在未來，也許農民吃著火鍋，唱著歌，通過操作智能終端，數千畝的農場就會自動完成作業。這聽起來難以想象，卻並非天方夜譚。
伴隨數字化浪潮的到來，基於信息技術平臺、結合大數據與機械設備、優化作物管理和農業資源使用效率的綜合性農田管理優化技術——精準農業(Precision Farming)開始風靡全球，並悄無聲息地改造著傳統農業。
據聯合國糧農組織(FAO)預測，到2050年世界人口將達到97億，這對於當下的糧食產量是個很大的挑戰，需要大幅增加才能滿足全球的糧食需求。同時，全球各地的農民不得不面對土地、水和其他自然資源將更加稀缺的現實，以及做好跟氣候異常變化所帶來的旱澇、病蟲害做鬥爭的準備。
孟山都較早關註到精準農業，並且在這一領域深耕多年。日前，在世界生命科學大會期間，2013世界糧食獎獲得者、 孟山都公司執行副總裁兼首席技術官羅伯特·傅瑞磊博士(Robert Fraley)對第一財經記者表示，精準農業是希望采用多種工具幫助農民進行更好的作物種植，更有效、更精準地提供關於種子的種植和使用信息，這在支持種子和性狀方面，是一個非常令人興奮的業務，而且還能夠創造出更多的機會，幫助農民做出更好的決策。
快速發展的驅動力
精準農業這一概念誕生於美國，始於GPS(全球定位系統)技術在農業中的應用，主要由數據收集、數據分析、機械自動化三大部分組成。
1978年，美國範登堡空軍基地成功發射了全球首顆GPS衛星。此後，全球定位系統(GPS)、遙感監測系統(RS)、地理信息系統(GIS)、農田信息采集與環境監測系統、作物生產管理專家決策支持系統、變量投入技術VRT與智能農機開始完美融合。
精準農業就是通過這些系統采集、解碼信息，根據農地每一操作單元的具體條件精細準確的調整優化農業投入和相應管理措施，進行精準種植、精準灌溉、精準噴施等農業活動，以獲取最高產量和最大經濟效益。與此同時，減少資源使用，保護農業生態環境。
孟山都相關負責人對本報記者表示，持續增長的人口和糧食需求，以及環境和自然資源的變化，是精準農業現階段快速發展最主要的驅動力。同時, 各相關學科的發展尤其是數據處理、傳送及儲存能力的提升與成本的降低使精準農業的可行性大為增加。
這種以數據科學為基礎、數據分析為核心的技術為業內普遍看好。
以孟山都旗下的精準農業產品線為例，孟山都於2013年收購氣候公司(The Climate Corporation)，當年這還是一家位於舊金山的初創公司，除了提供天氣數據外也是一個算法和模型設計者，通過大量的數據分析基因性狀、農民習慣和環境之間的關聯，提供眾多其它“大數據”無法提供的內容，由此孟山都擁有了一套嶄新的農田解決方案。氣候公司的願景，不是告訴農民春季有多潮濕，而是為他們提供建議，例如在潮濕的春季和特定的耕種環境下，精確到田塊級別，應該施多少氮肥。
前述負責人稱，在美國，精準農業產品覆蓋面積較廣的有來自孟山都公司的“氣候技術平臺”(Climate Technology Platform)。該技術平臺融合精確定位的氣候監測和預警、土壤分析、農業生產數據模型等技術和廣泛的田間試驗數據，通過網絡和移動端軟件服務，為用戶提供作物氮肥使用、需求預測、農田健康監測、氣象預警、可變密度種植等多項服務。
根據孟山都2016財年第三季度報表顯示，截至2016年6月，孟山都精準農業平臺FieldView(包括全部3款現有的免費和服務版)在美國的覆蓋面積已超過9200萬英畝(約5.5億畝)，超越了孟山都公司制定的2016財年9000萬英畝目標;其中，FieldView付費版覆蓋面積達1300萬英畝(約7800萬畝)。
競逐精準農業藍海
今年9月，德國生化公司拜耳收購孟山都。據《新聞周刊》報道，拜耳表示，數字化農業的增長是公司提出以620億美元收購孟山都的關鍵原因，後者是為種植者提供分析數據的領先者。拜耳首席執行官沃納·鮑曼(Werner Baumann)稱，孟山都站在“數字農業的前沿”。收購孟山都有助於拜耳實現自己的目標，即為全世界的農場發現和提供最適宜的種子、肥料和化學藥劑。
孟山都公司中國總裁高勇曾對媒體表示，長期以來，人類收集了海量的農業相關數據，包括氣候、土壤、病蟲害爆發、產量和密度之間的相關性，以及農產品的市場價格等。如果把這些數據整合起來，通過模擬分析，就能給農民提供決策上的幫助。
為迎接已經到來的數字化時代，孟山都做出了收購初創公司進行轉型的決定。除了前述孟山都以9.3億美元收購加州氣候公司以外，早在前一年，孟山都就以2.5億美元的價格收購了美國伊利諾伊州的一家種植技術公司Precision Planting。該公司最大特點就是通過對土壤相關數據的分析，實現“非均勻播種密度”。農民駕駛播種機在不同區域位置、不同土壤情況下進行不同農作物品種的不同間距、深度播種，從而極大優化農作物的種植，並幫助實現差異化灌溉，最終促成農作物增收。
精準農業的技術應用自然是對農場主和農業公司都有裨益。借助這兩家公司，根據農田土壤的具體數據，孟山都將幫助農場主實現播種、施肥、灌溉、病蟲害防治的優化，據統計，這可以使田地產量提升3%-6%。而孟山都在收購氣候公司後發表的聲明中也表示，數據科學能夠在種子和化肥銷售這兩大核心業務以外，給公司帶來200億美元的創收機會。
一份由精準農業協會(PrecisionAG Institute)和美國大豆協會(American Soybean Association)在2012年7月發表的報告顯示，美國大豆種植者通過精準農業技術平均節省5%的生產成本，提高5%的大豆收入。另外，根據國外農業產業新聞(Farm Industry News)網站報道，美國俄亥俄州的農場主Brian Watkins擁有長達20年的精準農業實踐經驗，他曾測算過采用精準農業技術後的投資回報率(ROI)。以2013年種植季為例，使用精準農業技術為Watkins農場節省了24.5萬美元，其中種子與肥料所節省的費用占主要部分。與之同時，使用精準農業技術耗費9.6萬美元，凈回報達到14.9萬美元。也就意味著，在這一種植年中Watkins Farms采用精準農業技術後的投資回報率為103%。
據前述《新聞周刊》報道，其它的大型農業公司也在大力提升產品的科技含量。拖拉機制造商約翰迪爾推出了能夠實時跟蹤種子、肥料和化學藥劑使用量的自動駕駛車輛以及工具；杜邦(DuPont)也擴大了旗下Encirca農場管理軟件業務；先正達(Syngenta)公司完成了數筆跟數字農業相關的收購。
精準農業在中國
雖然從事精準農業不同環節的企業對這一技術的理解各有不同，但本質上都是為了節本增效。北京佳格天地科技有限公司(下稱佳格)是國內從事精準農業的初創公司，致力於通過“衛星+大數據”實現數據農業。該公司CEO張弓對本報記者表示，精準農業在美國已經達到應用水平，各種硬件軟件相配合，在不同的領域、作物和類型上都進入大規模應用階段。
他說，跟美國有很好的數據積累和模式的鋪墊不同的是，中國正處於從小農經濟向規模化經營，進一步向精準農業方向快速發展的階段。中國的差異耕種過程和細碎耕地分布更需要數據來支持。一方面比較破碎的地塊對精準農業或數字農業的要求更高，另一方面也意味著依賴性更高，更需要精確的數據進行指導和規劃。
張弓表示，過去粗放式管理是將幾百畝地一視同仁，在同一時間點播種、澆水、施肥、收割，這是一種相對低效的種植模式。事實上，每塊土地的土壤、光照、溫度不一樣，空間上環境的變化具有很大的差異。
他以灌溉為例，通過衛星觀測每個地塊上植物生長狀態來計算實際作物需水量，結合精細氣象模型給出的未來降水預測，最終給出一套針對每個地塊的最經濟灌溉方案。比如，牧草品質和產量對降水和自然氣象條件極其敏感，公司為內蒙古一家草業種植企業提供氣象預測和種植規劃服務，因預測強雷暴過境的信息精準，及時調整了收割方案，否則客戶將會為之損失200萬。
北京科百宏業科技有限公司董事長劉宗波對本報記者表示，跟傳統農業將土地、水、肥、藥、能源、人工等生產要素視為稀缺資源不同的是，新的農業生產要素是農業大數據，這包括統計數據、地圖數據、遙感數據、實時傳感數據等。當然，只有廣泛、準確、連續、全方位的捕獲這些數據才是基礎。
劉宗波說，通過物聯網監控這些農業大數據，與人工和普通監測監測相比，節約監測成本70-90%，同時提高監測效率500%以上。在準確監測土壤水分、電導率和溫度等方面，能夠幫助用戶精確控制灌溉水量，節約灌溉水量和電費30%-50%，節約肥料30%-50%。而且長期積累的監測數據可以用於病蟲害模型預測和控制常見病蟲害的發生，減少農藥使用和人工投入，明顯提高作物品質。
值得關註的是，精準農業中的大數據模型，基於機器學習的算法是在不斷進化的，隨著數據的長期積累沈澱，模型預測的準確性和精度將會越高，更大程度的提高未來產量的比例。