许多做法都与再生农业有关——从免耕到无农药耕作。更重要的是，这个概念对不同地区的不同作物有不同的含义。在一个地方被认为是可再生的，在其他农业条件下可能不符合相同的标签。

很明显，食品和农业部门需要开始明确地定义再生农业，并对其进行量化衡量——这对概念的规模化至关重要。一些从业者和再生农业先锋正在试验新技术来帮助这一过程。这些正在开发或处于早期测试阶段的新工具正在帮助将再生农业的抽象概念具体化，并帮助衡量生物多样性、碳封存和其他土壤健康考虑因素等指标。

以下是五个新出现的备选方案，重点关注两个主要问题:测量农业土地的生物多样性和测量土壤健康和碳水平。

1.利用人工智能量化昆虫多样性

蜕皮正在建立一个昆虫数据库，该数据库将使用人工智能识别昆虫物种，并推断农场中每种昆虫的种群。这家总部位于南达科他州的非营利组织通过众筹活动起步，现在通过捐款、基金会资金、竞争对手和企业的资助来支付账单。11名团队成员，其中4人拥有博士学位，正在与通用磨坊公司的再生农业试点项目合作，建立并验证其昆虫库。

Ecdysis的主任乔纳森·伦德格伦(Jonathan Lundgren)说:“昆虫的多样性实际上是很好的尺度，是衡量利润、土壤碳、土壤和水的良好指标。”“我们可以用它们作为生物指标，因为昆虫是一个伟大的反应者，它们对栖息地发生的事情非常敏感。仅仅是拍一张快照，你就可以知道很多关于那个环境的健康状况。”

Ecdysis要求农民或参与再生农业项目的人使用一个蝴蝶网，在小麦或燕麦田附近的空气中进行50次清扫，收集昆虫样本，并将其作为活样本或照片发送给Ecdysis。然后Ecdysis利用这些照片训练它的人工智能系统来识别昆虫并模拟种群。然后将昆虫数量与农场的其他再生农业指标(如土壤碳水平和虫害爆发)进行比较。

Ecdysis表示，一旦图像识别数据库明年准备就绪，就可以开始预测影响农场的所有因素。

2.用手持探针测量土壤碳水平

克里斯·托尔斯，首席执行官码尺她和克里斯汀·摩根博士一起工作，她是该研究所的首席科学官土壤健康研究所该公司开发了一种手持土壤探测器，利用VisNIR光谱法和压力传感器测量碳水平。最初的探头太大了，不得不安装在卡车的后面。Tolles的公司Yard Stick正在将该技术小型化，这样它就可以与一个简单的手持式钻机一起使用，并创建一个支持该产品的商业业务。

探测器的顶端是一个小型照相机，它使用波长来感知有机碳的存在，就像我们的眼睛在看天空时感知蓝色的存在一样。探头上的电阻传感器计算出土壤的密度。Yard Stick表示，有了这两种输入，它就可以计算出某一特定区域土壤中固定的碳量。

这些新工具有助于将再生农业的抽象概念具体化。

目前，该公司正致力于验证土壤探针的准确性，将其数据与传统的测定土壤中碳含量的方法——干燃法进行比较。使用后一种技术，通过焚烧土壤样本来显示土壤中储存的碳量。

“这是不可扩展的，”托尔斯说。“数千度的焚化，人们在田野里跋涉，挖土，投递邮件可以更快地采集样本，我们可以在每个现场采集更多样本，成本大大降低，没有耗材，我们不运送任何东西，因此您可以获得更准确的碳储量测量。”

总部位于波士顿附近的Yard Stick计划在2022年前推出一款商用产品，并与大型食品工业公司合作，将探针与美国农民联系起来进行测试。

3.用卫星数据和遥感器绘制土壤健康图

使用国家航空航天局和欧洲航天局公开提供的卫星数据以及专门算法，达甘正在监测景观，以绘制采用保护措施和土壤健康管理的地图。

它的平台可以监测耕作实践，覆盖作物种植和轮作作物种植方式，并进行跟踪土壤残留动态-残留在表面的材料是如何腐烂的。新罕布什尔大学(University of New Hampshire)创建的一个模型预测了这些农业管理实践如何与温室气体排放和养分循环挂钩。

Dagan是一家位于新罕布什尔州的初创公司，从Applied Geosolutions剥离出来，为农业部门提供数据服务，推荐再生农业实践并跟踪结果。它能够创建一个系统，可以计算排放量和土壤健康，而不需要地面基线参考数据，这类项目通常需要。它正在研究一种计算生物量的方法。

Dagan临时首席执行官William Salas说:“我们不仅可以绘制采用覆盖作物的地图，还可以绘制覆盖作物实际表现的信息。”“覆盖作物的生长状况将影响养分流失、沉积物和养分吸收，以及覆盖作物获得的生物量，因为这些是返回土壤的有机物。”

达甘正在与自然保护协会和生态系统服务市场该组织的成员包括玛氏(Mars)和雀巢(Nestle)等食品合作伙伴。

4.用麦克风评估鸟类多样性

想象一下，一天24小时，一年365天，站在田野里，每小时按下录音键，获取5分钟的鸟类噪音样本。在某种程度上，这是弗曼大学生物学副教授约翰·奎因梦寐以求的工作。但野生动物声学马萨诸塞州一家18岁的公司，发明了仅次于它的产品:一种可编程的、防风雨的记录仪。

”代替我开车9000英里访问这些网站,多次,一次,然后我可以把录音机程序记录,很快,我们有了大量的声学数据,我们可以回去分析,”奎因说。

奎因正在与通用磨坊公司合作，在野生动物声学麦克风录制的数千小时的录音中对每只鸟进行分类和识别。目的是比较农场的禽鸟数量和对照组，看看是否有统计上显著的鸟类数量差异。

去年夏天，他在堪萨斯州的30个农场安装了录音机，并致力于分析这些声音。鸟类声音数据库，如万花筒，也由野生动物声学创建鸟网我们可以对鸟类的声音进行分组或识别，但这些声音太复杂了，需要一位训练有素的鸟类学家才能做出最后的判断。

奎因说：“不同鸟类的区域方言是如此多样。”。“南卡罗来纳州的一只卡罗莱纳鹪鹩，听起来可能与堪萨斯州的鹪鹩不同。”

他们希望有一天能够将这些记录仪邮寄给农民，让他们对它们进行编程，并把它们放在世界各地的田野上，以便更清楚地了解鸟类的数量以及随着再生措施的采用而发生的变化。奎因说，在这种易于操作的技术发明之前，这是一件成本高昂的事情。

5.用激光鉴定昆虫

丹麦FaunaPhotonics创建一个传感器，为农民提供有关作物间昆虫种类、数量和活动的实时信息。该公司在两位博士的带领下，聘请了一位商业专家将传感器推向市场。该传感器使用LED和光电二极管来查看和解释飞过传感器的昆虫的翅膀抖动模式。机器学习算法使用机翼颤振来识别昆虫并为农民创建报告。

“这种传感器就像一个一站式商店，”福纳光电公司(fauunphotonics)的商务总监凯文·詹姆斯·克纳格(Kevin James Knagg)说。“你可以看到有多少蜜蜂，不同种类的蜜蜂的数量，这些蛾子的数量，或者把它们分解成，在过去的四个小时里，有1628只蜜蜂在这个中心活动。或者，如果你想看到如何能产生更多的蜜蜂活动，或者你想看到所有的昆虫作为一个整体的生物多样性。”