第一篇：精細(xì)農(nóng)業(yè)論文

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)課程論文

學(xué) 院： 工學(xué)院 班 級(jí)：土工程一班 姓 名： 全政 學(xué) 號(hào)：201140664103 課程論文題目：GPS在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 課程名稱：精細(xì)農(nóng)業(yè)及智能農(nóng)業(yè)裝備 評(píng)閱成績(jī)： 評(píng)閱意見：

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GPS在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

學(xué)生：全政

(工學(xué)院土木工程一班，學(xué)號(hào)201140664103)

摘 要：精細(xì)農(nóng)業(yè)是國(guó)外研究的重點(diǎn), 而GPS 在其中的應(yīng)用又是這一領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。本文介紹了GPS 在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的作用及精細(xì)農(nóng)業(yè)對(duì)GPS 的要求, 重點(diǎn)闡述了精細(xì)農(nóng)業(yè)的工作流程、GPS 在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用流程及GPS 在“3S”技術(shù)整體應(yīng)用中的關(guān)鍵地位, 并在文章的最后對(duì)GPS 的應(yīng)用前景做出展望。

關(guān)鍵詞： GPS;精細(xì)農(nóng)業(yè)

本學(xué)期的精細(xì)農(nóng)業(yè)及智能農(nóng)業(yè)裝備的選修課，我了解到一些GPS的基本理論知識(shí)——包括GPS的產(chǎn)生、定義、發(fā)展前景，以及它的組成、信號(hào)結(jié)構(gòu)等，了解了GPS定位中的各種主要的誤差來源，學(xué)會(huì)了怎樣通過不同的GPS測(cè)量方法來減小誤差。這么課程范圍很廣，其中涉及到一些最新的農(nóng)業(yè)裝備問題，我主要談?wù)凣PS技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。

一、精細(xì)農(nóng)業(yè)簡(jiǎn)介

世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展大致有三個(gè)階段：原始農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)與信息化的結(jié)合是未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。精細(xì)農(nóng)業(yè)就是現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)事管理的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)，是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新方向，精細(xì)農(nóng)業(yè)是一場(chǎng)真正意義的農(nóng)業(yè)技術(shù)革命。

隨著科技的發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)市場(chǎng)化程度的提高,在降低成本、提高產(chǎn)量、發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面的要求,需要新的農(nóng)業(yè)模式的出現(xiàn)。美國(guó)率先提出了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)得到構(gòu)想,以智能化監(jiān)控技術(shù)以及農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)共同構(gòu)成了精細(xì)農(nóng)業(yè)早期技術(shù)基礎(chǔ)。隨后,美國(guó)將GPS(全球定位系統(tǒng))技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,標(biāo)志著精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的初步形成,1992年4月在美國(guó)召開第1次精細(xì)農(nóng)業(yè)學(xué)術(shù)研討會(huì),隨后精細(xì)農(nóng)業(yè)這一概念逐漸被人們所接受。精細(xì)農(nóng)業(yè)(Precision Agricultural)，也叫精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)或精確農(nóng)業(yè)，是20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來的一門跨學(xué)科新興綜合的以獲得農(nóng)田高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式和技術(shù)。

精細(xì)農(nóng)業(yè)是指以信息技術(shù)來支持現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)操作與管理,根據(jù)農(nóng)作物生長(zhǎng)的土壤環(huán) 境和溫度、濕度、光照等影響因素,來對(duì)作物進(jìn)行管理,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展。GPS是精細(xì)農(nóng)業(yè)進(jìn)行的基礎(chǔ),通過實(shí)時(shí)觀測(cè)作物的生長(zhǎng)的狀況，計(jì)算作物密度，觀察作物的疫病情況,指定有針對(duì)性的方法,在取得最大的經(jīng)濟(jì)利益的情況下，減少污染，保護(hù)生態(tài),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

二、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）

全球定位系統(tǒng)[1](Global Positioning System,GPS)是20世紀(jì)70年代由美國(guó)國(guó)防部研制,歷時(shí)20余年,耗資數(shù)百億美元,于1994年全面建成并投入使用。GPS系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng),具有全能性(陸地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性的導(dǎo)航、定位和定時(shí)的功能,能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。

GPS系統(tǒng)由空間衛(wèi)星星座、地面控制系統(tǒng)、用戶接收機(jī)系統(tǒng)3部分組成。其衛(wèi)星星座部分由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成,衛(wèi)星有6個(gè)軌道面,高度20 200 km,軌道傾角55°,衛(wèi)星運(yùn)行周期11 h 58min,載波頻率為1 575.4 MHz和1 227.60MHz。衛(wèi)星通過天頂時(shí),衛(wèi)星可見時(shí)間為5h,在地球表面任何時(shí)刻,在高度角15°以上,平均可同時(shí)觀測(cè)到6顆衛(wèi)星,最多可達(dá)9顆衛(wèi)星。

GPS系統(tǒng)在精確農(nóng)業(yè)實(shí)施過程中異常重要，它一方面將農(nóng)田各種信息給予準(zhǔn)確定位，并輸入到GIS，另一方面也是農(nóng)機(jī)作業(yè)軌跡的依據(jù)。在翻耕機(jī)、播種機(jī)、田間取樣機(jī)、施肥噴藥機(jī)、收割機(jī)等機(jī)具上安裝上GPS接受器，可以準(zhǔn)確指示機(jī)具所在位置的坐標(biāo)，使操作人員可以按計(jì)算機(jī)上GIS操作指示圖進(jìn)行定點(diǎn)作業(yè)。

近幾年來，GPS產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速，若干大公司迅速涉足農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，提供了用于農(nóng)田測(cè)量、定位信息采集和與智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械配套的差分校正全球衛(wèi)星定位技術(shù)（DGPS，Differential Global Positioning System）產(chǎn)品。系統(tǒng)可用于農(nóng)田面積和周邊測(cè)量、引導(dǎo)田間變量信息定位采集、作物產(chǎn)量小區(qū)定位計(jì)量、變量作業(yè)農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)施定位處方施肥、播種、噴藥、灌溉和提供農(nóng)業(yè)機(jī)械田間導(dǎo)航信息等。DGPS作為農(nóng)業(yè)空間信息管理的基礎(chǔ)設(shè)施，一旦建立起來，即不但可服務(wù)于“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”，也可用于農(nóng)村規(guī)劃、土地測(cè)量、資源管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、作業(yè)調(diào)度中的定位服務(wù)，其農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的前景廣闊。

三、GPS在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

GPS的快速度、高精度、低成本、簡(jiǎn)單操作等特點(diǎn),能快速準(zhǔn)確地獲取研究區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)資源的空間位置信息,提供大量其他常規(guī)手段難以得到的資源信息。

據(jù)統(tǒng)計(jì)在美國(guó)有10%的小麥,25%的黃豆,30%的玉米地都采用了農(nóng)田監(jiān)視器[2]。

通過閱讀一些論文發(fā)現(xiàn)：GPS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面。

(1)用于田間地塊土壤信息采樣點(diǎn)位置坐標(biāo)的獲取;

(2)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械在田間作業(yè)時(shí)的導(dǎo)航定位;

(3)用于田間工作管理。

精細(xì)農(nóng)業(yè)對(duì)GPS 也提出了相應(yīng)的技術(shù)要求, 主要有以下幾個(gè)方面:

(1)根據(jù)田間作業(yè)目標(biāo)GPS 定位精度要求不同, 田間采樣精度最高可以達(dá)到1～3m;

(2)要求GPS 定位坐標(biāo)與田間作業(yè)區(qū)地理信息系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)一致;

(3)從信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中提取田間管理實(shí)施文件;

(4)要求在屏幕上按設(shè)計(jì)航線導(dǎo)航, 實(shí)時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航。

智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的動(dòng)態(tài)定位,即根據(jù)管理信息系統(tǒng)發(fā)出的指令,實(shí)施田間播種、施肥、灌溉、排水、噴藥和收獲的精確定位。

（1）GPS與精確施肥

GPS為控制施肥提供空間定位和導(dǎo)航支持,基于GPS的變量施肥技術(shù)能根據(jù)不同地區(qū)、不同土壤類型、土壤中各種養(yǎng)分的盈虧情況、作物類別和產(chǎn)量水平,將微量元素與有機(jī)肥加以科學(xué)配方,做到有目的地科學(xué)施肥。

（2）GPS與精準(zhǔn)灌溉

在田間可以運(yùn)用GPS土地參數(shù)采樣器采集植物生長(zhǎng)的環(huán)境參數(shù),如土壤濕度、地溫等,再通過GPS中心控制基站利用專家系統(tǒng)進(jìn)行植物分析,調(diào)控植物生長(zhǎng)環(huán)境,精確調(diào)控節(jié)水灌溉系統(tǒng)。

（3）GPS與精準(zhǔn)噴藥

運(yùn)用GPS監(jiān)測(cè)病蟲草害是預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的新手段,通過GPS系統(tǒng)連接高質(zhì)量視頻攝像系統(tǒng)拍攝分析圖像,可以收集原始數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)大田作物,得出田間病蟲草害分布大小位置,并可以通過逐次拍攝確認(rèn)害蟲的遷飛路線、種群數(shù)量和為害程度,以及病蟲草害發(fā)展方向及流行趨勢(shì)。

如要對(duì)大面積農(nóng)田集中進(jìn)行噴藥,則可選擇裝有差分GPS(DGPS)的飛機(jī)。DGPS航空導(dǎo)航系統(tǒng)可以引導(dǎo)飛行員從機(jī)場(chǎng)直接前往作業(yè)區(qū),在已設(shè)計(jì)的航線和高度飛行噴灑藥物,若飛行員加滿藥物再次返回作業(yè)區(qū)時(shí),系統(tǒng)還能讓飛機(jī)到達(dá)上次藥物噴灑停止時(shí)的準(zhǔn)確地點(diǎn),以便確保既無重復(fù)噴灑又無遺漏區(qū)域。

四、GPS 在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用前景

GPS 的應(yīng)用越來越廣泛, 已經(jīng)深入社會(huì)生活的每一個(gè)角落, 雖然GPS 在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究是剛剛開始起步,但GPS在精細(xì)農(nóng)業(yè)中起的作用卻是不可低估的, 現(xiàn)在它不僅在農(nóng)業(yè)的采樣施肥過程中進(jìn)行導(dǎo)航,而且作為一個(gè)中間環(huán)節(jié), 把精細(xì)農(nóng)業(yè)中的 各部分有機(jī)地聯(lián)系在一起。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展, GPS 導(dǎo)航精度的提高、設(shè)備成本的不斷降低以及農(nóng)業(yè)自動(dòng)化水平的提高, 精細(xì)農(nóng)業(yè)將會(huì)越來越廣泛地得到應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]徐紹銓,張華海,楊志強(qiáng),等.GPS測(cè)量原理及應(yīng)用[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2006.[2]Fountas S,Blackmore S.Farmer Experience with Precision Agriculture in Denmark and the US Eastern Corn Belt[J].Precision Agriculture,2005,6:121~141.[3]Cordesses L,Cariou C,Berducat M.Combine Harvester Control Using Real Time Kinematic GPS[J].Precision Agriculure,2000,(2):147~162.[4]刁承軍,胡偉.關(guān)于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的探討[J].農(nóng)機(jī)市場(chǎng),2003,8:16~18.

第二篇：精細(xì)農(nóng)業(yè)及智能農(nóng)業(yè)裝備論文

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)課程論文

學(xué) 院：科學(xué)技術(shù)師范學(xué)院

班 級(jí)：12級(jí)教育技術(shù)學(xué)一班 姓 名：嚴(yán)一平

學(xué) 號(hào)：201240922133 課程論文題目：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用與發(fā)展前景 課程名稱：精細(xì)農(nóng)業(yè)及智能農(nóng)業(yè)裝備 評(píng)閱成績(jī)： 評(píng)閱意見：

成績(jī)?cè)u(píng)定教師簽名： 日期：

****年**月**日

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用與發(fā)展前景

學(xué)

生：嚴(yán)一平

（科學(xué)技術(shù)師范學(xué)院12級(jí)教育技術(shù)學(xué)一班，學(xué)號(hào)201240922133）

摘 要：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是20世紀(jì)80年代中期開始的，利用最新技術(shù)，通過改變利率和混合領(lǐng)域內(nèi)的需求以提高化肥應(yīng)用。目前，這一概念已經(jīng)適應(yīng)于各種領(lǐng)域，作物和國(guó)家。這一措施使其在不同的種植制度，地區(qū)和國(guó)家中有很大差別，但它是逐步實(shí)施或被世界各地評(píng)價(jià)的。目前我國(guó)關(guān)于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究應(yīng)用還處于起步階段，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用會(huì)給我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來新的機(jī)遇,為我國(guó)推廣、應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)起著示范和推動(dòng)作用。其最重要的價(jià)值和意義就在于能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、定量化、高效化?？梢哉f，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)將會(huì)成為農(nóng)業(yè)史上一場(chǎng)偉大的革新。

關(guān)鍵字：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)、遙感系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、技術(shù)變革

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新潮流,是以信息為基礎(chǔ),利用傳感器及現(xiàn)代先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù),完整、準(zhǔn)確、及時(shí)的了解土地和作物的詳細(xì)數(shù)據(jù),結(jié)合精確時(shí)空統(tǒng)計(jì)分析,及時(shí)迅速的做出決策的一種農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)最富有吸引力的前沿課題之一,代表了21 世紀(jì)全球農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向,是農(nóng)業(yè)的一場(chǎng)革命,是面向21 世紀(jì)農(nóng)業(yè)的新技術(shù),對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

一、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的定義與技術(shù)基礎(chǔ)

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是由信息技術(shù)支持的根據(jù)空間變異,定位、定時(shí)、定量地實(shí)施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù)與管理的系統(tǒng),其基本涵義是根據(jù)作物生長(zhǎng)的土壤性狀,調(diào)節(jié)對(duì)作物的投入,即一方面查清田塊內(nèi)部的土壤性狀與生產(chǎn)力空間變異,另一方面確定農(nóng)作物的生產(chǎn)目標(biāo),進(jìn)行定位的“系統(tǒng)診斷、優(yōu)化配方、技術(shù)組裝、科學(xué)管理”,調(diào)動(dòng)土壤生產(chǎn)力,以最少的或最節(jié)省的投入達(dá)到同等收入或更高的收入,并改善環(huán)境,高效地利用各類農(nóng)業(yè)資源,取得經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

（一）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)主要依靠3s（GPS、GIS、RS）技術(shù)來開展各項(xiàng)操作

1.全球定位系統(tǒng)(GPS)

GPS 是利用地球上空的通訊衛(wèi)星、地面上的接收系統(tǒng)和用戶設(shè)備等組成的高精度、全天候、全球性的精確定位系統(tǒng)。GPS 是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ),主要用于實(shí)時(shí)、快速地進(jìn)行田間信息的采集和田間操作的精確定位,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中發(fā)揮了重要作用,為農(nóng)田信息定位,指揮農(nóng)機(jī)行走和農(nóng)機(jī)作業(yè),同時(shí)對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行不定期

監(jiān)測(cè)定位,為農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)提供有益的空間信息。2.地理信息系統(tǒng)(GIS)是基于計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)的數(shù)據(jù)管理技術(shù)。人們使用的地形圖、專業(yè)圖和文字表示的各種地理要素,儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi),通過計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)庫管理軟件,可以對(duì)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行快速查詢、評(píng)估、分析、更新、修改、存檔、傳輸?shù)?。通過GIS 可快速檢索各點(diǎn)的土壤、空氣等農(nóng)業(yè)狀況,再據(jù)此采取措施,有針對(duì)性的運(yùn)用精準(zhǔn)農(nóng)機(jī)進(jìn)行操作。3.遙感系統(tǒng)(RS)

由傳感器、載體和指揮系統(tǒng)等3 部分組成。農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)是現(xiàn)代航空技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等相結(jié)合的產(chǎn)物,是人類從空間對(duì)地球進(jìn)行觀察的手段。RS 對(duì)各種物體如土地、河流水系、農(nóng)作物等進(jìn)行觀測(cè),使人們快速獲得相關(guān)農(nóng)業(yè)信息,其準(zhǔn)確性比人工預(yù)報(bào)大大提高。

（二）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)施過程主要分為三步

1、信息獲取

包括農(nóng)田地理要素、環(huán)境信息、作物信息幾大方面的獲取。2.分析決策

主要包括GIS管理、變量施肥灌溉噴藥、產(chǎn)量數(shù)據(jù)處理等一系列的操作過程。3.變量實(shí)施

主要分為變量施肥、變量噴藥、智能測(cè)產(chǎn)等幾個(gè)步驟。

二、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在中國(guó)的應(yīng)用研究進(jìn)展

我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史悠久,經(jīng)歷了原始農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、石油農(nóng)業(yè)等階段。近年來,我國(guó)農(nóng)業(yè)吸取“石油農(nóng)業(yè)”的教訓(xùn),正向知識(shí)高度密集型的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展,相繼出現(xiàn)了“有機(jī)農(nóng)業(yè)”、“生態(tài)農(nóng)業(yè)”、“持續(xù)農(nóng)業(yè)”、“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”等替代型現(xiàn)代農(nóng)業(yè),而精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)也為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展指明了方向。我國(guó)“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)的應(yīng)用較發(fā)達(dá)國(guó)家要落后20 年以上,甚至有些地方還是一片空白。近年來,信息技術(shù)飛速發(fā)展,其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用也得以重視。

[1]

目前,我國(guó)北京、上海等地已開展了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究應(yīng)用,例如,在京郊小湯山精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)基地,由北京師范大學(xué)遙感與地理信息系統(tǒng)研究中心、中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所熱紅外遙感實(shí)驗(yàn)室以及北京市農(nóng)林科學(xué)院聯(lián)合實(shí)施的大型定量遙感聯(lián)合試驗(yàn)和北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心,根據(jù)國(guó)家973 項(xiàng)目與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范項(xiàng)目的總體要求,在小麥病

害的高光譜遙感檢測(cè)和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)試驗(yàn)等方面,都取得了大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)。但目前我國(guó)關(guān)于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究應(yīng)用還處于起步階段。

三、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),自然條件十分復(fù)雜,自然災(zāi)害頻繁,由于種種原因,目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)仍然處于相對(duì)傳統(tǒng)、經(jīng)驗(yàn)型的水平上,與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比,較為粗放、浪費(fèi)大、效率低,還沒有充分挖掘土地資源和其他自然資源的潛力實(shí)施精投入,存在成本高及破壞生態(tài)環(huán)境等問題。因此“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用會(huì)給我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來新的機(jī)遇,為我國(guó)推廣、應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)起著示范和推動(dòng)作用。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)相對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的一個(gè)最大特點(diǎn),就是通過高科技投入和管理,獲取資源的最大節(jié)約和農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的最佳效益,其最重要的價(jià)值和意義就在于能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、定量化、高效化。

（一）加速提升農(nóng)業(yè)科技水平

我國(guó)農(nóng)業(yè)的整體科技水平較低,與世界發(fā)達(dá)國(guó)家還存在較大差距,如傳統(tǒng)的灌溉、施肥技術(shù)和農(nóng)藥、除草劑的大量施用,不但造成生產(chǎn)成本的提高和資金的浪費(fèi),而且直接危害人畜健康,污染農(nóng)產(chǎn)品、環(huán)境和水質(zhì)。因此需要利用能夠根據(jù)作物生長(zhǎng)需求、田間雜草及病蟲害分布情況,實(shí)現(xiàn)精確噴灌、施肥及定點(diǎn)噴藥,減少成本和環(huán)境污染的自動(dòng)控制機(jī)械與技術(shù)。例如用于除草的噴藥機(jī)械要求較高的控制精度,能夠利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)進(jìn)行雜草識(shí)別,進(jìn)而控制噴藥的地點(diǎn)與用量。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是以高科技帶動(dòng)的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新技術(shù)體系,對(duì)于加速提升我國(guó)農(nóng)業(yè)科技水平,促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程具有十分重要的意義。

（二）進(jìn)一步增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是質(zhì)量效益型農(nóng)業(yè),以優(yōu)質(zhì)高效為目標(biāo),追求以最少的投入實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效。我國(guó)化肥利用率相當(dāng)?shù)?僅為30 %～40 %,且氮、磷、鉀肥施用比例不合理,中、微量元素缺乏的情況沒有得到及時(shí)糾正,氮肥損失率高達(dá)70 %～80 %,浪費(fèi)十分嚴(yán)重,肥料的增產(chǎn)效益未能充分發(fā)揮,養(yǎng)分管理和施肥技術(shù)方面的研究基礎(chǔ)更是薄弱。實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),可在作物田塊內(nèi),依據(jù)特定小區(qū)的作物生長(zhǎng)潛力投入不同水平的管理(變量播種、施肥、噴藥等),提高化肥、農(nóng)藥的有效利用率,降低農(nóng)用成本和作物中有毒物質(zhì)的殘留量,從而提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì),增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)。

（三）有效地保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

從我國(guó)近幾十年的農(nóng)業(yè)發(fā)展來看,環(huán)境保護(hù)與農(nóng)業(yè)發(fā)展間存在著一定的矛盾,且日益嚴(yán)重。目前中國(guó)農(nóng)村化肥、農(nóng)藥、除草劑、農(nóng)膜的大量使用已經(jīng)造成了嚴(yán)重的面污染,例如過量的化學(xué)氮不__僅形成大氣污染源,且同過量的磷向水體淋溶,形成水體富營(yíng)養(yǎng)化。實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)可以減少因農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)濫用造成的環(huán)境污染,是保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

（四）有利于促進(jìn)農(nóng)民生產(chǎn)觀念轉(zhuǎn)變、生產(chǎn)技術(shù)和素質(zhì)的提高

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)使農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的就業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從事密集型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動(dòng)力逐漸減少,農(nóng)民的知識(shí)結(jié)構(gòu)也將從根本上得到改變,這是突破千百年來形成的傳統(tǒng)耕作觀念的關(guān)鍵之一。我國(guó)農(nóng)民幾千年來在小塊土地上經(jīng)過密集型勞動(dòng)生產(chǎn)的投入和豐富生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)的積累而形成的“傳統(tǒng)精耕細(xì)作”技術(shù),也可以在小塊農(nóng)田內(nèi)達(dá)到很好的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,只是沒有現(xiàn)代科學(xué)方法的定量研究和現(xiàn)代工程手段的支持來形成大規(guī)模的生產(chǎn)力?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)與電子信息技術(shù)的發(fā)展,使定量獲取這些影響作物生長(zhǎng)因素及最終收成的空間差異信息、實(shí)施基于知識(shí)和現(xiàn)代科技的分布式調(diào)控、達(dá)到田區(qū)內(nèi)資源潛力的均衡利用和獲取盡可能高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量成為可能。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)可顯著提高耕地的生產(chǎn)潛力,節(jié)約良種、化肥農(nóng)藥、能源和勞力的投入,并獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

（五）有利于促進(jìn)研究開發(fā)高新技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)是實(shí)現(xiàn)采集地塊作物收獲量分布狀況,生成小區(qū)產(chǎn)量分布圖；根據(jù)田間作物生長(zhǎng)條件的差別,以及田間土壤類型、水分、肥力、實(shí)測(cè)的產(chǎn)量分布圖、作物栽培模型等,并綜合專家知識(shí)決定如何操作處理地塊內(nèi)小區(qū)間的條件差別,對(duì)地塊小區(qū)產(chǎn)量分布圖進(jìn)行分析,定義需要進(jìn)行特殊處理的區(qū)域,分析形成決策方案,生成決策圖；根據(jù)地塊決策圖生成控制指令,對(duì)變量作業(yè)機(jī)械進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制。農(nóng)業(yè)機(jī)械的精確定位與變量作業(yè),需要空間信息技術(shù)的支持,由于GPS、GIS、RS 與其他傳感控制技術(shù)的發(fā)展,使變量機(jī)械的設(shè)計(jì)成為可能。如帶有谷物產(chǎn)量傳感器的聯(lián)合收割機(jī)能繪制產(chǎn)量分布圖,帶有GPS 與測(cè)量谷物產(chǎn)量傳感器的聯(lián)合收割機(jī)能繪制小區(qū)產(chǎn)量分布圖,這些產(chǎn)量分布圖反映了地塊小區(qū)的差異；用于除草的自動(dòng)監(jiān)控噴藥機(jī)械,能夠利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)進(jìn)行雜草識(shí)別、進(jìn)而控制噴藥的地點(diǎn)與用量；用于滅蟲的噴藥機(jī)械,需要相對(duì)定位,可以利用帶GPS 數(shù)據(jù)采集器繪制地塊的病蟲害分布圖,作為噴藥的依據(jù);變量施肥播種機(jī)具,能根據(jù)土壤肥力的不同,自動(dòng)調(diào)節(jié)施肥量,同時(shí)也能根據(jù)土壤水分、土壤溫度的不同,自動(dòng)調(diào)節(jié)播種深度。

[2]

四、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展前景

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)已成為合理利用農(nóng)業(yè)資源、提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)、降低生產(chǎn)成本、改善生態(tài)環(huán)境及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前沿性農(nóng)業(yè)科學(xué)研究熱點(diǎn)之一。目前,我國(guó)農(nóng)業(yè)仍處于由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的過程中,與國(guó)外精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)條件比較,還存在諸多不利因素。例如地形復(fù)雜,機(jī)械化和集約化水平不高,信息技術(shù)及其裝備薄弱,農(nóng)民素質(zhì)不高等；此外,實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),前期的儀器、設(shè)備、裝置等的成本投入相對(duì)過高,也影響了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在我國(guó)的發(fā)展。因此,我國(guó)發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)必須分步推行,從應(yīng)用較為成熟、投資較小的階段性成果開始,逐步配套提高精準(zhǔn)程度。為此在技術(shù)上,可先發(fā)展3S集成技術(shù),開發(fā)應(yīng)用軟件,再研制智能控制的裝備和農(nóng)機(jī)具,在技術(shù)實(shí)施過程中,可先進(jìn)行人工采集信息,常規(guī)機(jī)械操作,逐步過渡到半自動(dòng)化、自動(dòng)化作業(yè)；在推廣上,應(yīng)先在受自然條件影響小、時(shí)空差異不大和工業(yè)化程度較高的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用,在大規(guī)模的農(nóng)場(chǎng)和農(nóng)業(yè)高新技術(shù)綜合開發(fā)試驗(yàn)區(qū)實(shí)踐,然后才向有條件的農(nóng)村和農(nóng)戶滲透。這樣,既可使我國(guó)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與國(guó)際接軌,又符合我國(guó)的國(guó)情,逐步形成自身特點(diǎn)。

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五、結(jié)束語

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)目前已經(jīng)形成一種高新技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的產(chǎn)業(yè),被認(rèn)為是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。雖然我國(guó)信息化建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施還比較薄弱,但從未來農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)看,中國(guó)也需要利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),促進(jìn)中國(guó)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化和信息化。因此,依據(jù)目前我國(guó)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀,在充分了解國(guó)際精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的理論基礎(chǔ)和技術(shù)原則上,結(jié)合我國(guó)的具體情況,研究發(fā)展適合我國(guó)情況的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系,將成為今后我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。

參考文獻(xiàn)

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第三篇：精細(xì)農(nóng)業(yè)面臨問題

精細(xì)農(nóng)業(yè)面臨問題(1)

在中國(guó)實(shí)施精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)要比美國(guó)、西歐國(guó)家復(fù)雜得多，難度也大得多，這是由于中國(guó)農(nóng)民文化素質(zhì)較低，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，農(nóng)村貧困，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)仍然是小農(nóng)經(jīng)濟(jì)占主導(dǎo)成分。因此，實(shí)施精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化在教育上、科學(xué)技術(shù)上和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)上需要作出更大努力，付出更多的代價(jià)，以探索一條適合中國(guó)特點(diǎn)的發(fā)展道路。

1、認(rèn)識(shí)不足問題

“精細(xì)農(nóng)業(yè)”首先是一種基于信息和知識(shí)科學(xué)管理農(nóng)業(yè)資源的新理念，因此，從某種意義上來說，精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)的技術(shù)思想可以在任何地區(qū)、不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、不同作物生產(chǎn)上進(jìn)行推廣應(yīng)用。一些研究人員，由于受到其研究領(lǐng)域的約束，對(duì)國(guó)際精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)不太了解，對(duì)精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)思想往往產(chǎn)生一些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。

2、社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題

中國(guó)各地的自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件差異明顯，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平差距較大，多數(shù)地區(qū)實(shí)行家庭經(jīng)營(yíng)小生產(chǎn)方式，機(jī)械化程度不高。耕種規(guī)模很小，土質(zhì)不同，土地分散，實(shí)踐精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)顯然是一種制約因素。如何發(fā)展規(guī)模經(jīng)營(yíng)，如何推廣適合我國(guó)國(guó)情的精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)組裝模式有待進(jìn)行研究。另外，實(shí)施精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)要有一些必需的軟硬件系統(tǒng)，需要基本的資金投入，這些投入的回報(bào)周期、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估甚至是環(huán)境效益評(píng)估等社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題也有待研究。

3、工程技術(shù)問題

國(guó)際上幾個(gè)大型的農(nóng)機(jī)制造企業(yè)相繼生產(chǎn)出帶有GPS定位系統(tǒng)和產(chǎn)量傳感器的收割機(jī)，并研制開發(fā)了相應(yīng)的信息處理系統(tǒng)。在我國(guó)，精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)試驗(yàn)示范已經(jīng)開始，但主要是靠技術(shù)設(shè)備的引進(jìn)。這種方式顯然不能在我國(guó)廣大地區(qū)推廣使用。目前我國(guó)支持精細(xì)農(nóng)業(yè)實(shí)踐的一些關(guān)鍵技術(shù)尚未解決，例如土壤肥力信息定位快速采集技術(shù)、收獲機(jī)械谷物流量監(jiān)測(cè)與作物產(chǎn)量空間分布信息生成技術(shù)、智能化變量機(jī)械控制技術(shù)等。因此，在我國(guó)推廣精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)，需要大力開展有關(guān)精細(xì)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的科學(xué)研究和培養(yǎng)相關(guān)人才。

王立舒摘自中國(guó)農(nóng)大精細(xì)農(nóng)業(yè)研究中心

第四篇：農(nóng)藝師職稱評(píng)定論文--“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的實(shí)踐與農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新

“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的實(shí)踐與農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新

21世紀(jì)，人類將逐步進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，迅速發(fā)展與普及的信息技術(shù)將推動(dòng)人們?cè)诳茖W(xué)利用資源潛力，發(fā)展節(jié)本增效生產(chǎn)方式，改善和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)基于信息和知識(shí)的生產(chǎn)過程管理決策方面，突破許多傳統(tǒng)的模式和觀念，開拓出一批具有創(chuàng)新意義的技術(shù)體系，以支持社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在實(shí)踐當(dāng)今新的農(nóng)業(yè)科技革命中，九十年代初以來在一些發(fā)達(dá)國(guó)家開展的“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系的研究與實(shí)踐，就是一種具有創(chuàng)新意義的技術(shù)思想，已經(jīng)引起一些國(guó)家政府和科技決策部門的重視。美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)（National Research Council）為此曾專門立項(xiàng)組織了一批多學(xué)科著名專家對(duì)有關(guān)發(fā)展研究進(jìn)行了評(píng)估，研究報(bào)告經(jīng)過由美國(guó)科學(xué)院，工程院和醫(yī)學(xué)科學(xué)院院士組成的評(píng)估組進(jìn)行審議后，于1997年發(fā)表了“precision Agriculture in the 21st Century－Geospatial and Information Technologies in Crop Management” 研究專著，全面分析了美國(guó)農(nóng)業(yè)面臨的壓力、信息技術(shù)為改善作物生產(chǎn)管理決策和改善經(jīng)濟(jì)效益提供的巨大潛力，闡明了“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系研究的發(fā)展現(xiàn)狀，面臨的問題及其支持技術(shù)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)研究的機(jī)遇。近兩年來，我國(guó)科技界在研究推進(jìn)新的農(nóng)業(yè)科技革命中，對(duì)國(guó)外這一技術(shù)體系的發(fā)展趨勢(shì)，引起了廣泛的關(guān)注。新聞媒體陸續(xù)有了一些報(bào)導(dǎo)，有的單位已開展了有關(guān)研究和試驗(yàn)示范工程準(zhǔn)備工作, 國(guó)內(nèi)外的學(xué)術(shù)交流與合作聯(lián)系開始活躍，國(guó)外有關(guān)產(chǎn)業(yè)界開始向我國(guó)推薦其技術(shù)產(chǎn)品，密切關(guān)注中國(guó)走向21世紀(jì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、信息化中這一巨大的潛在技術(shù)市場(chǎng)?？梢灶A(yù)言：“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系的試驗(yàn)示范及其相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)研究，將在世紀(jì)之交成為推進(jìn)我國(guó)新的農(nóng)業(yè)科技革命中的重要研究課題。信息技術(shù)革命為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化發(fā)展提供了新機(jī)遇，在開拓新的前沿科技應(yīng)用研究領(lǐng)域中，發(fā)達(dá)國(guó)家和一些發(fā)展中國(guó)家的起跑線拉近了距離，時(shí)間上的差距在縮小。在某些重要領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)發(fā)展上的跨越，將是機(jī)遇性的挑戰(zhàn)。江澤民主席1998.9在安徽考察工作時(shí)的講話中指出：“現(xiàn)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，已經(jīng)把基因育種工程、電子信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星地面定位系統(tǒng)等高新技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)。我們必需有緊迫感，盡快迎頭趕上”?！熬?xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系是農(nóng)學(xué)、農(nóng)業(yè)工程、電子與信息科技，管理科學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)的組裝集成，其應(yīng)用研究發(fā)展必將帶動(dòng)一批直接面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者服務(wù)的電子信息高新技術(shù)與工程裝備技術(shù)的研究與開發(fā)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)基于知識(shí)和信息的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略性意義。“精細(xì)農(nóng)業(yè)”，即國(guó)際上已趨于共識(shí)的“precision Agriculture”或“precision Farming”學(xué)術(shù)名詞的中譯。國(guó)內(nèi)科技界及媒體報(bào)導(dǎo)中目前尚有各種不同的譯法和對(duì)其內(nèi)涵的理解。如譯為“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”、“精確農(nóng)業(yè)”、“精細(xì)農(nóng)業(yè)”等。實(shí)際上，目前國(guó)外關(guān)于precision Agriculture的研究，主要是集中于利用3S空間信息技術(shù)和作物生產(chǎn)管理決策支持技術(shù)（DSS）為基礎(chǔ)的面向大田作物生產(chǎn)的精細(xì)農(nóng)作技術(shù)，即基于信息和先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代農(nóng)田“精耕細(xì)作”技術(shù)。因此，作者認(rèn)為采用“精細(xì)農(nóng)業(yè)”或“精細(xì)農(nóng)作”譯名來表達(dá)當(dāng)前實(shí)踐的這一技術(shù)思想的內(nèi)涵可能更為確切。誠然，當(dāng)今實(shí)踐的“精細(xì)農(nóng)作”技術(shù)思想，應(yīng)該擴(kuò)展到設(shè)施園藝、集約養(yǎng)殖、產(chǎn)品加工及農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的精細(xì)經(jīng)營(yíng)管理方面，而形成為完整的“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系。“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)是直接面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者服務(wù)的技術(shù)，這一技術(shù)體系的早期研究與實(shí)踐，在發(fā)達(dá)國(guó)家始于八十年代初期從事作物栽培、土壤肥力、作物病蟲草害管理的農(nóng)學(xué)家在進(jìn)行作物生長(zhǎng)模擬模型、栽培管理、測(cè)土配方施肥與植保專家系統(tǒng)應(yīng)用研究與實(shí)踐中進(jìn)一步揭示的農(nóng)田內(nèi)小區(qū)作物產(chǎn)量和生長(zhǎng)環(huán)境條件的明顯時(shí)空差異性，從而提出對(duì)作物栽培管理實(shí)施定位、按需變量投入，或稱“處方農(nóng)作”而發(fā)展起來的；在農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域，自七十年代中期微電子技術(shù)迅速實(shí)用化而推動(dòng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備的機(jī)電一體化、智能化監(jiān)控技術(shù)，農(nóng)田信息智能化采集與處理技術(shù)研究的發(fā)展，加上八十年代各發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)中必需兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、資源、環(huán)境問題的廣泛關(guān)切和有效利用農(nóng)業(yè)投入、節(jié)約成本、提高農(nóng)業(yè)利潤(rùn)、提高農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和減少環(huán)境后果的迫切需求，為“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系的形成準(zhǔn)備了條件。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后GpS技術(shù)的民用化，使得它在許多國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用研究獲得迅速發(fā)展，也推動(dòng)了“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系的廣泛實(shí)踐。使得近20年來，基于信息技術(shù)支持的作物科學(xué)、農(nóng)藝學(xué)、土壤學(xué)、植?？茖W(xué)、資源環(huán)境科學(xué)和智能化農(nóng)業(yè)裝備與田間信息采集技術(shù)、系統(tǒng)優(yōu)化決策支持技術(shù)等，在GpS、GIS空間信息科技支持下組裝集成起來，形成和完善了一個(gè)新的精細(xì)農(nóng)作技術(shù)體系和開展了試驗(yàn)實(shí)踐。迄今支持“精細(xì)農(nóng)業(yè)”示范應(yīng)用的基本技術(shù)手段已逐步研究開發(fā)出來，在示范應(yīng)用中預(yù)示了良好的發(fā)展前景。近五、六年來，已有數(shù)千計(jì)的研究成果，實(shí)驗(yàn)報(bào)告見諸于國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議或?qū)W術(shù)刊物；每年都舉辦專題“國(guó)際精細(xì)農(nóng)業(yè)學(xué)術(shù)研討會(huì)”和有關(guān)裝備技術(shù)產(chǎn)品展示會(huì)；在萬維網(wǎng)上設(shè)置有多個(gè)專題網(wǎng)址，可以及時(shí)查詢到有關(guān)研究發(fā)展信息；美、英、澳、加等國(guó)一些著名大學(xué)設(shè)立了“精細(xì)農(nóng)業(yè)”研究中心，開設(shè)了有關(guān)博士、碩士研究方向及培訓(xùn)課程；日、韓等國(guó)近年來已加快開展研究工作，并得到了政府部門和相關(guān)企業(yè)的大力支持。國(guó)際上對(duì)這一技術(shù)體系的發(fā)展?jié)摿皯?yīng)用前景有了廣泛的共識(shí)，將成為世紀(jì)之交發(fā)展農(nóng)業(yè)高新技術(shù)應(yīng)用研究的重要課題?！熬?xì)農(nóng)作”技術(shù)思想的核心，是獲取農(nóng)田小區(qū)作物產(chǎn)量和影響作物生長(zhǎng)的環(huán)境因素（如土壤結(jié)構(gòu)、地形、植物營(yíng)養(yǎng)、含水量、病蟲草害等）實(shí)際存在的空間和時(shí)間差異性信息，分析影響小區(qū)產(chǎn)量差異的原因，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上有效的調(diào)控措施，區(qū)別對(duì)待，按需實(shí)施定位調(diào)控的“處方農(nóng)作”。正是信息技術(shù)革命為這一技術(shù)思想的實(shí)踐，提供了先進(jìn)的技術(shù)手段。千百年來的作物生產(chǎn)，都是以地區(qū)或田塊為基礎(chǔ)，在區(qū)域或田塊的尺度上，把耕地看作是具有作物均勻生長(zhǎng)條件的對(duì)象進(jìn)行管理，如利用統(tǒng)一的耕作、播種、灌溉、施肥、噴藥等農(nóng)藝措施，滿足于獲得區(qū)域、農(nóng)場(chǎng)或田塊的平均產(chǎn)量的認(rèn)識(shí)水平，很少顧及對(duì)農(nóng)田的盲目投入及過量施肥施藥造成的生產(chǎn)成本增加和環(huán)境污染后果。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣模式，也是在區(qū)域尺度上進(jìn)行品種選擇、土肥監(jiān)測(cè)，通過地區(qū)試驗(yàn)積累的適于當(dāng)?shù)氐脑耘喙芾泶胧┫蜣r(nóng)戶推薦使用。實(shí)際上，即使在同一農(nóng)田內(nèi)，地表上、下影響作物生長(zhǎng)條件和產(chǎn)量的明顯時(shí)空分布差異性，包括農(nóng)田內(nèi)作物病、蟲、草害總是先以斑塊形式在小區(qū)發(fā)生，再逐步按時(shí)空變化蔓延的特性，早已為人們所認(rèn)識(shí)。幾世紀(jì)前，農(nóng)民把土地劃分為小田塊來耕作經(jīng)營(yíng)，正是受到對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境和產(chǎn)量空間變異的感性知識(shí)的影響。我國(guó)農(nóng)民幾千年來在小塊土地上經(jīng)過勞動(dòng)密集的投入和積累的豐富生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)而形成的“傳統(tǒng)精耕細(xì)作”技術(shù)，也可以在小塊農(nóng)田內(nèi)達(dá)到很好的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，只是沒有現(xiàn)代科學(xué)方法的定量研究和現(xiàn)代工程手段的支持來形成大規(guī)模的生產(chǎn)力。本世紀(jì)初期，科學(xué)家就研究報(bào)告過作物產(chǎn)量和田間土壤特性，如N、p、K、pH、SOM含量等在田間分布具有明顯的差異性。1929年，Illinois大學(xué)C.M.Linsley和F.C.Bauer 發(fā)表文章勸告農(nóng)戶應(yīng)繪制自己田區(qū)內(nèi)的土壤酸度分布圖和按小區(qū)需求使用石灰的建議。

之后，一直都有關(guān)于農(nóng)田土壤和收獲量空間變異性研究的報(bào)導(dǎo)。八十年代以來，關(guān)于在農(nóng)田中實(shí)施土壤肥力、植保和作物生產(chǎn)定位管理（Site Specific Crop Management）的技術(shù)研究受到廣泛的重視。世界著名廠商先后向市場(chǎng)提供了裝有空間定位和產(chǎn)量傳感器的現(xiàn)代谷物聯(lián)合收獲機(jī)，已可以在收獲過程中自動(dòng)采集以12-15m2為單元的小區(qū)產(chǎn)量與對(duì)應(yīng)地理坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步通過模糊聚類分析軟件自動(dòng)生成農(nóng)田內(nèi)作物產(chǎn)量分布圖。多年的試驗(yàn)實(shí)踐表明，田區(qū)內(nèi)小區(qū)平均產(chǎn)量的最大差異可以超過100％。由于作物生產(chǎn)還受到氣候變異的影響，經(jīng)連續(xù)多年對(duì)同一田區(qū)積累的數(shù)據(jù)表明，同一小區(qū)年際間的產(chǎn)量差異性也可能是十分明顯的。田區(qū)內(nèi)產(chǎn)量上述明顯的時(shí)空分布差異性，顯示了農(nóng)田資源利用存在的巨大潛力。現(xiàn)代農(nóng)學(xué)技術(shù)與電子信息技術(shù)的發(fā)展，為定量獲取這些影響作物生長(zhǎng)因素及最終收成的空間差異性信息，實(shí)施基于知識(shí)和現(xiàn)代科技的分布式調(diào)控，達(dá)到田區(qū)內(nèi)資源潛力的均衡利用和獲取盡可能高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量成為可能。圖1是精細(xì)農(nóng)作技術(shù)思想的示意圖。其實(shí)施過程可描述為：帶定位系統(tǒng)和產(chǎn)量傳感器的聯(lián)合收獲機(jī)每秒自動(dòng)采集田間定位及對(duì)應(yīng)小區(qū)平均產(chǎn)量數(shù)據(jù) → 通過計(jì)算機(jī)處理，生成作物產(chǎn)量分布圖 → 根據(jù)田間地形、地貌、土壤肥力、墑情等參數(shù)的空間數(shù)據(jù)分布圖，作物生長(zhǎng)發(fā)育模擬模型，投入、產(chǎn)出模擬模型，作物管理專家知識(shí)庫等建立作物管理輔助決策支持系統(tǒng)，并在決策者的參與下生成作物管理處方圖 → 根據(jù)處方圖采用不同方法與手段或相應(yīng)的處方農(nóng)業(yè)機(jī)械按小區(qū)實(shí)施目標(biāo)投入和精細(xì)農(nóng)作管理。由圖1可以看出，這一技術(shù)思想是通過多次循環(huán)的實(shí)踐，來不斷改善農(nóng)田資源環(huán)境，積累知識(shí)，逐步達(dá)到作物生產(chǎn)管理精細(xì)化的過程。由于大田作物生產(chǎn)受到眾多時(shí)空變化因素的影響，利用生產(chǎn)潛力的處方措施，還需要兼顧生產(chǎn)力、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境后果的優(yōu)化目標(biāo)，因此，其技術(shù)思想并不是單純追求技術(shù)措施的“準(zhǔn)確”。事實(shí)上，目前應(yīng)用于獲取小區(qū)產(chǎn)量數(shù)據(jù)的空間尺度為12-15 m2, 獲取農(nóng)田土壤信息的尺度大多還只可能精細(xì)到60 m左右。在實(shí)際操作上，對(duì)獲取的空間信息還需要通過模糊聚類處理，生成技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的處方圖來指導(dǎo)處方農(nóng)作，因而還談不到“精準(zhǔn)”的操作。而且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是農(nóng)田土壤、作物苗情、病蟲草害信息實(shí)時(shí)快速采集技術(shù)的突破，農(nóng)業(yè)處方操作也將愈益精細(xì)化。上述精細(xì)農(nóng)作技術(shù)體系在許多發(fā)達(dá)國(guó)家的試驗(yàn)和應(yīng)用表明，可以顯著提高耕地的生產(chǎn)潛力，節(jié)約良種、化肥農(nóng)藥和能源投入，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，受到農(nóng)戶的歡迎。

“精細(xì)農(nóng)作”是基于田間小區(qū)作物生長(zhǎng)條件的空間差異性，為實(shí)現(xiàn)優(yōu)化作物生產(chǎn)系統(tǒng)的目標(biāo)而提出的。但工程支持技術(shù)的開發(fā)研究，對(duì)實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)思想起著重要的作用。如：農(nóng)田信息采集與處方農(nóng)作的空間定位，需依靠全球衛(wèi)星差分定位系統(tǒng)（DGpS）；地理空間信息管理和數(shù)據(jù)處理，需要應(yīng)用地理信息系統(tǒng)(GIS)；未來大量地理空間數(shù)據(jù)的更新，需要遙感技術(shù)(RS)的支持；作物產(chǎn)量計(jì)量與小區(qū)產(chǎn)量圖的生成需要能按秒記錄收獲機(jī)累計(jì)產(chǎn)量和對(duì)應(yīng)地理坐標(biāo)位置的智能型收獲機(jī)械，以及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和產(chǎn)量圖自動(dòng)生成軟件技術(shù)；田區(qū)空間變量信息的快速實(shí)時(shí)采集，需要研究基于新原理的傳感技術(shù)與信號(hào)處理技術(shù)；按小區(qū)實(shí)施自動(dòng)處方農(nóng)作、調(diào)控目標(biāo)投入需要變量處方農(nóng)業(yè)機(jī)械；制定科學(xué)的農(nóng)作處方需要農(nóng)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)作物管理輔助決策支持系統(tǒng)的支持；作為一個(gè)能協(xié)調(diào)運(yùn)作的智能化系統(tǒng)需要有高效的信息集成以及有關(guān)信息傳輸、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的研究等等。

迄今“精細(xì)農(nóng)業(yè)”在發(fā)達(dá)國(guó)家也不過五、六年的應(yīng)用試驗(yàn)歷史，部分支持技術(shù)手段還不十分成熟，有待不斷研究完善，相關(guān)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究還比較薄弱?！熬?xì)農(nóng)業(yè)”應(yīng)用實(shí)踐可根據(jù)不同國(guó)家、不同地區(qū)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)條件，圍繞提高生產(chǎn)、節(jié)本增效、保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)，采用不同的技術(shù)組裝方式，逐步提高作物生產(chǎn)管理的科學(xué)化與精細(xì)化水平。其中，獲取農(nóng)田小區(qū)產(chǎn)量空間分布的差異性信息是實(shí)踐“精細(xì)農(nóng)作”的基礎(chǔ)。有了小區(qū)產(chǎn)量分布圖，農(nóng)戶既可以根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，分析小區(qū)產(chǎn)量差異的原因，選擇經(jīng)濟(jì)適用的對(duì)策，在現(xiàn)實(shí)可行條件下采取適當(dāng)措施實(shí)施調(diào)控；也可以根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的條件，利用先進(jìn)的科技手段或智能化變量處方農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)調(diào)控。

“精細(xì)農(nóng)業(yè)”研究的革命性的意義是提出了一種經(jīng)營(yíng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的新技術(shù)思想并付諸于實(shí)踐，發(fā)展前景已在國(guó)際上具有廣泛的共識(shí)。1998.1美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)柕谝淮翁岢鲆⒁?米分辯率的“數(shù)字地球”的概念，在地理信息學(xué)術(shù)界引起了廣泛的反響，它為認(rèn)識(shí)世界科技進(jìn)步對(duì)未來人類生存方式的影響提出了全新的觀念。“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的實(shí)踐將在下一世紀(jì)開發(fā)“數(shù)字地球”的實(shí)踐中占有十分重要的地位。我國(guó)農(nóng)業(yè)仍處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的歷史過程中，全面實(shí)踐這一新技術(shù)體系的路程還很遙遠(yuǎn)。但啟動(dòng)這一新技術(shù)的示范與實(shí)踐研究，將有利與推動(dòng)實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識(shí)化與信息化進(jìn)程，改變傳統(tǒng)技術(shù)思想，追蹤科技進(jìn)步，有利于推動(dòng)基于信息和知識(shí)的農(nóng)用先進(jìn)支持技術(shù)產(chǎn)品制造業(yè)、服務(wù)業(yè)的發(fā)展。在“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系的實(shí)踐中，也將可開發(fā)出一系列適用新技術(shù)產(chǎn)品。

為支持當(dāng)前的“科技興農(nóng)”服務(wù)。在發(fā)展研究中，個(gè)人認(rèn)為需要重視如下問題：

加強(qiáng)對(duì)國(guó)際有關(guān)發(fā)展信息和經(jīng)驗(yàn)的研究，提出符合國(guó)情的發(fā)展戰(zhàn)略。九十年代以來，國(guó)外許多單位已經(jīng)積累了一大批示范試驗(yàn)數(shù)據(jù)與支持技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)研究成果?？梢圆扇∫M(jìn)技術(shù)思想與部分裝備技術(shù)和自主創(chuàng)新相結(jié)合。找準(zhǔn)切入點(diǎn)，注重其支持技術(shù)產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。“精細(xì)農(nóng)作”的技術(shù)思想在國(guó)際科技界共識(shí)的基礎(chǔ)上有其特定的涵義，即認(rèn)識(shí)農(nóng)田內(nèi)小區(qū)產(chǎn)量和影響作物生長(zhǎng)條件的空間差異性，實(shí)施定位處方農(nóng)作。它是適應(yīng)集約化、規(guī)模化程度高的作物生產(chǎn)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)而提出的，在我國(guó)可先在規(guī)?；r(nóng)場(chǎng)、部分大城市郊區(qū)和農(nóng)業(yè)高新技術(shù)綜合開發(fā)試驗(yàn)區(qū)，力求在農(nóng)田小區(qū)的尺度上進(jìn)行研究與實(shí)踐。我國(guó)廣大農(nóng)村農(nóng)田經(jīng)營(yíng)規(guī)模小，生產(chǎn)手段仍較落后，實(shí)現(xiàn)廣域的現(xiàn)代農(nóng)田精細(xì)經(jīng)營(yíng)尚需有較長(zhǎng)的發(fā)展過程，有條件的地區(qū)可先以村片、農(nóng)田的尺度上對(duì)精細(xì)農(nóng)作的技術(shù)思想進(jìn)行示范試驗(yàn)研究，并可著重結(jié)合發(fā)展農(nóng)村社會(huì)化服務(wù)方式創(chuàng)新中，開拓出新的服務(wù)領(lǐng)域。這樣，既可以使我國(guó)的研究實(shí)踐與國(guó)際上的研究發(fā)展趨勢(shì)相接軌，又可以探索形成具有國(guó)情特色、有利于在農(nóng)村逐步推廣先進(jìn)的農(nóng)作技術(shù)體系。

第五篇：農(nóng)業(yè)論文

淺議寶豐縣新農(nóng)村建設(shè)的對(duì)策和措施 ………………………………………張二科

羊角天麻的脂肪族成分研究 ………………………………………程忠泉 楊丹等

可追溯體系與食品安全——基于委托代理模型分析 ………………………………………高思安 淺析我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵及主要類型 ………………………………………魏艷麗 蔣會(huì)利

三亞市耕地資源現(xiàn)狀評(píng)價(jià)與可持續(xù)利用對(duì)策 ………………………………………袁偉方 歐海等 DTOPSIS 法在大豆品種綜合評(píng)估中的應(yīng)用 ………………………………………李振江

如何把握農(nóng)村金融發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇 ………………………………………段紅宇

安徽沿淮地區(qū)農(nóng)業(yè)避洪減災(zāi)對(duì)策研究——農(nóng)產(chǎn)品資源優(yōu)勢(shì)和加工 ………………………………………何永晴 郁家成發(fā)揮農(nóng)業(yè)資源優(yōu)勢(shì) 促進(jìn)德宏橋頭堡建設(shè) ………………………………………侯躍

安慶市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的實(shí)證分析與思考 ………………………………………朱義龍

安徽省糧食補(bǔ)償機(jī)制的實(shí)施與績(jī)效評(píng)價(jià) ………………………………………管叔琪 孫自鐸

加快發(fā)展都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的幾點(diǎn)思考 ………………………………………王華銀

宣城市木子禽業(yè)專業(yè)合作社運(yùn)行模式研究 ………………………………………陳世躍

桐城市興隆生豬養(yǎng)殖專業(yè)合作社的調(diào)查與思考 ………………………………………黃雄壯 向平阜陽市發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)制約因素及對(duì)策 ………………………………………李庭奇

發(fā)展農(nóng)民專業(yè)合作組織的思考 ………………………………………丁金海

安徽現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)在統(tǒng)分結(jié)合的雙層經(jīng)營(yíng)體制上做文章 ………………………………………陶學(xué)軍 鄭之寬