸散量和养分吸收速率，农民可以实现“按需灌溉”和“变量施肥”，而非一刀切的管理模式。 1.2 卫星遥感与无人机测绘的视界拓展： 传统上，农民只能通过亲身走动来观察作物健康状况。本书深入剖析了多光谱和高光谱遥感技术如何赋予农业“上帝视角”。通过分析植被指数（如NDVI），我们能够早期识别出病虫害爆发点、营养缺乏区域，甚至预测产量潜力。无人机则作为灵活的战术单元，执行高分辨率的近地表数据采集和靶向喷洒任务，极大地提高了干预的及时性和有效性。 1.3 农业大数据分析与决策支持系统（DSS）： 收集海量数据只是第一步。本书重点介绍了先进的机器学习算法如何处理这些复杂数据集，识别出隐藏的模式和关联性。决策支持系统（DSS）不再是简单的图表展示，而是能够为农民提供具体操作建议的“虚拟顾问”——它能根据历史气候数据、土壤报告和当前作物生长模型，推荐最佳的播种时间、化肥配方和灌溉策略，将经验主义降到最低。 第二部分：智能机械化与机器人化——效率的飞跃 如果说数据是农业的“神经系统”，那么智能机械和自动化系统就是其强健的“肌肉”。本书描绘了农业机械正在经历的从“自动化”到“智能化”的深刻转变。 2.1 自主导航与路径优化： 现代拖拉机和播种机已经进化到可以完全自主作业。我们详细介绍了全球导航卫星系统（GNSS）、实时动态定位（RTK）技术在实现厘米级精确定位中的作用。这种高精度导航不仅避免了重复耕作或遗漏区域，也为后续的精细化操作奠定了基础。 2.2 机器人采摘与精细作业： 劳动力短缺是全球农业面临的共同难题。本书探讨了机器人技术在解决这一痛点中的潜力。从利用机器视觉识别成熟度适中的水果，到使用柔性机械臂进行无损采摘，再到自动除草机器人对杂草进行激光或微量喷洒，这些技术正在重塑劳动密集型的农业环节。 2.3 垂直农业与环境受控系统（CEA）： 在城市化进程加速的背景下，如何在有限的空间内高效生产粮食成为焦点。本书对室内垂直农场（Vertical Farming）的系统结构进行了深入解析，包括LED光谱调控、水培/气培营养液循环管理以及气候控制算法。CEA不仅实现了全年不间断生产，更将水资源消耗降低了95%以上，并将农药使用降至零。 第三部分：生物技术与生态协同——可持续性的基石 科技赋能农业，最终目标是实现可持续发展。《丰饶之壤》的第三部分深入探讨了如何利用生物科学的力量，增强作物的自然韧性，并修复退化的生态系统。 3.1 先进育种技术与基因编辑： 传统的杂交育种周期漫长。本书介绍了CRISPR-Cas9等基因编辑技术如何加速新品种的开发，培育出抗旱、抗病、高营养密度的作物。我们关注的焦点是如何在不破坏生态平衡的前提下，通过精准的遗传改良，提高作物的内在价值和环境适应性。 3.2 土壤健康与微生物组工程： 土壤是农业的生命之源。本书强调了“土壤健康”的重要性，并介绍了如何利用宏基因组学技术分析土壤微生物群落。通过施用定制化的生物肥料和益生菌制剂，可以改善土壤结构、提高养分转化效率，并自然抑制土传病害的发生，减少对化学投入品的依赖。 3.3 循环经济在农业中的实践： 我们探讨了如何将农业废弃物（如秸秆、畜禽粪便）转化为高价值资源。生物质能转化、厌氧消化生产沼气，以及高效堆肥技术，构建起了一个低排放、高物质循环率的农业生态链。 结论：重塑人与自然的契约 《丰饶之壤》旨在向读者展示，未来农业不是冰冷的机械堆砌，而是一个高度集成、数据驱动、且深植于生态理解之上的复杂系统。它要求我们跨越传统学科的壁垒，将信息技术、生物工程、机器人学和气候科学有机结合。 这本书是为政策制定者、农业投资者、现代农场主，以及所有关心人类粮食安全和地球生态福祉的读者所写。它描绘的“丰饶之壤”，是一个不再以牺牲环境为代价，而是与自然和谐共生、为全人类提供稳定、健康食物保障的崭新农业时代。我们必须采取行动，利用手中已有的科技力量，确保每一粒种子都能在智慧的光芒下，孕育出更可持续的未来。

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