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用AI促進農田氨減排，專訪《自然》文章背后的中國團隊
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周毅是故意的還是不小心？
最后更新: 2024-05-09 05:15:51
AI技術的應用，有望改變第一產業。
1月31日，《自然》學術期刊在其最新更新中刊登了一項中國團隊的研究。由香港科技大學領導的一支國際研究團隊的AI模型發現，如果世界各國用AI來優化施肥的管理——例如調整施肥時間、使用特定的肥料以及實施適當的種植和耕作方法等——那么可以將水稻、小麥和玉米釋放的氨氣減少38%。
雖然氨并非溫室氣體，但進入土壤或大氣后，它會形成一氧化二氮等化合物，成為強效溫室氣體，引致氣候變化。各類農業及工業活動釋放的氨會污染空氣和水質，也會影響生態環境及人類健康。公開資料顯示，水稻、小麥和玉米釋放的氨氣，已占全球農田氨排放總量的一半。
降低農作物的氨排放量（ammonia），勢在必行。
自然網站截圖
不過，目前全球缺乏準確的數據統計，世界各國也很難實施適合本國國情的有效減排策略。
這項刊登在《自然》上的研究，或許將給人們帶來一些啟發。
據港科大網站報道，項目團隊利用AI和有關數據研發了一個能預測農田氨排放率的機器學習模型，分析氣候、土壤特征、農作物種類，灌溉、施肥及耕作等因素對氨排放的影響。該模型能按不同地區的情況，提供最合適的施肥管理方針。
例如，研究發現，由于溫度最影響亞洲地區小麥種植產生的氨排放量，面對全球變暖帶來的影響，76%位于亞洲的小麥田，可通過施用高效肥（enhanced-efficiency fertilizers）去降低氨排放量。
研究發現，減低氨排放在中國等亞洲地區大有可為。數據顯示，亞洲地區有最高的緩減潛力，其次則為北美及歐洲。據研究預測，全球農田氨排放總量于2030-2060年的30年間將增長約4%至5.5%，這意味即使只發揮少部分優化施肥管理的緩減潛力，就能有效緩解氨排放的增長。
該研究是國內外多家高校團結合作的結果。
據港科大網站，香港科技大學理學院數學系兼跨學科學院環境及可持續發展學部講座教授馮志雄，聯同南方科技大學教授鄭一，領導團隊收集并分析全球不同地區橫跨1985年至2022年的田間觀測數據，制成了支持該研究的數據庫。此外，團隊成員還包括天津大學、北京大學、康奈爾大學等單位的學者。
農業氨排放問題長期存在的根源在哪？AI技術是如何和農業結合，逐步引入降低氨排放應用實踐的？和國外相比，中國農業“氨減排”的挑戰和機遇在哪里……對于這一系列問題，香港科技大學馮志雄教授向觀察者網進行了進一步解答。
標簽 農業- 責任編輯: 周毅
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