数据科学 + 微生物有望推动下一场农业技术革命

    Kip并不是唯一利用大数据进行辅助农业耕作的美国农民，现如今更多的人正在加入这样的潮流。2015年，美国最大的农业大数据公司之一，孟山都旗下的气候公司（Climate Corporation）开发的农业大数据软件Climate FieldView已经覆盖了美国7500万英亩（4.5亿亩）的农田。Climate平台里的应用软件众多，其中一种叫做“Nitrogen Advisor”（氮顾问）的软件通过分析过往的氮肥数据预测农田未来的氮需求。听起来有些科幻，想知道它是如何运行？且听下文。

    当农民打开氮顾问软件，就会看到以上的画面。图片左部分（灰色区域）会呈现用户过往施用氮肥的情况，右部分（绿色区域）则是数据科学家们综合以往氮数据而计算出来的未来氮肥消耗趋势。用户可以清楚地看到未来农田中氮的剩余度。

    在经过时间和天气的消耗后，农田中的氮会大量流失。这时候，数据分析人员会根据气候数据对未来农田氮含量做出即时调整（上图右部红色区域），提醒用户及时添加氮肥料。

    在大数据的提醒下，用户需要为农田补充氮肥，但究竟需要补充多少才能避免浪费呢？不用担心，氮顾问同样能通过用户自定义的用量来预测未来氮肥消耗趋势。在大数据的支持和辅助下，农民可以施用适量的氮肥，最大限度降低浪费的风险。
    可不要小看氮顾问，氮不但是玉米最需要的肥料之一，也是主要的温室气体排放和土壤污染源泉。如何在保证产量和减少环境危害之间找到平衡是困扰现代农民的一大问题。“氮顾问是帮助农民解决问题的方案之一，在众多全新解决方案背后，是海量与精准的数据采集与分析，农业的未来将是数据科学施展才华的天空，”孟山都亚洲企业事务部总监高勇博士在谈到孟山都未来发展方向时说到。

    微生物肥料：用生物方法，解决生物问题
    世界上没有比微生物世界更加神奇的地方了，这些肉眼很难观察到的生物存在于世界上的各个角落，炽热的温泉、不见阳光的深海、甚至人类体内都有它们的身影。不要小瞧这些微小的生物，它们可以影响到地球生命的方方面面。
 

    “这些微生物可以帮助作物防御真菌、细菌、害虫还有杂草。通过科学家的进一步开发，它们可以变成农民手中有用的工具，”高勇介绍说。“它们不仅可以与传统化学制剂相辅相成，有时还可以替代化学产品，这使得农民在生产足够多的粮食的同时又能减轻对环境的不利影响，是两全其美的解决方法。”
    通过多次实验室和田间试验，孟山都与合作伙伴诺维信公司的微生物学家们找到了几种有益农作物的菌种。其中一种叫做解磷真菌（Penicillium bilaii），它可以在土壤中释放化合物，分解土壤和磷化肥之间的结合，使磷更容易被作物吸收。虽然它无法直接取代磷化肥，但是能够增加作物对营养的吸收效率，提高作物的产量。还有一种能够与作物根系形成共生体的真菌（Mycorrhizae，又称菌根），可以帮助作物抵抗干旱、盐分、重金属等不利环境，帮助作物健康成长。
    科学家们对微生物的热情是有回报的，2014年的田间试验显示，微生物制剂能够帮助玉米每亩增产16.7公斤，大豆每亩增产9公斤，效果可谓明显。科学家们的努力使得微生物制剂成为了既大田作物、蔬菜、植物保护、精准农业后孟山都第五项技术平台。