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精准农业技术精选(十四篇)

发布时间:2023-09-22 18:07:30

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇精准农业技术,期待它们能激发您的灵感。

精准农业技术

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。

篇2

1.1农民对农业的目标要求和限制性因素

农业技术的使用可以被看作是农民为实现农作物高产的目标。农民有很多目标:例如风险管理,生活质量,环境管理等等。但是作为依赖农业来增加收入的农民来说,主要的目标就是能使他们的生活得以保障。为了进行农业生产,农民受限于必备生产要素,例如土地,劳动力,机械设备和管理经验。要想获得盈利,就需要使这些资源达到最佳的优化配置,用最少的投入获得最大的回报。盈利性农业的一个相关原则就是平衡投入和使用,因此,对投入的再分配使用可以提高产量,降低消耗。这一原则是指在土地价格相对过高的国家,农民在最佳时间通过使用机械设备来种植农作物,从而达到土地的最大使用程度。相反,在资金相对缺乏的国家,农民可以通过延长种植时间来节约使用机械设备的费用,即便亩产量会有所下降。这一原则也揭示了精准农业这一新技术得到了相对的发展和普及。两个原因推动了精准农业技术的普及。第一,它们提高了机械化农业中投产量的效能,这一技术很有可能在投产使用效率相对高的地区得到最快发展。第二,因为这一技术要求充足的资金来实现人类的自动化进程,因此这一技术更容易在相对于劳动力资金更加充足的地区得以最快发展。

1.2大型机械设备在精准农业中的使用

精准农业技术对设备的要求越来越趋向于“大型化”。也就是说这一技术的使用要求是一个整体,不是个体。这一整体可以使一个系统,不仅包括设备本身,还有特定的投产,服务和技术来提高效率。例如,产量映像不仅需要产量监测和GPS定位系统这些硬件设施,还需要映像软件包括计算机和操控硬件和软件的技术来绘图解释产量。即便是已经决定采用精准农业技术,普及时间也会因为机器的更新周期而有所延误,比如GPS定位系统,传感器和其他电子设备的安装。一些发明家翻新了现有的机械设备,但是一些农民却不愿意接受这种做法。电子应用技术的缺乏,高额的安装服务费和标准化的缺失都会降低成本效率和设备改型。

2精准农业技术的发展前景

2.1发展前景

精准农业技术的基本模型很有可能在将来有很好的发展前景,这一技术的普及应用会在土地资源丰富,有可用的人力资源和金融资本以及劳动力使用和可变投入已经有效发展的地区得到快速的发展。这些地区包括美国,加拿大,澳大利亚,阿根廷和巴西的部分地区。在人口压力较大,土地资源相对较少,但是有丰富的人力资源和资本的地区(例如西欧),精准农业技术的应用会发展的相对缓慢。尽管目前为止已有一些国家已经有相关的政策规定介入到精准农业,但是如果从精准农业中得到的环境效益能够以文件的形式下发,就会使改变空间格局的普及应用率有所改变成为可能。

对于时间上这一技术的普及还是会有所不平衡,因为大多数的精准农业技术都依赖于高昂的机械设备。如果农作物价格有所提高,那么精准农业技术的普及采用率也会相应的有所提高,否则不均衡现象还是会继续存在。

2.2中国特色的精准化农业

我国精准农业的思想已经为科技界和社会广为接受,并在实践上有一些应用。如1992年北京顺义区在1.5万公顷的范围内用GPS导航开展了防治蚜虫的试验示范。在遥感应用方面,我国已成为遥感大国,在农业监测、作物估产、资源规划等方面已有广泛的应用。在地理信息系统方面,应用更加广泛,1997年辽宁省用“万维网地理信息系统(GIS)”进行下辽河平原农业生态管理的应用研究,北京密云县完成以GIS技术建立的县级农业资源管理信息系统。在智能技术方面,国家863计划在全国20个省市开展了“智能化农业信息技术应用示范工程”。这些技术的广泛应用,为我国今后精准农业的发展奠定了一定的技术基础,但这些研究与应用大部分局限于GIS、GPS、RS、ES、MS单项技术领域与农业领域的结合,没有形成精准农业完整的技术体系。

篇3

一、兵团精准农业技术体系的形成和主要内容

近7年,兵团精准农业技术体系经历了从核心技术的提出到试验、示范,从单项技术的开发到多项技术的集成创新,从小面积推广到大面积应用,最终形成了一个完整的体系。

兵团精准农业技术体系来源于3个方面。第一是继承和发展了兵团已经实施的种植业十大主体技术和棉花高密度高产栽培技术;第二是引进、吸收国内外的农业先进科学技术和装备;第三是兵团科技人员和干部职工自己创新的科学技术和装备。经过5年的试验、示范、培训、推广,到2004年,兵团总结形成了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的4个子系统构筑的比较完善的兵团精准农业技术体系,给新疆和兵团农业带来了巨大的经济、社会和生态效益。2004年,此项成果经农业部专家组鉴定,获得兵团科技进步一等奖。

精准农业技术体系的核心是精准农业六项技术,包括精准种子工程技术、精准播种技术、精准灌溉技术、精准施肥技术、精准收获技术、田间作物生长及环境动态监测技术。它以精准灌溉和精准施肥为核心,以精准监测为保证,以精准播种为接口,前接精准种子,后接精准收获,将六大精准农业技术组装成一个贯穿作物生产全过程的有机整体。

兵团精准农业技术体系由4个子系统构成,其中精准农业六项技术是体系的核心,提出干什么的问题;精准农业技术指标体系是考核精准农业六项技术是否“精准”的定量指标;精准农业技术规程体系用于规范精准农业六项技术实施过程中的技术操作,保证精准农业定量指标的实现;精准农业技术装备体系是支撑精准农业六项技术准确实施的关键装备。4个子系统相辅相成,互相促进,构成缺一不可的完整体系。

二、推广精准农业技术体系的主要经验和做法

l.开展农业“两高、一优、一低”丰产攻关活动,加大行政推动及技术服务力度。一是每年组织两次全兵团范围的农业新科学新技术推广应用现场会,现场观摩兵团精准农业技术的新进展和典型经验;二是每年于棉花生产的关键时期,组织有关专家赴基层开展3次技术咨询、指导服务活动、一次专项技术调研和一次高产田检查验收工作;三是组织石河子大学、塔里木大学、新疆农垦科学院的有关专家和技术人员到基层团场长期蹲点搞技术服务和培训。

2,产、学、研结合,积极鼓励创新,组织精准农业技术联合攻关。一是产、学、研相结合,积极发挥兵团两校一院和师农科所技术人才密集的优势,引导其与基层团场紧密合作,在精准农业六项技术的试验、示范到大面积推广的各个环节,展开联合技术攻关和技术创新活动,解决了一个又一个技术难题,形成了一批技术成果和具有自我知识产权的产品;二是注重及时总结提高基层职工和技术人员的创新实践。

3.积极引进国外先进技术和设备,并逐步消化、吸收,实现国产化。积极引进国外先进技术和先进装备,丰富了精准农业技术的内容,拓宽了思路。如为实现机械采棉,引进了美国迪尔公司和凯斯公司的采棉机240台,并积极与贵州航空工业集团公司合作,在石河子建厂进行采棉机国产化攻关。为了提高精准种子加工水平,积极引进美国、丹麦等国外先进的种子精选加工设备,对兵团17条种子加工生产线进行改造,使棉花种子田间发芽率达到92%以上,为精准播种技术的大面积推广打好了基础。

4.大力开展宣传和培训工作,使精准农业技术深入人心。一是兵团于每年年底召开一次精准农业技术研讨会,每年编印一本《兵团精准农业技术研讨会论文集》,及时总结当年兵团精准农业技术推广的经验;二是近几年陆续编印了《精准农业技术系列丛书》《精准农业技术职工读本》《兵团主要农作物精准栽培技术规程》等书籍,作为职工培训的教材,增强了培训的效果;三是充分利用电视、报纸、期刊等媒体大力宣传兵团精准农业技术,向全国宣传兵团精准农业技术的创新成果;四是利用冬春农闲季节,大力开展“科技之冬”“科技之春”活动,通过多层次、多方位的技术培训,使广大干部职工和技术人员掌握精准农业技术,运用精准农业技术,并不断提高技术到位率。

5.注重技术成果的转化,带动一批支农产业迅速发展。近年来,通过科研院校、生产单位与相关企业的合作,与精准农业相关联的一批支农产业孕育而生,并逐步发展壮大。如精准灌溉技术带动了兵团节水器材和滴灌自动化设备产业的发展,并形成了“新疆天业”等一批支农龙头企业;精准播种技术带动了精准播种机具的生产,生产出气吸式精准取种和鸭嘴式下种相结合的具有自主产权的棉花精量播种机械,壮大了一批机械制造企业;精准灌溉、精准施肥技术的推广带动了复合肥、滴灌专用肥产业的发展,催生了一批复合肥、专用肥生产企业,生产出一系列质量可靠、具有自主知识严权的滴灌专用肥品种,提高了农业社会化服务水平,推进了农业产业化的进程。

6.加大科技投入力度,加快精准农业技术研究和推广速度。自1999年以来,兵团投入大量资金用于精准农业的研究试验、示范和推广工作。机采棉推广之初,对试点单位给予资金补贴;在棉花膜下滴灌推广之初,出台了每亩地补贴100元的奖励政策;对院校及精准农业技术相关研发单位给予资金支持,加快技术创新速度。

三、兵团精准农业技术的应用对推进兵团农业现代化的作用

兵团精准农业技术体系的形成和大面积推广应用,提高了兵团农业科技装备水平和农业科技含量,提高了农业机械化、信息化、自动化水平,职均经营规模扩大,完成了从“经验农业”向精准农业的转变。同时,精准农业是应用现代化高新技术的综合系统工程,带动了相关支农产业的发展,促进了农业产业化水平的提高,推进了兵团农业现代化进程。

1.从种植业十大主体技术到精准农业六项技术的推广,表现出从定性技术到定位、定量、定时技术质变的特点,使兵团种植业技术跃上了新的平台,进一步提高了兵团农业的工业化水平。

2.密切结合国情和兵团农业发展实际,形成了具有中国特色、走出科学试验区和示范园区、能够大面积推广的精准农业技术体系,改造提升了集成型的精准农业技术装备。

3.精准农业技术与高密度栽培模式结合,形成了具有核心技术支撑、关键技术配套、技术含量高、可控性强、能在不同条件下满足作物生长发育水肥需求及调控作物生长,获取优质、高产、高效的标准化农业生产模式。

4.精准农业技术体系体现了可操作性、渐进性、系统性、开放性的实施特点,可不断吸纳和开发新技术、新装备,不断丰富内涵,不断完善提高。在实践中不断发展。

5.推进了兵团第三次农业技术革命,带动了精准农业相关产业的快速发展,提升了兵团现代农业装备水平,使兵团农业生产力水平在较短时间内实现跨越式发展,加快了兵团农业现代化的步伐。

篇4

关键词:现代信息技术;精准农I;数据化;智能化

中图分类号:F320.1 文献标识码:B 文章编号:1008-4428(2017)03-11 -03

一、引言

精准农业是一种以大数据科学为核心的信息化的现代农业理念,其发展颠覆了我国日出而作日落而息的手工劳作方式,打破了粗放的传统生产模式转而迈向集约化、精准化、智能化、数据化,促使我国农产品由线上零销售改成私人订制。20世纪80年代,我国开始对精准农业进行研究,建立了小汤山国家精准农业研究示范基地和黑龙江友谊农场的“精准农业示范项目”试验基地;2012-2013年在黑龙江垦区农机推广产品中,GPS自动导航和驾驶系统全部由国外进口,这表明我国亟需自主研制开发精准农业设施装备。总体上看,我国对精准农业的研究大多局限于对概念的补充和延伸,没有形成系统成熟的学术思想。在实践中,并未建立较大规模的试验示范基地,基础设施、经营规模和经济效益等都不及发达国家。因此,需对精准农业的发展作进一步研究,以加快我国农业现代化进程。

二、精准农业内涵及主要技术组成

(一)精准农业内涵

精准农业(precision agriculture,PA)又称精细农业,精确农业或处方农业,是以实现农业高产、优质、高效为目的的现代农业生产模式。它的全部概念建筑在“空间差异”的数据采集和数据处理上,在定位、导航的基础上,根据管理单元的土壤特性和作物生长的需要,管理作物的每个生长过程及各种农资投放量,最大限度地发挥土壤和农作物的潜力,做到既满足作物生长发育的需要,又减少农资的投入,从而降低物质消耗、增加产量、保护生态环境,实现农业的可持续发展。

(二)精准农业的核心技术组成

精准农业技术体系是支撑精准农业发展的关键部件,精准农业技术通常不以单项技术的形式出现,在组装集成单项技术应用于农业生产的同时,形成了精准农业所独有的技术体系,如产量图、配备有“3S”技术的播种机、联合收割机等。精准农业技术体系如图1所示:

1.现代信息技术

现代信息技术主要由全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感系统和计算机自动控制技术组成,其基本含义是把农技措施的差异从地块水平精确到平方厘米水平的一套综合农业管理技术。这项技术依赖全球定位系统和计算机控制定位,精确定量实施,极大地提高了种子、化肥、农药的利用率,同时在管理决策环节上,可根据具体情况选择“单纯获取高产”“以适量投入获取较高经济利润”或“减少资源消耗、保护生态环境”等多种不同优化目标。

2.生物技术

生物技术是现代生物学与其相关学科交差融合的产物,其中核心是基因工程技术。随着人们对动植物基因学和蛋白质学的认识,生物技术在农业生产中的应用越来越广。通过对动植物基因重组,可增强农作物对生长环境的适应能力,增加农作物单产,减少农药化肥的施用量,改善食物的营养结构和口感。例如,在棉花中引入抗虫基因,可减少病虫害对棉花的侵蚀,减少农药的使用;在水稻中导入能产生维生素A的基因,可以提高稻米的营养价值。

3.工程装备技术

农业工程装备技术是精准农业发展的物质基础,也是衡量精准农业发展水平的重要指标。用于我国精准农业生产的农机装备主要有新型高效拖拉机、播种施肥灌溉机、精量植保机、节水灌溉与水肥一体化设备、高效能收获机械等,可实现精准平整土地、建立模块信息,为农作物生产管理收割做好准备。我国于2009年建立农业智能装备工程技术研究中心,以自主研制适合我国农业发展的农业机械,近几年,我国农机科技创新能力提升较快,2016年全国农作物耕种收综合机械化率高达63%。

三、我国精准农业发展存在的问题

(一)发展精准农业的成本较高

精准农业技术在新疆兵团棉花的大面积种植应用中取得了客观的经济、社会及生态效益:平均单产增加17%,每亩播种量减少2千克,氮磷肥的利用率提高3%-8%。对农作物生长环境的检测,节约检测成本高达90%,检测效率提高500%以上。但这些农业机械价格昂贵,适合大面积作业,主要面向大型农场。而我国地形复杂,以小农经济为主,农户多分散且产能较低,导致发展精准农业的成本较高,不适合我国目前的农业经济发展水平和生产作业规模。

(二)农业从业人员素质偏低

我国农业劳动力文化程度较低,近年来,市场的各种优质资源也逐渐由农村转移到城市,在农村形成了“38、61、99”部队、“空心村”“末代农民”等现象,进一步降低了农业劳动力的素质。文化知识的缺乏,降低了农业从业人员接受新事物、学习新技术的能力,导致一些高新技术成果难以推广运用,阻碍了农业生产发展向高端升级的进程。虽然我国政府大力提倡精准农业的发展,但由于我国基础薄弱,农民吸纳新技术的能力差,精准农业在我国的推广实践困难重重。

(三)精准农业基础设施不健全

我国精准农业技术装备远远落后于世界先进水平,仅相当于发达国家20世纪60-70年代的水平。目前我国精准农业的生产机具多从国外进口,尤其是在技术含量较高的新型行业,这种差距还在不断加大。精准农业装备研发和创新的技术储备严重缺乏,适用农业机具设备品种少、水平低,而且可靠性极差,远不能适应精准农业发展的需要。另外,精准农业机械设备价格高昂,我国零散的农户和小型农场无法承担高额的费用,导致精准农业基础设施严重缺乏。

(四)现代信息技术在精准农业生产中的应用有限

我国已利用现代信息技术建立了农业数据库及农业信息系统,将3S等各项高科技应用到精准农业的生产发展中,并在北京、黑龙江、新疆等各地建立了大规模的精准农业实验基地,在一定程度上解决了我国农业发展中存在的化肥农药利用率低、劳动效率较低、环境污染严重等问题。总体来看,现代信息技术在我国精准农I中的应用仍处于初级阶段,很多技术在精准农业中的应用都是空白。如:基础设施建设、智能控制、机器人技术、VRA播种等现代信息技术在精准农业中的应用基本上都处于空白状态。

四、我国精准农业发展的对策建议

(一)降低精准农业生产成本

加快精准农业核心技术研究,开发具有自主知识产权的、适合国情的低成本精准农业机械设备,促使农业科研成果转化为现实的生产力;降低精准农业技术的应用成本,降低我国广大农村地区迈向精准农业的门槛,改变我国精准农业“只有理论,不能实施”的尴尬局面;建立大型农场,发展多种形式的适度规模经营。培育新型经营主体,带动适度规模经营发展,如农业专业大户和家庭农场等,同时简化精准农业技术,提高精准农业技术在生产实践中的实用性和易用性,有效降低精准农业生产成本。

(二)提高农业从业人员的素质

精准农业是科技含量较高的新型农业发展方式,精准农业机械设备的操作需要丰富的专业知识,而“空心村”等现象导致我国农村人才匮乏,尤其是精通精准农业生产过程专业人才的匮乏。因此,必须从以下几个方面提高精准农业从业人员素质:一,完善中小学课程,把精准农业添加到教科书中,保证下一代全面彻底地了解精准农业;二,加强对现有劳动者的专业化培训,加快农业科技队伍建设和农技推广;三,培育新型职业农民,促使其在精准农业的发展中起到“领头雁”的作用,为我国精准农业的发展提供人才保证。

(三)大力加强精准农业基础设施建设

精准农业基础设施主要指智能化精准农业装备,其研究与开发是精准农业能否得到推广实践的关键。目前我国精准农业基础设施较差,技术含量低,特别是大型的农机设备,几乎是从国外进口的,因此应从不同层面加强精准农业基础设施建设,改善精准农业生产条件。一是政府要加大对精准农业基础设施建设的投资,加强智能化精准农业装备技术的开发和实践应用。二是增加精准农业主要农机装备的生产数量,如多功能谷物精密播种机,可自动调控配比的自动定位施肥机和喷药机,可控制喷水量的定位喷灌机等。

(四)拓宽现代信息技术在精准农业生产中的应用面

加快精准农业核心技术研究,简化精准农业基础设施建设步骤,降低精准农业基础设施建设成本,促使尽可能多的农民将精准农业技术体系应用到农业生产中;建立一个完整的植物信息数据库,在农作物生长的不同阶段及时给出合理的操作建议;结合全国各地农业发展特点和现状,加快自主研制开发适合不同模式精准农业发展的“3S”技术及高科技产品,并将“3S”技术及高科技产品全面运用于精准农业生产过程中,进一步拓宽现代信息技术在精准农业领域中的应用。

参考文献:

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篇5

关键词:精准农业 管理技术 应用研究

传统农业发展过程中采用了高耗能的管理方式,投入了过多的农药、化肥、等化学物质,也投入了大量的机械动力。但是,这种高耗能的发展模式是不适合现代农业发展的,导致了生态环境的恶化,土壤酸碱度失衡,致使农产品质量日益下降。在农产品市场竞争日益增强的现代社会,这种不符合可持续发展农业战略的管理模式必将被先进的精准农业管理模式所取代。

一、农业精准化生产管理技术的现状分析

精准农业是一种新型的农业生产管理思想,是在人工智能技术高速发展和信息技术快速发展的基础上诞生的。精准农业是实现农业可持续发展的重要途径,指明了未来农业发展的方向。精准农业管理模式是利用GIS地理信息系统、GPS卫星定位系统以及RS遥感系统等技术,及时了解农作物的生产环境、生长变化状况、病虫灾害情况等。为分析、模拟农作物灾害的发展趋势提供具体的作物信息、数据,作为进一步解决作物灾害问题提供参考标准。在此基础上,精准农业发展模式,利用各种智能系统,准确、细致地计算出精准治理措施。包括:喷洒农药、施肥灌溉、播种收获等生产管理方式。

精准农业的目的是为了通过先进管理模式对农作物进行管理,以最小的投入获得经济和环境的最大利润。目前,精准管理模式的主要技术支撑即以3S技术为基础的多种数据系统为技术支撑的管理模式。包括:变量控制技术、生物信息技术、专家系统、决策支持系统、产量分布图生成系统等。随着数据处理技术的提高,可视化技术和计算机科学的发展,还有网络数据库系统的开发,精准农业获得了快速发展,成为了国际上农业领域的发展热点之一,大大促进了农业产业的升级。

二、发展精准农业的必要性

发展精准农业是我国的社会发展的需要。目前,我国耕地面积大量减少,自然灾害发生频繁,再加上病虫灾害,旱涝灾害等,农业生产的发展也面临着更大的挑战。为了在世界农作物市场上占据优势,只有提高农业生产领域的管理模式,才能更大限度的提高农产品的利润,扩大市场占有率。精准的农业生产模式可以实现对农作物的精准化管理,解决上述各种问题。

发展精准农业是世界农业产业发展的需要。精准农业在世界范围内已经得到了很大的推广,成为了国际农业学、农业技术等高领域的研究对象,世界各国都在采用新型的精准农业管理模式。这符合国际农业发展的趋势。

发展精准农业管理模式是由可持续发展的需要决定的。传统的农业生产模式对生态环境的各方面造成了巨大的破坏,在能源资源供不应求的现代社会,发展精准农业更有利于建设可持续发展的农业体系,缓解建设现代农业过程中遇到的紧张局面。

三、精准农业发展过程中遇到的问题及解决对策

在发展精准农业的过程中,出现了一些水资源利用不当、施肥结构不合理、信息体制不健全的问题。发展精准农业就要着重发展灌溉精准农业、节肥精准农业、精准设施农业。发展精准灌溉农业就要根据信息系统反馈的数据因地制宜地选择灌溉设施,开源节流,节约水源,解决好水资源的时空分布不均的问题。发展节肥精准农业需要系统分析、预算出恰当的施肥时间,施肥数量,以及肥料品种。发展精准设施农业就是利用机械设施改变或者提供农作物生长的小气候,从而为农作物生长提供更为适宜的生长环境,提高作物产量。

更重要的是,要加大3S技术的应用范围,建立全面的农作物管理系统,在GPS和RS技术的基础上运用GIS技术准确分析数据信息,可以先建立实验基地对比分析。另外,建立肥料信息系统和土壤肥力系统,收集不同的土壤类型、作物类型、肥料的使用情况等做好统计分析,随时了解不同地区的土地肥力变化状况,以便进一步进行管理。

精准农业发展模式需要协调好人力与机械的关系,提高农业机械化水平,减少生产成本投入,目的是为了增加我国的农业市场竞争力。

此外,政府要加强基础设施建设,推进管理模式的创新,利用政府的力量大力支持信息技术的提高,建立完整的信息管理系统。建设全方位的农业信息管理中心,及时引进新型农业发展技术,形成农业精准化的发展规模。

结束语:

信息采集技术、网络技术和专家决策系统共同构成了农业精准化生产管理模式。精准化生产模式可以弥补传统生产模式的不足,在此基础上又可以降低生产成本,节约人力。在这种生产模式下可以对农作物信息进行智能采集、计算、判断、分析、预测与预警等,以达到提高农作物质量和产量的目的。由于精准化生产方式涉及到更多信息网络智能领域,因此要加强信息技术的推广。发展农业产业也要考虑地区差异,要根据不同地区的土地状况和实际情况因地制宜地选择不同的发展方式。

精准化农业生产模式符合国际农业发展的趋势,我们作为发展中国家,在发展精准化农业的过程中要遵循可持续发展的原则,学习先进管理模式,引进先进技术,争取在精准化农业发展过程中走出有中国特色的农业发展模式。

参考文献:

篇6

DSS是很多的模块根据特定的规律构成的,模块与构造的不同均可能导致最终实现效果的不同。定义方式折射出DSS技术的实现方法以及它与外界环境、人的关联,在最基础的开发研究过程中,整个DSS仅对所要决策的问题以及决策的过程进行叙述。DSS的系统结构由各模块间的关系组成,系统的作用和用途都是根据系统的结构做出判定。因此,各领域具有各异功能的DSS也有着不一样的系统结构。DSS主要包括模型库、数据库以及与数据库管理系统对话的管理子系统,其主要执行过程分工明确,步骤清晰。首先,由对话管理子系统与用户直接对接,通过人机交互界面获取决策者的指令或请求;经过管理子系统对指令或请求的检测后,发出下一级命令;数据库管理系统接收到命令后对信息进行相应操作,将提取出的数据传递给用户。决策系统通过对问题的识别,根据原先构建的执行模型,在方法库中挑选最佳的算法,进一步完成对数据的处理。数据库子系统的主要任务是对信息的储存和管理,为DSS提供基本模块支持和维护手段,是保障模型库子系统和方法库子系统顺利运行的重要前提。数据库子系统主要由数据库、数据字典、析取模块、数据库管理系统及数据查询模块组成。MIS等信息管理系统的数据库称为源数据库,是DSS数据库中数据的主要来源,DSS数据库是源数据库的拓展和延伸,二者共同组成模型库、方法库以及交互系统的基本结构,但在使用方法和结构层次上存在较大差别。数据析取模块是从源数据库中选择进行决策支持的数据,析取过程也是对源数据的优化过程,对所需数据进行查找、整理以及转换。数据字典在数据库子系统结构中对数据项的属性、来源和关系进行描述和维护。数据库管理系统用于管理和维护数据,为其他子系统提供连接接口。

2机械化农业精准操作仿真平台构建

基于DSS技术的机械化农业精准操作仿真平台与一般的仿真平台有很大的不同,其主要是引入了决策支持系统DSS的思想,集合机械化农业精准操作过程中的传感器网络来进行仿真平台的研究与二次构建开发。本文根据机械化农业操作的特点,采用开源的离散事件仿真器NS-2(networksimulatorversion2),主要是基于其使用无线传感网络来进行数据的传输处理,同时用户可以根据自己的需求设计并开发相应的模块,扩展性很强,由于是使用无线传感网络,从而使得网络协议创建更加的精准,同时使得仿真模型更具有扩展性能。NS-2的传感器节点模型主要是由传感器功能模块和传感器节点构成。其中,传感器功能模块又有两个子模块构成,一个负责网络通路,一个负责传感器通路,而使传感器节点主要是保证无线及电源通络的畅通。与NS-2结合的仿真工具TOSSIM主要是运行于一些传感器节点和相应的开发程序之上,通过二次开发使得整个仿真具有可视化的操作界面。本文的无线传感器网络节点主要是采用Crossbow最新推出的IRIS节点,其主要特征是工作在2.4GHz、支持IEEE802.15.4/ZigBee协议;为保证整个平台的服务器运行质量,采用IBMSystemx3650M47915R51服务器,应用MicrosoftSQLServer数据库技术构建数据库。机械化农业精准操作仿真平台有比较多的模块组成。其中,电源模块被其集成在整体结构中,无线射频可以接受外界信号,与外界通信,唯一的缺点是距离受限。NS-2通过C++与TOSSIM融合入最终实现仿真平台的构建,C++主要是实现数据传输过程中网络协议,同时完成NS-2的传感器节点模型库与平台之间的融合,TOSSIM是建立和控制整个平台中仿真环境的重要模块,负责数据的导入、修正、输出及仿真等。基于DSS技术的模型思想,可以构建相应的能像消耗模型,从而实现对整个周围数据集硬件采集器采集数据的分析仿真。

3精准定位感知实现关键技术

为了能够对机械实现远程的控制,以机器小车代替农业机械,在机器小车上安装配置了以Socket为基础的网络服务,通过对接口的不同定义,实现对程序驱动运行,及软件驱动硬件,完成相应的控制操作。当机械的操作环境已知的情况下,机器小车在执行远程控制控件作业的时候,首先在系统中要能够确定小车在仿真平台与实际的位置,通过位置的判断,也就是决策支持的系统分析,再决定下一步移动的位置;在其运行的每个周期内,根据传感器的数据,不断更新并完善周围环境中障碍物及机器自身的位置。如果小车的位置是(Robot(i).x,Ro-bot(i).y),则其可以向其周围的8个栅格运动,栅格数据由传感器提供,并由仿真平台进行决策分析,判断当前所感知到的位置周围哪部属于障碍物,哪部分可以行走。通过传感节点的数据决策分析,决定行走路线,小车在作业环境内传感范围边界的某一个具体的栅格坐标。

4结语

篇7

关键词:农业精准化;生产管理;技术研究

农业精准化又被称为农业精确化、农业精细化、农业数字化或农业信息化,是依靠现代信息化技术的发展而发展起来的新型农业生产管理模式。农业精准化需要依靠卫星定位系统、遥感、地理信息系统等技术获取土地每平方米的农作物生长情况,以便及时发现病虫害等不利于农作物生长的情况,从而及时对农业相关情况进行管理。同时还可以实现相关农业资源的高效利用和节约,从而减少农业污染,保证农产品质量,保护生态环境不受污染,进而最大程度地实现农业的生态功能。

1国内外农业精准化发展状况

美国早在20世纪80年代便提出了农业精准化的相关概念及构想,随后便召开了农业精准化学术研讨会,并将相关理论成果运用于实际农业生产活动中,但是相关体系并未得到完善。然而,在以美国为代表的发达国家在规模化经营,机械化操作的情况下,农业精准化逐渐发展起来,并成功获得了良好的经济收益。随后,日本,荷兰等国家也根据本国的农业生产特点,开始了对农业精准化的相关研究与应用。如今,发达国家的农业精准化相关技术设备逐渐成熟,相关控制设备,电子装备已经被运用于农业机械上,变量播种机、变量施药机、联合收割机等一系列智能农业机械已逐渐占据国际市场。由此,发达国家农业精准化技术的成熟并被实际应用于现代农业生产,促进了农业生产效率的提高,加快了其现代农业高技术的发展。如今,在发达国家,农业精准化已成为高科技与农业生产结合的产业,逐渐被认为是农业可持续性发展的有效方法。在我国,20世纪90年代便有专家提出了对农业精准化的研究想法,随后,专家们对农业精准化在国外的实际运用状况进行了分析研究并探讨了农业精准化在国内的发展前景,根据研究结果,我国开始了农业精准化的相关研究。经过一系列研究试验,我国建立了北京小汤山精细农业示范园。

2农业精准化的相关技术基础

农业精准化主要依靠全球定位系统、地理信息系统、遥感系统、监测及信息采集处理技术、专家决策系统以及智能化农业机械装备技术等。

2.1全球定位系统

农业精准化生产管理中,广泛运用了GPS以获取相关农业信息以及精确定位。通常情况下,一般运用DGPS技术以提高精确度。这项技术最主要的特点是定位的精确度极高,并且能够基于不同使用目的选择不同精确度的GPS系统。

2.2地理信息系统

地理信息系统是农业精准化绝对不能缺少的技术之一,它能够帮助我们准确有效地管理农作物生长的相关信息与数据,并且,通过该系统传递处理田间实际信息是实现农业精准化不可缺少的。

2.3遥感技术

遥感技术对农业精准化来说,是获得农作物相关生长信息的关键技术,农作物生长环境,生长状况以及空间相关变异信息都由它准确收集提供。

3农业精准化在设施农业生产中的实际应用

3.1精确灌溉技术在我国设施农业生产中的实际应用

20世纪80年代,我国设施农业开始发展。并在90年展迅速,进入21世纪,更是势如破竹。在我国设施农业发展之初,之中,相关灌溉设备比较落后,存在着一系列的问题。比如,灌溉水浪费,现代化管理水平比较低,源头取水管理水平落后,节水设施研发水平不够等。粗放型的灌溉模式与落后的灌溉技术达不到农业精准化的相关农业生产要求。进入21世纪,为了实现对灌溉系统的灵活管理,使灌溉过程更加准确,迅速,为了实现灌溉用水的自动化现代管理,精准灌溉技术在我国农业生产中得到了广泛地运用,逐渐研发出了滴灌,微喷灌等高效的灌溉设施。同时,全球定位系统、地理信息系统、遥感技术以及信息采集与处理技术都被运用于我国农业生产灌溉过程中,提高了灌溉用水的利用效率。

3.2精确施肥技术在我国设施农业生产中的实际运用

我国的设施农业绝大部分运用于需肥量比较大的蔬菜的生产中,然而,通常情况下,我国的蔬菜种植过程中常常出现各种养分配合比例失调,肥料使用方法不当,肥料使用过量等一系列情况,使我国蔬菜种植质量下降。精确施肥技术能够利用空间与时间的变化量来进行作物的管理,改变传统的肥料使用方法,不仅避免了肥料使用过量造成生产成本增加以及农业环境污染情况的出现,而且确保了作物的生长潜力得到最大限度地发挥。相关农产品的品质得到了保证的同时还能够取得很好地经济效益。

3.3精确施药技术在我国设施农业生产中的实际运用

设施农业使农药使用的品种比传统农业多,使用农药的次数也比传统农业多。同时,农业设施常常使农作物处于封闭状态,空气流动比较慢,风力比较小,这些因素使农药溶解比较慢,可能使产出的农作物农药残余量超标。而使用精确施药技术则可以有效避免这些问题地出现,从而降低农药残余量超标的可能。

4结语

我国设施农业自20世界80年代以来发展迅速,发展后劲足,而不断研发精确农业相关技术,提高农业精准化生产能够不断促进我国农业生产向自动化,现代化方向发展,从而促进农业资源的高效利用,促进农产品作物质量的提高,确保农业环境不受到较大的污染。因而,我国应该在农业精准化生产的道路上继续努力。

作者:管仁华 单位:日照市五莲县洪凝街道办事处

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关键词:3S技术;精准农业;应用展望

中图分类号:S-3 文献标识码: A DOI:10.11974/nyyjs.20170229022

我国是一个农业大国,拥有近8亿的农民,用占世界7%的耕地面积养活了世界22%的人口, 国际上近年来把精准农业作为农科学研究的热点领域,是农业生产与高新技术相结合的新型农业发展模式。它的特点是“精确”,它充分体现的是因地制宜,科学管理的思想观念,其核心技术是“3S”技术与计算机控制系统。

1 精准农业

1.1 精准农业(precision Agriculture)的核心思想

精准农业(precision Agriculture,简称PA)是农业实现低耗、高效、优质的重要途径,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[1], 实时获取地块中每个小区内的土壤信息、农作物信息,诊断作物的长势和产量在空间上形成的差异是PA的内涵思想,并对每一个小区做出分析,决策,随后进行灌溉、施肥以及喷药,从而使水、肥以及杀虫剂的利用率被最大限度地利用,增加产量,减少环境污染,进而高效地利用各类农业资源,取得非常可观的经济效益和环境效益。

1.2 精准农业的技术核心

实现PA,它的核心是除了建立一个完善的地理信息系统(GIS),还有全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、传感器以及检测系统等。前3项组成了 “3S”技术,若要对农作物抽样调查,获取作物生长的各种影响因素数据,那就离不开3S技术,同时可以实时采集时间、空间变化信息,绘制电子地图,并对其进行加工处理,还可对精准农业的效果、效益进行评估(图1)。

1.3 S技术在精准农业中的综合应用

1.3.1 GIS技术的应用

地理信息系统(GIS,Geographical Information System)作为农田空间数据库采集、分析、处理和显示地理空间信息的计算机软件平台。其在精准农业中的应用主要包括以下几个方面:

GIS能作为农田空间数据库的管理系统。它即管理农业空间数据库,也能实现对土壤性状、自然条件、农作物长势状况及产量等数据远程查询,也能参与分析,最终显示与输出分析的结果; GIS能绘制农作物产量分布图。在新型联合收割机上安装GPS,每隔几分钟,GPS就记录下它的位置, 而产量计量系统能自动称出农作物的重量,此时计量仪器能测出农作物流入Υ娌值乃俣群筒獬鲆丫流出的总量,所以一旦结果显示,就记录在农田空间数据库中; GIS可以分析农业专题图。GIS有空间叠置功能,能将不同类型农业专题数据叠置在一起,形成新的数据集,从而能分析出土壤中各种限制因子与作物的相互影响。

1.3.2 GPS技术的应用

GPS在精准农业中非常重要,它可以精准定位,精准施肥,精准灌溉,精准喷药以及精准耕作,GPS根据地区不同,土壤类型差别以及土壤中各种养分的盈亏状况,作物的差异和作物的需求状况,将微量元素与有机肥科学配方,做到精准施肥;同时,GPS利用土地参数采样器,采集植物的生态环境等参数,通过GPS中心控制基站,然后让专家系统进行植物分析,可以做到精准调控节水灌溉系统;GPS也能监测病虫草害,它能连接高质量的视频摄像系统,可以收集原始数据,分析图像,实时监测田间作物,从而能得出受灾范围与位置,还可跟踪虫害的迁飞路线、种群数量和受灾程度,病虫害发展方向及流行趋势,随后可选择装有差分GPS的飞机引导飞行员在特定的路线与高度进行喷洒;精确种子与播种工程有机结合,能让播种机均匀播种,深浅一致,这样可以使田间作物获得充足的营养,收获机械不但可以颗粒归仓,而且还能根据一定的标准准确分级,所以GPS能减少肥料和农药的消耗、精确灌溉、精准播种,而且还有助于提高作物产量。

1.3.3 RS在精准农业中的应用

遥感(RS)是不接触物体,对目标或自然现象远距离探测和感知的一种新型技术。RS不仅全面、准确、实时地提供作物生态环境,而且还可以提供作物生长的各种信息。所以RS是获取田间数据的重要来源,因此RS在作物产量预测,农情宏观预报等方面提供重要依据。

2 结语

目前,关于3S技术的运用仍然是精准农业发展的核心,精准农业是一种综合性很强的复杂系统,用GIS将土壤和作物数据进行存储、整理、分析,利用RS可以全面、准确及时的获取多光谱、大范围的田间遥感数据,利用GPS技术,配合RS和GIS,能够对农作物产量分布,土壤成分进行监测,做到合理施肥、精准灌溉、精准喷洒农药和精细耕作,从而实现了农业低耗、高效和优质,精准农业在3S技术支持下具有精准定位、技术性强,定量化的特点,其中,GPS与GIS的结合提供了精准位置;提供了定量的田间作业与管理的技术手段,RS与GIS的结合能提供建立农田基础数据库所需的多种数据源,因此可以优势互补 , 从而促进精准农业的发展。

参考文献

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关键词:精准农业;三江平原;农业生产

<!--[if!supportLists]-->1<!--[endif]-->精准农业概述

<!--[if!supportLists]-->1.<!--[endif]-->1精准农业技术的组成

精准农业又被称为精细农业(PrecisionAgriculture)、精确农作(PrecisionFarming)。“精准农业”技术思想是在定位的基础上,根据土壤特性和作物生长发育的需要,管理作物每一项生产农用物资的投放,最大限度地发挥产量潜力,做到既满足作物生长需要,又减少浪费,增加利润,同时避免污染生态环境。精准农业技术是20世纪90年代兴起的农业生产新技术,其技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技等多种学科知识的集成。关键技术包括全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)、变量投入技术(VRT)、耕地产量图(VM)等。

<!--[if!supportLists]-->1.<!--[endif]-->2实施精准农业技术的步骤

精准农业的实施可分三步:首先是对收获机械产量计算、监测及绘制产量图,通过产量图分析小区产量的差异原因,优化作物管理措施;其次是小区定点取土化验、分析、处理采集的定点数据,挖掘提高产量的潜力,用高级软件处理所获取的信息,决策出要实施的农业技术措施,作为农机具操作和调节的基础;最后用带有定位系统和自控系统的农机具实现定位、变量投放物资的自动控制操作。

<!--[if!supportLists]-->2<!--[endif]-->三江平原农业生产现状

三江平原地处黑龙江省东部,土地总面积10.9万km2,占全省总面积的23.9%,耕地366.77万hm2,区域内有4个农垦分局,54个大中型国营农场,人均耕地1.34hm2。三江平原地势低平,人均耕地面积大,大型机械化农场相对集中,农业增产潜力大。制约农业生产发展的主要因素有三:一是土壤因素,三江平原耕地多为中低产田,占耕地面积的59.22%。土壤物理性状不良,多为白浆土,黑土层薄,养分低,不能满足作物的生长需求。还有相当一部分低洼地,不宜耕种。多年种植,土壤自身肥力下降,长期施用化肥,土壤中氮、磷、钾比例失调。既浪费了肥料又不利于作物生长;二是农业生产高投入、低产出,大豆、水稻等农作物生产成本越来越高,且缺少有竞争力的优质、高产产品;三是农产品结构单一,长期以来形成大田作物为支柱产业,其结构不适应区域经济的发展。

3三江平原实施精准农业的可行性

3.1农业机械化作业程度较高

目前三江垦区农业旱田作物生产已经实现全程机械化,生产规模也较大,适于大型机械作业。农机动力配置除了传统的中等功率的东方红—802型及铁牛—65型拖拉机外,还先后引进、消化了一批具有世界先进水平的农机具如NewhollandM—160型拖拉机、JohnDeere1075型收获机等,这些农机具上都可配置GPS系统及产量检测系统,为精细农业的实施提供了强有力的硬件保障。

3.2农作物高产栽培规模经营

机械化水平高的农场,地块大,采用粗放种植、管理,经验播种、施肥,因而增产潜力大,实施精准农业产生的效益也较大。三江平原土地平坦,地广人稀,长期采用粗放种植规模经营,精细耕作程度低,实施精准农业会取得很大的效益。大豆“暗垄密”机械化高产模式、岗平地白浆土井灌区、自流灌区水稻机械化高产综合栽培模式的形成,培育出适合该地区生长的矮秆、抗倒伏的大豆优良品种和优质、高产、多抗水稻品种,形成了适合当地发展的、有高产潜力的规模经营模式。

3.3科研力量雄厚

三江垦区以农垦总局为后盾,黑龙江八一农垦大学、农垦科学院等科研院所为技术依托,开展精准农业技术的应用研究,已取得初步成果,为精准农业的实施提供了有力的技术支持和保障。

4精准农业技术在三江平原可应用领域

4.1精确灌溉

水田种植面积的扩大,使地下水超采严重,已引起地下水位下降,宝泉岭局水位变幅0.8~3.5m,建三江局水位变幅0.3~5.0m,与此对应,黑龙江、乌苏里江、兴凯湖等水域丰富的过境水量却未被很好地利用。目前蓄、引、提江河湖水能力仅17.2亿m3,占当地产水量的30.4%,占过境水量的0.6%。可见水资源的开发利用不合理,推广精准灌溉势在必行,采用计算机控制的节水灌溉技术,可实现因时、因地、因作物用水,使水的消耗量减少到最低程度,并获得尽可能高的产量。

4.2精确施肥

三江平原土地长期大量施用化肥,造成土壤中N、P、K比例失调,且投肥量偏大,利用率偏低,肥料投入量的增长高于产量的增长率,回报明显减小。准确的优化施肥必将获得较大的经济效益。精准农业技术可因土、因作物、因时全面平衡施肥,不但可提高化肥资源利用率,降低生产成本,提高作物产量,还可取得明显的经济效益和环境效益。

4.3农作物产量预测

农作物产量是农民经济收益的重要标志,利用精确农业技术可确定当地农业技术措施和水平,然后建立方程,优化计算出作物产量,在收获前准确地估产,有助于制定合理的粮食收购及进出口价格政策,利用制定的收获、储运计划等,提高经济效益。

4.4天气、灾情监测与防治

利用精准农业技术,绘制气象卫星云图,预测风暴、冰雹、暴雨等灾害性天气,提早制定预防措施,把灾情降到最低程度。三江垦区地块较大,局部病虫害可很快传播到很大面积。利用精准农业技术做好病虫害的监测,进行病虫害的精确防治,得到尽可能大的经济效益。

5精准农业在三江平原的应用实践及展望

目前,我国精准农业技术的研究和应用还处于初级阶段,许多技术、设施还不十分成熟,有待于进行更深一步的研究与完善。三江平原垦区有规模化经营的大型现代化、机械化农场,有土壤资源和生态环境变异数据的积累,有雄厚的技术实力,已经具备了向现代化集约农业转化的条件。实施精准农业势在必行。黑龙江八一农垦大学主持的农业部精准农业课题已经全面展开,并在友谊农场五分场建立了示范试验基地,先后引进了美国全套凯斯精准农业设备,包括CASE2366IH谷物收获机精准农业系统、保护性耕作设备(四独立式375马力拖拉机、730B复式耕作设备和TMII型耕耘机)、变量播种施肥机、自动导航系统等,并建立了GPS差分基准站,初步完成了产量图的绘制、土壤取样化验分析、变量播种、变量施肥等系统的开发和研究工作,为精准农业的推广实施打下了基础。

精准农业技术在三江平原率先实施,将为其在黑龙江垦区乃至全国推广起到典范作用,提供详实的技术和管理经验。实施精准农业技术对垦区农业的发展具有重大的现实意义和深远的历史意义。

[参考文献]

[1]汪懋华.“精细农业”发展与工程技术创新[J].农业工程学报,1999,15(1):1~8.

[2]胡爱民,陈俊武,王淼.黑龙江垦区农田灌溉现状及发展建议[J].现代化农业,2003,(1):9~11.

PrecisionAgriculture’sApplicationResearchandDiscussioninSanjiangPlain

LiangChun-ying1,YangTian-wei2

(1.CollegeofInformationTechnology,HeiLongJiangAugustFirstLandReclamationUniversity,Mishan158308;2.HeiLongJiangReclamationAcademyofScience,InstitutionofLowlandRice)

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关键词:精准农业;科技创新;制约因素;对策;山东

中图分类号:S127文献标识号:A文章编号:1001-4942(2017)03-0143-05

AbstractOn the basis of analyzing the research and applications of precision agriculture at home and abroad, the common restriction factors in the technological development of precision agriculture in China and the main problems in scientific and technological innovation of precision agriculture in Shandong Province were found out. The key direction of scientific and technological innovation of precision agriculture in Shandong was cleared, and the related countermeasures and suggestions were put forward.

KeywordsPrecision agriculture; Scientific and technological innovation; Restriction factors; Countermeasures; Shandong

山东是农业大省,粮食产量全国第三,蔬菜、水果、畜产品和水产品产量全国第一,但存在大而不强、多而不优、快而不稳的问题。通过精准农业科技示范工程,在山东优势农业领域打造一批精准农业绿色发展模式,实现种、肥、水、药等生产要素的高效利用,减少浪费、提高效益、保护环境,提升农业现代化水平,是山东省现代农业发展的内在需求。

本项目从山东农业实际出发,贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,围绕山东精准农业发展的重大需求,以资源环境约束问题为导向,以实现农业生产全过程精准化管理为目标,按照关键技术突破、服务一体化设计[1],充分利用国家农村农业信息化示范省建设成果,广泛吸纳国内外先进成熟经验,以切实服务山东区域农村经济和社会发展为重点,发挥专家咨询和政府引领作用,有效聚集创新要素和资源,研究提出精准农业科技创新的对策,促进山东农业的转型升级和现代农业的发展。

1精准农业的内涵与发展概况

1.1精准农业的涵义

精准农业作为传统“精耕细作”农业的现代延伸,是科学合理利用农业资源、提高农作物产量和品质、降低生产成本、解决改善生态环境及促进经济和环境协调发展的典范[2]。

精准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[3]。实施精准农业就是要确保我国农产品总量、调整农业产业结构、改善农产品品质、解决资源缺乏且利用率低及环境污染等问题的有效方式[4]。

1.2国外精准农业研究与应用概况

20世纪90年代精准农业首先在美国、加拿大进行产业化实施,目前部分精准农业技术和装备已经成熟,但还没有形成系统,仍然处在研究发展阶段[5]。

美国最早将3S技术应用于精准作业、农情监测等方面。据统计,美国有近16万个年收入25万美元以上的大规模农场,其中60%~70%采用精准农业技术,提高产量、降低成本[6]。在GPS产业化方面,几家大规模农机制造商成功推出绑定GPS系统的精准农机,并提供精准作业服务。

加拿大多年碇铝τ谝劳GPS系统开展精准耕作,提倡民间资本进入导航产业,鼓励企业将GPS技术用于精准农业领域,参与导航基础设施建设,并由政府购买企业的导航定位、数据挖掘等增值服务。

法国不断探索将卫星应用技术推广到农业生产中,开展精准农业,提高农业生产效率。在精准作业方面,通过引进基于GPS的大型农机、自动导航驾驶仪等设备,农业机械精准作业水平得到了显著提升,逐步实现了变量施肥、变量施药、变量灌溉等精准作业。

韩国注重农业卫星应用技术的实效性和产业的延续性,现已形成完善的农业卫星应用体系,利用农情监测、精准作业等手段实现农业增产、稳产,并通过商业化运营开展数据增值业务,政府和民间资本共同注资建立精准农业应用公司,向大规模农户提供精准作业服务。在精准作业方面,基于GPS发展导航产业,实现农田精细耕作。

1.3国内精准农业研究与应用现状

我国精准农业研究始于20世纪90年代[7]。1999年,黑龙江农垦总局从美国凯斯公司购买了20台2366轴流谷物收获机,并在其中1台上安装了精准农业系统,标志着精准农业在我国实施的开始。此后,北京、陕西、黑龙江、新疆、内蒙古等地相继建起了一批具有一定规模的试验区[8],如北京小汤山精准农业开发园区。目前,国家“863计划”已在全国20个省市开展了“智能化农业信息技术应用示范工程”。但从总体上看,我国的精准农业仍处于试验示范和孕育发展阶段[9],目前还存在技术支持不足、信息收集系统不全、专家系统未完善等问题,特别是高精度农业机械精密控制系统产品长期依赖国外产品,成本投入过高,严重影响了我国精准农业的发展。

1.4山东省精准农业技术研究与应用情况

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006―2020年)》后,山东把农业精准作业与信息化作为农业领域科技发展的优先主题[10],列入省科技支撑计划、星火计划、农转资金、国际科技合作专项及科研院所技术开发研究专项等计划的支持,以建设智慧农业为目标,依托数字农业技术、精准作业技术、物联网技术、农村信息服务技术等,研发了一批核心关键技术产品,有利地推动了农业生产的智能化、管理数据化、服务在线化,在引领和支撑山东现代农业发展上发挥了重大作用;利用多种方式构建“官产学研用”相结合的协作机制,通过政策引导、产业化推动、人才培养、研究创新以及示范带动[11],有力地推动了山东精准农业的发展。

近年来,山东省结合国家示范省建设,围绕特色优势农业产业发展需求,重点面向设施蔬菜、设施畜禽、设施水产等领域开展农业物联网、精准农业等规模化示范应用,重点在1 000多个设施蔬菜大棚、300万平方米水产养殖场和200多个规模化设施猪、牛、鸡养殖场推广应用物联网和精准农业生产技术,实现了生产现场的信息采集、无线传输、智能处理、智能控制,生产效率有了明显提升,示范和辐射带动作用明显。

2精准农业发展及其科技创新存在的主要问题2.1制约我国精准农业发展的共性因素

2.1.1成本因素精准农业机构实施的做法在农场产生额外的费用被认为是过度消费,尤其是在以家庭为单位的生产模式和在产品价格比较低时。

2.1.2农艺障碍因素早期的精准农业应用某些谨慎和有效率的方法如产量映射扩展法、选站点的具体做法,包括作物营养和精确农业信息系统等,在大多数情况下精准农业的快速发展受益于改良土壤和投入管理,使得作物产量、品质和销售业务显著提升。但精准农业目前仍处于农艺学婴儿期[6],存在重大障碍。

2.1.3技术障碍国外对于先进农业技术设备的垄断,国内农业科技的落后,研发能力的不足,致使我国精准农业技术装备大量依靠进口,专用肥料和作物品种的开发也严重依赖进口。

2.1.4传统因素国外精准农业技术是针对大平原地区、大块农田来实施,而我国复杂的地形条件,各式各样的农田类型,农机化技术水平、土地利用率、规模化集约化程度、综合生产力等都与发达国家相比存在相当大的差距,且大都是以农户为单位的小块耕作,大型智能农业机械在有些地区根本就无法实施。

2.1.5基础设施因素我国农业基础相当薄弱,发展相对滞后,还达不到精准农业的相关要求。据调查,由于农田水利灌溉设施老化,现有耕地有效灌溉面积不足45%,中低产田比例高达78%[12]。此外,农村青壮年劳动力中,文化程度在初中及以下的占90%,而大专及以上的仅占0.6%。

2.2制约山东省精准农业发展的主要因素

一是耕地类型差异、地形条件及不同地貌区域经济发展水平差异较大,耕地高度细碎化,农业机械化和集约化水平不高。二是农业基础设施建设滞后,经济效益显现时间漫长,农民素质整体水平不高。三是信息技术和装备对农业支撑不够,设施装备简陋,特别是计算机管理不能完全配套,难以达到精准操作,专用品种及肥料的研发滞后[13]。四是经营管理水平较低,行业质量标准难以统一,产品市场定位不明确针对性不强,缺乏专门的营销配送网络,经济效益不高。五是精准农业关键技术仍依靠国外引进,成本较高且针对性不强。山东精准化养殖走在全国前列,但大田的精准化作业与东北相差很大,智能化农机装备少。

2.3山东省精准农业科技创新存在的主要问题

2.3.1创新效率与产出效益不高山东在人均课题数量、获奖成果、技术性收入等方面与先进省市相比差距较大,在国内外有重大影响的科研成果相对较少,农业科技投入增幅有限,农业科研成果产出效率较低。

2.3.2科研队伍整体实力不强有重大学术影响的专家和创新团队少,部分领域缺乏高水平学科带头人,高层次后备人才储备不足。

2.3.3相关学科发展不平衡农业科研院所、高等院校之间发展不平衡,内部存在着学科研究方向不明、布局重复、传统优势学科弱化、新兴学科发展缓慢、综合学科不强等问题。高水平研究人才主要集中在几个优势学科,分布不均衡,科技推广力量相对薄弱。

2.3.4农业科研成果转化机制不完善农业科研与产业有效对接的机制以及农业科技成果快速转化的渠道还未建立;知识产权的利用、保护和管理水平还比较低,对外农业科技合作的领域层次和机制模式等需要继续拓展和完善,科技产业开发能力需要提升。r业科技对产业发展支撑不足,对农民增收的显示度不高。

3支持山东省精准农业科技创新的对策建议

结合国内外精准农业的发展趋势及具体省情,山东省精准农业科技创新应关注以下主要方向:一是粮食作物精准种植,以各级农业科技园区为主体,结合渤海粮仓工程深度实施,重点研发精准播种、收割技术以及节水、节肥精准农业技术体系。二是自主研发与引进相结合,储备和发展精准农业信息技术、智能设备及种肥等配套物资;因地制宜地引进以以色列、荷兰为代表的小型工厂化精准农业和投资少、对设施要求不高的新西兰数字农业模式,推进集成创新和引进消化吸收再创新。三是开展农田信息和农情监测服务,通过地理网络信息系统和基于传感器的精确田间管理系统提供农田基本信息;利用卫星遥感监测数据进行产量预报,通过基于多源遥感数据的协同反演与监测提供基于农田尺度的关键农情参数,满足农业生产管理的远程调度和即时调整需求。

随着山东农村经济实力的不断增强,农村土地的三权分立使土地流转加速,农业经营规模不断扩大,生产组织形式逐步由单家独户向农业合作社统一经营,精准农业技术在全省大范围应用的时机已经基本成熟。本研究从以下几方面提出支持山东省精准农业创新的对策建议,全面推进精准农业技术的应用和快速发展。

3.1把握精准农业科技创新重点

适应山东现代农业发展需求,坚持“三化两型”,提升精准农业关键核心技术的原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力,加快研发性能稳定、操作简单、价格低廉、维护方便的适用“傻瓜”型智能装备,逐步实现精准农业技术重点领域的自主、安全、可控。

工程化:建设精准农业技术学科群,进行工程化技术创新,科学布局一批工程化实验室,培育成果孵化平台,构建“基础研究-工程化-产业化”科技创新链条。

智能化:研发适合省情的传感器、采集器、控制器,推动传统设施装备的智能化改造,提高设施和装备的智能化水平。重点进行光、温、水、土、肥、饲料投喂、灾害防治等精准管理技术研究[14]。

机械化:以农业机械化为突破,研究适合复杂地形的大中小型智能机械,建立农业机械信息收集体系[15],提升农业生产精准化、智能化水平。

绿色型:围绕高效绿色种养、循环农业、资源综合利用以及资源数据的采集、分析与管理等,开展相关工程化技术创新研发。

安全型:促进农机精准作业、遥感监测、病虫害远程诊断、温室环境自动监测与控制、水肥药智能管理、精准饲喂、水体监控、饵料自动投喂等快速集成应用,构建健康栽培、生态养殖模式和标准化体系以及质量安全可追溯体系。

3.2以农业产业发展需求为导向,开展精准农业关键领域创新

精准农业的发展要由市场定位, 并随着市场的变化在更高层次上实现精准农业科技创新[16]。以市场为主导,面向产业需求,促进精准农业关键适用技术研发和成果转化。一是建立以产业需求为导向的科研立项制度和机制,强化激励机制,鼓励科技人员通过技术入股、技术承包等形式,创办涉农科技型企业、家庭农场、农民专业合作组织等生产经营主体。二是加强关键技术节点的衔接研究,精准对接产销,推进产业链与创新链的整合。三是对接产业技术支撑体系。以创新团队、重点实验室、试验台站为主构建产业技术支撑体系,实行产业配套、技术集成、市场运作相结合,建设农业产业链技术支撑。四是发展科技金融。完善金融资金支持精准农业科技创新的政策措施,探索社会资金投入创新的机制[17]。五是围绕农业转型升级,运用跨界融合、共建共享的互联网思维,促进现代信息技术在精准农业各环节、各行业的应用。

3.3加强政策引导,完善创新管理

充分发挥政府的引导作用,强化精准农业科技创新与服务,促进科技成果转化[18];持续投入、技术进步、人才储备是精准农业科技创新的不竭动力。要加强协同创新,推进产学研、农科教紧密结合,探索科研与创新并重、创新创业一体化的科技创新管理机制,引导科技人员围绕精准农业创新体系建设开展科学研究、技术创新和市场应用。以科企联合研发为抓手,企业和团队相互融合,搭建科技创业孵化服务和技术交易等平台,加快培育领军人才、专业人才和创新团队,提高科研效率和效果。

3.4研究构建精准农业全程社会化服务体系

工业化、城市化的发展,造成了农村大量劳动力的转移,精准农业是未来农业发展的趋势。围绕“种、管、收、运、储、加”全产业链,探索建立全省精准农业社会化服务体系,通过科研院所、农业企业、专业合作组织与政府管理的紧密结合,实现科技、推广、培训服务一体化,推动全省精准农业科技服务社会化。

3.5构建精准农业科技创新体系

为满足农业现代化发展的要求,研究适度规模的、高度机械化、装备智能化的精准农业技术模式,有针对性地开展精准农业科技创新,构建农机农艺相结合的精准农业标准化技术支撑体系,集成创新支撑精准农业发展的信息化、生态化、标准化关键技术,研发一批适合不同区域、不同对象的精准高效的农业生产智能化装备,培育精准农业产业集群,形成一批适合山东主要粮食作物、设施蔬菜、果树、畜禽、海洋水产等产业特点的精准农业发展模式。具体来说,一是进行农业信息精准处理与决策关键技术研究;二是精矢种控制技术研究;三是水肥药精准施用技术研究;四是高效采收控制技术研究。

3.6实施山东省精准农业科技示范工程

以切实服务山东区域农村经济和社会发展为重点,有效聚集创新要素和资源,建立健全覆盖全省的精准农业协作攻关体系,构建运行高效的协同创新模式。以实现农业节本增效和农田生态环境改善为目标,探索适合山东特点的精准农业发展模式和创新机制。选择农业产业化龙头企业、农民合作社、家庭农场、互联网企业等市场主体,加快主要粮食作物、设施蔬菜、果树等精准农业技术的推广应用,通过信息化、智能控制等技术,实现农业产前、产中、产后全产业链上的精准化、生态化、标准化,促进农业产业结构调整和转型升级。

参考文献:

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篇11

随着赵光农场农业信息化的发展,开展赵光农场的农业信息化基础设施建设、信息化农业生产管理、精准农业技术装备建设,形成赵光农场农业信息化管理体系,探索出信息时代农业生产的新思路,寻找农业高效、高产、优质、低耗生产的新方法。利用农业高新科技,发展现代农业生产信息化,以信息化带动农业现代化,促进农场发展。

1 数字农业管理系统意义重大

通过数字农业技术的应用,以最少的或最节省的投入,获得最高的经济收益和最佳的环境效益。大幅度提高农业信息化和现代化管理水平。实施数字农业、精准农业不但可以最大限度提高农业现实生产力,而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。

2 赵光农场农机概况

赵光农场现有农机总动力达到2.8万千瓦,农机具858台件,耕地动力比为17.85:1,田间综合作业机械化率达到98%,大宗作物全部实现机械化,农机具原值已达1.4亿元,其中:

(1)动力拖拉机89台,其中375马力以上5台,180-210马力50台,180马力以下(1204)34台;(2)收获机68台,其中进口收获机17台,国产3518收获机7台,1076/1075收获机33台,割晒机8台,玉米扒棒机3台;(3)运输拖拉机81台,其中90马力拖拉机24台,80马力以上51台,70马力拖拉机6台;4)农具现有858台件:其中进口播种机25台,国产播种机75台,重轻耙125台,玉米灭茬机80台,秸秆搂草机10台,打包机4台。

现已投资4800万元建设大型服务中心两处,投资4000万元购置进口机械66台套。以农机中心为管理中心,作业半径范围30公里,可承担跨区作业120万亩。

根据目前农场的农业机械化、集约化、规模化生产的特点,在数字化农业技术创新的基础上,集成国内外先进的计算机技术和农业生产技术的最新研究成果,构建精准农业及数字化农业技术应用的软硬件平台和信息服务体系,应用遥感系统(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS),建立地学空间信息数据库和信息动态更新获取采集系统,引进开发适宜本地作物的精确施肥、平衡施肥、病虫草害诊治专家系统(ES);实现RS、GPS、GIS、ES技术与自动变量施肥机、自动变量喷药机和与收获机配套的作物产量实时计产系统等智能农机设备的集成应用,将产生明显的社会、经济与生态效益。

3 赵光农场数字农业管理系统主要完成的功能

3.1 门户系统 门户系统是数字农业信息网的门户系统,提供日常信息的、系统入口的引导功能等功能。具体包括:农业概况:展示农场及农业的基本情况。基础信息:包括气象数据、土壤指标数据、生产资料、农机、种子数据、其他等农业生产相关数据。农业图库。技术推广。网络视频协同办公系统。办公自动化系统。领导决策桌面系统等等。

3.2 日常信息

3.3 系统功能入口 为数字化管理系统、数字化辅助决策系统和第三方应用系统提供连接服务,使得第三方系统可以方便快速的嵌入到整个数字管理系统中。

3.4 农业数字化管理系统:主要体现服务、管理、精准农业三大功能模块。

(1)服务系统:基于WebGIS的测土配方施肥辅助决策;基于WebGIS的病虫害防治辅助决策;基于WebGIS的高清影像与作物长势决策;基于WebGIS的气象信息服务系统。(2)管理系统:基于WebGIS的农场资源管理功能:农业、农机、气象、水利、林业、畜牧等资源进行汇总分析。(3)精准农业系统:①作物产量实时计产系统;②土壤养分检测与管理系统;③农业专家决策支持系统;④精量播种、变量施肥实施管理系统;⑤农田病虫害监测系统与变量施药作业系统的集成;⑥农机卫星导航自动驾驶系统、3G(无线)视频监控系统。

在农业机器上广泛应用卫星导航自动驾驶系统、提高机车作业精度达到亚米级。同时在机车上安装3G(无线)视频监控系统,当拖拉机、联合收割机等农业机械在田间作业时,无线视频监控装置将农机作业图像通过无线数字传输设备送到管理指挥调度中心,农机管理人员可以在等离子大屏幕上监控作业机车当前作业实况,实时掌握机车当前作业的情况,如机车是否在行走作业、机车使用指标监测、农机具作业质

篇12

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)

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【关键词】互联网;农业技术;推广

1前言

随着信息技术的高速发展,我国已经基本实现了网络全覆盖,互联网技术在各行各业中的应用越来越多,并取得了非常不错的效果。由于互联网本身的特点,非常适合应用在农业技术的推广上,不仅可以采用图片、文字、视频的技术推广手段,还可以采用专家在线推广的形式,进一步提高技术推广的效果。

2我国当前农业技术推广体制研究

当前我国在农业技术推广过程中,经常采用人力推广的形式,需要农业技术人员现场进行农业技术推广,让农民更好对相关技术进行接受。这种农业推广模式在过去取得了非常不错的农业推广效果,但随着我国农业科技不断进步,其问题也越来越突出,推广管理制度和运行机制出现了各种各样的问题。此外,我国农业环境比较复杂,很多地区交通非常不便,大大增加了农业技术推广难度,在很大程度上影响了农业技术推广应用。

3互联网在农业技术推广中的应用

随着时代的不断发展,我国的互联网技术不断成熟,在农业生产、收货、运输、销售等环节中都有着比较多的运用,有效提高了农业的智能化和信息化。美国就建立了专门的农业信息数据库,为农业生产提供有效的数据支持。此外,美国还为农业发展研制了3S技术,其主要包括农业遥感技术、地理信息系统、全球定位系统等,让农场主获得更多的田间信息,方便其及时对农业生产进行调整,让农业资源得到更高效的应用。当前我国农业信息技术还处于不断发展的阶段,很多技术还不是很成熟,互联网在农业推广上的应用近年才开始不断增加,并取得了不错的应用效果。

4互联网在农业技术推广中的作用

4.1有效节省人力投入

通过互联网技术的应用,让全球的人和资源有效结合在一起。在我国传统的农业技术推广中,互联网在速度和范围上的优势非常突出。

4.2信息量大,信息的覆盖面比较广

我们可以将农业技术推广和互联网有效结合起来,将科研、教育、推广紧密结合起来,有效提高对科技成果的利用率。在农民技术学习的过程中,一旦遇到了什么不明白的地方,可以直接在网上来搜索答案,更快接收新农业技术,从而实现更好的农业推广效果。

4.3通过互联网可以进行有效的技术交流,进行有效的技术互补

通过互联网的应用,可以形成一个技术交流平台,各类技术人员可以通过该平台来发表自己的技术观点,各种技术问题可以得到及时的解决。此外,不同的农作物其种植方法和技术往往有着非常大的不同,不同地区的农民朋友可以通过互联网平台进行技术交流和优势互补,这对技术的传播和发展,可以起到非常大的作用。此外,很多农业发达地区的农业技术非常先进,这些技术如果依靠传统的传播手段,传播到农业落后地区,往往需要花费大量的时间,通过互联网的应用,可以有效缩短这一时间,落后地区的人们只需要利用网络就能够了解到世界各地先进的农业技术。

4.4精准种田,减少污染

通过互联网技术的利用,可以实现更加精准化的生产,可以及时通过互联网得到天气和温度数据,然后根据这些数据对农业灌溉进行调整,还可以根据土壤中元素的含量,科学进行施肥,有效降低在成本上的投入,提高农业生产投入产出比,还可以通过减少对化肥的使用,来减少环境污染问题,实现农业的可持续发展。当前我国农业生产效率较低,不能合理对化肥进行使用,其根本原因是农民的知识水平不高,不懂得根据外部环境因素,合理对化肥量进行选择。

5相关建议

5.1建立农业技术推广网站或APP网站

农业推广网站在农业知识的传播过程中,发挥着非常重要的作用。为了充分做好农业技术的推广工作,当地农业管理部门,可以根据当地农业技术推广的需要,建立专门的农业技术推广网站,将一些先进的技术到该网站上,定期对农业技术知识进行更新。如果条件允许,还可以请当地著名的农业技术专家,定期到网站来进行座谈,在线和农民朋友进行技术交流,集中解决农民朋友的问题。此外,还可以开放各种在线教育平台,实现在线课堂教学,在教学任务完成后,还可以组织各种农业技术考核工作,让做出突出成绩的农民朋友得到认证,鼓励其做出品牌,并让其将先进经验传播给更多的人。

5.2充分利用各种社交软件进行信息的传播

当前各种信息传播软件非常多,这给开展农业技术的传播打下了一个非常好的基础,可以创建微信公众号、微博号等来定期各种农业技术,及时提醒农民朋友各种农作物的种植技巧,各农民朋友还可以在该平台上进行技术交流,农民只需要一个手机就可以完成农业技术知识的学习。为了让互联网技术在农业技术推广中发挥出应有的作用,应该充分做好宣传工作,让农民朋友掌握在线农业学习的方法。

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摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ

英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ

1“数字农业”的内涵…………………………………………………………1

2国外“数字农业”关键技术发展与应用……………………………………………1

2.1美国………………………………………………………………………………………1

2.2英国………………………………………………………………………………………2

2.3德国………………………………………………………………………………………2

3我国发展“数字农业”的紧迫性…………………………………………………2

4“数字农业”的发展趋势………………………………………………………………3

4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现…………………………………………………3

4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛……………………………………………………3

4.3农业多元化公共服务将更加完善………………………………………………………4

5 “数字农业”的实践策略……………………………………………………………4

5.1实现农业农村业务数字化和可视化……………………………………………………4

5.2推动数字农业技术创新…………………………………………………………………5

5.3提高农业农村经营管理数字化水平…………………………………………………5

结语…………………………………………………………………………………………6

致谢………………………………………………………………………………………7

参考文献……………………………………………………………………………………8

摘 要

数字农业是将信息作为农业生产要素,用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合,对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。本文总结了国外“数字农业”关键技术发展与应用,结合我国发展数字农业的紧迫性与当前数字农业的发展趋势,对我国“数字农业”的发展提出了几条实践策略。

关键词:数字农业;农业信息化;发展策略

Abstract

Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.

Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy

浅析“数字农业”发展趋势与策略

1“数字农业”的内涵

“数字农业”是农业数字经济的重要实践。当前,学术界和工业界尚未能够对数字农业形成统一的定义。通用名称包括信息农业,精确农业,“ Internet + 农业”等等。本文中提到的数字农业基于农业信息化,在农业链的所有环节中都强调了下一代信息技术的重要作用,代表了农业产业的新视野。现代农业与信息化的紧密结合使可以充分利用数字技术。数字技术在促进农业发展方面发挥着重要作用,并且不断的提高现代农业产业的数字化水平,支持农村战略的实施。

2国外“数字农业”关键技术发展与应用

2.1美国

美国完善的农业产业基础和数字技术体系促进农业发展。美国数字农业发展建立在农业生产高度专业化、规模化、企业化的基础上,已经建成了完善的现代农业技术应用与管理系统。自20世纪90年代起,美国已开始应用数字农业技术,包括应用遥感技术对作物生长过程进行检测和预报、在大型农机上安装GPS设备、应用GIS处理和分析农业数据等,对大田作物进行生产前、中、后期的全面监测与管理。在21世纪初已经实现“3S”技术、智能机械系统和计算机网络系统在大农场中的综合应用,智能机械已经进入商品化阶段。如JohnDeere公司的“绿色之星”精准农业系统,基于物联网技术与“3S”技术搭建的新型精准农业管理系统,用以进行精细农作、农机管理、农艺管理和计划管理,可绘制农场产量的“数字地图”,在机械化生产大农场中的市场占有率达到了65%以上。在大数据、物联网等数字技术飞速发展的助推下,美国数字农业技术已与农业生产的产前、产中、产后形成紧密衔接,应用范畴覆盖从作物生长的微观监测到宏观农业经济分析。此外,美国也已形成完善的技术服务组织网络,美国服务类企业与公益机构可为经营主体提供较为完善的技术服务,例如美国农业技术服务组织(FSA)为农民提供丰富的信息。

2.2英国

英国信息化技术应用助推精准农业。信息化技术推动英国农业向数字化、智能化、精准化的方向发展。英国农村地区信息化基础设施完备,互联网、4G信号已实现基本覆盖。在此基础上,精准农业技术得以实现在农业的全方位应用,如借助遥感技术进行作物生产监测与产量预报、农业资源调查、农业生态环境评价和灾害监测等;英国Massey Ferguson公司研发的“农田之星”信息管理系统,借助传感识别技术和GPS技术能够更为精准地进行种植和养殖作业、数据记录分析和制定解决方案;智能机械已基本装备卫星定位系统、电脑控制和软件应用系统,能够根据不同位置、不同质量的地块情形实现自动化、精准化、变量化作业,同时可以采集作物信息用以制作电子地图和调整生产策略。2013年英国启动《农业技术战略》,提出了应用大数据、物联网技术和智能技术进一步发展精准农业,从而提升农业生产效率,如借助GateKeeper专家系统提供辅助决策和农场管理、LELY挤奶机器人等智能化设备在养殖场中的应用、自动感知技术在施肥施药机械上的应用、二维码技术在农产品产销环节的广泛应用等。

2.3德国

德国关键技术与设备的积极研发与推广。在欧盟农业共同政策对数字农业的支持下,德国积极发展高水平数字农业,在农业生产高度机械化的基础上,建立完善的计算机支持和辅助决策系统,提供数字农业综合解决方案。德国投入大量资金与人力支持数字农业核心技术与智能设备研发,并由大型企业牵头,如德国拜耳公司投资2 亿欧元支持数字农业布局,已在60多个国家提供数字化解决方案,并旗下Xarvio品牌推广数字农业,通过XarvioScouring识别系统高效识别和分析作物生长和病虫害信息,帮助农民优化田块单独管理和农田统筹优化。拥有百年历史的德国农业机械制造商CLAAS集团结合第四代移动通信技术和传感器技术,实现收割过程的全面自动化。

3我国发展“数字农业”的紧迫性

今年虽然受到疫情影响,但我国大部分农产品仍然是一个“大年”,怎样解决需求下降、部分市场关闭、物流受阻等难题,把农货顺利卖出去,让农民实现丰产又丰收?加速数字农业发展是不二法门。

农业长期保持着传统形态,技术进步一直较慢,特别是进入信息化时代后,农业技术滞后带来的产业发展差距愈发显著。随着数字经济的兴起,越来越多的领域引入互联网、大数据、人工智能等技术,实现了智能化、数字化重塑,生产率大幅度提高。2019 年,我国服务业、工业数字经济渗透率分别为 37.8%、19.5%,但农业只有 8.2%,数字化改造的空间很大,需尽快赶上信息社会的发展步伐。

农业数字化转型是农业现代化的必然选择,也是破解目前农业难题的一剂良方,瞄准这个主攻方向,无疑将为农业高质量发展提供新动能,给予农民更多获得感。对广大农民来讲,农产品销售难的问题最头疼,常常遭遇“多收了三五斗”的尴尬。可以说,农业数字化水平滞后,农产品质量不稳定、难以标准化、产销信息不对称等是导致农产品销售难的主因。显然,加快技术与传统农业的融合,打造数字农业,对产业链进行全方位的数字化改造,使得传统农业脱胎换骨,插上科技的翅膀腾飞,已成为农业发展新趋势。

4“数字农业”的发展趋势

4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现实

物联网技术在现代农业生产设施和设备领域中的应用极大地提高了现代农业生产设施和设备的数字和智能水平,实现了整个农业生产过程的数字化控制,实现了农业智能化生产和管理。它可以解决由托管服务流程引起的一系列问题。在种植业中,重点是如何精确控制生产环节,例如育苗,播种,施肥,灌溉和病虫害防治。当前,荷兰,日本,以色列和其他国家正在使用大数据,人工智能和信息技术来促进数字化,精确化和智能化作物种植的发展。

4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛

电子商务的飞速发展为农产品流通提供了新的平台和基础。例如,美国著名的新鲜食品电子商务公司LocalHarvest是一个平台,该平台整合了有机农业的上下游,并连接了中小型农场和消费者。LocalHarvest平台基于从相关农场收集的基本信息来支持地图搜索系统,使消费者能够搜索本地社区周围的农场并购买难以保存的新鲜农产品,例如蔬菜和禽蛋。农产品在快速物流系统下,可以快速送到消费者家中,从而大大提高农产品物流的效率和质量。

值得欣喜的是,近年来,全国各地与各大电商平台纷纷投入大量资源,重构产业链,培植人才,发力促进农产品上行。以河北省为例,近年来积极引入农业电商龙头企业,与阿里巴巴、京东、拼多多等电商平台开展合作,持续在直播助农、农产品品牌孵化、新农商人才培养等领域,合力打造河北数字农业“新基建”。可以看到,利用大数据和分布式人工智能技术匹配优化资源,将需求传导给供给端,有效缓解了供需信息不对称造成的产销脱节。在互联网科技力量的加持下,传统农业的“痛点”也得到有效解决,进一步打开了农产品从田间到餐桌的通路。

随着电商农产品销量的快速增长,广大农民亦受益匪浅,农业生产模式发生重大变化,以需求引导生产、订单式农业逐渐成为主流,精准种植、数字营销提升了农民收入水平,促进更多农民融入数字农业的场景里。以往很多滞销农产品位于贫困地区,数字农业重塑产业链,帮助贫困户掌握技术、融入市场,实现了造血扶贫。实践证明,此种创新扶贫模式具有很强的活力。比如,拼多多的“农地云拼”模式得到国务院扶贫办的肯定,荣获了今年的“全国脱贫攻坚组织创新奖”。截至 2019 年底,拼多多平台直连的农业生产者超过 1200 万人,累计带贫人数超百万。

4.3农业多元化公共服务将更加完善

通过将移动互联网和大数据等顶尖技术运用在农业公共服务,农业服务也更加便利和灵活。这也是数字农业发展的重要趋势。一些国家为了促进数字农业的发展,在农业信息化和农业公共服务方面做出了很多努力。

5 “数字农业”的实践策略

5.1实现农业农村业务数字化和可视化

加快建立涵盖农业资源,农村产业,生产管理,产品质量,农业机械设备和农村治理的数据库。利用地理空间信息技术和遥感技术整合空间数据,获取耕地资源,渔业水资源,粮食生产功能区,现代化农业园区,特色农产品优势区,特色鲜明的农业村庄,生产经营实体,村庄分布等数据。地图存储在数据库中,使农业和农村资源数据立体化。通过集成的农业调度系统,现场定点监控系统,集成的遥感信息,无人机观测和地面传感器网络,可以建立农作物的空间分布。通过农作物的空间分布,重大自然灾害和其他动态空间图,形成了一个一体化的全域地理信息图,为农业生产和管理的科学指导奠定了坚实的数据基础。

5.2推动数字农业技术创新

创新,始终是乡村振兴的内生动力。要实现乡村振兴,离不开“数字农业”助力。手机变成新农具、直播成了新农活、数据成为新农资,随着农业新业态新模式竞相涌现,数字经济发展红利惠及三农必将更加给力,而农业信息技术已然成为数字农业发展的关键支持。未来依靠农业科学院和大学等农业科学研究和技术开发机构来充分发挥农业科技企业作为创新主题的作用,促进数字农业领域的“产学研”合作,并着重于先进技术和核心技术。为了提高对关键技术的了解和研发,精确操作和智能决策的数字化管理,智能设备的变量修改和应用,农产品的灵活处理,区块链等技术,3S 加速,智能识别,模型仿真,智能控制和其他软件和硬件产品数字农业的综合应用,了解数字农业技术标准和规范体系的建立,数字农业技术创新以及应用服务系统的持续改进。

5.3 提高农业农村经营管理数字化水平

当前,就中国电子政务项目的发展而言,农业部门中的电子政务服务水平不能完全满足领导决策应用程序和公共商务应用程序的功能要求。农业信息服务的总体水平有待进一步提高。同时,这意味着中国农业信息服务具有巨大的发展和利用空间。因此,有必要进一步扩大移动互联网技术,云计算,大数据等先进技术在农业信息服务领域的应用,并通过建立灵活,便捷,高效,透明的农业生产经营管理体系,为农民提供更多便捷和信息服务。在信息公开,政府公共关系,信息服务,办公室工作等方面,充分利用农民信箱和便携式农业和农村地区的服务功能,提高了园艺,畜牧,水产品,田间管理和智能化管理水平。着眼于整个农业产业链的要求,以提高劳动生产率,研究和推广适用于不同地形和环境的农业机械,并进一步促进农业“机器换人”。

结 语

数字农业的发展实现了对农业生产的自动,精确控制,智能和科学管理,提高了农业的可控性,降低了生产成本,并减少了环境污染,使农业向精准,环保和可持续的方向发展。此外,农村电子商务的发展可以有效克服农业产业化经营的不利因素,可以简化交易联系,提高交易效率,降低成本,消除农民对库存余额的担忧,并缩短生产周期。努力为农民提供更多的商机。由于时间和空间的限制,内容的选择空间也越来越广,这对于提高农业生产经营管理人员的科学文化素养具有重要意义。

致 谢

在这篇论文的撰写过程中,我遇到了很多的困难和障碍,但都在老师、领导、同事、同学和朋友的帮助下顺利解决了。尤其要强烈感谢周波老师在千里之外给我们线上授课进行指导和帮助,不厌其烦地为我们解答疑问、传授知识,让我非常感动,在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!

同时也要感谢这篇论文所涉及到的各位学者,本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作。

同时也要感谢我的领导、同事、同学和朋友,在我写论文的过程中给予我很多素材,还在论文的撰写和排版过程中提供给我很大的帮助。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友不吝批评与指教。

参考文献

[1] 周清波 , 吴文斌 , 宋茜 . 数字农业研究现状和发展趋势分析 [J].中国农业信息 ,2019,30(01), 第 5-13 页 .

[2] 施威 , 曹成铭 .“互联网 + 农业产业链”创新机制与路径研究 [J].理论探讨 ,2019(06), 第 110-114 页 .