“精细农业”的实践与农业科技创新

宋国华

摘要：随着社会经济的不断发展，信息化技术推动人们科学的利用资源潜力，发展节本增效的生产方式控制，改善和保护生态环境，并突破传统的农业经营模式和观念，将具有创新意义的技术思想融入到农业生产中去，完成农业精细化经营控制。因此，作者认为采用“精细农业”或“精细农作”译名来表达当前实践的这一技术思想的内涵可能更为确切。本文着重对“精细农业”的实践与农业科技创新进行了详细的阐述。

关键词：精细农业；农业科技；创新

一、农业工程领域的技术发展

在农业工程领域，农田信息智能化采集与处理技术研究的发展，为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。近20年来，基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等，在GPS. GIS空间信息科技支持下组装集成起来，形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农业”示范应用的基本技术手段己逐步研究开发出来，在示范应用中预示了良好的发展前景。

二、实施精细农作的核心工作

“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”

（一）发展现代农业技术

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。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。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精细化。

（二）实施“精细农作“思想

“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。

（三）实施变量信息采集技术

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。

三、实施科技兴农需要注意的问题

（一）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，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。

（二）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、产后的整個过程，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，己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。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。

（三）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。

四、结语

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。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。

参考文献：

[1]李享.“精细农业”的实践与农业科技创新[J].江西农业，2017（12）.