对精准农业进行了综合评述, 介绍了精准农业的技术体系, 包括全球卫星定位系统 GPS, 地理信息系统 GIS, 传感器及监测系统, 智能化农业机械. 分析了实施精准农业技术的工艺流程及精准农业的技术思想, 最后对精准农业的发展前景做出了预测.
第1期 蒋恩臣:精准农业及其应用前景分析99
农业生产系统涉及到多种土壤环境参数、气象、杂草、病虫害防治、工程系统、环境、法律等诸多复杂问题,冷战的结束才导致了GPS系统的民用化,其系统技术仍处于研究示范试验过程中,是进入90年代才开始发展起来的农业高新技术应用领域.目前,精准农业技术已涉及到收获、施肥、植物保护、精量播种、
耕
图5 实施优化经营目标的精准农业技术思想
作和水分管理等领域,在美英等国以施肥上的应用最为成熟.美国约翰 迪尔公司推出的“绿色之星”系统、美国凯斯公司的“先进农业”系统、英国福格森公司的“田地之星”系统等都可对收获、播种、施肥及撒药进行测量和田间作业.装有卫星接收系统的收割机可以实测出产量,并将数据存储,经计算机处理后生成产量图.播种机、施肥机可根据执行图上的信息进行播种施肥,真正做到了测产施肥,合理密植,从而减少成本,增加效益.
5 有益的启示与应用前景分析
1)海湾战争结束以后,基于商业利益推动的GPS技术民用化使得GPS在许多领域的应用研究受到极大重视.农业活动涉及到广阔的地域空间,生态环境条件也存在明显的空间差异,GPS将为实现农业耕地资源的科学利用与经营提供全新的技术思想,它揭示了农业耕地资源蕴藏着巨大的开发利用潜力.精准农业的研究和发展值得重视,通过将农业资源有效利用,作物栽培管理、新型农业机械、农业经营管理决策研究等多种科技成果集成组装将大大提高农业生产力水平.过去几十年来,我国农业科技界有关农业信息技术的应用研究已经取得了一批重要成果,如土壤资源信息系统、作物栽培模拟模型、作物估产遥感、农业专家系统等,但多数研究工作尚处于分散状态,多学科的互补协作薄弱,缺乏宏观引导,未能形成一批商品化研究成果,发展的关键在于多学科知识成果的组装集成.
2)精准农业技术是一种高新技术的应用,我国农业所处的发展阶段,使得农业科技决策部门和大多数农业科技工作者都认为这是一种相对遥远的未来技术,但在走向21世纪信息科技革命的时代,面临农业科技革命的大潮中,我国农业信息技术的研究应用与国民经济的其他部门比较起来确实显得太落后了,与发达国家相比较更显出对未来农业科技发展在认识和观念上的巨大差别.
精准农业的实践在发达国家也不过只有五六年历史,虽然他们有长期技术发展积累基础,但其大部分应用技术也是进入90年代才研究成功的新技术.不同国家发展信息高新技术应用研究的时间差距在缩小.要到下世纪中叶实现我国国民经济现代化,达到中等发达国家水平,需要注意在传统产业领域跟踪世界高新技术发展,在科技方面跨越传统的循序渐进的发展模式.
3)精准农业是在信息科学发展的基础上,以GPS、GIS和传感遥感(RS)为核心技术引发的一场新的农业科技革命,也必将会对我国农业技术的发展产生重大影响.从形式上看,精准农业是在发达国家大规模经营和机械化操作条件下发展形成的新的技术体系,可能目前仅适于我国规模化经营的大型国营农场和较发达的地区,但是必须看到,精准农业发展的最基础的技术路线和原则是在充分了解土地资源和作物群体变异情况条件下,因地制宜地根据田间每一操作单元的具体情况,精细准确地调整各项管理措施和物,