精准农业技术篇(1)

关键词：农业精准化；生产管理；技术研究

农业精准化又被称为农业精确化、农业精细化、农业数字化或农业信息化,是依靠现代信息化技术的发展而发展起来的新型农业生产管理模式。农业精准化需要依靠卫星定位系统、遥感、地理信息系统等技术获取土地每平方米的农作物生长情况，以便及时发现病虫害等不利于农作物生长的情况，从而及时对农业相关情况进行管理。同时还可以实现相关农业资源的高效利用和节约，从而减少农业污染，保证农产品质量，保护生态环境不受污染，进而最大程度地实现农业的生态功能。

1国内外农业精准化发展状况

美国早在20世纪80年代便提出了农业精准化的相关概念及构想，随后便召开了农业精准化学术研讨会，并将相关理论成果运用于实际农业生产活动中，但是相关体系并未得到完善。然而，在以美国为代表的发达国家在规模化经营，机械化操作的情况下，农业精准化逐渐发展起来，并成功获得了良好的经济收益。随后，日本，荷兰等国家也根据本国的农业生产特点，开始了对农业精准化的相关研究与应用。如今，发达国家的农业精准化相关技术设备逐渐成熟，相关控制设备，电子装备已经被运用于农业机械上，变量播种机、变量施药机、联合收割机等一系列智能农业机械已逐渐占据国际市场。由此，发达国家农业精准化技术的成熟并被实际应用于现代农业生产，促进了农业生产效率的提高，加快了其现代农业高技术的发展。如今，在发达国家，农业精准化已成为高科技与农业生产结合的产业，逐渐被认为是农业可持续性发展的有效方法。在我国，20世纪90年代便有专家提出了对农业精准化的研究想法，随后，专家们对农业精准化在国外的实际运用状况进行了分析研究并探讨了农业精准化在国内的发展前景，根据研究结果，我国开始了农业精准化的相关研究。经过一系列研究试验，我国建立了北京小汤山精细农业示范园。

2农业精准化的相关技术基础

农业精准化主要依靠全球定位系统、地理信息系统、遥感系统、监测及信息采集处理技术、专家决策系统以及智能化农业机械装备技术等。

2.1全球定位系统

农业精准化生产管理中，广泛运用了GPS以获取相关农业信息以及精确定位。通常情况下，一般运用DGPS技术以提高精确度。这项技术最主要的特点是定位的精确度极高，并且能够基于不同使用目的选择不同精确度的GPS系统。

2.2地理信息系统

地理信息系统是农业精准化绝对不能缺少的技术之一，它能够帮助我们准确有效地管理农作物生长的相关信息与数据，并且，通过该系统传递处理田间实际信息是实现农业精准化不可缺少的。

2.3遥感技术

遥感技术对农业精准化来说，是获得农作物相关生长信息的关键技术，农作物生长环境，生长状况以及空间相关变异信息都由它准确收集提供。

3农业精准化在设施农业生产中的实际应用

3.1精确灌溉技术在我国设施农业生产中的实际应用

20世纪80年代，我国设施农业开始发展。并在90年展迅速，进入21世纪，更是势如破竹。在我国设施农业发展之初，之中，相关灌溉设备比较落后，存在着一系列的问题。比如，灌溉水浪费，现代化管理水平比较低，源头取水管理水平落后，节水设施研发水平不够等。粗放型的灌溉模式与落后的灌溉技术达不到农业精准化的相关农业生产要求。进入21世纪，为了实现对灌溉系统的灵活管理，使灌溉过程更加准确，迅速，为了实现灌溉用水的自动化现代管理，精准灌溉技术在我国农业生产中得到了广泛地运用，逐渐研发出了滴灌，微喷灌等高效的灌溉设施。同时，全球定位系统、地理信息系统、遥感技术以及信息采集与处理技术都被运用于我国农业生产灌溉过程中，提高了灌溉用水的利用效率。

3.2精确施肥技术在我国设施农业生产中的实际运用

我国的设施农业绝大部分运用于需肥量比较大的蔬菜的生产中，然而，通常情况下，我国的蔬菜种植过程中常常出现各种养分配合比例失调，肥料使用方法不当，肥料使用过量等一系列情况，使我国蔬菜种植质量下降。精确施肥技术能够利用空间与时间的变化量来进行作物的管理，改变传统的肥料使用方法，不仅避免了肥料使用过量造成生产成本增加以及农业环境污染情况的出现，而且确保了作物的生长潜力得到最大限度地发挥。相关农产品的品质得到了保证的同时还能够取得很好地经济效益。

3.3精确施药技术在我国设施农业生产中的实际运用

设施农业使农药使用的品种比传统农业多，使用农药的次数也比传统农业多。同时，农业设施常常使农作物处于封闭状态，空气流动比较慢，风力比较小，这些因素使农药溶解比较慢，可能使产出的农作物农药残余量超标。而使用精确施药技术则可以有效避免这些问题地出现，从而降低农药残余量超标的可能。

4结语

我国设施农业自20世界80年代以来发展迅速，发展后劲足，而不断研发精确农业相关技术，提高农业精准化生产能够不断促进我国农业生产向自动化，现代化方向发展，从而促进农业资源的高效利用，促进农产品作物质量的提高，确保农业环境不受到较大的污染。因而，我国应该在农业精准化生产的道路上继续努力。

作者:管仁华 单位:日照市五莲县洪凝街道办事处

精准农业技术篇(2)

DSS是很多的模块根据特定的规律构成的，模块与构造的不同均可能导致最终实现效果的不同。定义方式折射出DSS技术的实现方法以及它与外界环境、人的关联，在最基础的开发研究过程中，整个DSS仅对所要决策的问题以及决策的过程进行叙述。DSS的系统结构由各模块间的关系组成，系统的作用和用途都是根据系统的结构做出判定。因此，各领域具有各异功能的DSS也有着不一样的系统结构。DSS主要包括模型库、数据库以及与数据库管理系统对话的管理子系统，其主要执行过程分工明确，步骤清晰。首先，由对话管理子系统与用户直接对接，通过人机交互界面获取决策者的指令或请求;经过管理子系统对指令或请求的检测后，发出下一级命令;数据库管理系统接收到命令后对信息进行相应操作，将提取出的数据传递给用户。决策系统通过对问题的识别，根据原先构建的执行模型，在方法库中挑选最佳的算法，进一步完成对数据的处理。数据库子系统的主要任务是对信息的储存和管理，为DSS提供基本模块支持和维护手段，是保障模型库子系统和方法库子系统顺利运行的重要前提。数据库子系统主要由数据库、数据字典、析取模块、数据库管理系统及数据查询模块组成。MIS等信息管理系统的数据库称为源数据库，是DSS数据库中数据的主要来源，DSS数据库是源数据库的拓展和延伸，二者共同组成模型库、方法库以及交互系统的基本结构，但在使用方法和结构层次上存在较大差别。数据析取模块是从源数据库中选择进行决策支持的数据，析取过程也是对源数据的优化过程，对所需数据进行查找、整理以及转换。数据字典在数据库子系统结构中对数据项的属性、来源和关系进行描述和维护。数据库管理系统用于管理和维护数据，为其他子系统提供连接接口。

2机械化农业精准操作仿真平台构建

基于DSS技术的机械化农业精准操作仿真平台与一般的仿真平台有很大的不同，其主要是引入了决策支持系统DSS的思想，集合机械化农业精准操作过程中的传感器网络来进行仿真平台的研究与二次构建开发。本文根据机械化农业操作的特点，采用开源的离散事件仿真器NS－2(networksimulatorversion2)，主要是基于其使用无线传感网络来进行数据的传输处理，同时用户可以根据自己的需求设计并开发相应的模块，扩展性很强，由于是使用无线传感网络，从而使得网络协议创建更加的精准，同时使得仿真模型更具有扩展性能。NS－2的传感器节点模型主要是由传感器功能模块和传感器节点构成。其中，传感器功能模块又有两个子模块构成，一个负责网络通路，一个负责传感器通路，而使传感器节点主要是保证无线及电源通络的畅通。与NS－2结合的仿真工具TOSSIM主要是运行于一些传感器节点和相应的开发程序之上，通过二次开发使得整个仿真具有可视化的操作界面。本文的无线传感器网络节点主要是采用Crossbow最新推出的IRIS节点，其主要特征是工作在2．4GHz、支持IEEE802．15．4/ZigBee协议;为保证整个平台的服务器运行质量，采用IBMSystemx3650M47915R51服务器，应用MicrosoftSQLServer数据库技术构建数据库。机械化农业精准操作仿真平台有比较多的模块组成。其中，电源模块被其集成在整体结构中，无线射频可以接受外界信号，与外界通信，唯一的缺点是距离受限。NS－2通过C++与TOSSIM融合入最终实现仿真平台的构建，C++主要是实现数据传输过程中网络协议，同时完成NS－2的传感器节点模型库与平台之间的融合，TOSSIM是建立和控制整个平台中仿真环境的重要模块，负责数据的导入、修正、输出及仿真等。基于DSS技术的模型思想，可以构建相应的能像消耗模型，从而实现对整个周围数据集硬件采集器采集数据的分析仿真。

3精准定位感知实现关键技术

为了能够对机械实现远程的控制，以机器小车代替农业机械，在机器小车上安装配置了以Socket为基础的网络服务，通过对接口的不同定义，实现对程序驱动运行，及软件驱动硬件，完成相应的控制操作。当机械的操作环境已知的情况下，机器小车在执行远程控制控件作业的时候，首先在系统中要能够确定小车在仿真平台与实际的位置，通过位置的判断，也就是决策支持的系统分析，再决定下一步移动的位置;在其运行的每个周期内，根据传感器的数据，不断更新并完善周围环境中障碍物及机器自身的位置。如果小车的位置是(Robot(i)．x，Ro-bot(i)．y)，则其可以向其周围的8个栅格运动，栅格数据由传感器提供，并由仿真平台进行决策分析，判断当前所感知到的位置周围哪部属于障碍物，哪部分可以行走。通过传感节点的数据决策分析，决定行走路线，小车在作业环境内传感范围边界的某一个具体的栅格坐标。

4结语

精准农业技术篇(3)

关键词 精准农业；推广；关键技术应用；中国

中图分类号 F320 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）07-0274-01

我国是农业大国，农业发展对于促进我国经济和社会的发展具有至关重要的作用。近年来，我国农业得到了快速的发展，但是我国的人口数量众多，且依然面临着环境恶化和资源紧缺的问题，只有促进农业的现代化发展才能满足社会发展的需求。在这种背景下，为了实现我国现代化农业的发展，就一定要大力发展精准农业。本文就精准农业的发展现状进行阐述。

随着我国科学技术的不断发展，精准农业成为了人们研究的热门课题。精准农业是一种在信息基础以及地学空间的基础上发展起来的信息化和集约化的农业技术，主要是将生物技术、信息技术和工程技术等高新技术和土壤学、生态学以及农学等有效融合在一起，充分利用现代化的科学技术指导农业生产，以促进农业发展。

1 精准农业概述

精准农业是指在农作物的生产过程中充分利用现代高新技术对其进行精耕细作，以现代农业的生产形式取代传统农业的生产形式，更加注重对农业生产的管理。精准农业通过建立生态学、地学以及农学等模型，采用地理信息系统、全球定位系统以及遥感技术等对农业生产过程中各项活动进行精准的定位，并进行精细管理，以实现农业生产的集约化和信息化。通过这项技术，可以对农作物的产量和投入进行细致分析，在实际生产过程中，对农作物的生长、土壤以及机械设备等进行实时监测，使各种农业资源得到优化配置，发挥农业资源的优势，以获得最大的产量，减少资源浪费，从而不断提高农作物的质量，提高农业生产的效益，促进我国农业进一步发展[1-3]。

2 精准农业发展现状

2.1 我国精准农业推广现状

现阶段，我国精准农业的发展已经取得了一定的成效，农业生产发生了巨大的改变。科技含量大大提升，很多高新技术都尝试着逐渐应用到农业生产中，但是我国农业的总体科技水平还有待提高；魍撑┮翟谥鸾ハ蛳执化农业转变，但仍处于初始阶段；由之前粗放经营的管理方式向精准农业的方向发展，但也仍处于初级阶段。在农业发展过程中，很多常规技术以及高新技术在不断推广，传统的粗放经营模式也已经得到了一定的改变。但是从整体上来说，我国农业总值的增长主要依靠投入生产要素，而科学技术的贡献率还比较低。国外发达国家科学技术在农业生产总值增长中的贡献率达到80%以上，但是我国只有35%左右，每年的农业科技成果推广率不到30%，处于一个比较低的水平。总体来看，精准农业的推广率比较低。

2.2 我国精准农业关键技术应用现状

精准农业的发展需要依赖很多高新技术，因而高新技术应用得越普遍，说明我国精准农业的发展情况越好[4-7]。精准农业发展过程中经常使用的技术主要包括地理信息系统、遥感技术以及全球定位系统。

2.2.1 地理信息系统。地理信息系统是一门将统计学、环境科学、信息学、管理学以及计算机科学等学科融合在一起的新兴学科，其通过使用各种先进的手段和技术来对特定的地区地理空间数据进行采集，并对地理信息进行分析和处理。地理信息系统在我国精准农业发展中的应用已经非常成熟，在实际运用过程中，针对特定地区的地理信息建立农田土地管理模型，然后对地区的自然条件、气候、土壤元素、农作物苗情以及病虫害的发生等进行准确的评估和分析，并针对这些因素的发展趋势制定精准的调控措施，为精准农业的管理提供可靠的数据依据。在实际使用过程中，还可以将其与农业管理辅助决策系统配合使用。

2.2.2 遥感技术。遥感技术是一种获取各种实地信息来源的技术，在精准农业技术体系中具有至关重要的作用，主要核心技术包括影像技术、农田多光谱图像信息分析系统等。遥感技术的一个重要优势就是其成本比较低，比航空摄影的成本减少1/2以上。在精准农业发展中，可以充分利用遥感技术获取田间时空变化信息，在规模化的农作物生产过程中，可以预测农作物的产量，同时预警宏观农情，以农作物和土壤为研究对象，可以建立农作物的条件模型和长势模型。遥感技术的应用也非常广泛，为农业精细管理提供重要的参考[8]。

2.2.3 全球定位系统。全球定位系统是精准农业空间管理的重要设施，其具有采集定位信息以及进行农田测量的作用。目前，在小区式农作物产量的定位计算、农田变量信息的采集中均得到了广泛的应用，将其应用到精准农业管理中，还可以实现机械自动化播种、灌溉和喷药，实现农业机械化变量作业定位。不仅如此，其在环境监测和土地测量等方面也具有良好的作用，是一项发展前景广阔的技术[9-10]。

3 结语

精准农业是农业发展的必然趋势，与传统农业的生产方式相比，精准农业借助于各种高新技术和现代化的管理手段对农业生产实施精细化管理，从而不断提高农业生产的产量和质量。

4 参考文献

[1] 朱勇.浅论我国发展精准农业的途径和策略[J].农业网络信息，2015，12（9）：10-13.

[2] 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，2014，23（7）：577-582.

[3] 何志文，吴峰，张会娟，等.我国精准农业概况及发展对策[J].中国农机化学报，2015，16（6）：23-26.

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[6] 何东健，何勇，李明赞，等.精准农业中信息相关科学问题研究进展[J].中国科学基金，2011（1）：10-16.

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[8] 韩永峰，李学营，鄢新民，等.精准农业的技术体系及其在我国的发展现状[J].河北农业科学， 2010， 14（3）：146-149.

精准农业技术篇(4)

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禁区，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。

转贴于 　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。

精准农业技术篇(5)

关键词:农业机械;自动化;现状;发展

随着科技的发展，农业生产中利用农机技术能够极大地提升农业生产水平，促进农业人口农转非的进度，提升农业生产的效率，加快国家农业建设，促进我国的农业生产尽快进入精细化管理阶段。但是因为我国的国情影响，农业生产方式受到传统农业生产方式的惯性影响较大，我国的农业生产和发达国家之间还具有很大的差距，农机自动化利用水平不高。因此，要想提升我国的农业生产水平，改善国家的农业生产现状就应当首先分析我国的农业农机自动化技术的应用现状，然后寻找适合中国国情发展的农机自动化技术推广途径，促进我国的农业生产进入现代化阶段。

1发展现状

1．1农机制造水平低

因为我国的经济等各项发展起步晚，受到了历史因素的影响，农业机械自动化技术的研究还不成熟，很多精良的机械设备只能通过进口的方式实现，或者是通过仿制生产简单的农业机械。这对我国农业机械自动化技术的研究具有不利影响，对农业生产的现代化发展也是一种阻碍。因为我国的农业机械设备科技含量低，很多时候通过仿制等方式满足农业生产需求，这类机械设备的故障率高，自动化程度低，操作困难，因此很多时候限制了农业机械化的推广工作，造成了国内农业机械自动化发展缓慢。

1．2精准化技术发展慢

根据目前国际发展的形势分析，未来农业生产必定是精准化的农业生产模式，这也是科技发展的一种不可逆趋势。但是很多高科技技术掌握在发达国家手中，比如结合GPS、GIS技术形成了新的农业科技，带动了发达国家的农业机械精细化作业，实现了农业生产的精准化发展，这些技术也得到了发达国家的重视。但是，我国对农业精准化作业的认识程度不高，很多时候人们的思想意识不认同精准化农业发展的意义，不仅科技发展落后，思想意识同样不高，因此我国的精准农业发展非常缓慢，已经明显落后于世界水平。提升科技研发能力，促进国内的农业机械自动化技术的发展成为未来农业生产的重要途径，也是实现现代化农业生产的主要方式。

1．3地域差异明显

从国土面积上分析，我国属于世界第三大国，我国的自然资源丰富，国土辽阔，国境内具有多种地形。因为我国的地形复杂，因此我国的农业发展根据地理环境的不同表现出很多差异。同时因为地理环境不同使得国内的经济发展不平衡，有些地区的经济发展水平高，有些地区仍处于贫困状态。特别是偏远地区的经济发展缓慢，农民的思想落后，农业生产中使用机械作业的比例低。再加上我国很多地区的农业生产不适合使用大型机械设备，因此农机技术和农机使用的推广受阻。但是从农机设备的设计和研究过程中分析，要想针对不同的地形设计合适的农机设备这显然并不可能，不符合经济利益原则，因此这也造成了我国很多农业生产地区的农机技术推广受阻。

2发展趋势

2．1精准农业

科技带动着社会生产力的提升，科技也成为国家综合实力的一种重要标志，是国家经济的主要推动力。通过科技能够降低人工劳作的比例，提升人工劳动效率，对于农业生产来说同样如此，通过科技的研发能够设计出更高效农机设备，对农业生产效率的提升具有重要意义。在发达国家中，农业生产已经进入了精准农业的阶段。精准农业指的就是通过高科技技术和农业生产实际相结合，形成更加高效的农业生产模式。通过科技的研发带动农业生产效率提升，改善国家的农业生产结构，促进国家的经济更快发展。因此，要想发展国家的综合实力，就应当注重农业生产力提升，注重使用高科技的力量优化农业生产力，提升国家的农业发展效率，促进国家的农业进步，实现农业的可持续发展。

精准农业技术篇(6)

1信息管理在农机技术推广中的应用分析

1.1在作物精准种植技术中的应用

精准种植技术主要是指作物在播种过程当中，通过卫星导航技术、计算机模拟技术结合作物播种的农艺要求等，依据作物的实际生产能力、季节性市场要求、作物的生理特点，进一步对播种量进行有效的控制，进而实现精量播种的目的。此外，精量播种技术在农业种植当中的应用，在一定程度上有效的节约了种子及成本，还可以为作物的健康成长提供良好生长环境，进而全面提高农作物的总体产量与效益。

1.2在精准施肥技术当中的应用

精准施肥技术在农业种植领域的应用，主要通过电子地图当中的土壤微粒结构、类型，以及其养分的实际供需能力情况，并对作物的类型进行分析与计算，建立适合农作物需要的施肥信息管理系统，并通过信息系统加强对施肥进行量化管理。此外，在对土壤进行肥力检测的过程当中，相关技术人员需要加强对农作物正常生长所需要的微量元素进行科学、合理的配置，根据作物的实际生长需要，进行有针对性地采用缓、控、释“配方施肥”，进而有效的降低生产投入，提高经济效益。

1.3在精准灌溉技术当中的应用

在农业种植过程当中，水是一切作物的生命之源。为了有效实现科学、节约的灌溉需要，要不断的加强对水资源信息技术的应用推广。在保证自动化的基础上，通过远程监控技术加强对物联网中的灌溉器件的管理与运用，特别是喷、滴灌技术的全程自动化推广运用，进而有效的提升灌溉的时效性和精准度。采用精确灌溉技术，不但可以保证农作物的生理、生长需求，而且还在一定程度上达到了节约水资源的目的。此外，在集约化灌溉的基础上，传统的灌溉技术已经无法适应当前灌溉的精准要求。因此，精准灌溉技术在农机当中的应用，有助于提升农作物的总体产量。例如，在我国北方地区，干旱天气时常发生，对农作物的生长具有重要的影响。因此，针对当前北方干旱的实际情况，加强对农作物田间的灌溉建设与管理，利用大型机械与微型喷滴灌相结合，对田间作物进行大面积灌溉与局部微灌有机配合作业，适当的调整灌溉的密度、频率、面积、范围，强化灌溉技术的覆盖面，进而提高电气化、机械化的灌溉档次与水平，保证农作物的生长需要，进而提高农作物的单位面积产量。

1.4在精准收获技术中的应用

精准收获技术的应用，主要是通过地理信息、气象信息系统，对农作物的实际生长、成熟情况作出全面的科学的总体分析，并制定、预测收获的相关信息，对农业机械进行科学调度、收获与管理。此外，农户在实际的生产当中，加强对产量分布图的进一步分析，从而得出相关的种植信息，为下一季农作物的种植提供数据基础。

2农机技术的推广的相关合理化建议

2.1科学规划农机技术的推广

在农机技术的实际推广过程当中，农业机械化与信息管理化的有机整合中，仍然存在诸多的问题，因此，要不断加强对二者存在的问题进行全面分析，并制定科学的发展规划。与此同时，不断加强农业管理部门、农机用户、农机生产商三者之间的相互联系。政府相关单位要利用特有的先进的信息技术平台，加强对农机信息搜集、处理，并及时对有价值的农机信息资源进行有效地甄别、，根据其数据资源进行科学地规划，有效提高信息管理技术在农机发展当中的应用。

2.2加大农机信息化建设的投入力度

在农机信息化建设的过程当中，政府需要不断加大投入力度，以“以奖代补”的形式，激励社会资本的合理参与，搭建多方建设平台，实现多方共同努力、共同发展的良性互助机制；切实加快农机技术的宣传推广工作，积极构建信息化网络体系。此外，相关部门要始终坚持节能环保的原则，不断探索出适合我国当前及今后农机发展机械化的中国特色之路。利用先进的信息技术与理念，加强对农业作物的田间管理，例如精准播种、精准施肥、精准灌溉等，进而有效地提升农业作物的总体产量与效益，努力推进农机技术在实际生产中的推广面，实现信息管理在农机技术推广当中的应用。

精准农业技术篇(7)

1现代农业内涵

20世纪70-80年代，提出的农业现代化，在技术内容方面是指农业机械化，良种化，化肥化，农药化。在当今新形势下，如何加强农业技术推广工作，就成为团场在推进现代农业的进程中首先要考虑的问题。

2农业技术推广的现状、作用和意义

2.1农业技推广技术的现状一是农业机械是农业生产和农场经济发展的重要物质力量，它已成为产业结构调整的主力军，在兵团尤其是这样。如果从全国的角度来评价，兵团属于地多人少型农业，机械化程度较高，每年约82.0%的工作量是由5.6万名农机工人完成的。兵团农机化工作起步较早，形成了分级管理、监理、维修、技术推广、人员培训等较完整的网络体系。1999年末，兵团农机总动力达到169.46万kW，拥有大中型拖拉机16411.00台、联合收割机1473.00台，大中型拖拉机与配套农具比为1.00∶3.19，耕地配备大中型拖拉机155.47台/666.67hm2，每台大中型拖拉机负担耕地面积64.32m2（全年耕地面积105.56万hm2、机耕面积93.34万hm2）；农业机械固定资产总值达15亿元以上，农机经营服务总产值约为25亿元；综合机械化程度达到82.0%以上，在全国属于领先水平。

2.2推广现代农业科技的意义提高劳动生产率、增长经济效益。农技技术的实施为农业信息反馈提供了重要依据。农业科技的应用需要大面积推广，技术推广是科技工作的一个重要环节，它有一个重要作用：就是信息反馈。一项新技术、一种新机具刚一出现，大都不是尽善尽美，需要在生产中试验考核，然后加以改进和提高。另外，一种农业技术此地适用，在外地则不一定推广得开，这就需要推广部门通过适应性试验，多点示范，对此项技术进行改进提高，并制订出技术规范和操作规程，这样才能大面积推广。

3兵团现代6大农业精准技术

3.1膜下精准加压滴灌技术从田间调查和产量构成来看，滴灌较沟灌棉田具有明显的优点。1）在生育期表现为生长稳健，消灭了3类苗，系下扎浅而宽，棉株鲜质量明显较沟灌高，同时配合滴灌施肥技术，棉苗水肥供应平衡合理，水肥利用率提高。通过调查，膜下滴灌棉田较沟灌增加收获株数1000余株，果枝坐果率提高6.2%，皮棉单产提高14.4～16.0kg/667m2。2）由于使用膜下滴灌技术，减少了人工打毛渠放水、施肥等劳动，每667m2水费和机力费分别减少11.64元和12.38元。3）棉花管理定额从3.33hm2每人增加到6.67hm2每人以上，降低了土地承包费。4）节约肥料用量30.0%以上。

3.2双膜覆盖技术2008年，为进一步增加职工收入，加大新科学新技术推广应用力度，29团除在全团推广使用精量播种、双膜覆盖技术外，并首次在兵团范围内尝试“双大膜”播种1333.33hm2。“所谓的双大膜就是在原来双膜覆盖的基础上，扩大上层地膜，做到上下膜大小一致。此项技术是夺取高产的一项有效措施。可以有效提高棉苗采光率，具有抗碱、除草、防风、保温、保湿、防雨、防霜冻抵御自然灾害等优点，可以有效提高保苗率。

3.3精量播种技术发展精量播种是兵团加快精准农业步伐的一项关键技术，精量播种与常规播种相比省种80.0%。由于受自然条件的影响，春季风大，降雨少，为了保证棉花出苗，有70.0％～80.0%的植棉面积都是抢墒播种，但这样也不能保证出苗，造成棉花减产。在各植棉连队有这样一句话“有钱买种，无钱买苗”，因此各承包户为了保证出苗率，将下种量超出保苗株数的3～4倍，棉花精量播种被认为是根本行不通的。

3.4高密度植棉技术以前植棉为常规密度14800株/667m2，2003年种植1膜5行的高密度棉田理论密度15700株/667m2，单产较常规密度增产皮棉8.7kg/667m2。2008年，29团高密度棉田在土壤条件差的情况下，单产皮棉仍较常规棉田增产5.2～10.0kg/667m2，经济效益明显。

3.5大力推广杂交棉育苗移栽新技术大力发展新科学新技术是提升现代化农业的重要手段，杂交棉棉花育苗移栽技术的推广应用，必将给植棉历史带来一次新的技术革命。二十九团从2006年小面积育苗移栽获得成功，出苗率均达到95.0%以上。

3.6机采棉技术进一步加大机采棉新技术推广力度。继续积极落实机采棉农业及农机各项技术推广措施，从播种机的改制、播种、田管、化调化控、喷施脱叶剂、拉运、采收等各个环节进一步规范，继续做好机采棉技术推广服务工作，实现机采棉面积500hm2。提高脱叶剂使用效率，提高脱叶效果，努力做好机采棉技术推广服务工作。

4加大农技推广力度农技推广是促进农业增产、职工增收的必然途径