信息技术在水稻生产中的应用

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1、信息技术在水稻生产中的应用日期：2010-08-20  来源：2010  字体大小：大  中  小上个世纪90年代以来，以计算机技术为标志的信息技术飞速发展，在农业生产和科研上得到了广泛应用，使得传统的农业生产、科研、管理和经营决策不断发生着重大变化。按照王人潮等人给出的定义，信息技术是运用计算机、卫星遥感、地理信息系统、全球定位系统、模拟模型、虚拟现实、人工智能、电子和光电子、光纤通信、磁盘及光盘存储、液晶和等离子体显示，以及信息安全等多种技术和手段，对信息的获取、存贮、处理、通信、显示及应用的技术。目前，信息技术在农业上的应用主要包括信息采集技术，以卫星遥感、地

2、理信息系统和全球定位系统为核心的现代空间信息处理技术，以及模拟模型、虚拟现实、人工智能、多媒体和计算机网络等现代电子信息技术。这些信息技术在农业上的相互集成应用，能够加快农作物优良品种和生产技术的推广和传播，提高农业生产的主动性和效率，使传统的农业管理模式向现代科学管理模式转变。本文将简要介绍一些重要的农业信息技术，特别是在水稻生产和科研中得到应用或者有应用前景的信息技术，包括信息采集技术、专家系统、生产决策系统和3S技术，最后对信息技术在未来的发展趋势作了展望。l信息采集技术信息技术科学的理论与方法的实践，首先有赖于客观信息的获取，如农田土壤、气候和作物生长参数，

3、如土壤水分、肥力等参数的快速采集和测量，辐射和温度，作物长势、田间病虫害快速识别与诊断，农产品品质快速测量与分级等。利用最新的信息技术，采用合适的技术标准和信息管理方式，研究和开发可适用于农业生产管理的作物和土壤数字信息采集技术与产品是当前农业信息技术研究的一个热点。1．1遥感技术遥感光谱数据中包含丰富的资源、环境、经济和社会信息，遥感具有波谱探测范围广、空间观测范围广、可快速和定期观测、观测结果客观等特点，因此可以成为水稻生产监测的一种重要的数据获取手段，在水稻种植面积的估算、水稻产量的预测及水稻长势的监测等方面已经得到越来越多的应用，而其中的水稻品质遥感监测是一

4、个重要的而且非常有实用价值的应用领域。水稻的品质，也就是水稻的籽粒品质，是由品种特性和栽培环境共同决定的。稻麦籽粒的主要成分为淀粉和蛋白质，对同一品种而言，淀粉和蛋白质的含量与比例在很大程度决定了稻谷的品质。作物生理学研究表明，籽粒中蛋白质合成所需的氮素的80％大约来自开花前植株积累氮的再动员，另外的20％则来自开花后植株从土壤吸收的氮素。前者可通过测定植株中的氮化合物含量的变化动态来计算，而后者可以从植株中氮素营养水平反映出来。在利用卫星遥感监测水稻品质的应用方面日本科学家开展得较早，也颇有成效。日本北海道所属的中央农业试验站1992年开始先后利用IKONOS、L

5、andsat、SPOT等卫星影像数据，对北海道空知地区南部长沼町的5千多hm2水稻的籽粒蛋白含量等品质指标进行了多年的研究监测，1997年研究成果开始示范并逐步推广，对长沼町750户农家种植的稻米蛋白质含量进行分析确定，检测稻田的施氮用量，确定适宜收获期，以及生成卫星遥感成图技术指导区域施肥，稻米品质得到了有效提高，全区大面积的稻谷籽粒含氮量由以前的7．7％下降到7．3％，提高了加工大米的品质等级，经济效益也得到提高。特别要指出的是，以往农家所需的水稻生产信息都是技术推广人员通过张贴卫星照片和数据传达到农户手中，而日本从2001年开始建设的e-Japan计划启动后，

6、长沼町构建了覆盖全域的光缆和回路的网络系统“共享网”，极大地改善了通讯网络覆盖狭小的状况，使得即使在农村也可以上因特网，在信息建设上建立了对地域农村发展的信息支持(http：／／www．maoi-net．jp／nougyou／nougyou．htm)，当地农户只需要利用“共享网”的“食品口味分析系统”随时可以得到所需要的数据和信息。另外一个日本应用的实例是日本《钻石周刊》杂志2005年6月25日报道的日本新泻县长岗市利用美国人造卫星的卫片提高稻米品质。长岗市农协通过红外线对水稻叶子的颜色进行分析。由于水稻叶子的颜色与关系到大米口感的蛋白质之间有密切关系，通过人造卫星

7、的监测，收获前就已经知道了当年的水稻品质。经人造卫星拍摄的卫片按区编号，对各区的土地所有者、耕种者、耕种面积、品种、收获量、大米的味道值、土壤成分以及使用过的肥料等建立数据库，以该数据库为基础，根据遥感卫星监测到的蛋白质含量，把稻米的品质分成7个等级，农协收购大米时依质量高低确定价格，这样不仅帮助当地农民生产优质大米，而且也促进生产好吃大米的积极性。我国近年来也非常重视利用遥感卫星监测作物品质的研究。国家农业信息化工程技术研究中心在2000年率先在国内开展了利用遥感大面积监测麦田氮素、温度、水分以及病害倒伏等主要指标并预报面粉品质的研究，在北京、河南建立了面向卫