精准农业技术范文第1篇

关键词：精准农业；技术推广；案例研究

中图分类号：F325，1

文献标志码：A

文章编号：1673-291X(2009)33-0029-03

中国农业正处于由传统农业向现代农业过渡阶段，农业整体发展水平与世界发达国家有较大差距，农业科技水平低则是重要因素之一。精准农业――未来农业的雏形，是一种基于知识的农业技术体系，是实现精准农业效益的必经之路，发展和推广精准农业技术对于加速中国农业现代化可持续化进程、占领未来农业领域竞争制高点具有十分重要的意义。

一、推广精准农业的意义

1　发展精准农业是实现中国农产品高产、优质、高效农业的需要。加入WTO后，发达国家和地区的一些农产品凭借其质量和价格优势，将更多地进入中国农产品市场，中国农业面临着更严峻考验，依靠科技进步，努力降低生产成本，提高农产品质量成为中国农业发展的当务之急。精准农业是质量效益型农业，以优质高效为目标，重视农产品的质量，追求以最少的投入获得优质的高产出和高效益。

2　发展精准农业是中国有效利用生态资源，实现农业可持续发展的需要。中国人口最多但自然资源状况较差且恶化趋势严重，如人均耕地占有量逐年下降，近十年人均占有量由0.09公顷下降到0.08公顷。化肥、农药的大量使用及工业废水、废气、废渣的任意排放造成农田环境和农作物的严重污染，约占目前耕地总面积1／5的土地受到污染；土地退化严重，致使自然灾害愈加频繁。优化资源，保护环境，实现农业可持续发展已成为中国社会经济发展的基本战略。但从传统农业的角度来看，环境保护与农业发展间存在着一定的矛盾，农业可持续发展需要新型技术的支持，依靠科技技能提高农业生产中的资源利用率，以充分利用有限的自然资源。

3　发展精准农业是转变农业经济增长方式和增加农民收人的有效途径。中国以往农业经济的增长主要是靠投入，以粗放经营解决供不应求的总量问题。但在农产品基本形成买方市场的条件下，数量问题已不再是主要矛盾，而被品种、质量矛盾所代替。农业面对和所要解决的主要是农产品的质量问题。粗放经营难以解决这一矛盾，唯有靠以现代科学技术为基础的集约经营方是正途。发展精准农业也是增加农民收入的必由之路。增加农民收入是关系全局性的问题，也是农业发展的根本目的。但在市场经济条件下，仅靠扩大数量和提高农产品价格已没有多大潜力，必须瞄准市场，发挥资源优势，发展精准农业。

二、大河沿子镇现代精准农业技术推广现状

大河沿子镇位于新疆精河县以西45公里处，面积1435.45平方公里，总人口3.25万，其中农业人口2.6万。下辖15个农牧业村，1个新农生态农业有限责任公司和2个社区居委会。大河沿子镇共有耕地11.7万亩，农业生产以棉花为主，2007年全镇棉花播种面积为11.4万亩，是一个以农为主、农牧结合的大镇。从2006年开始至今，大河沿子镇紧紧围绕着促进农民增收，实现农业快速发展和农村经济繁荣这一主题，在全镇开展了以现代精准农业技术为主的一系列农业科技推广工作。

1　现有棉花种植技术。一直以来大河沿子镇的棉花种植都是很传统的，2006年开始采用新技术，大面积棉田采用了“一穴一粒”精量播种技术，农民从繁重的定苗中解放出来，过上了休闲的节日。“一穴一粒”精量播种对种子加工提出了更高的要求。按照种子生产的有关标准，发芽率达到80％的种子才算合格种子。土壤耕作层90％以上残膜都得到清理回收，避免因棉种播在残膜上出不了苗的问题。为消除农户担心“一穴一粒”不保险的心理，政府部门还给予农户适当的补贴和优惠政策，精量播种技术就这样在不被普遍看好的情况下推广下去了。与精量播种相配套的是精准灌溉，虽然大水漫灌已经是落后的灌溉方式了，但在大河沿子镇依然存在，只有部分耕地采用加压灌，膜下灌等精准灌溉方式，2008年还采用了埋式滴灌植棉新技术，并将继续推广。棉田施肥同样离不开“精准二字”，依托滴灌系统实施的“随水施肥”在大河沿子镇也得到了应用。

2　精准技术设施配套状况。大河沿予镇已推广加压灌8000亩，膜下灌7000亩，设立了两个示范点，其中一个采用精良气吸式点播及高压滴灌技术相配套；第二个示范面积为125亩，采用精良气吸式点播及常压滴灌技术相配套，都通过精量播种、精肥精管，实施标准化作业。以建立诱虫灯监测预报系统为主，采用频振式杀虫灯和生物药剂防治技术的综合应用，完善植保体系，降低生产成本。与此同时，该镇已引进小型精量播种机18台，一机三膜大型精播机2台，拔杆清膜机100台，引进优质高产品种标杂Al达150亩，新陆早33号5000亩。2008年大河沿子镇还大力发展设施农业，建立蔬菜大篷，增加了高压滴灌等设施，其植棉技术在全县还处于领先水平，如高产优质新品种的引进、推广和滴灌技术的应用。由于棉田病虫害的综合防治技术，农机标准化作业等常规技术和新技术的综合应用为棉花高产打下了坚实的基础。

自从2006年推广精准技术以来，大河沿子镇棉花种植不仅减少了投入成本和劳动力，而且还提高了棉花产量，增加了收入。在2007年由于采用了新技术，大河沿子镇11.4万多亩棉田平均单产籽棉341.5公斤／亩，比去年增加29.1公斤／亩，同年滴灌棉田比淹灌棉田平均亩产高出30-40公斤。

三、大河沿子镇精准技术推广过程中存在的问题

1　农业技术推广资金投入不足，制约着推广力度。由于农业技术的公共物品属性，现代农业技术的推广，需要政府的大力推动。发达国家每年农技推广经费一般占到农业总产值的0.6％～1.0％，发展中国家也在0.5％左右，而中国在现行的农业技术推广体制下，政府对农业技术推广工作的重视力度不够，农技推广经费占农业总产值的比重不足0.2％，人均经费更少，多数技术推广机构“无钱打仗”已严重影响到技术推广工作的正常开展。每年仅由不到20％的县会下拨一定的技术推广经费，很多时候下拨经费还会发生截留现象，使经费不能最终用到技术推广活动中来。因经费不足等原因，只能够勉强维持工作人员的工资，而用于技术推广项目的资金就很少了，部分地方政府“卸包袱”，还出现了“线断、网破、人散”的被动局面。大河沿子镇农业技术推广经费主要是农民自筹或非政府部门提供，政府下拨技术推广资金经费很少，甚至没有，2008年大河沿子镇6个农业村自筹资金68万元，增加实施棉花加压滴灌面积6700亩。由于推广经费少，制约着精准技术进一步在更大范同内的采用。

2　农民对现代农业高新技术接纳能力差。一方面，农民的文化素质制约了他们对高新技术的接纳能力。另一方面，在农业内部，作为市场主体的农户更加懂得比较科技投入的成本和预期收益，只有当他们认为预期收益高于预期成本时才会选择新的生产技术，农业科技使用的高风险性又使得他们在有限的资本和劳力的投向上显得更为谨慎，农户对可替代的新技术选择反应迟钝，缺乏内在的需求动力。大河沿子镇农户基本上都是小学、初中学历，无法很快接受新技术，他们最注重眼前经济效益，然而采用新技术有时要很高的成本，而且新技术的优势也需要一个很长的过程后才会发挥，这就导致农户看不到他们想要的收益，造成农户对高新技术避而远之不愿接受的局面。

3　农民居住地分散，组织化程度低，农业技术推广缺乏有效的渠道。家庭联产承包责任制下农民对自家的土地具有决定权，很难统一规划和生产，这增加了新技术推广工作的难度。农业生产的高度分散性和农民组织的缺失，使得技术推广成本高，导致技术与产业的割裂。在现行农业推广制度下，农业技术推广及开发的速度，效果，服务质量，最后效益不能和推广主体的努力程度或付出挂钩，导致农业制度对农业科技进步缺乏有效的激励机制。大河沿子镇的技术推广工作之所以艰难主要是缺乏有效的农民组织，虽然设有农业技术推广站，但还是无法填补农民组织的作用。

4　农业技术推广队伍不稳定，精兵强将少。从目前专职农业技术推广队伍的现状分析。基层农业技术推广站有近1／3的人员不具备农业专业学历或根本是外行。大河沿子镇农业技术推广机构属于基层推广部门，现有专职人员8人，大多为高中学历，导致新技术的推广工作无法顺利进行。

5　精准技术推广人员分布不尽合理。当前，中国农技推广体系的一个突出问题是农技推广人员分布过于集中于县级，使技术推广的供给与需求发生错位。随着经济迅速发展和城乡人民需求的多样化，农民对技术的需求也越来越细，随时需要得到农技推广人员的指导。但与此需求不相适应的是，乡镇级农技推广人员力量相对薄弱。目前多数乡镇级农技推广站的农技推广人员只有2―3人，且设备简陋。大河沿子镇技术推广人员虽然有8人，但真正在基层做实际工作的人却只有3～4人，多数推广人员都在精河县，很难起到新技术宣传推广作用，加之基层推广人员少且工作量大，工资水平低，推广工作举步维艰。

四、深化精准农业技术推广体系的对策

1　加强政府对农业技术推广的保障和支持。农技推广是个系统工程，能否更好发挥作用和发挥更大作用，除了农技推广体系自身要深化改革、创造条件外，还需要各级政府、社会各界的大力支持和配合，也需要相应的政策措施、资金支持等外部环境和条件作为坚强的后盾。加强财政支持力度，增加农技推广资金投入。首先，保证承担公益性技术推广职能的乡镇以上农技推广人员全额拨款，确保人员工资。其次，增加农技推广基础设施建设资金投入，添置必要仪器设备，搞好技术示范点建设，不断提高现代化水平。2008年大河沿子镇就增加了蔬菜大棚，加压灌，低灌等设施农业设备。

2　确立农民对技术需求的主体地位，提高农民采纳农业新技术的自愿性。农民是经营主体，也是农业技术的需求和市场主体。采纳新的农业技术应该是农民市场经营的理性选择。传统观念通常是从技术供给者的角度看问题，把农技推广的过程仅仅看做是向农民提供农业技术的过程，是农业技术的被动消费者，而没有对农民的技术需要给予足够关注，缺乏针对性。因此，今后要注重建立农民参与选择推广技术的机制，改变“你给的我不要，我要的你没有”的技术供给状况。作为大河沿子镇职能部门的农业推广部门应及时地把市场需求正确信息、先进技术传递给农民，让农民自己选择和自愿采纳农业新技术。

3　把技术推广与提高农民组织化程度密切结合起来，提高推广效率。农业推广体系直接面向经营规模小、高度分散的农户进行高新技术推广，成本高，效果低。单个农户直接参与农业技术市场交易，由于经营规模限制，技术交易成本非常高。通过提高农民组织化程度，形成“技术推广站―农民专业化合作组织―农户”的推广模式，使农民专业化合作组织成为联接农技推广主体和农户的桥梁，则能降低推广成本和技术交易成本，有效提高新技术推广效果。从“技术推广站一农民专业化合作组织”的转移过程来看，一方面，合作制度保证了成员在技术获取过程中费用较低；另一方面，其组织制度保证了各成员在选择决策中的主体作用，保证了技术适用性；其次，农民专业合作组织由于聚集了更多能人，接纳高新技术的能力更高。从“农民专业化合作组织―农户”的扩散过程来看，是农民自己来传播农业技术，其良好效果是其他推广组织和推广手段难以替代的，主要原因在于传播者本人也是农民，具有与他人相同的社会背景和社会关系结构，了解当地实情和农民实际，更易为农民所认同接纳。特别是若他们在接受信息后再加以利用，并取得良好绩效，这种“再传播”的影响力不言而喻。由于大河沿子镇在管理运行上形成了农民合作组织形式的运作模式，据摸底调查全镇已有76％的农民愿上强压滴灌，如今棉农的种植意识已从过去高强度、低效益的淹灌向高成本、高效益的加压滴灌转变，认准了搞滴灌节水才能给自己带来最大回报。所以，由农民专业协会来推广、普及农业技术，容易做到操作性更强，费用更低，更为农民所接受，实际效果亦更为显著。

4　稳定农业推广队伍，提高技术推广人员素质。据有关统计，在县级以上的农业推广机构工作人员占60％以上，而在乡镇及乡镇以下农业推广部门工作人员占40％以下，并且推广人员的素质远远低于县级以上的推广人员。为此必须出台相关政策，鼓励技术推广人员到基层去工作，精简上层，充实下层，优先充实乡村站工作人员，满足从事实际农业推广的需要。加强农技推广人员的技术培训和政治教育工作，提倡“献身农业，服务农民”的奉献精神。重视农业推广人员脱产学习和在职进修工作，鼓励农业推广人员努力学习专业知识，提高业务能力，开阔视野，拓展知识面和专业知识的深度和广度，不断丰富推广经验，提高推广技能。就大河沿子镇的实际情况，应定期对技推人员进行培训，补发津贴以稳定推广队伍。为搞好农业推广工作，促进农业科技成果广泛、迅速地应用于农业生产经营实践，建立一支数量与素质兼顾的农业推广队伍。

5　合理布局，形成以乡镇为重点的农业技术推广体系。乡镇是农业技术走向农民用户的真正出口，乡镇农业推广机构的改革和队伍建设刻不容缓。针对大河沿子镇农业技术推广机构设置不完善和人员不足的情况，采取各种措施，加强基层农技队伍建设。调整内部，减少精河县级农技人员，充实基层农业技术推广人员数量。广开门路，从各相关部门抽调富余人员，增加基层推广人员数量。打破条块、部门和地区分割，统筹安排，协调互补形成统一的农业技术推广网络。以政府投入为主采取各种途径，多渠道、多门路集资以安定农业技术推广人员特别是基层农业技术推广人员的从业信心和决心，稳定农业技术队伍建设。

6　加大信息资源开发力度。农民的信息意识问题，大河沿子镇农户的信息意识较为低下，信息资源作为一种战略资源的重要性还没有被人们普遍认识。为此，要加大农业基层的信息基础设施建设，加大信息的宣传力度，扩大宣传领域，提高广大农民的信息意识。为促进农业技术推广工作的发展，深挖农业内部增收潜力，信息资源的捕捉和收集也有着至关重要的作用。大河沿子镇已经建立了农村信息化体系，建立了以“农信通”为主的农业科技、农资行情、农产品交易的农业信息传递系统，只是信息化体系和机制还不健全，有待进一步完善。

参考文献：

[1]陈荣毅，朱建军，龚江，王荣栋，试论新疆精准农业实施中的几个问题[J]，新疆农业科学，2004，(2)。

[2]扈立家，唐雪漫，中国发展精准农业问题研究[J]，农业经济，2006，(5)：27-28。

[3]刘焱选，白慧东，蒋桂英，中国精准农业的研究现状和发展方向[J]中国农学通报，2007，(7)。

[4]刘爱民，封志明，徐丽明，现代精准农业及中国精准农业的发展方向[J]，中国农业大学学报，2000，(2)：24-29。

[5]刘伟明，精准农业及其应用[J]，安徽农学通报，2006，(6)：8-35。

[6]李亚芹，夏峰，中国发展精准农业的必要性[J]，农机化研究，2006，(6)：4-6。

精准农业技术范文第2篇

关键词：精准农业 管理技术 应用研究

传统农业发展过程中采用了高耗能的管理方式，投入了过多的农药、化肥、等化学物质，也投入了大量的机械动力。但是，这种高耗能的发展模式是不适合现代农业发展的，导致了生态环境的恶化，土壤酸碱度失衡，致使农产品质量日益下降。在农产品市场竞争日益增强的现代社会，这种不符合可持续发展农业战略的管理模式必将被先进的精准农业管理模式所取代。

一、农业精准化生产管理技术的现状分析

精准农业是一种新型的农业生产管理思想，是在人工智能技术高速发展和信息技术快速发展的基础上诞生的。精准农业是实现农业可持续发展的重要途径，指明了未来农业发展的方向。精准农业管理模式是利用GIS地理信息系统、GPS卫星定位系统以及RS遥感系统等技术，及时了解农作物的生产环境、生长变化状况、病虫灾害情况等。为分析、模拟农作物灾害的发展趋势提供具体的作物信息、数据，作为进一步解决作物灾害问题提供参考标准。在此基础上，精准农业发展模式，利用各种智能系统，准确、细致地计算出精准治理措施。包括：喷洒农药、施肥灌溉、播种收获等生产管理方式。

精准农业的目的是为了通过先进管理模式对农作物进行管理，以最小的投入获得经济和环境的最大利润。目前，精准管理模式的主要技术支撑即以3S技术为基础的多种数据系统为技术支撑的管理模式。包括：变量控制技术、生物信息技术、专家系统、决策支持系统、产量分布图生成系统等。随着数据处理技术的提高，可视化技术和计算机科学的发展，还有网络数据库系统的开发，精准农业获得了快速发展，成为了国际上农业领域的发展热点之一，大大促进了农业产业的升级。

二、发展精准农业的必要性

发展精准农业是我国的社会发展的需要。目前，我国耕地面积大量减少，自然灾害发生频繁，再加上病虫灾害，旱涝灾害等，农业生产的发展也面临着更大的挑战。为了在世界农作物市场上占据优势，只有提高农业生产领域的管理模式，才能更大限度的提高农产品的利润，扩大市场占有率。精准的农业生产模式可以实现对农作物的精准化管理，解决上述各种问题。

发展精准农业是世界农业产业发展的需要。精准农业在世界范围内已经得到了很大的推广，成为了国际农业学、农业技术等高领域的研究对象，世界各国都在采用新型的精准农业管理模式。这符合国际农业发展的趋势。

发展精准农业管理模式是由可持续发展的需要决定的。传统的农业生产模式对生态环境的各方面造成了巨大的破坏，在能源资源供不应求的现代社会，发展精准农业更有利于建设可持续发展的农业体系，缓解建设现代农业过程中遇到的紧张局面。

三、精准农业发展过程中遇到的问题及解决对策

在发展精准农业的过程中，出现了一些水资源利用不当、施肥结构不合理、信息体制不健全的问题。发展精准农业就要着重发展灌溉精准农业、节肥精准农业、精准设施农业。发展精准灌溉农业就要根据信息系统反馈的数据因地制宜地选择灌溉设施，开源节流，节约水源，解决好水资源的时空分布不均的问题。发展节肥精准农业需要系统分析、预算出恰当的施肥时间，施肥数量，以及肥料品种。发展精准设施农业就是利用机械设施改变或者提供农作物生长的小气候，从而为农作物生长提供更为适宜的生长环境，提高作物产量。

更重要的是，要加大3S技术的应用范围，建立全面的农作物管理系统，在GPS和RS技术的基础上运用GIS技术准确分析数据信息，可以先建立实验基地对比分析。另外，建立肥料信息系统和土壤肥力系统，收集不同的土壤类型、作物类型、肥料的使用情况等做好统计分析，随时了解不同地区的土地肥力变化状况，以便进一步进行管理。

精准农业发展模式需要协调好人力与机械的关系，提高农业机械化水平，减少生产成本投入，目的是为了增加我国的农业市场竞争力。

此外，政府要加强基础设施建设，推进管理模式的创新，利用政府的力量大力支持信息技术的提高，建立完整的信息管理系统。建设全方位的农业信息管理中心，及时引进新型农业发展技术，形成农业精准化的发展规模。

结束语：

信息采集技术、网络技术和专家决策系统共同构成了农业精准化生产管理模式。精准化生产模式可以弥补传统生产模式的不足，在此基础上又可以降低生产成本，节约人力。在这种生产模式下可以对农作物信息进行智能采集、计算、判断、分析、预测与预警等，以达到提高农作物质量和产量的目的。由于精准化生产方式涉及到更多信息网络智能领域，因此要加强信息技术的推广。发展农业产业也要考虑地区差异，要根据不同地区的土地状况和实际情况因地制宜地选择不同的发展方式。

精准化农业生产模式符合国际农业发展的趋势，我们作为发展中国家，在发展精准化农业的过程中要遵循可持续发展的原则，学习先进管理模式，引进先进技术，争取在精准化农业发展过程中走出有中国特色的农业发展模式。

参考文献：

精准农业技术范文第3篇

关键词：农业信息化；精准农业；实施策略

多年来，经过国家和各级政府的积极推进，现代信息技术在农业各环节中的应用逐步深入，特别是在大田种植、设施园艺、畜禽养殖以及水产养殖中的应用越来越广泛，种养大户采用现代信息技术装备的意识越来越强，农业生产信息化水平不断提高，精准农业也得到了迅速发展。

一、精准农业的涵义

精准农业是一种基于空间信息管理和变异分析的现代农业管理策略和农业操作技术体系。根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源。精准农业能真正让农民群众受益，农产品持续提质增产，农业持续增效，农民持续增收，农业抗御自然灾害的能力显著增强。

二、我国基于农业信息化的精准农业的发展现状

1.农业信息技术的应用正从单项应用向综合集成应用过渡。

基于现代农业高产、优质、高效、生态和安全的要求，我国农业生产方式正向集约化生产、产业化经营、社会化服务、市场化运作以及信息化管理转变。从生产、经营、管理到服务涉及到诸多环节，依靠单一的信息技术很难实现，农业信息技术的应用正从现代信息技术的单项应用向现代信息技术的综合集成应用过渡。自动灌溉系统、精准的农业技术的推送、病虫害诊断系统，种植养殖环境监控系统等，都会产生大量非结构化数据。大数据技术的出现，提供了良好的解决方案。

2. 农业物联网技术在一些地方已经开始试点性应用。

农业本身所具有的特点使得农业在信息化智能化过程中，产生了大量的复杂的非结构化数据，这些数据的处理和挖掘，需要大数据技术。目前，基于无线传感网络的滴灌自动控制系统在北京、上海、黑龙江、河南、山东、新疆等地开始试点性应用。

3. 解决农业信息化海量数据处理和精准服务的问题亟须创建精准农业信息系统。

农村是我国信息化建设最薄弱的区域。海量数据处理和精准服务一直是农业信息中的一大难题。如何整合相关部门的农业信息资源构建大数据精准农业信息系统工程，是我国农业现代化亟待解决的大问题。精准农业信息系统把有线与无线网络、通信服务与信息服务，终端产品的高中低档科学、合理、有效地组织整合在一起，真正解决了农业信息化海量数据处理和精准服务的问题。

三、农业信息化下，精准农业发展实施策略

1. 突破精准农业关键技术瓶颈。

目前精准农业信息获取、决策和实施三个环节均有技术瓶颈的制约，如：在农业信息快速获取方面，要加强生物物理学、生物数学、生物力学和光学的应用基础研究，重点突破农作物形态、营养、水分和土壤氮、磷、钾等营养元素无损快速测试传感技术，病虫草害信息的定性定量识别技术；在精准农业决策方面，要研究农作物不同生长发育阶段与土壤、气象、管理措施的定量关系，为不同尺度的变量处方生成提供理论依据；在精准作业环节，重点解决适合小规模田块和复杂地形的光机电一体化精准农业智能机械。

2.降低精准农业技术应用的门槛。

国外精准农业经过近20多年的研究，形成了很多商品化的技术产品，但主要是面向大规模农场作业需要，且产品价格昂贵，不适合中国目前的农业经济水平和生产作业规模，要实现精准农业技术广泛应用，必须降低精准农业技术应用的门槛。

3. 与当地农业主导产业紧密结合。

当地的农业主导产业是发展的重点和热点，是当地产业经济的支柱，也是当地政府部门、企业、农民关心的焦点，能够解决当地主导产业发展过程中问题的技术，必将成为其优先考虑的技术选择。因此，精准农业技术必须与当地农业主导产业的发展紧密结合，突出解决主导产业发展的难题，只有这样才能使精准农业技术得到社会的关注和大规模应用，彰显其在发展现代农业的地位和作用。

4.采取高效灵活的技术推广模式。

根据用户需求，可采取不同的技术推广模式，提供专业化、社会化的技术服务，通过驻地工程设计实施，实现系统的正常运转，形成“交钥匙工程的技术推广模式”。

5.制定统一的行业或国家标准。

目前国内外市场上精准农业的相关技术产品很多，但不同企业软硬件产品自成体系。在开展精准农业研究应用过程中，难于构建可运行的精准农业系统。在这样情况下，我国必须建立精准农业技术标准，与国际主流产品标准接轨的同时，也是争夺精准农业技术制高点的重要切入点。

参考文献

[1]宣锴，孟未来 路明祥浅析国内外农业信息化进展 农业网络信息 2010年02期

[2]黄慧德 应用信息技术提升农业研究水平 热带农业工程2011年03期

精准农业技术范文第4篇

1、精准农业

农业发展过程中的某种形态或农业生产形式由农业生产技术（农业生产力水平）和农业生产组织形式（农业生产关系）所决定。影响农业生产形式的主要外界因素有农业自然资源保障系统、农业及农村劳动力资源、农业自然条件和农村经济条件及社会生产力水平4个方面。

传统农业劳动生产率较低，大量劳动力被束缚在农业上。通过大量高能耗工业产品（机械、化肥、农药、燃油、电力等）的投入来维持系统的产出。机械化农业的主要优势是大幅度地提高了农业生产率，但也遇到了许多问题：如土地压实、水土流失、地下水及地表水污染，农药的使用导致了严重的公共卫生和环境方面的问题，品种基因单一化的危害、农产品品质的下降，水土资源及能源制约等。这种农业资源与环境的压力促使科学家和农民努力寻求一种在继续维持并提高农业产量的同时，又能有效利用有限资源、保护农业生态环境的新的可持续发展农业生产方式，并进行了多种探索，提出了多种解决途径，如自然农业、有机农业、生态农业，等等。90年代以来，随着全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、农业应用电子技术和作物栽培有关模拟模型以及生产管理决策支持系统(DDS)技术研究的发展，"精准农业"已成为合理利用农业资源、提高农业作物产量、降低生产成本、改善生态环境的一种重要的现代农业生产形式。

2、精准农业的技术体系

精准农业是现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术最新成就的基础上发展起来的一种重要的现代农业生产形式，其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。精准农业系统是一个综合性很强的复杂系统，是实现农业低耗、高效、优质、安全的重要途径。精准农业技术体系的构成见表1。

2.1现代信息技术

精准农业从90年代开始在发达国家兴起，目前已成为一种普遍趋势，英美法德等国家纷纷采用先进的生物、化工乃至航天技术使精准农业更加"精准"。美国把曾在海湾战争中运用过的卫星定位系统应用于农业，这项技术被称为"精准种植"，即通过装有卫星定位系统的装置，在农户地里采集土壤样品，取得的资料通过计算机处理，得到不同地块的养分含量，精准度可达1-3m2。技术人员据此制定配方，并输入施肥播种机械的电脑中。这种机械同样装有定位系统，操作人员进行施肥和播种可以完全做到定位、定量。还可将卫星定位系统安装在联合收割机上，并配置相连的电子传感器和计算机，收割机工作时可自动记录每平方米农作物产量、土壤湿度和养分等的精数据。

现代信息技术的特点是应用地理信息系统将土壤和作物信息资料整理分析，制成具有时效性和可操作性的田间管理信息系统，在此基础上，利用全球卫星定位系统、遥感技术以及计算机自动控制技术，根据空间每一操作单元的具体条件，通过调整资源投入量，达到增加产量、减少投入、保护农业资源和环境质量的目的。同时在农田经营管理决策的环节上，可根据不同情况选择"单纯获取高产"，"以适量投入，获取较好经营利润"或"减少资源消耗、保护生态环境"等多种不同优化目标。这项技术的构成包括空间定位的农作物产量信息采集技术和土壤信息定时采集技术、农田地理信息系统定时更新技术及空间定位的农业投入控制系统等。

2.2生物技术

现代生物技术从广义上讲主要包括基因工程、细胞工程和微生物工程等，最富有生命力的核心技术是基因工程。现代生物技术最显著的特点是打破了远缘物种不能杂交的，即用新的生物技术方法开辟一个世界性的新基因库源泉，用新方法把需要的基因组合起来，培育出抗病性更强、产量更高、品质更好、营养更丰富，且生产成本更低的新作物、新品种；另外还具有节约能源、连续生产、简化生产步骤、缩短生产周期、降低生产成本、减少环境污染等功效。如美国把血红蛋白转移到玉米中，不仅保持了玉米的高产性能，而且提高了它的蛋白含量。抗转基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美国、阿根廷、加拿大数百万公顷土地上试种。1998年，全世界利用原生质体培养技术已成功地开发了100多种再生植物，转基因牛、羊、猪和鱼也培育成功。美国是采用转基因技术最多的国家，1998年转基因作物播种面积达2050万hm2，是1997年的2.5倍；目前其转基因种子播种面积已占大豆播种面积的36%，占玉米播种面积的45%。阿根廷是继美国之后大量采用转基因技术的国家，1998年转基因作物播种面积达550万hm2，是1997年的4倍，其中75%的大豆播种面积采用经过改变基因的豆种。加拿大转基因作物播种面积从1997年的130万hm2，增加到1998年的280万hm2；50%的大豆和玉米播种面积采用了经过基因处理的种子。

微生物农业是以微生物为主体的农业。微生物在合成蛋白质、氨基酸、维生素、各种酶方面的能力比动物、植物高上百倍；微生物还可利用有机废弃物，变废为宝、保护生态环境。利用有益微生物，不仅可获得大量生物量，用于制作食用蛋白质以及脂肪、糖类等专门食品，而且在生物防治、土壤改良方面也有突出表现。日本研制的EM(含80余种微生物的生物制剂)，被称为可以挽救地球的有效微生物群。施用EM可少用或不用化肥、农药和抗生素药物，净化环境，。

2.3工程装备技术

现代工程装备技术是精准农业技术体系的重要组成部分，是"硬件"，其核心技术是"机电一体化技术"；在现代精准农业中，应用于农作物播种、施肥、灌溉和收获等各个环节。

精准播种。将精准种子工程与精准播种技术有机结合，要求精准播种机播种均匀、精量播种、播深一致。精准播种技术既可节约大量优质种子，又可使作物在田间获得最佳分布，为作物的生长和发育创造最佳环境，从而大大提高作物对营养和太阳能的利用率。

精准施肥。要求能根据不同地区、不同土壤类型以及土壤中各种养分的盈亏情况，作物类别和产量水平，将N、P、K和多种可促进作物生长的微量元素与有机肥加以科学配方，从而做到有目的地肥，既可减少因过量施肥造成的环境污染和农产品质量下降，又可降低成本。要求有科学合理的施肥方式和具有自动控制的精准施肥机械。

精准灌溉。在自动监测控制条件下的精准灌溉工程技术，如喷灌、滴灌、微灌和渗灌等，根据不同作物不同生育期间土壤墒情和作物需水量，实施实时精量灌溉，可大大节约水资源，提高水资源有效利用率。

精准收获。利用精准收获机械做到颗粒归仓，同时可根据一定标准确分级。

3、我国精准农业的重点发展方向

我国各地的自然条件、社会经济条件差异明显，农业生产水平差距较大，农业集约化总体水平较低。表2示出1994年中印日美4国农业集约化程度及世界的平均水平。可以看出，我国农业具有以下特点：1）农业人口人均耕地面积小，仅为世界平均水平的1/5；低于印度、日本，同美国相差甚远。2）农业机械化水平低。每万公顷拖拉机拥有量，仅约为世界平均水平的34.7%，甚至低于印度的水平。3）化肥投入水平高。每公顷化肥投入量是世界平均水平的3.37倍，高于美国，但低于日本。

同农业发达国家相比，我国农业集约化水平较低，要实现现代化，是继续走农业发达国家已走过的以牺牲土质、环境及使用对人类健康有不良影响的大量依靠农药、化肥的石油农业发展道路，还是利用现代信息技术、生物技术和工程装备技术发展具有中国特色的精准农业，答案是不言而喻的。应根据我国农业发展所面临的资源环境问题，走具有中国特色的精准农业发展之路，实现我国农业的可持续发展。

3.1重点发展节水、节肥精准农业技术体系

1）实现精准灌溉，提高水资源利用率。

水资源短缺是我国许多地区农业生产的主要制约因素。据测算，我国全年降水量约为6.19万亿m3，其中约55%消耗于陆面蒸发，只有45%转径流和地下水，实际利用率不到10%（约5000亿m3）。

当前我国农业灌溉用水面临的主要问题是灌溉农区面积约5000hm2，其中渠灌面积较大，多属粗放型灌溉模式。在华北井灌区特别是华北平原地区，自从将"两年三熟制"改为"一年两熟制"后，水分亏缺部分全靠超采地下水来弥补，地下水位连年下降，给北方灌溉农业造成严重威胁。

同时我国农业节水潜力巨大。我国渠灌面积约3900hm2，井灌面积1100多万hm2，合计约5000万hm2。渠水灌溉的利用率约为0.3，井水灌溉利用率约为0.5，两者加权平均值为0.35左右，与发达国家0.7-0.9的利用率相比，差距巨大。有关部门测算，如将农业用水（按4000亿m3计算）的利用率提高0.2，即达到0.55，则可节水800亿m3。

山东海阳引进以色列技术，建成约33hm2（约500亩）果园自动化控制微喷工程，采用微机控制。根据土壤吸水能力、苹果生产阶段和气候条件等因素，定时、定量、定位给果树供水。据有关专家测算，粮田自动化喷灌可节水30%-40%；省地1.5%-2.0%；果园和菜园的微灌可节水50%-60%；防渗渠道与土渠相比可节水约50%。

有研究认为，北京市耕地面积与以色列耕地面积基本相同，但北京市水资源总量和农业用水量都约为以色列的2.4倍，如采用精准农业战略，以管道灌溉、喷灌、滴灌和渗灌等方式取代大水漫灌，在产量上达到以色列现水平，可节水约2/3，即约18亿m3。

2）实施精准施肥，提高化肥资源利用率

据联合国粮农组织统计，化肥对粮食的贡献率约占40%。我国能以占世界7%的耕地养活占世界22%的人口，应该说化肥在其中起了重要作用；但同时也发现，从1980-1995年的十几年间，化肥施用总量增加了183.1%，年均递增率达7.2%。1995年化肥总施用量约达3600万t，而同期粮食总产只增加了46.6%，年均递增率仅为2.7%。期间化肥投入所生产的粮食由31.5kg.kg-1下降至17.70kg.kg-1。我国化肥施用的突出问题是结构不合理，利用率低。据大量试验资料统计，平均单产6500kg.hm-2的谷物，1季产量从土壤中带走N100.5-169.5kg，P2O549.5-75.0kg，K2O120.0-175.5kg，N，P，K比例为1：0.45：1。我国许多省区都存在过量施用氮磷化肥，钾肥施用不足的问题。1995年我国N，P，K实际施用比例为1：0.43：0.17。由于农田复种指数和作物产量的大幅度提高，有机肥施用量下降，化学钾肥投入不足，我国土壤缺钾面积日益扩大。

国外文献报道，氮肥平均利用率可达50%-60%，当季利用率磷一般为10%-30%，钾为20%-60%。据我国有关学者的研究，我国N，P，K平均利用率分别为35.0%，19.5%和47.5%，可见我国氮素化肥利用率低于世界平均水平，不仅浪费了资源、增加了农业生产成本，而且未被作物吸收利用的氮素向大气挥发、向水体淋溶，形成对环境的污染。

近年来我国农田微量元素缺乏面积不断扩大，而目前施用微量元素肥料的面积仅约1600万hm2，为缺乏微量元素面积的11.3%。

在我国通过实施精准施肥技术，不但可以提高化肥资源利用率，还可以降低成本，提高作物产量。

3.2发展精细设施农业

所谓设施农业是指应用某些特制的设施来改变动植物生产发育的小气候，达到人为控制其生产效果的农业生产形式。设施农业主要有：1）设施种植业，如温室栽培、塑料大棚栽培、无土栽培；2）设施畜牧业，如畜禽舍、养殖场及草场建设等。利用现代信息技术、生物技术和工程装备技术，进行设施农业生产，即为精细设施农业。

设施农业在国外发展较早，目前已达相当高的水平。在欧洲，多数国家以温室生产为主，其中荷兰和英国的温室主要是玻璃温室，用来生产蔬菜和花卉。荷兰生产的蔬菜80%用于出口，花卉出口达世界出口量的71%（1987）。日本温室栽培蔬菜和果树的技术十分发达，几乎所有品种的蔬菜在很大程度上都依赖于温室生产。

我国设施农业起步较晚，但发展较快。目前世界塑料大棚和温室面积约36.576万hm2，其中我国面积最大，达15.67万hm2，占42.8%。设施农业同普通农业相比，产业化程度高，效益好，接受新技术的能力强。

在我国设施农业发展较快的地区推广、应用精准设施农业可以达到增加农产品产出、提高农产品品质，节约水、肥资源，保护农业生态环境的目的。

1）精准农业是在现代、生物技术、工程技术等一系列高新技术最新成就基础上发展起来的一种重要的理代农业生产形式。其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。

2）在我国建立现代精准农业系统应从开始就将现代信息技术、农业生物技术、农业工程装备技术等各方面的专家有机组合在一起，协同攻关，逐步建立起具有中国特色的现代精准农业技术体系。

3）我国农业仍属于高耗、低效型农业，农田灌溉水的有效利用率只有30%-40%（发达国家已达50%-70%），化肥当年利用率仅30%，因此，近期应重点发展节水、节肥的精准农业技术体系。

精准农业技术范文第5篇

中图分类号：DF413文献标识码： A

前言

精细农业及精细农业技术

精细农业是(Precision Agriculture, Precision Farming, Site-specific Farming Agiculture)等名词的中译，是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的、根据空间变异定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。即，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。

精细农业由十个系统组成，即全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。其核心是建立一个完善的农田地理信息系统（GIS），可以说是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。精准农业并不过分强调高产，而主要强调效益。它将农业带入数字和信息时代，是21世纪农业的重要发展方向。

精细农业技术是将“3S”技术、通讯、自动化技术与地学、生态学、农学等集成，实现对农作物生长、发育的动态管理，在GPS技术和GIS技术集成系统支持下进行农田作业操作，以实现“高产、优质、高效”的现代农业精耕细作技术。精细农业的主要支持技术包括：GPS―全球卫星定位系统，GIS―地理信息系统，RS―遥感技术，DSS―作物生产管理决策支持系统，ES―专家系统，VRT-变量控制技术，采集与处理技术，IAT―智能化农业机械装备技术等。

精细农业已经在很多国家实施，虽然世界上有关精细种植技术的研究仅有20多年的历史，但其发展的速度之快令人吃惊。精细农业已经在美国等发达国家成为一种高新技术与农业产业的结合的产业，并且经过检验是适合可持续发展农业的最有效途径，这无疑将成为21世纪领先的技术。美国八十年代初提出的精细农业的概念和设想在九十年代初进入生产实际应用，目前还处于研发阶段，部分技术和设备已趋于成熟，但由于其发展是本着实用、经济、效益、的原则进行的，所以仍有许多方面还不够健全。除此之外，英国、法国、德国、加拿大、荷兰、澳大利亚、巴西等都有开展精细农业的研究。日本也将精细农业的研究列入了“21世纪农业机械紧急开发课题的研究”。国际上对这一技术的开发研究有广泛的认同，精细农业必将成为发展农业高新技术应用的重要内容。

我国对精细农业的研究是建立在一批专家引进国外的技术的基础上，结合我国传统的“精耕细作”的经验开始的。随着精细农业的研究的深入，我国也投入了大量的资金进行研究。但总体上说我国对精准农业的研究，还没有形成较系统的学术思想和技术体系。

我国是一个约有9亿农业人口的大国,我国现有耕地约1.3亿公顷，但每年损失耕地近43.3万公顷。如何保护耕地,提高耕地质量,已关系到我国农业及国民经济可持续发展的首要问题。21世纪是知识和信息的时代,给现代农业的发展带来无限的生机。精细农业作为现代农业的理论和实践，以农田作物的时空变异为基础，在区域内以最少的资源消耗和最优化的变量投入,实现最高的产量、最优的品质、最低的农业环境污染和良好的生态环境,最终实现农业的可持续发展。

精细农业的关键是准确地绘制农田信息的分布图，发送给田间作业农业机械，针对该地域的情况，因地制宜进行作业提高效率和收入。只有将精细农业技术思想引入信息关系的研究中，利用GPS和GIS技术研究信息的采集与表达，定性和定量地研究，绘制空间分布图，研究确定了合理的插值方法和采样方案，结合数学方法，定量地确定了各因素对产量的影响，掌握这些影响规律，从而准确地预测产量，并经济有效地进行农业生产的精细管理。

但目前精细农业变量施肥技术应用于切实的农业生产仍存在巨大障碍。土壤数据采集仪器价格昂贵，性能较差，大面积高密度土壤取样化验成本太高，很难推广应用；而遥感技术由于空间分辨率和光谱分辨率问题，不能满足实际应用的需要。随着高分辨率遥感卫星（1～3 m）、飞机航空遥感、田间高架遥感服务的提供，加强遥感光谱信息与土壤性质、土壤养分关系的研究及土壤养分在线实时检测技术的研究将是今后研究的重点。

DGPS 的定位精度已完全能满足精细农业的技术需要，但与自动化机械的结合还存在许多问题，还有待于进一步发展。今后要研究自主知识产权的控制系统，安装在国产农业机上，降低成本，有利于推广使用。

精细农业是为适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展而提出的，其经济效益与经营规模成正相关，据有关文献报道，适用于精准农作技术实践的经济可行的最小面积约为85.6公顷。机械化大农场的运作模式，是推动精细农业发展的有益尝试。

精确变量施肥技术在我国发展的前景

虽然我国农村自然条件差异大，现阶段经济发展水平低，劳动力资源丰富但素质较低，经营单位小而分散，机械化水平低，全面实施精细农业变量施肥技术尚需要一个发展过程，但是精确变量施肥追求降低生产成本与避免环境污染同样适合中国国情。因此，我们必须根据农业发展的实际情况，因地制宜地走有中国特色的精细农业变量施肥的发展道路。当前，我国发展精细农业变量施肥技术具有以下几方面有利条件：

（1）推广精细农业变量施肥技术的人才队伍基本形成。农民是科技进步的基本力量，农民素质的高低直接影响高新技术的推广。由于实施九年义务教育的推广，年轻农民基本达到初中文化，还有一部分农民具有高中文化水平。另外，由于高等院校的扩大招生和每村一名大学生计划的实施，农村已有一批高素质人才队伍可以承担科技普及和推广任务。

（2）土壤和植株速测已基本实现。土壤和植株的测定分析是精细农业变量施肥的技术的基础工作，过去这些工作必须在设备先进、条件优越的实验室进行，费用较贵，影响了实用先进技术的推广。现在，便携式移动测试设备的应用，为推广精细农业变量施肥技术提供了技术支持。

（3）农户精细农业变量施肥平台已经建立。精确施肥技术的核心是全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和遥感系统（RS），它是在西方农业大规模经营和高度机械化条件下发展起来的。我国农业状况与西方一些国家差异较大，发展精细农业变量施肥技术受到一定限制。但是，近几年来辽宁省农科院环能所科技工作者结合当地的实际情况，开发了一套适合家庭土地承包经营的变量施肥技术系统软件平台，可以满足以农户为单元的精细农业变量施肥的技术要求。

（4）把精细农业变量施肥技术物化到产品中，使之成为实用技术。通过GPS定位系统采集农户土壤样品进行土壤养分测定分析，在确定目标产量的前提下，利用变量施肥系统平台提供肥料配方，以单质肥料为原料配置复混肥料或BB肥，把这些高科技含量的肥料提供给农民，将达到变量施肥的目的。

（5）建立网络连接实现技术、数据共享。建立和健全农业信息网络，并与其它网络相连，形成全方位的农业资源网络系统。在一定范围内，开通精确施肥土壤养分信息管理体系，严格执行精确量化施肥和科学化管理，用现代化信息技术指导农民施肥。

综上所述，精细农业变量施肥技术是一项先进使用的技术，利用该技术不仅能降低农业生产成本，而且还可以增加粮食产量，增加农民收入。在提高化肥利用率、实现农业可持续发展的同时，合理的利用化肥资源，达到保护农业生态环境的目的。精细农业变量施肥技术是应该大力发展普及的技术。

结 论