精准农业的技术体系十篇

发布时间:2024-04-26 07:58:13

精准农业的技术体系篇1

一、什么是精准农业技术体系?

兵团精准农业技术体系是由农业适用科学技术、农业工程技术、农业生物工程技术、农业信息技术等先进科学技术组合而成,以精准灌溉技术、精准施肥技术、精准播种技术、精准收获技术、田间作物生产及环境动态监测等6项技术为核心的精准农业技术体系。从1999年4月提出精准农业6项核心技术开始,经过3年的发展,到2003年,把精准农业6项核心技术在实践中运用的经验加以总结,形成具有精准农业核心技术体系、精准农业技术指标体系、精准农业技术规程(规范)体系和精准农业技术装备体系4个子系统构筑的比较完善的精准农业技术体系。

精准农业技术体系中6项核心技术内容丰富。

――精准灌溉技术。兵团棉花生产上应用的精准灌溉技术主要包括膜下滴灌技术、自压微水头软管灌技术、地下滴灌技术和滴灌自动控制灌溉技术。要实施这四项技术,一是要对棉花膜下滴灌、膜下微水头软管灌、地下滴灌、滴灌自动控制灌需水规律进行研究,并根据需水规律制定灌溉制度;二是要有能达到精准灌溉要求的、低成本的、质量上乘的节水设备及器材;三是要合理地进行田间管线设计和合理安装;四是要有灌溉运行中的正确管理;五是要在灌溉期结束后将管线回收并妥善保管。

――精准施肥技术。实施精准施肥技术包括五个环节:第一,对作物需肥规律的研究;第二,测土,搞清土壤中所含肥料成分及有机质含量;第三,用微机决策获得施肥的方案;第四,施专用肥、复合肥、滴灌肥;第五,施肥的方式,采用全层施肥、根外追肥和滴灌肥、自压微水头软管、地下滴灌施肥。

――精准种子工程。实施精准种子工程技术有四个环节:第一,引进或自己培育优良品种;第二,对引进或培育的优良品种进行扩繁;第三,对扩繁的种子进行加工(棉种的加工包括脱绒、清选、包衣等),加工后的种子要达到精准播种的要求;第四,对合格的种子进行销售。

――精准播种技术。实施精准播种技术有两个环节第一,要有符合精准播种要求的种子;第二,要生产出在膜上实施穴播,每穴播一粒棉种,且整形、铺膜、点种、铺毛管、膜上打孔、膜边覆土、膜孔覆土并镇压八道工序一次完成的播种机。

――精准收获。棉花实施精准收获技术包括六个环节:第一,选择适合机采棉又能丰产、提高质量的品种;第二,制定既能适用机采棉,又能丰产、提高质量的棉花株行距配置方案;第三,制定科学的脱叶剂配方,并选择最佳的喷药方式、喷药时间和适宜的气候条件进行棉花脱叶;第四,使用好采棉机,使所采籽棉达到规定的质量要求和达到一定工效;第五,机采籽棉的田间打垛及拉运;第六,机采籽棉的加工清理。

――田间作物的生产及环境动态的检测技术。实施这项技术包括两个环节:第一,制定棉花田间生长及环境动态监测的要求;第二,设计出能准确而及时反映棉花生长及环境动态的视频系统,把中子测水仪、田间智能化病虫测报、遥控自动化滴灌系统一并纳入其中。田间的棉花生长如何、缺不缺水、缺不缺肥、有无病虫危害都可以从监测系统终端的屏幕中看到。

精准农业6项技术每项技术的关键技术环节:精准灌溉技术推广节水和增产效果显著、成本低、安装简便、易于管理的节水灌溉系统是关键;精准施肥技术搞清棉花需肥规律,建立微机决策施肥系统是关键;精准种子工程技术引进或选育丰产、早熟、优质、抗病优良品种,进行科学加工,使种子的发芽率、纯度、净度达到精量播种要求是关键;精准播种技术研制气吸式精量排种、穴播精量点播机是关键;棉花精准收获技术合理的株行配置、脱叶、机采和籽棉加工是关键;田间作物生产及环境监测技术研制清晰度高、造价低、经久耐用的视频系统是关键。

兵团精准农业技术体系来源于三个方面。第一个方面是继承和发展兵团已经实施的农业科学技术;第二个方面是引进、吸收、消化国内外的农业先进科学技术和装备;第三个方面是兵团科技人员和干部职工自己创新的科学技术和装备。这三个方面的关系是,没有继承就没有产生精准农业技术体系的基础;而引进、吸收、消化国内外的农业先进科学技术和装备,不仅奉富了兵团精准农业技术体系的内容,提高了兵团精准农业技术体系的档次,而且加快了兵团精准农业技术体系产生的步伐,降低了兵团精准农业技术体系产生的成本;但是如果没有发展和创新,兵团精准农业技术体系就不可能成为新的先进的农业科技体系。

二、精准农业技术体系发展和创新了哪些农业科学技术?

(一)发展和创新的具体农业科学技术。

1、精准灌溉技术。第一,吸收国内外技术,结合新疆和兵团的实际创造了膜下滴灌技术和自压微水头软管灌技术;第二,对滴灌系统首部设备进行了7次改进,实现了自动反冲洗;第三,对滴灌系统的设计、管道和连接都进行了改进,在保证滴灌质量的前提下,大大降低了滴灌成本;第四,在一三团、一二七团、九团、一四五团、一三六团建成了一批滴灌自动化、半自动化示范工程;第五,把滴灌肥运用于滴灌中,形成了完美配套的水肥耦合应用技术。

2、精准施肥技术。自主研制了多个棉花微机决策平衡施肥专家系统,建立了以土壤数据和作物营养实时数据的采集、棉田地理信息系统、施肥模型、决策分析系统、综合评价、滴灌肥为主要环节的精准施肥技术体系。

3、精准收获技术。第一,创造了适合采棉机作业,而又能提高棉花质量、增加棉花单产的66+10Cm带状高密度播种和栽培技术;第二,通过多次反复试验和大面积生产,创造了在新疆不同棉区、不同气候条件下、不同棉花品种的脱叶技术。

4、田间作物生长及环境动态监测技术。第一,在46平方公里的面积上,实现了利用遥感和视频技术应用于田间作物生长及环境动态监测;第二,自主开发了自动化滴灌系统。

(二)产品创新。

1、在消化国外气吸式播种机的基础上,创造性地研制出将膜床整形、铺设滴灌带、铺地膜、地膜上打孔、精

准投种、地膜边覆土、膜孔覆土并镇压等8道工序合为一体的气吸式铺膜精量穴播棉花播种机。

2、在引进、消化、吸收国内外技术的基础上,大胆进行自主创新,实现了滴灌节水设备全部国产化。开发生产出大流量压力补偿式滴灌带、内镶式滴灌带、单翼迷宫式滴灌带;开发生产出全自动反冲砂石过滤器。

3、开发生产出自压微水头软管灌溉系统的干管、支管、毛管、施肥罐及配套系列管件产品,其中常压节水灌溉系统、步进式双边错位打孔机、软管带、步进式冲孔机和流量调节管路连接件等新产品获国家发明和实用新型专利。

4、开发生产出适用大田作物随水施肥的全营养速溶高效滴灌固态复合肥和棉花滴灌酸性液体肥料,基本实现了“试与测、测与配;配与供”的一条龙肥料供应和配方生产线。

5、5年来培育成20多个丰产、优质、抗病的棉花品种。

(三)精准农业技术规程、规范创新。

在精准农业技术体系的应用中,为了保证各项精准农业技术能达到精准指标,创造性地制定了精准农业技术规程和规范。1、棉种精加工技术操作规程(过量稀硫酸脱溶工艺);2、棉花高密度栽培亩产150公斤皮棉膜下滴灌技术规程;3、棉花自压软管灌亩产150公斤皮棉技术规程;4、自压微水头软管灌溉技术应用的若干意见(试行);5、机采棉农艺栽培技术规程;6、采棉机作业技术规程;7、机采籽棉的验收与贮运规程(试行);8、兵团棉田害虫预测预报调查技术规程。

(四)技术体系创新。

建立了密切结合国情和兵团农业发展实际,具有中国特色,包含精准农业核心技术体系、精准农业技术指标体系、精准农业技术规程体系和精准农业技术装备体系4个子系统构筑的兵团精准农业技术体系。

三、精准农业技术体系在兵团棉花大面积应用情况及所获得的经济、生态和社会效益。

(一)精准农业技术体系推广的方法。

1、不采取命令式或分配指标硬压式方法,而采取试验――示范――引导――服务――推广应用的方法;

2、在节水技术推广初期采取了费用补助方法;

3、组织专家进行技术服务和技术承包;

4、广泛开展职工全员培训,提高职工科技素质;

5、加大行政指导的力度。

(二)精准农业技术体系在棉花种植上的应用情况。

精准农业技术体系在棉花上的应用,总的情况是:从试验到示范,从小面积示范到大面积推广;补助费用示范到职工自己出钱应用推广;由只制定出示范办法到制定技术规程、规范;由技术到位率低到技术到位率高;由个别单位、单项技术应用到13个师110多个团、6项技术一起应用。

1、各项精准农业技术大面积应用获得好的效果。到2003年,推广测土施肥面积558.58万亩,其中测土微机决策平衡施肥189.23万亩,施用专用肥、复合肥269.89万亩;优良种子推广面积达棉花种植面积的90%,种子包衣面积594.99万亩;膜上精量半精量播种面积658.54万亩,其中精量播种7.88万亩;节水灌溉面积438.66万亩,其中膜下滴灌面积247.72万亩,软管灌面积182.92万亩,深埋滴灌8.02万亩;机采棉种植面积98.12万亩,机收面积25.26万亩;自动测水面积1.02万亩,视频技术面积0.5万亩。

2、2004年各项精准农业技术应用获得新突破。

测土微机决策平衡施肥面积达到281.5万亩;棉种包衣推广651.43万亩,引进美国和丹麦的种子精选设备的四十五团、红星二场等单位的种子加工达到精量播种的要求;精量半精量播种面积达到664.39万亩,其中精量播种面积达到18,5万亩,由新疆农垦科学院、一二五团等单位生产的棉花膜上精量点播机空穴率在3%以下,实际出苗率达到82%至92%,从而实现了棉花膜上精量点播的大突破;棉花节水灌溉面积推广到607万亩,其中膜下滴灌面积391.4万亩,软管灌面积177.21万亩,节水技术不断进步,由“一管四行”改为“一管两行”,为了防风,部分单位实施膜下滴灌毛管浅埋5em至8cm;深埋式滴灌面积增加到9.48万亩,首部装备自动反冲洗成功,北疆大部分棉田实施滴水出苗,一二三团实现滴灌毛管回收第二年使用;按机采棉配置种植棉花179.06万亩,计划机采面积40万亩;国产机采籽棉加工设备投入生产,加工质量达到要求,机采棉加湿试验取得阶段性成果;田间作物自动测水、滴灌系统自动化控制、棉铃虫自动化监测系统、Gi$、GpS技术已开始示范、“视频农业技术”推广到7万亩。

(三)精准农业技术体系在棉花生产大面积应用获得的经济、社会及生态效益。

1、经济效益。精准农业技术体系的建立及在棉花生产的大面积应用,使兵团棉花生产水平上了一个新的台阶,同时获得了显著的经济效益。

第一,提高了棉花的单产,增加了棉花的总产。据农业局统计,精准农业技术体系推广应用的5年间,累计推广面积937.34万亩,棉花平均单产122公斤,增产17%;新增棉花总产16590.92万公斤,新增产值171881.91万元。

第二、降低棉花生产成本。一是减少每亩播种量。实施半精量播种的棉田,播种量由原来的6公斤降为4公斤,实施精量播种的棉田又降为2公斤。二是提高了化肥的利用率。实施滴灌施肥的棉田,氮肥的利用率可以提高7至8个百分点,磷肥的利用率可以提高3至5个百分点。三是节约用水。实施滴灌的棉田每亩用水降至240至260立方米,比沟灌可节水140至160立方米。四是可降低每一亩的活劳动成本。实施精准农业技术体系前,一个职工只能管理20至25亩棉花,若该职工年收人7000元,则每亩棉花活劳动成本为240至350元。实施精准农业技术体系后,一个职工能管理100亩棉花,若该职工年收入10000元,则每亩棉花活劳动成本只有100元,比原来每亩降低活劳动成本140至250元。

第三,可以提高职工的劳动生产率。棉花生产实施膜上精量点播、膜下滴灌、机采棉等精准农业技术后,一个职工管理棉花的面积可以达到100至150亩,即便是棉花产量相同,其劳动生产率也是原来的5至7倍。

第四,可以提高土地利用率。,实施精准滴灌技术后,无需筑埂子、毛渠,可提高土地利用率5%左右。

2、社会效益。第一,实施精准农业技术体系可以把职工从定苗、灌水、拾花等繁重的体力劳动中解放出来,改善职工的生产条件,实现社会进步。第二,可以使农业干部职工的思想观念发生变化,由小农经济思想观念转变为大生产的观念。第三,由于职均的管理面积大大增加,可以促进大田劳动力向畜牧业、果蔬园艺业和二、三产业转移,加快畜牧业、果蔬园艺业和二、三产业的发展,使兵团一、二、三产业的结构更趋合理。第四,由于职均承包规模的不断扩

大,必将带来合并连队,减少管理机构层次和管理人员数量,转变团场管理职能等变化。第五,实施精准农业技术体系,增强了团场经济实力、增加了职工的收入、改善了职工的生产和生活条件,必然稳定和发展职工队伍,有利于兵团更好地执行屯垦戍边的使命,有利于稳定边疆,巩固边防。

3、生态效益。第一,实施精准农业技术体系降低了对土地的农药、化肥等化学产品投入,减少了化学制品对土地的污染。第二,实施精准灌溉技术每亩可节水140至160立方米,节省的水可以用来种树种草,为农业生态环境的改善作出贡献。第三,实施精准农业技术体系,由于节约种子、水,提高肥料和土地利用率,可以使农业实现可持续发展。第四,对地下水位较高的地区,实施精准灌溉技术,可以大大减少地下水的补给,降低地下水位,抑制土地次生盐渍化。

四、精准农业技术体系与以往的各项农业技术有什么不同?

(一)精准农业技术体系的实施,使农业生产实现了三方面的精准:一是定位的精准,精准地确定播种、灌溉、施肥的部位;二是定量的精准,精准地确定种子、水、肥、药的施用量;三是定时的精准,精准地确定实施作业的时间。由于三方面的精准,达到了增产、增效、节本,资源合理利用,可持续发展的目的。

(二)精准农业技术体系是由精准农业6项核心技术集成在一起的农业技术体系。精准农业强调综合集成的思想,多学科综合运用。精准农业6项技术以相互关联的互补性、系统性和完整性作用于棉花生产的全过程,使棉花生产达到增产、增效、节本、资源合理利用,可持续发展的目的。

五、精准农业技术体系的发展方向和应用前景。

(一)精准农业技术体系的发展方向。

精准农业技术体系是一个开放的、不断发展的农业技术体系,随着兵团农业的发展和国内外科技的进步,兵团精准农业技术体系也会不断发展,总的发展趋势是向智能化、自动化、信息化方向发展。

(二)精准农业技术体系的应用前景。

1、进一步提高精准农业技术体系在棉花生产上的到位率,使兵团棉花平均单产在近几年内达到150公斤皮棉的目标,到2010年棉花平均单产达到200公斤皮棉的目标。

2、将精准农业技术体系的应用从棉花扩展到酱用西红柿、甜菜、玉米、油料作物、蓖麻等作物,迅速提高各种作物的单产、总产和产品质量,降低成本,从而做大做强兵团整个种植业。

精准农业的技术体系篇2

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。

精准农业的技术体系篇3

关键词:技术农业应用信息

一、3S技术的应用

1.卫星定位系统

6pS系统在精确农业实施过程中异常重要,它一方面将农田各种信息给予准确定位,并输入到GiS,另一方面也是农机作业轨迹的依据。在翻耕机、播种机、田间取样机、施肥喷药机、收割机等机具上安装上GpS接受器,可以准确指示机具所在位置的坐标,使操作人员可以按计算机上GiS操作指示图进行定点作业。近几年来,GpS产业技术发展迅速,若干大公司迅速涉足农业领域,提供了用于农田测量、定位信息采集和与智能化农业机械配套的差分校正全球卫星定位技术。系统可用于农田面积和周边测量、引导田间变量信息定位采集、作物产量小区定位计量、变量作业农业机械实施定位处方施肥、播种、喷药、灌溉和提供农业机械田间导航信息等。DGpS作为农业空间信息管理的基础设施,一旦建立起来,即不但可服务于“精准农业”,也可用于农村规划、土地测量、资源管理、环境监测、作业调度中的定位服务,其农业应用技术开发的前景广阔。

2.地理信息系统

地理信息系统是实现精准农业概念的核心系统。它可以用于农田数据管理,查询土壤、自然条件、作物苗情、作物产量等,并能够方便的绘制各种农业专题地图,也能采集、编辑、统计分析各种不同类型的空间数据。在精准农业中地理信息系统还应用于绘制作物产量分布图和进行农业专题地图分析。通过地理信息系统提供的覆合叠加功能,将不同农业专题数据组合在一起,形成新的数据集。例如,将土壤类型、地形、作物覆盖数据采用覆合叠加,建立三者在空间上的联系,可以很容易分析出土壤类型、地形、作物覆盖之间的关系。

3.整体集成

在精准农业中,单纯地运用GpS、RS与GiS中的某一种技术往往不能满足综合工程的需要,不能提供精准农业实施过程中所需要的对地测量、存储管理、信息处理、分析模拟的综合能力。这就需要把itS、GiS、GpS有机结合,综合应用,构成一个一体化信息获取、信息处理、信息应用技术系统,这是一个充分利用各自技术特点的空间技术应用体系,并逐步成为一个实践性和应用性较强的新学科,简称为“3S”集成技术。在“3S”集成技术中,RS是GiS的一个重要数据源和强有力的数据更新手段,GiS作为一种空间数据管理、分析的有效技术,可以为RS提供各种有用的辅助信息和分析手段,而GpS则为RS和GiS综合系统中处理的空间数据获得准确的空间坐标提供了获取和定位手段,并且可以作为一个数据源为?GiS提供相关数据,三者已发展成为不可分割的整体,相互渗透相互补充。

4.遥感技术

遥感技术是未来精准农业技术体系中支持大面积快速获得田间数据的重要工具。它可以提供大量的田间时空变化信息。遥感在精准农业中的主要用途,在于利用高分辨率遥感信息,获取小区域长势与背景的差异,从而提供精准农业实施定位处方农作所需的信息。在精准农业中主要有以下几点:(1)作物冠层多光谱监测:运用地物光谱仪和多光谱相机获取的信息,监测叶绿素密度的变化,并分析其变化与养分的关系(2)运用多光谱遥感信息(红外波段),在有作物条件下监测土壤水分的理论与方法(3)应用多种遥感信息,分析叶绿素含量、叶绿素密度与干物质积累的关系(4)测定叶绿素的含量:该项工作与光谱测量同步,对鲜叶生物量及叶绿素含量进行测量,测定叶绿素a、叶绿素b的含量,分析叶绿素含量与反射光谱的关系。

精准农业的技术体系篇4

新疆生产建设兵团棉花发展战略目标可概括为:加快现代科技和装备对农业的改造提升。推动棉花综合生产能力的跨越式发展,增强兵团棉花在国内、国际两个市场的竞争力;主要棉区成为国家最大的现代农业示范基地和优质棉出口创汇基地。“十五”末植棉面积稳定在44.7万~46.7万hm2,优质高产棉区皮棉单产达2250kg·hm-2,棉花总产达100万t,力争占全国的1/5。同时建成40万t优质出口棉基地。面向国内外两个市场,主要发展优质细绒棉(占植棉面积的60%)、中长绒棉(20%)、长绒棉(15%),根据市场需求和订单适当发展特种用棉(5%)。在提高棉花品质、降低成本和产业化经营水平上实现大的突破。全面推广精准高新植棉技术,以高密度高产高效栽培技术为平台,以滴灌节水技术为核心。集成配套精量播种技术、宽膜植棉技术、测土平衡施肥技术与机采棉技术。机械采棉面积达到13.3万hm2以上,滴灌节水面积达到40万hm2以上。棉花生产全程实现机械化,机械化水平达到90%以上,人均管理棉6.7~13.3hm2,人均生产皮棉10~20t,缩小棉花生产力水平与世界先进水平的差距。

2“十五”棉花发展的战略任务

2.1实现植棉业装备现代化

用现代化装备武装农业是现代化农业的重要内容,也是实现农业技术现代化的物质载体。棉田作业全程机械化。全面推广精量播种机、残膜回收机等,研制和开发打顶、整枝机械。灌溉设施化。全面采用微灌设备进行节水灌溉,实现灌溉自动化。管理信息化。用棉花生长模拟系统、专家知识库和决策支持系统等计算机管理技术,实现棉田栽培管理科学化。装备智能化。为了迎接农业“3S”技术时代的到来,积极开发智能控制系统,用智能控制系统装备棉田作业机械,实现棉花生长发育和田间生态环境数据的适时采集。

2.2完成精准植棉技术体系集成

实施和完善兵团近几年示范、推广的6大精准植棉技术。即精准种子(包括发展生物育种技术、新品种选育和实施种子工程)、精准播种、精准施肥(包括计算机推荐平衡施肥系统)、精准灌溉(包括各种膜下滴灌和喷灌技术)、精准收获(主要指机械采棉)、精准田间生态环境监控。做好“3S”技术在新疆生产建设兵团植棉业实施的有关技术准备,引进和开发地理信息系统、遥感技术和全球定位系统等信息采集、信息处理技术。在现有工作基础上(如已完成的计算机管理系统、推荐施肥系统等),进一步完善优化决策系统及其相应的支撑技术。在上述两项工作进行的同时,对它们进行不同层次的技术集成。如计算机优化决策系统与精准植棉技术的优化集成;信息采集技术与计算机优化决策系统优化集成;以及三大技术系统间的优化集成;最终形成新疆生产建设兵团“十五”棉花精准高新技术体系。

2.3实施植棉业的可持续发展

科学规划棉区。在宜棉区内,贯彻“稳定面积,提升品质、主攻单产,增加总产,降低成本、增加效益”的原则,逐步解决水土资源不平衡问题。保护和合理利用土地资源。加强地力建设,合理轮作,棉区用8%~10%的耕地发展优质牧草,支持畜牧业发展。全面实施测土配方施肥。开发应用无公害农用薄膜。保护和合理利用水资源。大力推广节水灌溉技术,加快大、中型节水工程建设,合理开发地下水资源和逐步减少农药、化肥对水资源的污染。保护和合理利用生物资源。推广棉花病虫害综防体系,保护棉田天敌和土壤微生物资源;正确划分疫区,严格检疫制度,控制病害蔓延。选育和推广优质、抗病、抗虫品种。以细绒棉品种选育为主,积极开展中长绒棉、长绒棉、高强力细绒棉及其它特种棉的选育。合理品种布局,推广单一品种种植。“十五”期间完成一次新品种更换。

2.4基本完成农业社会化服务体系建设

完善的农业社会化服务体系是现代农业的重要标志。兵团棉花生产的跨越式发展,增强市场竞争力,离不开社会化服务体系的支撑。加强农业技术推广体系,提高农业科技成果的转化率。建立兵团棉花种子育、繁、加、销、服一体的产业化社会服务体系,用世界一流设备改造现有种子加工线,提高种子质量,为精准播种技术应用创造条件。以棉花“三虫两病”综合防治为中心,完善新疆生产建设兵团病虫测报网络体系,为贯彻“预防为主,综合防治”的植保方针,“保益控害,增益控害”。建立土壤养分监测和平衡施肥推荐服务体系,为精准施肥技术应用和可持续发展服务。加强农业减灾防灾保障(四位一体)服务体系,全面提高抵御自然灾害的能力。加强农业机械化服务体系建设,强化农机监理,建好农机维修基地,保障农业机械安全生产。建立棉花质量监测服务体系,用先进的质检手段,快速、准确地测定棉花品级,掌握迅速进入市场竞争的主动权。建立农产品市场信息体系,实现信息的快速交流和高度共享,为农产品(主要是棉花)提供及时完整的国内外市场信息。

2.5基本实现棉花生产管理现代化

精准农业的技术体系篇5

关键词:计算机;地理网格技术;农业生产

中图分类号:tp311文献标识码:a文章编号:1009-3044(2016)28-0231-02

自计算机技术的广泛发展,刺激形成全球性产业的新格局,计算机技术俨然成为人类生产生活中的一项重要技术。据国家信息产业网统计数据显示:“美国信息产业销售额占据整体GDp的1/3,远超建筑、汽车等传统产业,成为国民经济支柱”。事实证明,谁先掌握计算机信息技术发展的制高点,谁掌握了发展的机遇,未来的农业生产必将引用计算机技术并广泛应用。

1农业领域的计算机信息技术在我国发展轨迹及其优势

计算机信息技术在农业领域的发展伴随新数字媒体时期的到来,得到了更进一步的拓展,同时改变了传统的农业生产模式,使得信息农业格局有效形成。追溯到上世纪八十年代末期,政府已经组建中国科学院计算中心,首次以研究计算机农业发展及农业发展的前景列入一项专题,开启了以遥感技术、科学计算法、数学统计法为一体系的农业科研的新篇章。1987年,国家通过建立了农业信息中心,逐渐重视在现代农业生产中对计算机技术的应用[1],将遥感卫星技术和物理信息技术等运用于农作物病虫害预测预报,并对农作物病虫害进行了模拟试验[2]。1997年在深圳召开的首届全国信息工作会议肯定了应将计算机信息资源的建设作为未来农业发展的一个实际工作方向,用以辅助各项工作的全面开展与推进。在党的十六届五中全会会议上明确提出的将计算机信息化发展列入到了服务三农体系之内,成为新世纪农村建设的重要内容[3]。

计算机信息技术的农业应用机制及优势分析“农业信息化”也称“信息农业”[4-8],通过将计算机信息技术的引入与农业生产有机结合,使二者合二为一延伸成为新型现代化农业模式。利用计算机信息技术,结合信息经济和农业生态系统,结合智能信息系统和决策系统,为各区域农业生产者提供帮助和技术服务,达到以精细组织定量分析、定量分析为重点的现代农业生产生产格局的转变。通过建立健全信息系统模型,更科学的制定决策为农业生产服务。大大提高了生产效率,及其生产资源的使用、利用效率。通过对计算机信息技术的应用改变传统精耕细作对生态的破坏,有利于农业生产可持续性发展。

2计算机技术在现代农业中的具体运用

通过对计算机地理网格的设计实现计算机技术对现代农业的检测与控制。

取决于地理区域的研究与应用尺度地理网格的单元大小取决于地理区域的研究与应用尺度。不同的地理区域,因土壤特性、自然地理环境特点,以及应用领域的不同,其所适合的尺度是不同的。寻找合适的网格尺寸是地理研究的关键,研究和应用需要多年的积累,传统的地理网格技术与经纬度网格法是简单的,但面积、形状变形较大。

现代精准农业的研究基准尺度一般为19m×19m。划分后的网格形状和实际地块要相似接近一致,更能确保形状和面积的变形可控,有利于变量投入和采样的实际操作。高斯-克吕格大比例尺下的投影更为契合现代农业地理网格数据根蒂要求。能够保证网格的全球编码唯一考有助于网格数据的共享与标准化。鉴于差别研究与应用方向,有必要在同一地理区域创建不同的研究标准,网格设计时充分斟酌建立完整的分层网格系统。依据此方法,可以从最基础的基准网格大小的网格数据库,逐一通过抽样建立更符合要求的研究基础标准,得到更全面的结论充分的把握微观、中观与宏观等多个尺度。四叉树分层网格系统能够充分满足相同网格基准上不同的研究的标准需求。通常在做精准农业研究与应用时,更高的尺度大小没有固定和严格的要求,用以解决遇到的更大难度上的了解整个地域整体特征。为此,采用四叉树方式的分层体系是可以满足要求的。可采用的体系是eoSG:3785坐标系下的四叉树分层网格体系,四叉树的顶层(1级)网格范围是(-20037508.34m,-20037508.34m)-(20037508.34m,20037508.34m)。精准农业应用所需要的基准单位大小处于22级,网格单位为19m×19m左右,分层网格编码对网格单元进行编码,为了满足分层网格中每个网格单元的每个级别而进行的位置。

以满足统一标识分层网格中的每一级每一个网格单元的位置。为了方便数据库的查找与运算,采用字符串方式来进行编码。具体设计如下:唯一的编码字符串t顶格的定义,网格为1,以整个世界为尺度,边长为40,075,016.68m,顶层网格(1级)Fig.1thegridlevel1单一网格四分为4个网格后,网格二级字符串编码依次为Q(左上网格),R(右上网格),t(左下网格),S(右下网格)。其唯一编码字符串为tQ、tR、tt、tS,以此类推。网格字符串的数量则是网格的层级,如字符串“tStQ”表示是该网格属于第4级网格。

四分网格编码Fig.1thegridcode假若想从基准网格单位(第22级网格单元),建立更高尺度(层级)的研究网格单元,只需要创建网格四叉网格融合的规则,将更高层级的编码相同的单元挑选后采用栅格抽样算法进行合并计算即可,如:临近抽样、三次样条抽样、立方抽样等等在确定精准农业的地理网格系统后,需要考虑建立地理网格的数据库。将现代农业所需的数据指标信息存储记录到数据库中。

在综合考虑各种现代农业对数据精度的要求,以及大量的已有研究的情况下对农业网络数据库进行设计,将现代农业中地理网格的基础单元,合理设定在19m×19m,网格的属性数据即为全部数据。

与传统农业数据库最大的区别是基于网格数据库对每个网格的位置,在网格内发现不同的信息,从而实现了农田精细化和差异化管理[10]。可以通过建立差异化的网格实现网格间的区别,实现每个网格内能够体现的差异农田信息,使得每个网格单元内即使存在差异,也可在数据库中找到相应的存储记录信息。充分满足现代精准农业对数据的要求,与现代精准农业的特点相吻合。充分考虑数据的精度,计算的速度,产量图的制作,因地制宜(根据土壤肥力、氮磷钾含量,制定相应的变量施肥方案)提高产量[11]。

3计算机技术对我国现代农业发展的重要意义

3.1有利于农业产量的提高

传统的农业生产以精工细作为主,产量难以大幅度提高,引用计算机技术后可从各方面对农业的生产进行监测,实时掌控农作物生长动态,农业生产过程中对气象的信息化预测,即通过对大气环境及其数值变化进行实时动态预测,对田间指标进行实时监测、记录模拟计算机数据模型,做好农业生产防范工作,对农业生产进行科学有利的指导,展现出因地制宜地真正的诠释,有利于提升了产量与效益。

3.2有利于节省人工

在农业生产过程当中计算机兼备人脑具备与不具备的所有辨识本领,对计算机数据筛选选择制定符合现代农业生产的优化方案。运用计算机技术在现代农业生产后可大大缩少人员使用,便面人为因素对现代农业产量的直接影响。利用计算机信息技术,人工智能的知识推理、使用表示、采集等技术手段,汇集整合农业领域极为庞大的技术、知识、资料数据体系,构造成为智能问答系统,利用计算机信息技术进行科学选种、土壤准备、种植、管理和收获;科学提出防治方法;制定销售方案,避免收获后的积压,造成不必要的人工劳动。

3.3有利于确保粮食的安全

“国以民为本,民以食为天”。粮食作为广大人民的生产生活资料同样关系到国家整体的生产建设与战略安全。粮食安全与国土安全同样重要,关乎社会稳定和谐,关乎经济持续发展。运用计算机信息技术能够准确的判断大环境气候,根据当地气候因地制宜的制定适合的生产计划,做到最大限度保障农业生产。粮食安全的保障同样作为现代农业发展现阶段的重要目标,在现代农业生产活动中运用计算机技术,有助于加强对粮食安全进行保障。

3.4有利于确保农业的可持续发展

利用计算机技术在现代农业生产当中的地位和应用,更加科学规范的管理耕地,是现代农业可持续发展中的重要一环,为现代农业的可持续性发展缔造了一个无限的前景,提供一个难得的机遇。通过推进计算机技术在现代农业生产中的应用,建立健全现代农业计算机信息网络系统;加速计算机在现代农业生产中的开发研究与应用,有助于现代农业可持续性发展。

4结束语

计算机技术在现代农业生产中的应用,在经济全球化的趋势下,充分满足了现代农业生产的各种技术的需求,对促进现代农业的发展起到了有效的作用,伴随计算机技术的在我国的不断发展,农业生产活动中对计算机技术的应用势必成为不可阻挡的必然趋势可以预见,尤其在科技不断发展创新的今天,计算机技术对现代农业生产建设的积极影响也将进一步得到完善发展,为我国现代农业生产建设提供稳定持续的发展动力,助推我国农业生产更快、更好地走向现代农业道路。

参考文献:

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精准农业的技术体系篇6

摘要:精准农业旅游是在精准农业基础上发展起来的新兴旅游项目,是农业旅游与精准农业完美结合的产物,是农业旅游的深度开发的新模式。本文在分析廊坊市发展精准农业旅游的可行性的基础上,提出了廊坊市发展精准农业旅游的策略,为廊坊市精准农业旅游的发展提供了思路。

关键词:精准农业;旅游;策略;廊坊

1.精准农业

1.1精准农业的概念

精准农业是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业,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,主要由全球定位子系统、农田信息采集子系统、农田遥感监测子系统、农田地理信息子系统、农业专家子系统、智能化农机具子系统、环境监测子系统、子系统集成、网络化管理子系统和培训子系统等十个子系统组成[1]。精准农业的目标是利用最先进的农业技术,用最少、最节省的投入获得更多的收入,有效的利用农业资源,达到最佳的经济效益、社会效益、环境效益。

1.2精准农业的发展

20世纪80年代,美国最早提出了精准农业的概念和设想,并最早运用于农业生产,其试验示范基地取得了巨大的成功,精准农业技术和设备最为成熟,但因为不够系统,总体还处于研究发展阶段。此外、法国、加拿大、澳大利亚等国也很重视精准农业技术,巴西、马来西亚、以色列等国广泛开始了试验示范应用。精准农业已得到了各国的普遍重视,各国纷纷采用先进的生物、化工乃至航天技术大力发展精准农业,我国的精准农业发展起步较晚,目前尚处于初阶发展阶段[2]。

2.精准农业旅游

2.1精准农业旅游概念的提出

精准农业旅游可定义为:将精准农业发展和农业旅游开发相结合的,以精准化农事操作技术与现代化农事管理方法为主要旅游吸引物,以精准农业中的全球定位子系统、农田信息采集子系统、农田遥感监测子系统、农田地理信息子系统、农业专家子系统、智能化农机具子系统、环境监测子系统、子系统集成、网络化管理子系统和培训子系统等现代化农业资源为基础开发旅游项目的一种新型科技型农业旅游模式[2]。

2.2精准农业旅游的发展

精准农业旅游可以说是在精准农业基础上发展起来的新兴旅游项目,是农业旅游与精准农业完美结合的产物,是农业旅游的深度开发的新模式。目前,不管是国外还是国内,精准农业旅游发展都处于初始阶段,精准农业旅游的发展更是存在诸多问题,究其原因,如精准农业旅游资源开发较少;市场还未形成;开展精准农业旅游的基地较少等。

3.廊坊市发展精准农业旅游的可行性

3.1宏观策略

廊坊市委、市政府对农业发展一直有着精准的定位:2007年,提出“再造一个廊坊农业”,着重发展农产品加工业,延伸产业链条;2009年,廊坊明确了农业发展的两个坐标系,即“菜篮子+休闲观光”的城郊都市型农业和节水节地、高产高效的生态集约型农业;2012年,廊坊市农业发展精准定位为:全面对接京津,走城郊都市型现代农业之路[3]。《廊坊市旅游业“十二五”发展规划纲要》明确提出了大力发展农业旅游,重点推进永清乡村旅游开发项目集群。这为精准农业旅游的发展提供了政策的支持。

3.2资源条件

为发展城郊都市型现代农业,廊坊将北京高等院校和科研单位的成果引入园区,使之成为孵化器和产品研发基地。中国农科院在廊坊市广阳区万庄镇建起了被当地农民称为住满了“大专家”的科技园区、廊坊市金丰农业科技园、永清县绿野仙庄、永清县的恒都美业集团的蔬菜种植基地、固安县的顺斋瓜菜种植基地,这些基地或农业科技园园虽然不是完全意义上的精准农业,但都是高科技与农业生产的良性结合。

3.3交通条件

交通区位条件是旅游发展的保障条件,可进入性差制约是旅游项发展的关键因素。独特的地理区位为廊坊工业旅游的开发创造了无可比拟的优势,廊坊距北京40公里,距天津60公里,与京津两个机场相隔70公里,随着京廊交通同城对接的深入,无障碍的交通网络正在全面建设,交通极为便利。

3.4客源市场条件

精准农业旅游是乡村旅游和休闲农业旅游的升级,是农业旅游深层次开发模式,精准农业旅游除具有精准种植、观赏、采摘等功能外,还具有科普意义,对农民、学生、市民都有较强的吸引力,其细分客源市场比较广泛。除廊坊本地客源,因为区位优势,势必会吸引京津两地的客源。

4.廊坊市精准农业旅游发展的策略

4.1加大政策及资金的扶持力度

精准农业是涉及现代信息技术、生物技术、工程装备技术等多学科交叉的综合复杂系统[4],建立一个示范点需要大量的资金。目前,廊坊已有金丰农业科技园、绿野仙庄等几处基本具备精准农业特征的示范点,这几处示范点还需不断完善和规范,政府应在资金上加大投资,政策上重点扶持。

4.2蔬果供应与旅游结合发展

精准农业旅游本质上属于科技型农业旅游,因而可以考虑以“城内小区”或“郊区生产基地”形式,集“精准农业试点”、“无公害农产品供应”、“从田间道餐桌”[3]和“科技型农业观光”为一身,多功能结合发展。

4.3加强精准农业旅游配套和基础设施的建造

加强精准农业旅游点的配套基础设施的建造。建造相应的基础设施和保护设施,增强旅游点的可进入性和安全性,才有可能延长游客的停留时间,进而增加旅游收入。

4.4注重营销

精准农业旅游对游客而言是一个新的旅游项目,首先在宣传的角度上,注重突出“精准”的含义。其次提高品牌意识,培育几个精准农业旅游品牌。再次注重市场调查,选择合理的定位策略。最后充分利用现代技术手段,制定网络营销策略。

廊坊要抓住契机,循序渐进的开发精准农业旅游,开辟出一条精准农业与农业旅游相结合的新途径。(作者单位:廊坊师范学院)

基金项目:2013年廊坊市哲学社会科学研究课题,课题编号2013034。课题组成员:胡玲玲、张议元、单福斌、陈立娟、赵根、李兵、王兵

参考文献

[1]吕烈武,郭彬明.精准农业的研究应用现状及其在我国的发展方向[J].现代农业科技,2008,(21)

[2]胡玲玲.我国城乡精准农业旅游研究[J].安徽农业科学,2011,(16)

[3]唐园结,王会,庞博.京津走廊明珠绽放“三农”华彩——河北省廊坊市“三农”发展纪实[n].农民日报,2013-9-11(001).

精准农业的技术体系篇7

关键词:两型农业;技术菜单;产业模式

科技改造和武装传统农业,正在成为世界农业发展的主流。农业资源的紧缺和农业生态环境的日益恶化,影响了农业经济和社会的可持续发展。在这种资源约束和分布不均衡的背景下,农业要实现持续、稳定和协调地发展,根本出路就在于依靠农业科技进步。大力推进农业现代化,切实需要以科技作为支撑,选择和优化两型农业技术,创新产业发展模式,实现两型农业又好又快发展。发展资源节约型技术、环境保护型技术(下文简称“两型技术”)就是努力解决科技对资源环境负效应的结果。

1 两型农业技术的机理及其选择机制

1.1 农业科技创新促进资源节约和环境友好的机理

发展两型农业对于科技提出了更高的要求,继续单纯地依靠传统技术是无法解决和难以有力支撑两型农业发展的。只有在科技上取得了突破性进展,建立起农业两型技术支撑体系,两型农业才有可能持续快速的发展起来。

1.1.1 科技创新是农业功能拓展的根本动力

按照熊彼特的创新理论,两型农业是一种产业创新,且创新的根本推动力在于农业科技创新。产品创新、方法创新和供求创新是农业科技创新的结果。例如:①现代生物技术、航天技术应用于农业,使农产品生产方法和产品品质大大改进;②现代工业设施技术、自动化、智能化控制技术、农业标准化技术的应用,使农业生产与工业生产一样具有可控性;③分子生物化学技术、微生物代谢工程和基因工程技术的突破,使得农产品成为工业用新型材料的供给来源,使生物质能得到发展等等。

1.1.2 农业科技创新有利于节约农业资源

①农业科技推进农业发展规划。科学合理的农业规划保证农业系统有序运动,避免农业资源浪费,使社会、经济和生态更好地实现良性耦合并迅速向高层次运动,从而节约农业资源。②节本增效效应。农业科技应用可有效的拓展农业生产可能性曲线边界,可节约耕地、水资源,提高农业资源的利用效率。实现物质和能源减量化,合理有效的利用不可再生资源、开发利用可再生资源。有利于缓解农业发展中人均农业资源严重短缺的根本性矛盾。通过技术生态化,实现废弃物资源化和社会消费的节约化。根据中国农业经济研究所的测算,20世纪90年代以来,中国粮食单产的增加,约50%来源于科技进步;而质量的改善和资源利用效率的提高几乎全部依赖于新品种的推广和生产管理技术水平的提高。③发展方式转变效应。依靠农业科技,有利于促进农业发展方式向资源节约、经济效益好的集约型发展方式转变,有利于效益型增长方式的形成。

1.1.3 农业科技创新有利于实现环境友好

①科技在深化认识资源环境污染和破坏方面贡献巨大。科技进步能改变人类的思维方法和思想观念,科学精神能促进劳动者思维方式、价值观念和生活方式的更新和进步,重建其思想价值体系,深化对生态环境的认识。没有资源环境科学的进步,就不能深刻认识生态破坏的危害。②科技支撑体系有利于促进两型农业实践。价值观念创新是两型农业发展的前提和条件,更是其取得公众支持的基础。科技进步为资源环境问题的解决提供了有效途径,从而强化了人们发展两型农业的决心和行动。③建立两型农业发展方式的必然途径是依靠科技。例如利用环保科技,可加快“三废”资源的综合利用,减轻环境污染和恶化。

1.1.4 科技支撑体系能够推动农业结构的两型化调整

要发展两型农业,农业产业都需要按照相应的原则加以优化组合,向两型产业模式过渡。农业产业结构变化是农业经济动态发展与科技进步相结合的结果。农业结构的调整、优化和升级则有赖于科技的进步与创新。科技进步改变需求结构、贸易结构、消费结构和就业结构等,加速带动和推进农业结构两型化调整。因此,农业科技进步是促进两型农业发展的有效途径。

1.1.5 利用高新技术可以改造传统农业

农业高新技术是指建立在现代科学理论和最新科技发展基础上的技术在农业上的应用。从技术结构看,它包括利用生物技术繁育的动植物良种、农业信息技术、设施农业技术、节水技术、核技术、农业机械技术、农产品精加工、保鲜技术、精准农业技术、能源新材料技术和多色农业技术等。现代农业发展要求利用高新技术对农业进行渗透、改造和提升。高新技术产业与农业深度融合,打破自然资源的约束,从根本上改变农业的弱质性,不断开拓农业新产品、新市场和新功能。

1.2 两型农业技术的选择机制

1.2.1 两型农业技术选择存在路径依赖

①制度依赖。坚持农业基本制度的前提下,推广适合农户家庭经营和规模经营的集约化生产。两型农业技术选择也必须与其要求相适应。②技术轨道。如果农业发展提出更高的技术标准,就要求提高技术水平。涉农企业技术的外溢渠道是农业技术进步的保障之一。农户是否采用两型农业技术,关键看能否增加收入和福利水平。在审视农业技术发展路径的前提下,动态权衡成本与收益,作出与其相契合的技术学习战略。

1.2.2 政策导向、市场需求和两型农业技术选择

①技术选择与市场需求匹配。技术决定农产品特性和质量,技术选择决定主体的产品选择,只有适销对路的产品才能带来利润。②科学发展观和两型社会建设决定了对发展两型农业技术存在巨大需求。但是,科技基础薄弱和农业科技落后是两型农业发展的瓶颈因素。中国在两型技术的研究、开发和应用方面与发达国家还存在较大差距,有效途径就是加大科技研发力度。③现行农业政策能否形成有效的经济激励手段。例如,农业政策能否帮助农户有效规避采用两型农业技术的风险,对农户技术行为是否实施了有效监督与控制。

1.2.3 符合资源节约和环境友好的方向

①要与资源禀赋结构匹配。两型农业建设也要遵循诱致性技术变迁理论。农业生产对于技术的需求,取决于特定经济中要素的相对稀缺性。只有符合区域资源禀赋结构,反映该地区要素相对稀缺性,才能有效降低成本。应通过技术选择,不断引进和应用农业高新技术,最大限度地开拓资源深度,节约资源和提高资源利用效率,使有限的资源发挥最大的经济效益。②符合绿色科技化趋势。绿色科技符合生态学规律,满足两型的基本要求。绿色科技化把可持续发展作为基点和指导原则,把追求人与自然、生态圈和技术圈的和谐发展作为衡量标尺。目标是积极探索高效率和资源低消耗间的最佳结合点,使农业对环境的影响减少。绿色科技化可体现为绿色消费技术。

2 两型农业的技术菜单和技术进步趋势

根据以上标准,当前迫切需要的适宜技术应该是:①先进、安全、适用的生物技术体系。生物技术是推动资源环境产业跨越发展的关键。生物技术体系主要包括:重组Dna技术、细胞培养和融合技术、固定化生物催化剂、新型生物反应器、分离纯化技术、分子克隆抗体技术、遗传工程、酶工程和蛋白质工程。生物技术体系创新直接引发了一系列新技术的应用,对两型农业发展产生了前所未有的推动力。以生物信息技术和生物芯片技术为代表的高新生物科技,将在动植物转基因与分子育种、微生物农药、生物肥料等方面发挥重要作用。②环境友好型肥药技术体系和病虫草害生态控制技术体系。新型肥药技术和病虫草害生态防治是两型农业发展的重要保障。两型农业要求肥药能够高效、优质、肥效持久和安全环保;需要创新推广集约化农田肥药替代与减量化生产关键技术;需要不断研发和投入大量高效无污染肥料和低毒低残效生物性农药;需要推广肥药运筹技术,对关键时期肥药施用进行重点指导,提高肥药利用效率。正确选择和使用除草剂,加强对抗体遗传学研究。③精准化投入技术体系。运用全球定位卫星等现代观测、远程监测与控制等技术手段,开展农田信息快速获取关键技术、精准农业信息管理与决策技术、精准作业关键技术与装备、精准作业系统构建的集成应用和示范工作。最终形成能业务化运行的作物生产综合管理决策支持服务系统,有利于提高资源的利用效率并有效保护环境。④农业标准化技术体系。农业标准化是现代农业发展的重要内容和趋势,也是农业健康发展的重要基础与保障。农业标准化在国际农产品贸易、提高与稳定农产品质量以及生态农业的产业化等方面具有重要作用。中国两型农业建设必须结合国情和世情特点,制定相应的标准化对策。⑤农产品清洁生产技术体系。针对特色农产品以及绿色农产品,制定清洁生产规程与标准。中国两型农业技术升级的基础内容和当务之急就是根据作物布局,将传统农作技术、现代常规农业技术和高新技术集成。研发农业污染物循环利用与产业链控制关键技术,例如污染物监测与信息网络技术、秸秆高效利用与转化技术、畜禽粪便的沼气化和资源化技术、环境自净技术、残留生物降解技术和综合控制技术等。⑥全程机械化技术体系。研发全过程生产机械化重大关键装备技术。例如残膜回收机械化关键装备技术,集秸秆粉碎还田、灭茬和残膜回收于一体的联合作业机械,驱动式整地机、双膜覆盖铺管铺膜精量播种联合作业机具、机械式膜上单粒精密播种机、大中型静电喷雾机具等重大关键技术及装备。研发工厂化加工及处理技术,种子智能色选关键技术及配套装备,“三高”(高速度、高精度、高可靠性)种子检测系统和智能喂料系统等,促进增产增效机械化重大关键技术集成。⑦农业数字化技术集成体系。结合国家启动的农业专家系统、科技攻关农业信息化技术示范区、星火计划农村信息化示范区和农业科技园区建设,考虑区域布局,进行数字农业示范区建设。实现两型农业技术的组装配套和应用示范。组织多学科、多形式研究单元的农业科技创新队伍,通过布局合理、高效联合、集成农业机械化技术体系、农业高效节水技术体系、现代化农业数字化技术、农业生态环境监测体系和农业生产技术等关键技术。⑧粮食安全的保障技术体系。对现有粮食增产技术集成,重点攻关,示范推广,形成粮食生产高产、优质技术模式。按照不同区域内的具体情况,对优质高产品种选育示范与栽培技术、资源利用技术、防灾减灾技术等方面科学集成,系统化技术设计,形成集成性技术体系。同时重视种质资源的生物多样性的保护和研究,开展以增产增收为目标,设计技术体系突破性研究,为粮食产业化经营提供综合技术保证。

3 两型农业产业模式的框架分析

3.1 资源节约型取向的两型农业产业模式

3.1.1 发展节约型农业模式

①节水型农业模式。通过实施农村饮用水安全工程、农业节水工程、水资源开发利用、生态环境建设等,促进水资源节约和集约利用。衔接城镇供水体系和农村供水管网,实现农村饮用水区域化、规模化发展。积极实施抗旱补源工程,开展农村中小型水利基础设施建设和改造,减少输送过程中水资源损耗。合理收集利用雨水及再生水资源,积极推广应用节水灌溉技术,提高水资源综合利用效率。科学发展水产养殖和水上休闲娱乐项目,充分发挥其生态和生产效益的最大化。②土地节约型模式。着眼于农村土地资源优化配置,要推进工业化、村镇化与农业用地结构的协调发展,推进农村工业园区建设,节约集约土地。优化村镇空间布局,积极推进城镇化发展。科学布局农产品流通、储运场所和设施,节约集约利用土地资源。③能源节约型模式。在农村推广使用太阳能、立体种养和沼气工程,推广使用热水器为大棚生产和农民生活提供热能。通过普及立体种植的技术,提高单位面积太阳能的利用效率。④农业资源整合模式。整合区域范围内的大专院校、科研院所,以及农业科技示范园区、农业龙头企业、农业主管部门,对其科研设备、技术、资金、市场、信息和人才等要素进行系统化整合,建立多种形式的科技经济联合组织,实行资源共享,实现优势互补,充分整合资源,发挥效益最大化。

3.1.2 发展设施农业模式

设施农业集现代生物技术、农业工程、材料科学于一身,以先进的农业设施为依托,是科技含量高、产品附加值大、劳动生产率高、经济效益好的农业发展模式。它涉及资源、环境、经济、社会发展等领域,有地膜覆盖、塑料小拱棚、塑料大棚和温室4大设施栽培的生产形式。目前,设施农业已经发展为具有人工环境控制设施的自动化、机械化程度极高的现代化大型温室和植物工厂,基本不受自然条件的影响,能像工厂那样有计划地生产农产品。

3.1.3 发展加工农业模式

通过对不同类型的农产品采取不同的加工和转化形式,以达到节约资源和保护环境的目的。主要有鲜活农产品配送、初级农产品加工和农产品深加工等方式。农产品配送采取分拣、整理、包装、冷藏、运输等技术措施,减少农产品在流通环节的损耗,使进人流通环节后的农产品达到标准,减少城市垃圾产生量。深加工转化主要是建设生态加工园区,对农产品进行规模化、专业化的精深加工,提高农产品有效利用率和商品率,防止加工过程中的污染,提升产品品质和附加值,节约能耗、减少污染,实现城乡统筹协调发展。

3.1.4 农业区域资源综合利用模式

在建设两型农业的过程中,将人口、资源、产业等在一定区域范围内聚集、科学布局、合理组合,对农业生产、生活、企业加工等各系统之间的物质、能源的使用和交换进行科学对接,实现有机结合、有效循环、有效利用,从而使该区域范围内的物质和能量能够综合平衡,形成内部资源与能源高效利用、外部废物最小化排放的可持续发展的区域综合休。

3.2 环境友好型取向的两型农业产业模式

3.2.1 发展生态农业模式

针对区域主要问题,如农业环境、农业生产和农业发展等,综合考虑,统筹规划,既保护环境,又促进农业发展的生态农业模式。目前,生态农业模式主要应用在小流域治理、水土流失和农药与化肥污染等方面。①流域治理是以支流为规划单元,以地市设立项目区,以县域为建设单元,以小流域为治理单元,统一进行规划,分期组织实施,以达到集中连片、大规模、高标准、快速度的治理效果,以期获得良好的社会和经济效益。采用流域治理和3s技术相结合,可以为流域生态环境建设和治理提供科学依据。②推广生态能源农业模式。建设养殖小区规模化粪污综合处理系统工程模式、百户村粪污综合处理模式、农户用小型高效沼气综合工程模式等综合处理系统工程模式。

3.2.2 积极发展循环农业模式

①果草牧一体化循环经济的发展模式。例如“栽树种草、养羊、羊粪肥树”的种养结合模式,“果、菌、肥”模式和“畜、沼、肥”模式等。②农业废弃资源综合利用模式。以农业废弃物资源的多级循环利用为目标,对秸秆、畜禽粪便等废弃物综合利用,既减少环境污染和生态破坏,也增加有效的肥料、饲料及新型能源,各环节实现了充分的资源共享,变污染负效益为经济正效益。③清洁生产模式。清洁生产是以节能、降耗、减污为目标,以管理技术为手段,实施全过程控制,使污染物的产生量、排放量最小化的一种综合性措施。主要有:以减污为主的清洁生产模式,以节能降耗为主的清洁生产模式,以节能降耗减污为主的清洁生产模式,以持续发展为目标的清洁生产模式。这4种模式之问相互联系、相互补充、相互促进。④农村工业和生活垃圾利用模式。实行减量化、无害化处理,开展资源化、产业化利用,实现城乡垃圾零排放、零污染,以及不同系统间的资源对接和共享。

3.2.3 发展现代农业园区产业模式

整合利用闲散土地资源,合理配置产业及农产品加工业的发展,强化生态旅游的应用。加强土地规划,提高土地利用率;促进生态系统的良性循环,确保园区原生态环境的完整性。加大现代化设施投入促进现代农业的发展,逐步实现科技促进产业的发展。通过农业突破性成果和新技术的有效推广应用,实现园区的可持续发展。围绕两型的发展路线,利用优势产业,建设标准化体系,打造出具有影响力的品牌,加快绿色农业建设,从而起到带动示范作用。充分运用先进科技、工业装备和管理理念,以促进农产品、生态资源安全和提高农业综合效益的协调统一为目标,推动农业可持续发展。

4 优化两型农业的技术选择和产业模式选择的政策建议

4.1 制定或修改相关法律和政策

发挥市场驱动与资源结构诱导驱动机制的潜力,在限制和激励双重机制下,促进各主体对两型农业技术的研究、开发和应用。①建立完备和科学的技术法律体系。在制定技术领域的新法时,必须以前瞻式的思维,从面向生态和人类发展的大视野出发,预测、总结新法可能面临的种种考验;其次,要相应地调整和深化传统技术法律的内容以适应两型技术发展的需要。②运用经济手段给环境政策带来灵活性和有效性。通过税收、补贴、押金退还制度等手段,对农业生产者行为形成良性刺激,帮助其有效规避技术风险,引导其主动使用两型农业技术。③确定明确的创新目标,使农业科研目标对资源进行科学的分配。建立风险投资机制,消除农业科研部门的后顾之忧。合理组织农业技术创新过程,使各个环节相互衔接、系统配套。重点抓好一批两型农业技术示范企业和企业群,为两型农业技术选择提供实践支持。加强全国层面的有关国际两型农业技术信息网络建设,提供更多、更快捷、更实用的信息咨询。

4.2 实现两型农业技术的集成

两型农业的技术体系应集成现代科技之优点,将优质高产技术、无公害技术、清洁环保技术等集合于一体,协调好人类、资源与环境以及生物之间的关系,充分发挥集成技术的整体效益。①农业生产标准化技术与规模化、专业化技术集成。完善农业标准体系,促进农业标准化建设适应农业规模化专业化发展,加强农产品质量安全体系建设,加强市场准入等领域合作,带动两型农业发展。②实行生物技术、现代工程技术与现代管理技术集成。注重生物、工程和管理技术的组装配套,建立综合的技术体系。③实行劳动、资金密集型技术同知识密集型技术集成,建立多层次增值的技术体系。④建立城市间、城乡联动机制,协同发展两型农业。建立区域农业合作联席会议制度。促进产业链上各环节企业对接机制和产业链合作机制的形成。⑤加强农业科技交流与合作。实现农业信息化平台的对接,实现农业信息化网络互联互通。

精准农业的技术体系篇8

关键词:信息及时;农技推广;应用探讨

21世纪是信息高速运转的网络时代,现代的农业技术推广过程中也应用了网络上的信息技术。将农业推广上的运行机制加入了网络信息与数据库技术。这样的改变使得农业推广上的工作获得了更加先进的技术支持,这样的改变可以保障农业得到高速的发展。

1.信息技术在农技推广技术中的应用

1.1物联网技术

信息技术在农技技术中推广物联网技术主要是通过温度、适度、视频、光照等形式收集相关的数据做好数据采集。另外需借助相关的数据情况做实时的数值分布控制图构建,结合仪器中设置的报警值向智能手机或者电脑里面发送联动报警机制。例如,大棚空气湿度传感器,土壤温度传感器和ip摄像头等装置主要是收集现有数据,然后结合植物的生长状况控制棚内的气候变化状况,并结合新兴技术对无线信号做同步传输,将信号全部上传到互联网上面,如果有需要查询的数据需要及时的根据提供的ip地址或者密码进行连接,利用电脑或者手机等相关的网络终端做数据的查询工作,能时刻的了解大棚内的各类植物生长状况并结合生产情况进行下一步的实际操作,并结合操作页面上的相关信息做好操作规范,这样能完成对农作物种植的远程管理。

1.2精准的施肥技术

精准的施肥技术主要利用电子地图提供土壤中养分盈亏状况,结合当前的土壤情况,了解土壤的类型,并结合产量的水平或者作物的具体种类,根据现有的土壤肥力进行信息化的系统管理,并对培养的土壤做分析和采样,结合现有的分析状况做数据的整合和处理,控制地块土壤中的肥沃程度,结合软件工程的方法做好精准的施肥数据设计。在土壤施肥的基础上,可以根据现有的科学配比状况对氮磷钾、有机肥等进行微量元素配比,进而达到针对性的施肥。该方式能够更好的减少当前由于过渡施肥形成的农产品质量下降的状况减少农业生产的成本的前提下,在多系统之间形成自由的操作以及共享,让信息可以通过多种渠道传输,最终实现信息的高效利用。

1.3精准种植技术

精准播种技术主要结合导航技术和计算机技术两种技术的优点,根据地块状况进行播种,但是由于土壤具体状况的不同,所以要结合土地状况做适度的土地能力变化,开展精准的播种操作,并在播种量控制和开沟深度控制方面做好适度调整,目的是让播种的深度保持一致,均匀的播种,满足精量化种植的要求。精准播种技术可以节约大量的种子,避免播种过程中的浪费,同时能让作物可以在田间较好的散布出去,这将为农作物的生长提供良好的环境,用以提升农作物对太阳能或者营养成分的吸收效率。

1.4精准的灌溉及施药技术

精准灌溉要求建立在自动化控制的前提下,在自动监控的基础上做好灌溉技术的处理,通过远程监控让灌溉更精准和及时。另外精准灌溉能够在不同作物的生长发育时期根据土壤中水量或者土壤的具体营养量做好及时的准确灌溉,目的是节约用水,增加农产品的产量,现在实行集约化灌溉,原有的粗放灌溉形式静不利于灌溉的精准以及高效。

2.农机信息化技术的推广

2.1强化培训,推动农机信息化发展

农机系统信息化人才市场一直处于较为尴尬的境地,很多农业技术人员不愿意深入到基层去参与工作,所以此时政府应充分运用自己的宏观调控能力制定出更多的优惠政策来吸引人才,与此同时,政府也应该建立更多的人才培养基地,加强高新技术人才队伍的建设,满足现代农业生产中的要求,在培养农机技术人才的过程中可以采取的方式方法有很多。可以采取口传相受的培训班模式进行培训,也可以利用网络技术观看视频或是语音完善培训上的效果。培训过程中也要加强对技术人员实践能力上的塑造,培养出一批技术高端,知识面全的高素质人才队伍,为我国农业上的发展做出重要的贡献。

2.2加大投入,促进农机信息化建设

通过技术与资金上的投入可以加快农业发展的脚步,并尽快实现信息技术在生产过程中的自动化与信息化。此时企业在农业使用机械的生过程中要积极做出调整与科学上的规划。这样的改变是为了提升市场中的占有份额与竞争实力,在实际的竞争过程中企业要减少不必要的成本投入,尽量将资金使用在信息化水平提升的内容上,使得生产上的工作运转得到信息化管理技术的帮助,可以让企业在未来发展中占有一个较为有利的位置。不仅利于农业上的进步也可以促使企业得到更长足的发展。企业研发与生产出的新型农机投入生产过程中,应积极适应现代农业发展模式,做到两者的无缝衔接,促进农业更加顺利的发展。

2.3加强领导,注重农机技术推广

怎样使得企业信息化与农业技术能够得到更为良好的融合效果,此时企业的管理层应积极发挥领导上的作用,在不断的探索与实践中制定出更加科学与合理的管理政策,对农机信息进行妥善的管理,并做好管理部门与农业用户之间的协调与互动。信息推广连结技术让农机技术得到普及并创造更多的利益,农业发展的现状促进资源的合理分配,也让农机信息发展能够更加科学,更加稳定。企业想要在未来的发展的过程中能够占据一个具有优势的位置,首先企业中的领导应积极的接受与学习新型的推广技术,只有这样,企业中的工作人员才能获得一个思维模式上的带头人。通过企业领导层的积极宣传可以让农机上的技术推广工作得到高效率的开展,并在运行的过程中得到制度上的保障。

3.结语

信息技术在农业发展中的使用得到了良好的应用效果,这意味着在未来农业发展中信息技术会成为带动农业发展的主导力量。所以国家相关部门与企业应积极对信息技术进行管理与开发,针对农业生产上的实际情况。进行管理上的调整与技术革新,推动农业在未来得到,更良好的发展。

参考文献:

[1]曹冲.全球导航卫星系统体系化发展趋势探讨[J].导航定位学报.2013(01)

精准农业的技术体系篇9

1.1在农业互联网中的应用

在农田或大棚中安装具有光照、温度、湿度、土壤等采集器,并通过建立相应的传感器数据采集系统,将数值的空间分布图详细绘制出来,再以设定好的报警值为依据,向管理电脑发出联动报警。例如,利用空气湿度、土壤温度等传感器以及摄像头等将大棚内的气候条件及作物的生长状况详细记录下来,并以无线信号的形式将这些信息参数上传至互联网,再利用电脑等在网上输入相对应的ip地址及密码,便可对作物生长情况随时随地进行查看。同时,如果要对作物进行施肥、灌溉等操作时,只需点击网络操作界面上相应的命令即可,从而实现了作物的远程管理。

1.2在作物精准种植技术中的应用

精准种植技术指的是在精量播种过程中利用计算机、导航等技术,并根据播种期土壤的墒情、生产能力等,对开沟的深度、播种量等进行调控,从而达到均匀、精量的播种目的。采用精准播种技术不但可充分节约种子,还可使作物获得最佳的田间分布,在为作物创造最佳的生长环境的同时,实现作物生产量的提高。

1.3在精准施肥技术中的应用

精准施肥技术指利用电子地图中的土壤类型及其含有的养分情况,并参考作物的类别,从土壤采样、数据分析、建立施肥量拟合模型及信息系统,从而定位控制农田中的施肥量。此外,在开展土壤测肥的同时,对农作物所需的氮、磷、钾、微量元素及有机肥等进行科学配方,做到有目的性施肥,从而达到降低生产成本、减少因施肥造成的环境污染的目的。

1.4在精准收获技术中的应用

精准收获是指利用遥感技术、地理信息系统等对农作物的生长情况有一个全面的掌握,并在合理时机利用精准作物收获机械,从而确保颗粒归仓。此外,农作物生产者还可根据产量分布图对下一季作物种植计划进行确定。

1.5农机管理信息系统的应用

农机管理信息系统的主要目的便是在计算机中录入管理人员、动力机械以及农机具等的管理情况以及农机历史资料等,并将其上传至网上以便查询。在农业生产管理中引进农机管理信息系统,可对信息的收集、储存及传递等进行规范化管理,加强部门之间的联系,从而促进农机化管理水平的整体提升。此外,农机管理信息系统的建立打破了区域不平衡的制约,在实现资源优化共享的同时,实现了区域间的协调发展。

1.6农机信息交流平台的应用

为宣传农机化政策及技术等方面的信息,促进我国农业生产的农机化发展,就需加快农机化信息服务网的建立,通过搭建起相应的信息交流平台,将农机市场动态分析、相关政策及农机质量等信息及时出来,从而促进农机技术的推广与应用。农机信息交流平台主要包括以下三种:

1)短信群发系统:此系统利用手机用户覆盖面广、快捷等优势,分类整理群众所需的生产信息,并将农业技术、气象、田间管理等知识编制成通俗易懂的短息,进而下发给各级领导、农业技术人员、农民等群体。

2)视频会议系统:这一系统指的是两个及以上位于不同地方的群体,利用多媒体及传输线路等设备,将文件资料、声音、视频等进行互传,从而进行即时的互动与交流。为向各区的农业技术及管理交流提供便利,可采用视频会议软件开展多节点语音、视频会议及网络培训等工作。

3)农机技术推广网络:一方面,可建立起农机技术信息系统,收集各种农机具的操作使用、维护说明书,以及底盘、发动机等的拆装教学视频等技术资料,并将其存放在农机信息中心的服务器中,为农机技术、管理人员对农机的使用、维修及教学培训提供便利;另一方面,通过建立远程农机培训系统,让农机管理人员及技术人员登录相应的培训网站进行农机技术的学习。

2农机技术推广的相关建议

2.1加强对农机技术的认识,推动农机信息化发展

在农机信息化过程中,应加强对农机技术的重视,大力推广研发出来的新成果,使其成为重要的生产力。通过大力开展信息管理工作,从而将政府部门的统筹、组织、管理及营造机制等作用充分发挥出来,并延伸到农业生产前、中、后等各个环节。此外,在推广农机技术过程中,还应利用计算机网络、视频及现场讲解等手段对生产管理及技术人员进行培训,通过向其传授新农机具及技术等方面的知识,从而促进农机技术推广服务水平的提升[2]。

2.2对农机技术的推广展开科学规划

对目前农机化与信息化统合存在的问题进行认真分析,并制定出科学、可行的建设标准及发展规划。同时,加强农机管理部门与农机生产商及用户之间的联系,利用多媒体、网络统计及虚拟技术等信息技术对最新的农机信息进行实时了解,进而对收集的信息资源展开科学的规划与配置,确保信息管理技术在农机化发展中发挥出最大化作用。

2.3加大农机信息化建设的投入力度

通过建设信息网络体系,加快农机技术推广、科学信息、生产经营及市场等方面的信息化建设。此外,相关部门应坚持保护环境、节本增效等原则,加大适合我国国情的智能农机及农业机械装备的研究力度,并通过运用导航等信息化技术,促进田间管理、施肥灌溉及套种等技术的机械化发展。农机企业同样需要加大信息化建设力度,在提高实际生产工作中农机技术的推广与应用力度的基础上,实现新型技术向实际生产力的转变。

3结束语

精准农业的技术体系篇10

五、六年来,已有数千计的研究成果,实验报告见诸于国际学术会议或学术刊物;每年都举办专题“国际精细农业学术研讨会”和有关装备技术产品展示会;在万维网上设置有多个专题网址,可以及时查询到有关研究发展信息;美、英、澳、加等国一些著名大学设立了“精细农业”研究中心,开设了有关博士、硕士研究方向及培训课程;日、韩等国近年来已加快开展研究工作,并得到了政府部门和相关企业的大力支持。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛的共识,将成为世纪之交发展农业高新技术应用研究的重要课题。“精细农作”技术思想的核心,是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产,都是以地区或田块为基础,在区域或田块的尺度上,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。传统的农业技术推广模式,也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测,通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向?萍鍪匦裕鏝、p、K、pH、Som含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年,illinois大学C.m.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰的建议。之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(SiteSpecificCropmanagement)的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动采集以12-15m2为单元的小区产量与对应地理坐标位置的数据,并进一步通过模糊聚类分析软件自动生成农田内作物产量分布图。多年的试验实践表明,田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展,为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息,实施基于知识和现代科技的分布式调控,达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据通过计算机处理,生成作物产量分布图根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。由图1可以看出,这一技术思想是通过多次循环的实践,来不断改善农田资源环境,积累知识,逐步达到作物生产管理精细化的过程。由于大田作物生产受到众多时空变化因素的影响,利用生产潜力的处方措施,还需要兼顾生产力、经济性、环境后果的优化目标,因此,其技术思想并不是单纯追求技术措施的“准确”。事实上,目前应用于获取小区产量数据的空间尺度为12-15m2,获取农田土壤信息的尺度大多还只可能精细到60m左右。在实际操作上,对获取的空间信息还需要通过模糊聚类处理,生成技术上可行、经济上合理的处方图来指导处方农作,因而还谈不到“精准”的操作。而且随着技术的不断进步,特别是农田土壤、作物苗情、病虫草害信息实时快速采集技术的突破,农业处方操作也将愈益精细化。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显著提高耕地的生产潜力,节约良种、化肥农药和能源投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。

“精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着重要的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠全球卫星差分定位系统(DGpS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GiS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成软件技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要农学知识和计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。

迄今“精细农业”在发达国家也不过

五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。

“精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念,在地理信息学术界引起了广泛的反响,它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品,为支持当前的“科技兴农”服务。在发展研究中,个人认为需要重视如下问题:

加强对国际有关发展信息和经验的研究,提出符合国情的发展战略。九十年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性,实施定位处方农作。它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场、部分大城市郊区和农业高新技术综合开发试验区,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的现代农田精细经营尚需有较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。

通过“精细农业”的试验示范研究,大力传播基于信息与知识的农业系统精细经营的技术思想。现今实践的面向大田作物生产的精细农作应该扩展到种、养、加,产前、产中、产后的整个过程,即过渡到建立“精细农业”的技术体系。实际上,“精细农业”的技术思想,早在七十年代后期开始,已优先在发达国家奶牛场,基于动物个体编号电子自动识别技术,根据奶牛产奶量定量配料系统中得到了广泛的应用。近十多年来,全自动化设施园艺业的发展和养殖业中动物生长预测模型与配料、环境调控自动化系统的结合,农产品产后储藏、保鲜、加工、分级,为达到高品质、高附加值产品的过程中,都已吸收了电子信息科技前沿的成就。在我国,“精细农业”的技术思想,尤应在设施园艺,集约养殖,农产品品质优选、储藏加工等增值产业中先付诸实践与推广,这对我国目前处于传统农业的结构性调整时期和开始重视强调实现农业增产方式的转变中,依靠先进技术装备和农业精细经营技术的支持,对实现农业增产、农民增收、农村稳定,都具有重要的现实意义。

在“精细农业”试验研究实践过程中,注意组装一批基于信息和知识的单项适用先进技术支持当前的“科技兴农”。如:GpS、GiS技术用于农村规划、农田管理、节水灌溉、环境监测的实用技术;农田信息快速采集、存储、处理技术与仪器;农田耕作、土肥管理、农药利用、污染控制等适用技术;机电仪一体化的农业机械装备;精细测土配方施肥、病虫草害快速实用监测技术;智能化农业生产管理辅助决策支持系统的推广及装备农业社会化服务体系的先进技术与工具的开发等。

在研究推进新的农业科技革命中注意形成一批具有创新意义的新技术体系,以支持农业的可持续发展。新的技术体系应在科学理论或方法上,在高新技术的应用上有重要的突破,能够引起技术上产生质的飞跃和为实现我国农业科学技术率先跃居世界先进水平作出贡献。在试验研究中要加强多部门、多学科间的相互合作,协同攻关.发展学术交流,加强国际合作,重视应用基础研究。在高等农业工程院校的学科建设与教学内容改革中,要创造条件开设有关GpS、GiS、RS应用课程,加强电子信息高新技术在农业领域的应用技术开发研究。

在“精细农业”的示范试验研究中,提出了一系列新的科学技术问题。其中,尤以田间信息实时快速采集先进传感技术,生物信息模式识别技术,空间信息处理与图形自动生成技术,计算机化的定量管理农艺技术与系统分析等,都需要作物科学、农艺学、生物物理、数学方法、信息软硬件技术和技术经济学的支持,这为农业科技工作者提供了进行科技创新的良好机遇。

参考文献

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