精细农业技术的发展与应用研究

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1、精细农业技术的发展与应用研究精细农业技术的发展与应用研究前言　　精细农业及精细农业技术　　精细农业是(PrecisionAgriculture,PrecisionFarming,Site-specificFarmingAgiculture)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

2、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

3、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

4、，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本文由.L.收集整理有广泛的认同，精细农业必将成为发展农业高

5、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

6、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

7、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（1～3m）、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

8、，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