精准农业技术范文

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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。

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[中图分类号] F323.3 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2017）01-0205-01

1 前言

国民经济的迅速健康增长，社会科学技术的不断创新和进步为当前农业技术的良好发展提供了较好的前提条件。农机合作社是已经具有了一定作业规模的专业化服务组织，积极开展相应的作业计划管理、作业进度管理、作业财务管理以及农机调度管理，对于当前农机化工作的需求进行有效满足，促进了农技工作的顺利进行。

2 农机服务合作社精准作业管理系统中的组成部分

2.1 农机作业地理信息

积极应用遥感技术，绘制出全色高分辨率的农区地图，并经过地面几何核准和定点测量工作，从而对全市地区的各种地面信息进行全面涵盖，主要包括了水利、农田、住宅区以及林地和道路等，这样能对城市全面总体的规划和管理工作提供良好前提。通过农机作业地理信息的收集和整理，能够对当地各项土地情况进行全面浏览。

2.2 机耕田管理

在农机合作社的管理区域内，对于小麦和玉米等粮食作物的机耕田信息进行全面的收集和整理，并做好相应的信息管理工作，同时还需要针对各个县、区、乡镇的粮食作物布局以及生长情况进行全面了解和掌握。

2.3 加油站管理

通过GIS地图，能够针对农机合作社内部区域中的加油站进行重点标识和管理工作，相应的建立起加油站自身的档案库，为农机设备提供良好的服务。加油站管理工作中需要对各个加油站的数量和位置进行确定，相应还需要为农机设备的跨区操作提供一定参考。

2.4 维修点管理

在地图绘制完成的基础上，还需要针对区域内的农机设备维修点进行全面的标识和管理，这样能够建立起全面的档案库，和加油站管理工作一样，能够为农机设备的使用提供良好的保障服务。

2.5 服务区管理

需要针对农机合作社进行集中有效管理，这其中主要包括了农机设备、农机设备作业能力以及作业范围，同时还需要针对农机设备的服务社进行有效的管理，制定出全面的布局图，这样能够将农机设备的信息进行良好的交流和对接，这样能够对服务区域内部的信息服务进行全面覆盖。

2.6 农机具管理

在农机合作社的服务区域中，针对不同种类的作物进行全面有效的管理，从不同作为生长过程中需要的农机设备入手，设立起全面的农机具档案库，针对农机具的实际使用信息情r，进行全面有效的记录和整理，主要包括农机具的种类、数量、新增数量、维修信息、分布信息以及更新信息和使用时间等。做好农机具的管理工作，能够为农机作业的全面使用发挥良好作用。

3 精准农业技术在农机合作社作业管理中的应用

3.1 积极开展农机作业计划管理工作

农机作业具有较强的时效性，但是因为农机作业供求的信息在的过程中能使用的渠道有限，这样导致农机资源的调配工作存在着一定的不合理。针对这种情况，需要积极开展农机作业计划管理工作，首先需要针对农户的种植情况进行全面了解，并针对农业生长的关键时期中使用农机作业的情况进行全面掌握，当这些信息汇总之后，积极结合农机数量和作业能力，制定出合理有效的农机作业计划，从而有效促进农机作业的良好进行。

3.2 加强农机作业的进度管理工作

在开展农机作业的过程中，需要对农机设备作业的进度进行全面有效的控制和管理，这样才能够有效实现农机作业的实际效果。从农机作业的进度出发，能够积极开展后续的农机调度和跨区作业工作，这样能够有效提升农机作业的效率。在开展农机作业的过程中，针对农机服务组织系统平台中的信息进行全面汇总，并按照一些区县、市级管理部门的要求，建立起良好的农机作业进度管理体系。

3.3 不断加强技术推广培训工作

积极加强农机技术的推广和培训工作，对于有效提升农机设备的使用效率，促进农机作业取得良好的发展成果具有积极作用和效果。想要积极加强农机技术的推广和培训工作，首先需要提高认识，加强农机推广服务力度，认真贯彻自治区、州、县农业、农村工作及农机工作会议精神，推广中心紧紧围绕县农业农村工作会议部署，牢牢确立“农业生产，农机先行”工作思路，狠狠抓住全程机械化这条主线，扎实开展各项工作。针对农机具的冬修、检验，新机具、新技术的引进、推广等工作中，进行全面有效服务管理。其次，加强培训及科普宣传，促进春耕备耕工作，积极组织农机技术人员深入到农机户家中，及早对投入农田作业机具的技术状况、配套情况进行调查摸底、登记造册，并派技术人员进行现场技术指导、帮助检修。再者还要积极抓好农机新技术推广和农机标准化作业工作，积极开展农机田间作业质量为重点，切实采取有效措施保证农机标准化作业。

4 结束语

农业技术，在当前的农业生产工作中具有十分重要的地位和作用，能有效提升农业生产效益，促进农业经济的良好发展。将农业技术积极投入到农机合作社之中，加强农机作业的管理工作，能够起到良好效果。加强精准农业技术在农机合作社作业管理中的应用，需要积极开展农机作业计划管理工作，加强农机作业的进度管理工作，同时还要不断加强技术推广培训工作。

参考文献

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随着社会经济的快速发展和农业地位的提高，现代信息技术在精准农业中得到广泛应用。现代信息技术与农业技术的有机结合一方面可以提高农作物质量，另一方面可以减少化肥对农作物的污染，从而在改变农业生产方式的同时弥补精准农业发展的不足。

1精准农业技术体系

现代通信技术作为现代农业体系的重要组成部分，其在精准农业中的应用主要表现在农业物联网中的应用[1]。农业物联网的最大特点是可以借助计算机联动报警，其外在表现形式是利用传感器数据采集系统将视频、温度、土壤有机物等的数据进行采集，以计算机网络信息平台绘制数据的最大值和最小值，并分别绘制最大值和最小值之间的频数分布直观平面图，观察频数分布状况，最终确定合适的数值和报警值，相关技术人员就可以根据事先确定好的数值和报警值在计算机中安装联动报警装置。比如，农作物的生长状况会随着时间的长短、温度的变化、天气以及土壤影响农作物的质量。因此，技术人员就可以利用棚内气候条件通过温度传感器向联动报警器传输信息参数，向管理电脑发送农作物的实际生长情况，如果温度过低或者温度过高就会导致农作物面临死亡的危机。一旦触发报警装置农作物技术人员就可以在计算机界面上调整棚内温度，无需工作人员在现象进行温度控制，不仅可以节约成本，还大大提升了工作效率。在这一过程中涉及的技术包括定位技术、传感技术、遥感遥测技术、数据库技术、无线通信技术等，这些技术组成了精准农业的技术体系。

2精准农业对无线通信技术的要求

现阶段无线传输标准和方式主要包括：IrDA、WiFi、Bluetooth、Zig-Bee等短距离无线通信技术及GPS、卫星遥感等远距离无线通信技术。由于精准农业自身的特点，其对通信技术有一定的要求。主要归纳为以下几点：其一，实时性。可以在规定时间内接受到需要的信息和数据资料，但是这些信息和数据资料并不是连续不间断地传输，而是非连续性。其二，相互性。所谓相互性是指节点之间可相互交换数据。其三，可使用语音业务。其四，集成节点。无论是采集数据资料还是实时监控，都可以在无线通信领域中得以实现。其五，拓扑结构。采用树桩网络，增加采集点。综合以上技术和要求，可以在无线通信领域全方位、多角度地分析精准农业的优点和缺点。

3无线通信技术在精准农业中的应用

3.1短距离无线通信技术

1）所谓IrDA通信技术是指借助红外线在计算机系统中展开点与点的数据传输活动。这种无线通信技术具有成本低、安全指数高等特点，但是IrDA是一种视距传输，如果在数据传输过程中没有校对设备或者通信设备没有对准的话，就会数据传输的安全性。另外，这种技术具有局限性，即只能在相互通信的两台设备之间展开数据传输活动，不利于在大型农业中的推广与运用。

2）WiFi）无线通信技术。这种技术是以太网的一种无线扩展，能以最高约11Mbps的速度接入WEB。该技术具有覆盖范围广、速度快等特点，但是其安装过程较为复杂、成本较高。3）蓝牙通信技术。该技术的数据传输频段为全球通用的2.4GHzISM频段。能够在规定的传输时间内提高传输速度，实现双赢。但是这种技术与WiFi无线通信技术一样，其运输成本较高，且在数据传输过程中容易被其他信号干扰。4）ZigBee无线通信技术。该技术的传输频率为2.4GHzISM频段，数据速率为20～250Kbit/s，最大传输距离为75m[2]。这种技术具有成本低、性能高和低功耗等特点，但是其数据传输速度较低。

3.2远距离无线通信技术

远距离无线通信技术主要把包括GPRS网络系统和卫星遥感技术。

1）GPRS技术属于移动通信技术领域的重要组成部分之一，无论是在数据传输方面还是在技术处理方面，都具有明显的优势[3]。①随着社会经济的快速发展以及现代信息技术发展脚步的加快，目前，GPRS技术是现有GSM网络系统（3G）向移动通信（4G）演变，并在不断调整和优化网络结构中加快了信号覆盖速度和数据运行速度。其网络覆盖信号基本不存在“盲区”这一说。②理论数据传输速率可高达171Kbps。如果将GSM技术进行综合改造，可以为社会提供384Kbps带宽的广域数据通信服务。③登录时间短。由于GSM技术具有速度快、传输效率高、等待接入时间短等优势，在精准农业中得到广泛推广与应用。根据实践表明，在接入网络到登录成功所花费的时间不超过两秒。除此之外，该技术还具有实时提供在线功能。用户可以在第一次登陆之后通过记住登陆密码功能节约下一次登陆时间，且长期在线，不会被迫下线。这样不仅可以为用户提供便利，还可以促使网络管理更加简单、快捷。该技术的运行模式主要是根据流量计费为主，无论是用户接受资料或者发送数据包，都是根据数据包的数量和占用资源的流量计费。根据实践表明，GPRS的上述优点特点一般适用于间歇性、突发性、频率性、小流量的数据传输。与此同时，改技术也使用与大流量的数据传输，尤其适用于现代精准农业领域。全球导航卫星体系是我国农业生产中应用最为普遍的一个系统，我国现代化农场中大部分安装了GPS系统的联合收割机。联合收割机作为作业机械中的一种，不仅可以促使GPS精准定位的实现，还可以帮助农业生产者快速有效地计算出农作物的产量数据，农场主根据有效完整的产量数据利用计算机加工、分析、整理数据信息，从而在计算机中呈现出一幅彩色的图形，为构建农业信息化技术提供理论基础，最终达到农业生产的自动化、信息化的目的[4]。

2）卫星遥感技术。该技术主要是通过卫星的传感器测得目标物体的信息数据，再通过处理系统对所获得的目标信息数据进行分析、判读，识别改目标的通信技术。换而言之，遥感技术主要依托于超高的分辨率传感器对目标实现探测的目的。利用遥感技术对不同的农作物生长期实行全方位、多角度的监控，目的是为了避免农作物“被虫吃”的现象。传感器、指挥体系、载体是组成遥感技术的三大成分，指挥体系、传感器、载体与GPS系统的组合可以提升农机技术水平，不仅可以确保遥感技术数据的精确度，还可以降低农作物遭受自然灾害破坏的影响[5]。该技术覆盖的信息量较大、处理信息数据的速度快、分辨率高，因此将其引入精准农业领域，可以提高收集相关信息数据的速度以及数据信息的精确性和完整性。

4结束语

精准农业的发展需要科学技术作为支撑，促使精准农业向现代高科技农业方向发展。纵观我国的农机技术水平还不够成熟，还需要国家加大对信息化农业技术的投入力度，相关技术要利用远程技术加强对农作物的有效检测，为促进农机新技术的发展提供技术和理论基础，最终实现信息技术在精准农业中的推广。

作者:肖维 张阔 单位:西北民族大学

参考文献：

[1]李晋，楚栓成.浅谈几种短距离无线通信技术在精确农业中的应用前景[J].电子世界，2013(11)：78-79.

[2]姜立明，庄卫东.ZigBee/GPRS技术在精准农业中的应用研究[J].农机化研究，2014，36(4)：179-182.

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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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[13]宁建.智能化精准农业装备的发展趋势[J].机电产品开发与创新，2011，（03）：77-79.

篇5

关键词：

信息化时代；农业经济；数据统计；标准化

一、引言

农业作为我国重要的产业，是经济发展、社会安定、国家自立的基石。在农业经济发展过程中，农业经济数据统计工作就显得尤为重要。农业经济数据统计通过标准化指标的构建和标准化统计步骤的实施来完成的。在信息化时代，通过大数据的快速处理和信息数据化详细全面探究农业经济数据统计的标准化问题，了解当前农业经济数据统计面临的问题和其未来在标准化道路上的发展趋势，为农业经济发展提供可靠的分析性数据，是非常有必要的。

二、农业经济数据统计标准化现状

（一）农业经济数据统计体系精细化水平不高

对于任何行业的数据统计进行体系把握和控制时，必然涉及到统计标准的选择上来。对于农业经济数据统计而言也不例外，由于农业统计的发展处于从传统型向信息化转变的时代，其精细化水平仍有待提升。首先，在我国统计局公布的行业划分标准方面，农业属于农、林、牧、渔业中的一类，并包含农业服务业及其他农业服务业，但是在统计体系精细化管理过程中，对于复合行业即可能包含农林牧副渔业中一个行业或者多个行业的统计信息划分就不够清晰，可能会导致在农林牧副渔业中的统计信息存在交叉及数量关系方面的不准确，当前有关农业统计并没有对这复合行业进行详细划分和规定，可能会存在复合行业的统计信息缺失及错配的情况。其次，农业经济数据统计体系的建立是通过历史经验的不断完善和修正而得，这使得农业经济数据统计体系中仍然保留着很多传统过时统计方式的影子，很多方式方法在实际工作中已经可以被先进的设备设施所替代，而传统的一些统计方法可能存在人工成本较高、准确性较低等缺点，不利于提升农业经济统计的准确性。如在实际工作中的农产品成本统计，就是采用的简均法统计小麦、玉米等农产品的各项直接和间接生产费用，即县级对各乡村调查户数据汇总，以各户的实际播种面积为权重进行加权平均；省市级采取简单算术平均办法来进行汇总。如果遇到调查户数据记录不准确，就容易造成信息失真，影响统计结果。

（二）农业经济统计数据从收集到传输缺乏专业性

由于农业经济作物种类繁多，不同种类的经济作物收集的不同也为农业经济统计带来了一定难度。当前，农业经济统计数据在收集环节到传输环节由于信息量大、种类多，农业经济统计面临着专业性较弱的问题。首先，在收集阶段，由于统计抽样的方式选择需要根据不同情况进行确定，由于种类过多，在统计抽样时，如何选择抽样方式仍是一个重要的问题。抽样方式是否准确直接影响到最终呈现出的数据的准确性和完整性。随机抽样方式在统计工作中是非常普遍、操作也是较为简单的一种方式，但是在农业统计时却并非特别容易进行。这和农业统计的特性有一定的关系，农业经济统计的一般是生鲜制品，对农产品进行定性和定量分类较难，在统计过程中随机的方式虽然可以减少工作量，但也容易使得统计数据的准确性下降，这不符合大数据时代对于大规模数据准确性的要求。其次，在数据传输阶段，过去由于信息化水平较低，统计数据一般由村开始层层上报，下层人员有关统计知识的水平较低，数据的传输多采用报送纸质资料、电话汇报等方式，这容易造成数据传输过程中的二次差错，同时这些差错也很难在后续的复核、处理过程中被发现，最终这些差错就会扩大数据的误差率，造成农业经济统计数据的可用性降低。我们在实际工作中常遇到此类问题，农业部农业综合统计中的农村经济基础资料卡片的统计就是由县级信息员报送，省市级信息员逐级汇总，层层上报，上报过程中，如果每一环节出现差错就会增加下一步的复核难度。

（三）农业经济数据标准化处理水平偏低，缺乏可信度

农业经济数据在经历过收集、传输之后必然面临着数据标准化的处理问题，只有进行有效数据处理和加工，数据才具有较高的可视化，才可以被加以有效利用，从而提升农业经济数据信息的可信度。但是当前，在农业经济数据标准化处理方面，我们仍然面临着处理水平不高的问题，最终导致农业经济数据的信息可信度欠缺。首先，部分农业经济数据的标准化处理仍然较为落后，统计分析手段仍然停留在简单的汇总、平均方面，未对数据的深层次关系进行挖掘和分析。简单的数据统计手段对于简单分析农业问题具有重要意义，但是随着精细化生产的不断发展，如何对现有农业经济统计数据加以利用，指导并促进未来农业生产便成为关键性难题。其次，统计部门也需要找寻不同类型的统计数据之间的关联性和因果原因，通过数量关系分析可以适时实现统计的最终目的预测未来事项发生的可能性和发生规律轨迹。当前有的统计部门的人员构成仍然较为传统，难以负担负责的统计数据分析和处理问题，也难以对未来趋势进行准确预判。这也使得统计数据虽然已经存在，但是能够用好、用对统计数据的人员不多，难以将一手数据转换为具有真正经济价值的统计数据信息。为解决农业经济信息统计标准化，陕西省农业调查总队几年前就建立了覆盖全省农村的统计调查网络，设立了一套科学的农村统计调查方法制度和组织管理制度，培养了一支高素质的农村统计调查队伍，建成了农村统计调查信息网络体系，调查手段日益现代化。实时了解掌握农业和农村经济的运行情况，分析判断形势，及时、准确反映和监控全省农村社会经济指标。

三、信息化时代农业经济数据统计标准化发展趋势

（一）农业经济统计制度与统计标准化要求的不断协调，促进指标体系精细化

当前，农业经济统计制度与统计标准化水平仍然不高，为了促进信息化时代农业经济数据统计标准化，需要加强农业经济统计制度与统计标准化要求的协调，促进指标体系的精细化和完善化。首先，农业经济统计制度不单指一项制度，而是指一套全面的从指标制定到指标实施、数据收集传输处理等全面的数据统计指导规范。统计标准化需要符合基本的统计制度规范要求，并利用现代化分析手段和方式对统计标准化指标进行确定以协调其与农业经济统计制度之间的关系。其次，过去的农业经济统计存在指标过于粗放化的问题，不利于统计数据的精细化收集和处理工作，因此对于农业经济统计过程中所涉及的指标应当进行细化和详细解释定义，确保指标体系精细化也为后期收集数据、处理数据扫除一定的障碍。除此之外，对于复合领域的经济统计问题要把握复合行业的经济实质，根据有关规定进行指标和实际的对应。对于不确定统计指标项目的内容，可以向有关统计单位进行咨询汇报以确定统计指标运用的合理性和有效性。

（二）加强农业经济统计数据收集的专业化，强化统计信息传输的数字化管理

想要改变当前农业经济统计数据收集专业化水平不高、数据收集缺乏专业性的问题，要不断加强农业经济统计数据收益的专业化能力，强化统计数据信息在传输过程中的数字化管理进程，提升信息化时代农业经济数据统计标准化发展质量。首先，在数据收集方面，需要确定准确的总体、样本等基本概念信息，在选择抽样方式时需要结合现实情况并进行误差可能性分析。通过选择合理的抽样方式既可以保证统计抽样的准确性和有效性，也可以节约成本、减少统计工作的成本。其次，在进行数据收集过程中，也需要加强对于基层统计人员的统计基础知识培训工作，提升统计专业水平确保统计数据的准确性和专业性。除此之外，农业经济统计数据的传输也需要逐步改变传统模式，利用新技术新手段新方法，提高数据传输的准确性和时效性。传统的纸质材料报送方法虽然仍具有一定意义，但是面对大规模大批量的统计数据，传统纸质材料报送方式既不利于数据的快速传输和处理，也不利于数据的保存和留档。在信息化时代，互联网和云内存的兴起使得电子信息化数据传输和存储成为趋势，在这种情况下，农业统计部门也应当与时俱进，通过不断完善数据传输系统，来保障数据传输和存储的安全性和准确性。

（三）提升农业经济统计数据标准化处理水平，全面提高统计信息可用性

提升农业经济统计数据的标准化处理水平，对于全面提高统计信息可用性起到了极其关键的作用。而农业经济统计数据标准化处理水平的提高，也是信息化时代农业经济数据统计标准化道路上的重要发展趋势。首先，在农业经济统计部门可以通过招聘一些具有较强经济学和农业复合学历背景的人才来从事农业经济统计工作，人才引进政策也会在短时间内提升从事农业经济统计数据标准化处理人员的知识水平和专业能力。而内部培训机制的完善也有利于提升现有职工的统计业务水平。内外部员工水平的整体提升会促进信息化时代农业经济数据统计的标准化处理水平。其次，通过完善农业经济统计数据标准化处理系统也可以通过不断磨合、系统升级来提升计算机时代的信息处理准确性。在未来，农业经济数据的处理不单单局限于简单的数理统计方面，还可以利用现有统计数据来对未来情势进行预测。通过多种模式来提升数据处理水平，可以全面提高统计信息的可用性。除此之外，在进行标准化数据处理过程中，也需要考虑前期统计数据收集、传输、存储过程中产生的误差，确保统计结果在可行的置信区间。通过以上的举措可以逐步提升信息化时代的农业经济统计数据的处理水平，最终实现统计结果的可用性和有效性，促进农业经济的精细化发展。

四、结语

随着我国科学经济水平的全方面发展，数据统计工作的作用也愈加凸显。对于信息化时代农业经济数据统计而言，标准化的统计体系、专业化的数据收集手段和方式、非传统的信息传输模式和标准化处理方法都对提升统计信息的可用性起到了重要作用。只有通过不断试错和吸取世界先进经验，才能最终总结出一套符合我国发展需求，适合我国基本现状的农业经济数据统计标准化体系和方法，为我国农业经济发展做出重要贡献。

作者：王艳荣 单位：陕西省农业展览馆（陕西省优质农产品开发服务中心）

参考文献：

[1]陈茹.我国乡镇(街道)图书馆统计标准化建设研究[J].图书馆工作与研究,2015(02).

篇6

遥感可为精准农业提供以下两类农田与作物的空间分布信息：一类是基础信息， 这种信息在作物生育期内基本没有变化或变化较少，主要包括农田基础设施、地块分布及土壤肥力状况等信息；另一类是时空动态变化信息，包括作物产量、土壤熵情、作物养分状况、病虫害的发生/发展状况、杂草的生长状况以及作物物候等信息。

1.基础信息获取

（1）农田基础设施调查。

（2）地块分布调查。

（3）土壤状况调查。

2.时空动态变化信息的获取及利用

（1）指导农田灌溉。

（2）指导施肥。

（3）指导病虫害防治。

（4）指导杂草控制。

（5）指导作物收获。

限制遥感技术在精准农业中进一步应用的主要因素如下：

（1）精度问题。

（2）时空精细度问题。

（3）信息熵问题。

（4）农田参数信息利用问题。

（5）非技术因素。

针对上面几个问题，遥感技术需要从以下几个方面进行突破，以满足精准农业的需求：

（1）新参数反演技术的研发。

（2）新数据的应用。

（3）多源数据整合。

篇7

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。

篇8

由黑龙江八一农垦大学、黑龙江省农垦科学院和黑龙江农垦总局友谊农场等单位合作的这一试验项目，近日已经作为“数字农业技术研究与示范”项目的重要组成部分，被科技部正式批准列入国家“863计划”。

国家“863计划”的具体安排是，从2004年开始，在友谊农场建立1万亩数字化农业技术示范区，应用精准农业技术和保护性耕作方法进行生产，其目标是比传统农业提高生产效率20%、提高经济效益15%以上，3年内辐射推广面积达到10万亩。

一场“重塑北大荒农业”的宏伟行动，由此拉开了帷幕。

在这里看到了明天的农业

2003年10月1日，记者随同黑龙江八一农垦大学教授、“数字农业技术研究与示范”课题组牵头人王智敏驱车600公里，专程来到友谊农场五分场二队查看大豆收获情况。

友谊农场是我国改革开放后，第一个率先引进当时具有世界先进水平的美国迪尔公司成套农机设备的农业现代化示范点，曾经创下了劳均生产20万公斤粮豆的劳动生产率，因而为黑龙江垦区乃至全国广大农村实现农业机械化和农业现代化起到了示范和推动作用。此次引进美国凯斯公司的精准农业关键技术与装备进行试验示范，也可谓重任在肩。

王智敏教授目不转睛地看着谷物联合收割机上的自动产量监测仪，当每公顷2400公斤的平均产量终于显示出来时，老教授深情地说道：“这一成绩是献给建国54周年的一份礼物。”

从表面上看，2000亩试验地块与其他地块没有什么区别。实际上，这里应用精准农业技术与装备进行的作业与传统的耕作方法已经有了根本区别。

作为数字化农业的核心成分，精准农业是综合应用现代化高新科技的高效农业模式。它把预先采集到的农田土壤和农作物生长环境、生长状况的地面和空间信息，经过专用的计算机软件进行处理，利用全球卫星定位系统对这些信息进行空间定位，利用智能化专家系统、决策支持系统和与之配套的现代化农业机械设备，准确地进行田间灌溉、施肥和喷洒农药等作业。

友谊农场五分场场长高文举指着架设在厂部办公楼上的全球卫星定位系统地面纠偏装置自豪地说：“方圆30公里都在它的监控之下。有了这一装置，我们农场的农业现代化可以说又迈出了一大步。”

精准农业“精准”在哪里

有关专家认为，实现农业的数字化和信息化，必须从精准农业技术起步，精准农业是未来数字化农业的雏形。那么，精准农业“精准”在哪里？

农作物的生长发育过程是以单体形式存在的，科学的管理方法应当考虑单体的生长发育要求，实施合理的需要物料量（如化肥、农药等）的投放，做到“按需分配”。传统农业受科技发展水平限制，田间管理均以地块为单元进行，难免造成施肥量超过需要量、过剩的肥料流失污染环境或是投入量低于需要量、影响作物产量潜力发挥的情况。

精准农业技术的核心是缩小管理单元面积，提高耕作精度，从根本上解决了传统农业的这个问题。其管理单元面积能够以米级计算，根据不同单元内的土壤和作物生长特性，确定物资的投放量，使农事操作做到定位、定量、定时。

实施精准农业技术的主要设备有：全球卫星定位系统接收装置；带有卫星定位接收器、天线和产量监测设备的谷物联合收割机和产量图软件；带有卫星定位接收器的土壤取样设备、土壤化验设备、地理信息软件；农业专家系统、数据库、决策系统软件和计算机硬件设备；带有卫星定位接收器、自动控制器的拖拉机、变量施肥播种机、变量喷药机等智能化自动控制的农业机械。

精准农业技术的发展首先得益于海湾战争后GPS军用技术的民用化。1993年，精准农业技术首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验，结果当年用GPS指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30%左右，而且减少了化肥施用总量，经济效益大大提高。

在发达国家，精准农作体系已经试验应用到小麦、玉米、大豆、甜菜和马铃薯的生产管理上。到1995年，美国约有5％的作物面积不同程度地应用了精准农业技术。近年来，不仅美国、加拿大、澳大利亚等发达国家对精准农业技术的应用非常重视，而且巴西、马来西亚等发展中国家也开始试验示范和应用推广。

推广数字农业必须依托“国字号”

由于数字化农业必须以高科技装备和大型农业机械为依托，投入成本高，目前人们普遍对其推广前景不抱乐观态度。对此，黑龙江八一农垦大学副校长汪春说，我国数字化农业的推广之路，关键在于实现国产化，降低投入成本。

我国是一个农业大国，推进农业的现代化，提高农业的竞争力对从根本上解决“三农”问题非常重要。

1999年～2003年，国家农业信息化工程技术中心在国家计委的支持下，率先在小汤山开展了精准农业的示范研究，在一些关键技术上取得了重要突破。经农业部批准并直接投资550万元，黑龙江八一农垦大学精准农业研究中心从2002年开始，在黑龙江垦区友谊农场进行精准农业田间试验示范，取得阶段性成果，农业数字化的研究和推广工作取得了良好的开端。

问题在于，整个项目实施过程中，进口成套机械设备耗资近五百万元，占该项目资金的90%以上。汪春说，设备投入过大，是制约数字化农业推广应用的重要因素，尽快实现国产化是必由之路。

可喜的是，经过了近十年的努力，我国在与数字农业相关的关键技术研究开发方面取得了一定成果。从2004年开始，黑龙江垦区自行开发研制的部分精准农业设备将被投入试验应用。

汪春表示，眼下我国实施精准农业技术应采取引进示范、消化吸收、创新国产化的技术路线，应因地制宜，分期、分批地推进，逐步提供生产服务。同时，从国际上成熟的变量施肥控制技术入手，自行研制配套的变量技术与装置和机具，使科研成果尽快转化为现实生产力，投入到农业生产过程中。

黑龙江农垦总局农机局副局长陈必安说，加快国产化步伐，一是要因地制宜，加强区域型精准农业技术国产化研究。二是要加速农业技术装备制造业如机械、电子、液压等行业的技术进步和革新，尽快生产出质量高、适用性强的国产精准农业技术设备，以满足不同农业区域的农业生产技术要求。三是要尽快使我国北斗定位系统投入民用，逐步消除对国外全球卫星定位系统技术和设备的依赖。

2004年春节刚过，黑土地上的积雪尚未融化，王智敏教授便匆匆赶往友谊农场部署今年的试验工作。“数字化会给北大荒农业插上奋飞的翅膀。”王智敏说，“随着数字化农业技术不断成熟，提高作物产量和降低生产成本还有很大的空间，综合经济效益将逐年增长。”

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中图分类号：S-0文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）09-0118-04

我国农业资源约束日益突出，农业生态环境退化加剧，化肥占农业生产成本25%以上，但利用率仅为30%～35%，远低于发达国家的50%～60%，不仅造成了经济上的巨大损失，更带来了严重的地下水污染和生态环境破坏。国内外研究表明，精准变量施肥可使多种作物平均增产8.2%～19.8%，降低总成本约15%，化肥施用量减少约20%～40%，土壤理化性质得到改善。因此，解决上述问题的最佳途径是大范围地推广应用按需变量施肥的精准农业和测土配方施肥技术。

1 精准农业及其在我国的实践与发展

精准农业[1～5]又称精细农业，它以信息技术为基础，根据田间每一操作单元的具体条件，定位、定时、定量地调整土壤和作物的各项管理措施，最大限度地优化各项农业投入的量、质和时机，以期获得最高产量和最大经济效益，同时兼顾农业生态环境，保护土地等农业自然资源。

精准农业技术是基于信息技术、生物技术和工程装备技术等一系列科学技术成果上发展起来的一种新型农业生产技术，由全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、网络化管理系统和培训系统等组成。其核心技术是“3S”（即RS、GIS、GPS）技术[6，7]及计算机自动控制技术。

遥感（RS）技术[8]的主要作用是农作物种植面积检测及产量估算、作物生长环境信息检测（包括土壤水分分布检测、水分亏缺检测、作物养分检测和病虫害检测）、灾害损失评估。地理信息系统（GIS）[9]是精细农业技术的核心。应用该系统可以将土地边界、土壤类型、地形地貌、灌溉系统、历年土壤测试结果、化肥和农药使用情况、历年产量等各种专题要素地图组合在一起，为农田管理提供数据查询和分析，绘制产量分布图，指导生产。应用全球定位系统（GPS）可以精确定位水、肥、土等作物生长环境和病、虫、草害的空间分布，辅助农业生产中的播种、灌溉、施肥、病虫害防治工作。另外，农机具上安装GPS系统还可以进行田间导航，实现变量作业。

我国在1994年就有学者进行精细农业的研究。国家“十五”科技战略重点将发展精准农业技术、提高农业生产水平作为重中之重，并首次在“863”计划中支持研究机构进行精准农业技术自主创新。目前一些地区已经将精细农业引入生产实践中，在北京、上海、黑龙江以及新疆一些地区建立起一批精细农业示范基地，并取得了可观的经济效益。

2 国内精准农业技术研究现状

从技术角度来看，完整的精细农业技术由土壤及作物信息获取、决策支持、处方生成、精准变量投入四个环节组成（图1）。信息获取技术、信息处理与分析技术、田间实施技术是精准农业不可或缺的组成部分，三者有机集成才能实现精准农业的目标。

图1 精准农业（PA/PF）技术组成

2.1 土壤及作物信息获取[10，11]

由全球卫星定位系统（GPS）获得的定位信息、遥感系统（RS）获得的遥感信息和基础、动态信息构成了农业生物环境监测数据信息。

2.1.1 土壤环境信息的获取 （1）土壤养分信息的获取：土壤养分的快速测量一直是精准农业信息采集的难题。目前主要的测量仪器一是基于光电分色等传统养分速测技术的土壤养分速测仪，其稳定性、操作性和测量精度虽然尚待改进，但对农田主要肥力因素的快速测量具有实用价值。如河南农业大学开发的YN型便携式土壤养分速测仪[12]，相对误差为5%～10%，尽管每个项目测试所需时间仍在40～50 min，但较传统的实验室化学仪器分析在速度上提高了20倍。二是基于近红外（NIR）多光分析技术、极化偏振激光技术、离子选择场效应晶体管（ISFET）集成元件[13，14]的土壤营养元素快速测量仪器，相关研究己取得初步进展，有的已装置在移动作业机上支持快速信息采集。

（2）土壤水分信息的获取：土壤水分的测量是精细农业实施节水灌溉的基础。目前常用的水分测量方法有基于时域反射仪（TDR）原理的测量方法、基于中子法技术的测量方法、基于土壤水分张力的测量方法和基于电磁波原理的测量方法[15]。

（3）土壤电导率信息的获取：土壤电导率能不同程度地反映土壤中的盐分、水分、有机质含量、土壤质地结构和孔隙率等参数的大小[16，17]。有效获取土壤电导率值对于确定各种田间参数时空分布的差异具有重要意义。快速测量土壤电导率的方法有电流-电压四端法和基于电磁感应原理的测量方法。

（4）土壤pH值的获取：目前适合精细农业要求的pH值检测仪器主要有光纤pH值传感器和pH-ISFET电极[18～21]。光纤pH值传感器虽然易受环境干扰，但在精度和响应时间上基本能满足田间实时快速采集的需要。基于pH-ISFET电极的测量方法具有良好的精度和较短的响应时间，但易受温度影响，需要温度补偿，且电极的寿命较短。

（5）土壤耕作层深度和耕作阻力：圆锥指数CI（Cone Index）可以综合反映土壤机械物理性质，表征土壤耕作层深度和耕作阻力[22]。圆锥指数CI是用圆锥贯入仪（简称圆锥仪）来测定的。圆锥仪的研制工作不断发展，从手动贯入到机动贯入，从目测读数到电测记录，出现了多种多样的圆锥仪。

2.1.2 作物生长信息的获取 作物生长信息包括作物冠层生化参数（叶绿素含量、作物水分胁迫和营养缺素胁迫）、植物物理参数（如根茎原位形态、叶片面积指数）等。作物长势信息是调控作物生长、进行作物营养缺素诊断、分析和预测作物产量的重要基础和根据。主要方法有三种：一是从宏观角度利用RS遥感的多时相影像信息研究植被生长发育的节律特征[23]。二是在区域或田块的尺度上，近距离直接观测分析作物的长势信息。三是基于地物光谱特征间接测定作物养分和生化参数。

2.1.3 病虫草害信息的采集 病虫害和杂草是限制农作物产量和品质提高的重要因素，及时、准确、有效检测病虫害的发生时间、发生程度是采取治理措施的基础。目前，病虫草害信息的自动快速采集主要是基于计算机图像处理和模式识别技术，以研究植株的根、茎、冠层（叶、花、果实）等的形态特征作为诊断判读的目标。主要分析方法有光谱特征分析法、纹理特征分析法、形状特征分析法等[24～29]。

2.1.4 作物产量信息的获取 获取作物产量信息是实现作物生产过程中变量管理的重要依据。国际上已商品化的谷物联合收割机产量监视系统主要有美国CASE IH公司的AFS（advanced farming system ）系统、英国AGCO公司的FieldStar系统、美国John-Deree公司的Greenstar系统、美国AgLeader公司PF（precision farming）系统及英国RDS公司的产量监测系统等[30]。这些系统具有功能较强的GIS综合功能，能自动完成产量监测和生成产量分布图。我国谷物产量测产系统的研究起步较晚，目前尚在研制中。

2.2 决策支持与处方生成

分析决策系统[31]主要包括地理信息系统（GIS）、作物生产函数或生长模型和决策系统三部分，决定变量施肥效果[14]。

地理信息系统（GIS）用于描述农田属性的空间差异和建立土壤数据、自然条件、作物苗情等空间信息数据库，进行空间属性数据的地理统计。它主要应用于离线的处方控制方式中，而在实时控制模式中没有使用的必要。

作物生产函数或生长模型是生物技术在农业实际生产中的应用。它将作物、气象和土壤等作为一个整体进行考虑，应用系统分析的原理和方法，综合农学领域内多个学科的理论和研究成果，对作物的生长发育与土壤环境的关系加以理论概括和数量分析，并建立起相应的数学模型。该模型描述了作物的生长过程及养分需求，是变量施肥决策的根本依据。

决策系统根据农业专家长期积累的经验和知识或GIS与作物生长模型的组合分析计算[11]，这些存储在GIS系统中的数据信息经由作物生产管理辅助决策支持系统，最终生成具有针对性的优化了的投入决策及对策图，即进行时、空、量、质全方位的田间管理实施处方图，得到施肥的处方图（离线形式）或具体的施肥量（在线形式），并将其存入存储卡或者数据库中，供施肥作业使用。

2.3 变量投入技术

由配套农业设施设备（ICS农机装备和VRT变量投入设备）组成调控实施系统，经全球卫星定位系统GPS定位，在田间管理处方图的指导下实施精细控制，田间实施的关键技术是现代工程装备技术，是“硬件”，其核心技术是“机电一体化”。田间实施技术应用于农作物播种、施肥、化学农药喷洒、精准灌溉和联合收割机计产收获等各个环节中。

3 国内精准农业发展对策

3.1 宣传普及，提升对精准农业的认识

精准农业技术本身能带来可观的经济效益和社会生态效益，同时对提高农民收入、减少农民劳动强度、改善环境质量等有非常重要的作用。

精准农业技术的推广应用涉及精准农业技术本身的发展、农业机械化水平、农业技术培训、农民承担生产风险的能力等，其中农业技术培训是推广应用过程中的关键。由于农民获得信息的渠道有限，只有通过农业技术培训，农民才能认识到精准农业技术的优点并在技术培训过程中掌握这项技术，精准农业技术才能在生产实践中大范围地推广应用。

3.2 完善精准农业的配套技术

通过测土配方和相应的变量施肥技术，改变农民传统施肥观念，根据土地的肥力现状按需变量配合施用肥料，提高肥料利用率，减少面源污染，增产增收。

做好精准农业资料收集和信息标准化工作，应用3S技术建立农作物品种、栽培技术、病虫害防治等技术信息网络以及农业科研成果、新材料等科研信息网络，实现农业资源的社会化、产业化。

3.3 选准适合国情的精准农业项目

我国大部分地区尤其是较落后地区的农村承包地普遍处于碎片化状态，难以支撑起发展精准农业的要求，必须通过土地流转达到规模经营的效果。

另一方面，随着农村市场化和产业结构的调整，在垦区农场（如黑龙江大型农场、新疆建设兵团）和大面积作物生产平原区建立“精确施肥”技术示范工程，或联合一些高效益企业（烟草企业、中药材企业等）带动“精确施肥”的发展是结合中国国情发展精确施肥的有效途径。

4 结束语

精准农业的发展在我国尚处于起步阶段，面临诸多问题与困难。而且我国土地相对分散，技术落后，环保意识不强，在相当长的时期内仍然是小农经济占主导成分。因此建立一个集资源化、信息化、知识化、生态化于一体的全方位生态系统，走具有中国特色的精准农业发展之路，是我国农业发展的必然。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》中明确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，精准农业对提高我国农业现代科技水平具有重要作用，具有广阔的发展前景。

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篇10

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。

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篇11

精准农业是基于现代农业空间信息管理和变异分析的物联网操作技术。根据土壤肥力和作物生长的空间差异，定量诊断耕地作物，充分认识农作物生产地的生产力空间差异，管控对农作物的投入，提高常量，平衡土地生产力，实现量化管理的准确性，提高农业资源利用率，促进我国环境可持续发展。传统农业的改造的加速依赖于农业物联网技术的进步，农业各种生产方式的生产效率和农业各类资源的利用效率也因此得以提高，农业生产及农业管理水平得以改善，传统粗放型农业向现代智慧型农业的转变也得到了有效的推动[1-2]。在现实中，最大程度地提高农业和农业生产力，为我国农业实现优质、高产和可持续有效的发展。

1目前我国物联网精准农业发展存在的问题

1.1物联网专业技术问题

1）物联网网技术于现在而言是一个相对新兴的名词，物联网精准农业的技术处于发展阶段。2）精准农业物联网建设的管理系统、作物端的传感器等器械的稳定性、准确性等方面质量参差不齐。3）世界上至今都没有完备的标准体系，这是物联网精准农业发展的大阻碍。4）IP地址不足。物联网精准农业要将作物、监控设施、人都连接起来，就要有充足的IP地址，IP不足已经成为物联网精准农业发展的瓶颈。

1.2复杂的地形使适宜的物联网体系难以建立

1）我国国土面积960万km2，地形条件差异大，为精准农业物联网技术的推广带来环境上的困扰。2）东西经、南北纬跨度大，气候差异明显，使我国不同地区的不同自然灾害难以控制与预防，物联网精准农业的体系就不能从一而终。

1.3物联网精准农业的受众问题

1）经济发展滞后制约了农民文化水平、科技素养的提升，延后了精准农业的操作技术接受且能操作的时间。2）贫困往往使农户会对新兴技术持怀疑态度，不敢冒险，使物联网精准农业的新型农业操作技术内在需求降低。

1.4农业经营模式与精准农业的建设条件冲突

1）物联网精准农业推行规模化、智能化，导致我国部分地区农田分散，导致与物联网技术设施的开展条件冲突。2）旧有的农业经营模式制约了农业生产力的提高，受众收入提高与经济发展速度不相适应，造成劳动力外流。

1.5物联网精准农业技术研发与推广成本不足

1）国家对精准农业技术的研发投入与对农民补贴不足，发达国家对这方面投入达到0.6%～1.0%，我国在这方面的投入远远达不到高新技术的发展要求。2）有关部门对新兴农业操作方式采用观望态度，不敢或对该技术的推广持犹豫态度。

2我国物联网精准农业发展问题的对策

2.1因地制宜应用物联网精准农业技术

针对我国地形、气候差异，可以将物联网精准农业其分为三种模式：1）发展3S技术，大力推动走大型机械—模型之路，发展与诊断相结合的精准农业[3]。2）开展以GIS技术为操作的基础、将小地块为生产单元的精准农业。3）针对气候恶劣的干旱地区和污染较为严重地区，可以发展设施种植业。

2.2构建互惠互利的物联网商业模式

1）构建各式各样的互惠互利的物联网商业模式，市场机制是推动该种农业操作方式的最大动力。2）可以通过租赁或出售服务减少物联网精准农业的投入，通过后期提取农民营业利润，前期免费使用技术设施来减轻农民担忧。

2.3强化政府对于精准农业推广的导向作用

1）确保发展精准农业需要的充足资金、人才等硬性保障。2）地方政府要以坚定的态度推广物联网技术，制定各项政策，落实到位，鼓励发展物联网农业，加快实现农业现代化的步伐。

2.4加强对精准农业示范区的建设

1）在保证农业示范区发展质量的同时，增加物联网精准农业示范区数量，加强对示范区建设。2）增强各示范区间的技术交流与合作，促进各个示范区间的共同发展。

2.5提高精准农业的受众的科学文化素养

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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。