軍事化方式打造精準農業 經濟環境雙豐收

農業 三農 農村 種植業 農業有料兒 農業有料兒 2017-09-26

最近小編在整理首屆中國農業(博鰲)論壇的回顧,發現我們的專家在做主旨演講的時候提到了精準農業的相關內容,小編覺得會對大家有所幫助,所以今天特別總結出來與大家分享,如有做的不到位的地方,歡迎大家批評指正。

軍事化方式打造精準農業 經濟環境雙豐收

精準農業是當今世界農業發展的新潮流,是由信息技術支持的根據空間變異,定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統。利用RS作宏觀控制;用GPS精確定位地面位置;用GIS將地面信息(地形、地貌、作物種類和長勢、土壤質地和養分、水分狀況等)進行儲存,按區內要素的空間變量數據,精確設定最佳耕作、施肥、播種、灌溉、噴藥等多種操作,變傳統的粗放經營為精細生產.精準農業不僅可以充分利用資源、降低不必要的投入、減少環境汙染和取得最大的社會經濟效益,而且,像工業一樣,可使農產品生產成為可控化、標準化、批量化。

精準農業的技術體系

軍事化方式打造精準農業 經濟環境雙豐收

精準農業技術體系

1.精準農業的基本技術

精準農業技術實際上就是一種以信息為基礎的農業管理系統,它利用傳感器及監測技術可以方便、準確、及時、完整地獲得當時土地的必要數據,再根據各因素在控制作物生長中的作用及其相互關係,迅速做出恰當的管理決策,進而控制對作物的投入和作業,針對大面積的土地決策,用衛星或飛機遙測,遙感圖像技術可能更經濟適用.現代信息技術在精準農業上的應用路徑是:應用地理信息系統將土壤和作物信息資料整理分析,製成具有時效性和可操作性的田間管理信息系統,在此基礎上通過全球定位系統、遙感技術以及計算機自動控 制技術,按每一地塊的具體條件,調節資源的投入量,達到增加產量、減少投入、保護農業資源和環境質量的目的;在農田經營管理決策上可根據不同情況選擇“以單純獲取高產”、“以適量投入,獲取較好經營利潤”、“減少資源消耗,保護生態環境”等多種不同優化目標.

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RS技術

2.遙感(Remote Sensing,簡稱RS)技術

衛星遙感技術的主要作用是採集信息,對異常的作物生長狀況和產量的變化提供早期預測,以便及時調整美國的農業政策和戰略(如調整農產品價格等),使美國農場主得到最大的利益,同時對國際糧食援助提供參考.

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GIS技術

3.地理信息系統(Geography Information System,簡稱GIS)

地理信息系統可以比喻為精準農業的大腦,精準農業的技術核心是地理信息系統,應用該系統可以將土地邊界、土壤類型、地形地貌、灌水系統、歷年的土壤測試結果、化肥和農藥等使用情況以及歷年產量結果做成各自的地理信息系統圖管理起來.通過歷年產量圖的分 析,可以看出田間產量變異情況,找出低產區域,然後通過產量圖與其他因素圖的比較分析,找出影響產量的主要限制因素,在此基礎上制定出該地塊的優化管理信息系統,用於指導當年的播種、施肥、除草、防治病蟲害、中耕、灌水等管理措施.同時,當前的各項管理措施又作為一個新的地理信息系統圖層儲存起來,用於下一季作物管理的決策參考.地理信息系統在精準農業技術中主要用於建立農田土地管理、土壤數據、自然條件、作物苗情、病蟲害發生發展趨勢、作物產量的空間分佈等的空間信息數據庫和進行空間信息的地理統計處理、圖形轉換與表達等,為分析差異性和實施調控提供處方信息.

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GPS技術

4全球定位系統(Global Positioning System,簡稱GPS)

精準農業的關鍵技術之一是確定作業者或機器的瞬間位置,並將此信息轉變成計算機可接受的格式,其中最好的系統就是GPS.全球定位系統是1973年美國為改進原有的海軍導航衛星系統而研製的,它能準確地回答“我在哪裡”這個簡單的問題,其精度可精確到一顆玉米的距離,每一點採點時間只需5 S.全球定位系統採用了多星、高軌、高頻、測時一測距體制,實現了全球覆蓋、全天候、高精度、實時導航定位.

我國精準農業的重點發展方向

我國各地的自然條件、社會經濟條件差異明顯,農業生產水平差距較大,農業集約化總體水平較低。

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我國農業具有以下特點:

1)農業人口人均耕地面積小,僅為世界平均水平的1/5;低於印度、日本,同美國相差甚遠。

2)農業機械化水平低。每萬公頃拖拉機擁有量,僅約為世界平均水平的34.7%,甚至低於印度的水平。

3)化肥投入水平高。每公頃化肥投入量是世界平均水平的3.37倍,高於美國,但低於日本。

同農業發達國家相比,我國農業集約化水平較低,要實現現代化,應根據我國農業發展所面臨的資源環境問題,走具有中國特色的精準農業發展之路,實現我國農業的可持續發展。

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根據我國農業的特點,我國精準農業的發展方向應該從一下幾個方面來進行:

1、重點發展節水、節肥精準農業技術體系

重點發展節水、節肥精準農業技術體系, 實現精準灌溉, 提高水資源利用率; 實施精準施肥, 提高化肥資源利用率, 降低成本, 提高作物產量。目前, 我國農業仍屬於高耗、低效型農業, 而且我國又是個貧水國家, 水資源浪費嚴重, 農田灌溉水的有效利用率只有45%, 而先進國家達50%~70%。根據田間土壤水分情況實施精確灌溉, 最大程度地提高田間水分利用率是我國農業資源利用的重要方向。我國化肥利用率也相當低, 僅在30%~40%, 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糾正。氮肥損失率高達70%~80%, 浪費十分嚴重, 還造成環境問題, 肥料的增產效益沒能充分發揮, 養分管理和施肥技術方面研究基礎更是薄弱。實施精細農業, 根據田間土壤養分的變異, 精確施肥, 將會大大節省肥的用量, 減低投入。因此目前我們應該從養分、水分管理和施肥技術入手, 結合我國實際, 研究發展適合我國國情的信息化精細農業技術體系是當務之急。在項目上更多地開展節水、節肥、控制雜草與病蟲害的節約農藥措施的試驗研究, 積累經驗, 為全面實施精準農業提供科學基礎。

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2、發展精細設施農業

“設施農業”是指應用某些特製的設施來改變動植物生產發育的小氣候, 達到人為控制其生產效果的農業生產形式。

設施農業主要有:

1)設施種植業,如溫室栽培、塑料大棚栽培、無土栽培等;

2)設施畜牧業,如畜禽舍、養殖場及草場建設等。利用現代信息技術、生物技術和工程裝備技術,進行設施農業生產,即為精細設施農業。

我國精準設施農業跟西歐一些發達國家相比還有很大差距, 應加大推廣力度, 以增加農產品產出, 提高農產品品質, 同時應注意節約水、肥資源, 保護農業生態環境。

3、積極開展控制雜草與病蟲害的節約農藥措施的試驗研究以積累經驗, 為全面實施精準農業提供科學依據。

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4、開發精準農業的大腦- 管理決策支持系統

管理決策支持系統重點可在基於空間變量而製作的“田間處方”。

5、開發相應的田間信息實時快速採集的先進的傳感技術、生物信息模式識別技術、精準農業軟硬件系統的系統集成及先進的製造技術要同時起步。

基於作物光合生理生態與環境因子的動力機制的生長數值模型, 作為支持精準農業管理決策的核心控制系統等技術都是推動精準農業推廣應用必須開展的基礎研究。

精準農業技術被認為是21世紀農業科技發展的前沿,是科技含量最高、集成綜合性最強的現代農業生產管理技術之一。可以預言,它的應用實踐和快速發展;將使人類充分挖掘農田最大的生產潛力、合理利用水肥資源、減少環境汙染、大幅度提高農產品產量和品質成為可能。實施精準農業也是解決我國農業由傳統農業向現代農業發展過程中所面臨的確保農產品總量、調整農業產業結構、改善農產品品質和質量、資源嚴重不足且利用率低、環境汙染等問題的有效方式,將在世紀之交成為我國農業科技革命的重要內容。


“農業有料兒”是由北京紫荊創新農業研究院推出的自媒體平臺。北京紫荊創新農業研究院被稱為“中國首家農業問題解決機構”,被業內譽為“農業界的黃埔軍校”,以做教育培訓、項目對接、會議會展而聞名。推出此自媒體平臺,為大家前瞻農業新政、發佈農業權威知庫、輕鬆玩轉農業營銷。

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