導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇農業工程信息技術，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

2011年國家農產品加工技術研發專業分中心名單

美國農業部月度供需報告(2011年06月)

國家確定農產品質量安全發展目標

安徽合肥計劃建設5825畝伏缺菜基地

烏克蘭決定征收糧食出口關稅

今年全球食品價格難以下降

國際谷物協會上調2011/12年度全球小麥產量預估

人大建議將食品安全納入國家安全

農業部六項措施保障生豬市場供應

我國開展農產品現代流通綜合試點

我國“十二五”期間全力實施超級稻“31511”工程

中美玉米生產技術對比及對我國玉米生產的思考

皮雅曼——紅色產業帝國——記新疆和田皮雅曼石榴酒業有限公司董事長孫立平

休閑農業示范園規劃探析——以“江西省雙金園藝場休閑農業示范園”為例

設施農業裝備安全監管對策分析

現代農業要大力推廣使用微生物肥料

寒地黑土區玉米標準化生產技術

《農產品加工技術推廣叢書》征訂工作正在進行中……

我國健全和完善政府對大宗農產品市場調控體系和機制

10年來我國首次從美國大量進口玉米

寧夏積極實施農村科學儲糧示范工程

2009年我國食品飲料行業產量數據點評

輸歐面制品面臨更嚴格的進口食品檢驗

菲律賓推行進口大減糧計劃

FDA批準孟山都低亞麻酸大豆油的“公認安全”申請

美國農業部月度供需報告

國家發展改革委副主任就農產品冷鏈物流發展規劃答問(選摘)

解答乳品安全國家標準(一)

2010年度我國玉米產業發展趨勢與建議

揭開“轉基因”的神秘面紗

轉基因植酸酶玉米在低碳經濟時代大有可為

白花蛇舌草中熊果酸微波輔助提取工藝研究

2010年中國馬鈴薯大會5月底在貴陽市舉行

農業部部長韓長賦到遼寧省進行春耕春播工作督導調研

農業部啟動全國超級稻“雙增一百”科技行動

海南省農產品加工企業協會在海口市成立

國家發改委回應大蒜瘋漲:抑制個別商品不合理漲價

戰略谷物公司略微上調歐盟玉米產量數據

09/10年度墨西哥秋冬玉米產量將減3.1%

日本買家將采購270萬噸7到9月船期的玉米

今年迄今越南大米出口已達10億美元

泰國政府計劃提高國內稻米種植面積

3月哥倫比亞乙醇產量年比增長4.7%

美國農業部月度供需報告(2010年4月)

玉米優勢區域布局規劃(2008-2015年)

西南干旱北方低溫,農業政策助生產

水稻種子干燥技術規程

原國標GB8876-88《糧食干燥機技術條件》修訂說明

篇2

新時期，中國人們通過不斷努力地探索農業發展道路，促使中國農業有了非常大的發展，取得很大的突破，更加獲得了一些全球矚目的成果，并且同國際接軌，躋身成為了農業大國。現代化的農業研究工作以及探索工作，有著非常重要的意義，一方面在推動我們國家經濟發展上有著積極的作用；另一方面對國際的農業格局也有著重大影響。面對這樣的形式，需要對農業工程技術的發展做深入的研究，認真分析現代農業的建設[1]。

1農業工程技術的發展

現代化農業發展離不開農業工程技術的應用和轉化，這就要求相關人員去加強農業有關技術的研究工作，突破現有農業技術，加大力度發展先進農業技術。在實踐中改進原有技術，且將基層群眾的力量調動起來，參加到技術的推廣中，這樣才真正做到推動農業現代化進程，加快農業現代化進程。

1.1農業工程技術內容

農業工程技術可以涉及到的范圍非常廣泛，可以應用在種植業、農產品加工產業、林業中或其他農業領域中。農業工程技術通常包含內容也有很多，比如基因工程技術、農業環境的保護、農業方面的計算機信息技術、現代化的農業機械設備、優良品種的研發、生物技術或有關的其他新技術[2]。

1.2農業工程技術轉化成為生產力

1）農業形式的高新技術開發區。這樣的開發區應該同該地區所在的政府進行合作，政府需要參與并且協調該開發區的形成，實際含義就是在一塊特定的區域內，建設農業研發和生產的基地，還要能帶動有關技術繼續發展以及推廣。現今，條件比較優越的地方已經建立開發區。這樣優越的地域必須具有集中的人科技力量、優越的種植條件、發達的經濟。例如，東部的沿海地區建立出農業領域開發的實驗區，或者是農業的高新技術園區。這樣園區是同有關單位一同建設出來的，這是一種經濟實體，為農業工程技術開展實踐提供一個必要的場所，進而可以促進農產品開發的進程。另一些模式就是建立農業的示范區以及農業科技的示范區，農業的示范園具有觀光的性質，自身特征也很鮮明，具有生態、高效、綠色特點。2）一體化科技的轉化模式。一體化的科技農業生產模式包含的內容主要有農產品生產、農產品開發、農業開發、農產品銷售，將這些工作由同一個科技性質的企業完成，稱之為一體化科技企業。例如廣州花卉生產企業，一些地區的有關農產品的科技研究中心等。

2現代化農業的建設概況

現代化農業是對新興農業的一種概述，主要是指農業的外在形態。主要從農業要素方面，對農業研發、生產、加工、銷售等進行科學化、合理化、系統化的處理，提升農業和信息技術、裝備制造、地理科學、旅游等融合程度，從而大大提升農業生產效率，增加農業產出效率，實現農業的產出最大化、最優化。世界范圍，不少國家的農業發展水平已經非常之高，我國農業發展迅速，但是現代化農業的建設由于種種原因，仍然較為艱巨[3]。

2.1現代化農業的特征

首先，現代化農業具有科學化，因為科學是第一生產力，當今農業需要有科學的支撐，科學能驅動其向前一步發展。科技將人力和物力進行解放，農業生產率也就得到了提高，農業的發展更加迅猛；其次，農業的信息化，這是當前農業發展最為重要的一項基礎性工程，能有效的推動農業的高端化發展，促進農業生產效率的提升，品質的更優化發展。農業集約化是國家當前農業戰略中較為突出的一個方向，主要從注重農業生產品質，尋求更優質的產品；提升資源的利用效率，使用先進科學設備，節約資源；從大量資金的投入轉變到科技的投入，實現農業高效和快速發展。另外是農業的市場化，這是農業能走到國際市場的必然要求；最后，農產品的多樣化，農產品要更加多樣和優質，這能提升農業在國際上的競爭力。

2.2現代農業建設的主要目標以及功能

現代農業的建設不僅僅具有生產的供給功能，還具有滿足生活休閑的功能、生態的保護功能。現代農業建設成功后，追求目標在原有的目標上更進一步。①提升農業產品的產出效率和商品率；②高效使用資源，融合社會效益、經濟效益、生態效益。

3結束語

綜上所述，現代化的農業研究工作以及探索工作，對我們國家的農業發展有著非常重要的意義，一方面在推動我們國家經濟發展上有著積極的作用；另一方面在國際的農業現有局勢上也有著重大影響。新時期，更應重視到農業工程技術帶來的促進作用，在現代化農業的建設工作中，不斷嘗試更多的農業工程技術，提升農業工程技術的轉化能力，加強自主創新型農業工程技術，推動我們國家現代化農業上升到更高的層次。

參考文獻：

[1]朱沛軍.農業工程技術發展及現代農業建設[J].南方農業,2015(3):177-178.

篇3

中圖分類號 TP391 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)082-0188-01

在目前，計算機信息技術得到了高速的發展，計算機信息技術在農業當中的應用也得到了深入的發展，計算機技術已經是現代農業的設備當中重要的組成部分。如今計算機技術在農業領域對選種、驗種養殖等相關的環境起到了一定的促進作用，它一直起著十分重要的作用。

1 計算機技術在現代農業領域中的應用與發展

世界上第一臺計算機是在1946年誕生于美國，從計算機誕生后，人們就對計算機在農業的生產方面開始了關注，關注農業生產的科學化、農業生產的過程自動化和農業的科研以及農業的教育現代化領域的應用。美國在20世紀50年代的初期就在農業的領域上已經開始運用了計算機的技術。在當時，美國的一些農業的經濟學家只是進行簡單的處理線性的規劃等一些小的問題。到了60年代的時候，計算機技術就已經普遍的進入到了美國農業的決策和科研部門。到了70年代，基本已經推廣到了農場的范圍。而到了1985年的時候，美國已經有百分之八的農場以計算機的技術來處理農場中的一些事物，這些農場當中有一些比較大的農場已經完成了計算機化。而我國的農業則是在上個世紀70年代才將計算機的技術融入到農業當中。真正獲得了較好的發展是從80年代才開始的。現今的計算機技術在農業當中的應用范圍變得廣泛了，例如從原來的種植業、畜牧業已經擴展到了現在的漁業以及林業，從科研教學發展到了現在的生產管理。應用途徑也從原來單純的科學計算發展到了現在能夠進行處理信息，對實驗進行模擬以及實時控制等。

2 計算機技術在數字農業技術中的應用

數字農業一直被現代化信息技術和農業工程技術支撐著，使用數字化的技術針對農業所涉及到的對象和全過程進行一種數字化的和可視化的表達、控制、設計、管理的現代化的農業高新技術的體系。數字農業已經把工業的可控生產與計算機輔助設計的相反融入到了農業的生產方面，把計算機信息技術當成為農業生產力的重要的支配因素，參與到了農業的每個環節當中，這將是我國實現農業的信息化進行跨越與發展的切入點與突破口。現在，美國在數字農業的領域方面已經得到了很大成功，計算機在數字農業的技術應用已經形成了比較專業化的生產、集約經營方式、企業化的管理現代的產業模式。形成了現在完善的一種農業生產體系，已經在農業生產資料的供應與生產當中得到了應用，以及在農業產品收貨后一些工序，詳述儲藏、加工、運輸、以及銷售等，使得農業的生產變的高效起來。形成了對農業的推廣、教育以及科研的三位一體。

3 計算機信息技術在精準的農業技術和設備當中的運用

利用計算機以及當中一些專用的地理信息的軟件，把四季的農業的生產工作的環節進行有機的聯系，形成了精準的農業技術裝備中的技術系統，這種系統技術能夠對小面積的土地進行管理，具體一點就是對土地土壤的特性與一些農作物的產量評估潛力。調節控制農作物之間的差異精細精準的對農作物的用料和農作物的生產進行調整。對于農作物所需要的養料使用方法進行優化，對物料所投放的數量、時間、空間的位置等進行掌握從而降低了成本、對經濟效益有所增加，同時還可以減低對于環境的污染，從而對生態環境進行改善，來實現農業的可持續性的發展。

在20世紀90年代的時候，英國、美國、德國等一些發達的國家在一些大面積的機械化進行生產的條件下發展和研究，因此便有了精準的農業裝備。這種裝備是新時代農業所必然發展的趨勢，不可阻擋，目前與精準的農業裝備有關的公司已經在世界比較發達的公司開始普遍了。而我國在1994年的時候就有科學家提出了相同的建議，并且啟動了一項與之有關的工程。目前我國把精準的農業發展的方向已經進行分部的實施：第一，對于農田的樣本進行采集與分析；第二，對耕種期間所需要的一切都是有計算機技術進行控制并且完成；第三，將精準的農業技術進行集成。

4 運用在農業上的計算機模擬技術

計算機的模擬技術對于科學的研究作用主要有幾個方面：對于一些耗時較長。費用較高的一些實驗可以幫助進行選定的方案；對于一些因為條件對其的限制而不能進行的實驗，可以幫助其預報出結果；對于一些意義比較重大的，但是還有一定的風險的研究，就可以用計算機進行一下預備的試驗。在農業中，實時控制運用的同樣比較廣泛，實施控制又稱之為過程的控制就是在生產以及科學的試驗中，利用計算機系統當中一些信息對農業的生產實現自動化的控制，這種技術在園藝和畜牧業當中有著顯著的作用。

5 在農業傳播當中計算機所起到的作用

隨著網絡的普及，人們已經離不開網絡了，同樣的，農業也在依靠著網絡，農業產品是人們生活時所必需的，但是只有符合社會所需求的，才會得到社會的認可，由于農產品具有較強的季節性，所以短時間內銷售不了的話就會出現囤積的現象，所以，了解市場信息對于農產品的銷路有著很大的作用，因此網絡的信息對于農業的作用將會是越來越大。

6 總結

在全球化的經濟的形勢下，用計算機技術對于現代化農業進行支撐，對于農業的領域也會是更加的深入，也將會對隨著農業的發展而完善，從而更好的服務于現代化的農業。

參考文獻

[1]王江楓,羅錫文,洪添勝,戈振揚.計算機視覺技術在芒果重量及果面壞損檢測中的應用[J].農業工程學報,1998,04.

篇4

（一）農業特色不彰顯

電子科技大學的電子信息專業以圖像信息處理與傳輸為重點。西安電子科技大學的電子信息專業則以雷達信息處理為特長[2 ]。農業院校的電子信息專業應該突出農業特色。但是由于電子信息專業在農業院校一般都成立時間不長，屬于新興專業，因而經驗不豐富，尚未形成農業特色。由于專業特色不明顯，導致專業實驗室特色不明顯，實驗內容更多的是通用的驗證實驗。以南京農業大學電子信息科學與技術專業為例，綜合設計實驗未能與農業工程有機結合，以致很多學生畢業時對農業工程都不是十分清楚。雖然近幾年畢業的學生都能找到工作，卻沒有明確的就業方向，什么行業都有，且就業的層次不夠高。而國家在“十二五”規劃中已經將農業工程納入十大重點投入項目之一，農業工程有著很好的發展前景，電子信息專業如果能和農業工程結合，必能得到良好的發展。

（二）實驗室設備和實驗老師尚未轉型

農業院校電子信息專業實驗室一般是在原有的相關專業實驗室基礎上建設的，由于時間短，尚未真正轉型為電子信息專業自身的實驗室，并且實驗室設備使用時間已經較長，實驗條件比較差。如南京農大電子信息科學與技術專業實驗室依托于原先的農業電氣化和自動化兩個專業的實驗室，只是針對高頻、通信原理等補充了一些實驗設備。缺乏實質意義上專業實驗室，實驗條件就捉襟見肘，使得教師在理論教學過程中講授的是新設備知識，而實驗教學時接觸到的卻是一些陳舊的設備，教學難以得心應手,從而降低了教學質量。從學生方面看，在課堂上可以學到先進的理論知識，實驗室陳舊的設備卻影響了學生做實驗的興趣，以致學生把做實驗當成是一項無聊的任務，實驗過程中僅是看別人做實驗，實驗后抄一下實驗報告，這樣實踐能力的培養效果大打折扣。實驗老師也未能轉型。由于農業院校原來沒有電子信息這個專業，專業增加后，實驗室規模相對是擴大了，但是實驗室老師都是從相關專業轉過來的，如南京農大電子信息科學與技術專業實驗室教師許多原先是從事農業電氣化和自動化實驗教學的，他們對電子信息這個專業還不是很了解，在很多實驗教學中并不能游刃有余。另外，許多農業高校沒有建立對實驗教師開展相應培訓的機制，實驗教師的工作量核算又缺乏科學性，從而影響了實驗教師學習新專業知識的積極性。在實驗教師人才引進方面，一般學校認為實驗教學是理論教學的附屬物，因而沒有給予實驗教師相應的待遇，很難吸引優秀的人才投身到實驗技術隊伍中。

（三）實驗室的封閉式管理與電子信息專業的開放性相悖

電子信息專業教學離不開一個開放式的實驗室，學生需要不斷的實踐才能打好基礎，才能學好專業知識，才能擁有良好的專業能力。但一般高校將實驗室物資和實驗教學放在不同的部門進行管理，這就造成了實驗室管理上的不協調，既難以形成跨學科的實驗能力，又不易實現整體效益。如南京農大工學院電氣工程系實驗室原來是按教研室分，有三個實驗室管理辦公室。后來該校將三個實驗室合并為一個電學實驗中心，就部分解決了這個問題。實驗室管理上的這個問題，使得“學生等實驗室開門、實驗室開門等學生”這種情況時有發生。為了進一步加強實驗室管理，南京農大電子信息科學與技術專業實驗室還采用了學生勤工助學的方法來參與管理。但由于工作不成熟，未能制定對應的規章制度，使得部分實驗室變成了學生自己的場所，反而更增加了實驗室的封閉型。

（四）實驗教學保守性與電子信息專業創新要求不符

電子信息專業實驗教學應該更注重動手能力，但是現在的實驗課堂完全沒有體現靈活的動手，師生更像是在完成一項任務。老師注重理論教學，沒有把時間過多地投入到實驗環節中，實驗教學中只是把一些驗證性實驗和被做了很多遍的簡單的設計題目布置給學生做，創新性在其中難以實現，從而影響到學生創新能力的培養。

二、農業院校電子信息專業實驗室建設的對策

（一）依靠優勢學科，強化農業特色

電子信息本科專業學生可以參加國家級、省級大學生電子競賽、挑戰杯、GIS 大賽、機器人大賽等等。這些比賽可以很好地提高學生的能力，但是需要有特色的創新實驗室作為支撐。電子信息專業實驗室只有和學校的優勢學科水融，才能走出自己的特色之路。以南京農業大學為例，該校的農業工程學科歷史悠久，學術源遠流長，20 世紀 80 年代就已經有碩士、博士點。因而可以考慮將電子信息融入農業工程，在農業工程一級學科下開設電子信息科學與技術專業。這樣既能使農業工程學科“老樹春深更著花”，也能使農業院校的電子信息專業“借力好風上青云”。在此基礎上，更多地將農業工程項目引入到電子信息實驗環節中，如可以考慮農業自動灌溉里的控制裝置的設計，農業害蟲識別的簡易智能裝置設計等等。

（二）投入經費 ，推動實驗室設備和實驗教師轉型

中國工程院院士左鐵鏞教授說過：大學有將近一半以上的資產在實驗室，因此實驗室是學校的“半壁江山”。農業高校的領導應該充分認識到電子信息專業實驗室建設的重要性和緊迫性，在保證實驗室專項資金無虞之外，還需進一步加大對實驗室建設的投入，使實驗室最大限度地向電子信息專業需要高效轉型。實驗室教師是實驗室最具有活力的因素，其素質是建設實驗室的關鍵。提高實驗教師團隊的整體素質是加強實驗室強大支撐作用的有效途徑。由于電子信息技術發展迅猛，以前的實驗教師跟不上專業實驗教學需求，因而可以轉型為管理人員，同時另外招聘專業能力較強的專職實驗教師。學校每年不斷地以博士畢業生充實教師團隊的同時，應該引進優秀的碩士研究生學歷以上的畢業生充實到實驗技術隊伍中，培養專職的實驗老師。

（三）科學管理，建設開放式實驗室

篇5

中圖分類號：S-0文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2013）09-0118-04

我國農業資源約束日益突出，農業生態環境退化加劇，化肥占農業生產成本25%以上，但利用率僅為30%～35%，遠低于發達國家的50%～60%，不僅造成了經濟上的巨大損失，更帶來了嚴重的地下水污染和生態環境破壞。國內外研究表明，精準變量施肥可使多種作物平均增產8.2%～19.8%，降低總成本約15%，化肥施用量減少約20%～40%，土壤理化性質得到改善。因此，解決上述問題的最佳途徑是大范圍地推廣應用按需變量施肥的精準農業和測土配方施肥技術。

1 精準農業及其在我國的實踐與發展

精準農業[1～5]又稱精細農業，它以信息技術為基礎，根據田間每一操作單元的具體條件，定位、定時、定量地調整土壤和作物的各項管理措施，最大限度地優化各項農業投入的量、質和時機，以期獲得最高產量和最大經濟效益，同時兼顧農業生態環境，保護土地等農業自然資源。

精準農業技術是基于信息技術、生物技術和工程裝備技術等一系列科學技術成果上發展起來的一種新型農業生產技術，由全球定位系統、農田信息采集系統、農田遙感監測系統、農田地理信息系統、農業專家系統、智能化農機具系統、環境監測系統、網絡化管理系統和培訓系統等組成。其核心技術是“3S”（即RS、GIS、GPS）技術[6，7]及計算機自動控制技術。

遙感（RS）技術[8]的主要作用是農作物種植面積檢測及產量估算、作物生長環境信息檢測（包括土壤水分分布檢測、水分虧缺檢測、作物養分檢測和病蟲害檢測）、災害損失評估。地理信息系統（GIS）[9]是精細農業技術的核心。應用該系統可以將土地邊界、土壤類型、地形地貌、灌溉系統、歷年土壤測試結果、化肥和農藥使用情況、歷年產量等各種專題要素地圖組合在一起，為農田管理提供數據查詢和分析，繪制產量分布圖，指導生產。應用全球定位系統（GPS）可以精確定位水、肥、土等作物生長環境和病、蟲、草害的空間分布，輔助農業生產中的播種、灌溉、施肥、病蟲害防治工作。另外，農機具上安裝GPS系統還可以進行田間導航，實現變量作業。

我國在1994年就有學者進行精細農業的研究。國家“十五”科技戰略重點將發展精準農業技術、提高農業生產水平作為重中之重，并首次在“863”計劃中支持研究機構進行精準農業技術自主創新。目前一些地區已經將精細農業引入生產實踐中，在北京、上海、黑龍江以及新疆一些地區建立起一批精細農業示范基地，并取得了可觀的經濟效益。

2 國內精準農業技術研究現狀

從技術角度來看，完整的精細農業技術由土壤及作物信息獲取、決策支持、處方生成、精準變量投入四個環節組成（圖1）。信息獲取技術、信息處理與分析技術、田間實施技術是精準農業不可或缺的組成部分，三者有機集成才能實現精準農業的目標。

圖1 精準農業（PA/PF）技術組成

2.1 土壤及作物信息獲取[10，11]

由全球衛星定位系統（GPS）獲得的定位信息、遙感系統（RS）獲得的遙感信息和基礎、動態信息構成了農業生物環境監測數據信息。

2.1.1 土壤環境信息的獲取 （1）土壤養分信息的獲取：土壤養分的快速測量一直是精準農業信息采集的難題。目前主要的測量儀器一是基于光電分色等傳統養分速測技術的土壤養分速測儀，其穩定性、操作性和測量精度雖然尚待改進，但對農田主要肥力因素的快速測量具有實用價值。如河南農業大學開發的YN型便攜式土壤養分速測儀[12]，相對誤差為5%～10%，盡管每個項目測試所需時間仍在40～50 min，但較傳統的實驗室化學儀器分析在速度上提高了20倍。二是基于近紅外（NIR）多光分析技術、極化偏振激光技術、離子選擇場效應晶體管（ISFET）集成元件[13，14]的土壤營養元素快速測量儀器，相關研究己取得初步進展，有的已裝置在移動作業機上支持快速信息采集。

（2）土壤水分信息的獲取：土壤水分的測量是精細農業實施節水灌溉的基礎。目前常用的水分測量方法有基于時域反射儀（TDR）原理的測量方法、基于中子法技術的測量方法、基于土壤水分張力的測量方法和基于電磁波原理的測量方法[15]。

（3）土壤電導率信息的獲取：土壤電導率能不同程度地反映土壤中的鹽分、水分、有機質含量、土壤質地結構和孔隙率等參數的大小[16，17]。有效獲取土壤電導率值對于確定各種田間參數時空分布的差異具有重要意義。快速測量土壤電導率的方法有電流-電壓四端法和基于電磁感應原理的測量方法。

（4）土壤pH值的獲取：目前適合精細農業要求的pH值檢測儀器主要有光纖pH值傳感器和pH-ISFET電極[18～21]。光纖pH值傳感器雖然易受環境干擾，但在精度和響應時間上基本能滿足田間實時快速采集的需要。基于pH-ISFET電極的測量方法具有良好的精度和較短的響應時間，但易受溫度影響，需要溫度補償，且電極的壽命較短。

（5）土壤耕作層深度和耕作阻力：圓錐指數CI（Cone Index）可以綜合反映土壤機械物理性質，表征土壤耕作層深度和耕作阻力[22]。圓錐指數CI是用圓錐貫入儀（簡稱圓錐儀）來測定的。圓錐儀的研制工作不斷發展，從手動貫入到機動貫入，從目測讀數到電測記錄，出現了多種多樣的圓錐儀。

2.1.2 作物生長信息的獲取 作物生長信息包括作物冠層生化參數（葉綠素含量、作物水分脅迫和營養缺素脅迫）、植物物理參數（如根莖原位形態、葉片面積指數）等。作物長勢信息是調控作物生長、進行作物營養缺素診斷、分析和預測作物產量的重要基礎和根據。主要方法有三種：一是從宏觀角度利用RS遙感的多時相影像信息研究植被生長發育的節律特征[23]。二是在區域或田塊的尺度上，近距離直接觀測分析作物的長勢信息。三是基于地物光譜特征間接測定作物養分和生化參數。

2.1.3 病蟲草害信息的采集 病蟲害和雜草是限制農作物產量和品質提高的重要因素，及時、準確、有效檢測病蟲害的發生時間、發生程度是采取治理措施的基礎。目前，病蟲草害信息的自動快速采集主要是基于計算機圖像處理和模式識別技術，以研究植株的根、莖、冠層（葉、花、果實）等的形態特征作為診斷判讀的目標。主要分析方法有光譜特征分析法、紋理特征分析法、形狀特征分析法等[24～29]。

2.1.4 作物產量信息的獲取 獲取作物產量信息是實現作物生產過程中變量管理的重要依據。國際上已商品化的谷物聯合收割機產量監視系統主要有美國CASE IH公司的AFS（advanced farming system ）系統、英國AGCO公司的FieldStar系統、美國John-Deree公司的Greenstar系統、美國AgLeader公司PF（precision farming）系統及英國RDS公司的產量監測系統等[30]。這些系統具有功能較強的GIS綜合功能，能自動完成產量監測和生成產量分布圖。我國谷物產量測產系統的研究起步較晚，目前尚在研制中。

2.2 決策支持與處方生成

分析決策系統[31]主要包括地理信息系統（GIS）、作物生產函數或生長模型和決策系統三部分，決定變量施肥效果[14]。

地理信息系統（GIS）用于描述農田屬性的空間差異和建立土壤數據、自然條件、作物苗情等空間信息數據庫，進行空間屬性數據的地理統計。它主要應用于離線的處方控制方式中，而在實時控制模式中沒有使用的必要。

作物生產函數或生長模型是生物技術在農業實際生產中的應用。它將作物、氣象和土壤等作為一個整體進行考慮，應用系統分析的原理和方法，綜合農學領域內多個學科的理論和研究成果，對作物的生長發育與土壤環境的關系加以理論概括和數量分析，并建立起相應的數學模型。該模型描述了作物的生長過程及養分需求，是變量施肥決策的根本依據。

決策系統根據農業專家長期積累的經驗和知識或GIS與作物生長模型的組合分析計算[11]，這些存儲在GIS系統中的數據信息經由作物生產管理輔助決策支持系統，最終生成具有針對性的優化了的投入決策及對策圖，即進行時、空、量、質全方位的田間管理實施處方圖，得到施肥的處方圖（離線形式）或具體的施肥量（在線形式），并將其存入存儲卡或者數據庫中，供施肥作業使用。

2.3 變量投入技術

由配套農業設施設備（ICS農機裝備和VRT變量投入設備）組成調控實施系統，經全球衛星定位系統GPS定位，在田間管理處方圖的指導下實施精細控制，田間實施的關鍵技術是現代工程裝備技術，是“硬件”，其核心技術是“機電一體化”。田間實施技術應用于農作物播種、施肥、化學農藥噴灑、精準灌溉和聯合收割機計產收獲等各個環節中。

3 國內精準農業發展對策

3.1 宣傳普及，提升對精準農業的認識

精準農業技術本身能帶來可觀的經濟效益和社會生態效益，同時對提高農民收入、減少農民勞動強度、改善環境質量等有非常重要的作用。

精準農業技術的推廣應用涉及精準農業技術本身的發展、農業機械化水平、農業技術培訓、農民承擔生產風險的能力等，其中農業技術培訓是推廣應用過程中的關鍵。由于農民獲得信息的渠道有限，只有通過農業技術培訓，農民才能認識到精準農業技術的優點并在技術培訓過程中掌握這項技術，精準農業技術才能在生產實踐中大范圍地推廣應用。

3.2 完善精準農業的配套技術

通過測土配方和相應的變量施肥技術，改變農民傳統施肥觀念，根據土地的肥力現狀按需變量配合施用肥料，提高肥料利用率，減少面源污染，增產增收。

做好精準農業資料收集和信息標準化工作，應用3S技術建立農作物品種、栽培技術、病蟲害防治等技術信息網絡以及農業科研成果、新材料等科研信息網絡，實現農業資源的社會化、產業化。

3.3 選準適合國情的精準農業項目

我國大部分地區尤其是較落后地區的農村承包地普遍處于碎片化狀態，難以支撐起發展精準農業的要求，必須通過土地流轉達到規模經營的效果。

另一方面，隨著農村市場化和產業結構的調整，在墾區農場（如黑龍江大型農場、新疆建設兵團）和大面積作物生產平原區建立“精確施肥”技術示范工程，或聯合一些高效益企業（煙草企業、中藥材企業等）帶動“精確施肥”的發展是結合中國國情發展精確施肥的有效途徑。

4 結束語

精準農業的發展在我國尚處于起步階段，面臨諸多問題與困難。而且我國土地相對分散，技術落后，環保意識不強，在相當長的時期內仍然是小農經濟占主導成分。因此建立一個集資源化、信息化、知識化、生態化于一體的全方位生態系統，走具有中國特色的精準農業發展之路，是我國農業發展的必然。

《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006～2020年）》中明確把農業精準作業與信息化作為農業領域科技發展的優先主題，精準農業對提高我國農業現代科技水平具有重要作用，具有廣闊的發展前景。

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篇6

當前，我國已進入運用現代農業工程和手段改造傳統農業，走中國特色農業現代化道路的關鍵時刻。農業已到了轉變發展方式、提高物質技術裝備水平的重要階段，迫切需要構建現代農業產業工程體系，不斷夯實現代農業建設基礎支撐，切實加快現代農業建設進程。

1，構建現代農業產業工程體系是加快建立中國特色現代農業支撐體系的重大舉措

經過改革開放30年的努力，我國農業發展取得了舉世矚目的成就，但我國農業基礎設施建設薄弱，農業靠天吃飯的格局并沒有根本上改變，農業工程體系已經成為現代農業產業體系中較為薄弱和滯后的部分，一方面表現為我國農業生產、加工、流通、儲藏、運輸等基礎條件和設施裝備落后，加快基礎設施建設的任務相當繁重；另一方面，相對于農業技術，農藝技術和生物技術的研究人員，農業工程建設和工程技術本身的研究不深入，導致農業工程建設模式單一、技術落后、標準缺乏，成為制約現代農業建設的短板。為此迫切需要構建滿足現代農業產業發展當前長遠需要，既符合我國國情又與農業發展相適應的完善、協調、規范的現代農業產業工程體系。

2　構建現代農業產業工程體系是加快現代農業工程學科建設的有效途徑

世界各地的經驗表明，完善的農業工程學科體系是一個國家農業發達的重要標志，我國農業工程學科起步比較晚，其中為農業產業基礎設施和裝備條件等服務的農業工程技術研究就顯得比較薄弱和落后，還遠不能適應現代農業的迫切需要，構建現代農業產業工程支撐體系將在全國范圍內整合，包括農業院校、科研單位和工程設計單位在內的工程建設人才資源，培養造就支高層次的農業工程研究隊伍，這無疑將為我國現代農業工程學科的建設與繁榮注入強大的活力。與此同時，現代農業產業工程體系建設還將為農業工程學科建設和研究提供廣闊的舞臺，促進現代農業建設和農業工程研究的良性互動，繁榮農業工程學科體系，有利提升我國現代農業工程學科的地位和研究水平，促進整個學科建設不斷發展和完善。

現代農業產業工程體系建設的內容

現代農業產業工程體系建設主要以服務農業產業為目標，以農業工程技術為主體，以集成創新為特色，緊緊圍繞農田基礎設施與裝備工程、農產品生產設施與裝備工程、農產品產地加工與儲藏設施與裝備工程、農產品流通設施與裝備工程、農產品生產環境保護設施與裝備工程、現代農業公共服務設施與裝備工程等六大農業基礎設施與裝備條件建設工程領域開展系統、集成研究，收集有關基礎數據和技術與建設信息，形成有關技術成果、技術方案和模式標準等。

1　農田基礎設施工程集成技術及模式研究

針對農業部標準農田建設工程規劃提出的全國糧食主產區的12個類型區，選擇面積和產量占全國比重較大的3個類型區：東北、華北(含西北)、南方，開展調研工作；在研討分析農田基礎設施現狀與存在問題的基礎上，研究不同區域條件下高標準農田建設方面的關鍵技術，主要包括土地平整與田塊集中、坡耕地改造與旱地雨水利用、現代灌溉與排水技術、機井與農電、農業機械化與田間道路設置、農田防護與生態景觀建設等工程技術；按照資源優化配置原理，提出不同區域條件下的工程類型、建設模式、控制指標、建設標準等。

2　種養業生產裝備與設施工程集成技術及模式研究

根據全國不同區域和氣候對設施農業(含設施園藝、設施養殖)的需求，選擇西南、西北、華北3個區域，對設施農業裝備與設施工程的現狀、發展趨勢展開調研，提出3個區域種養裝備和設施工程技術集成和模式優化的框架和方法，形成促進設施農業健康發展的重大需求和發展模式，并進行集成試驗示范等。

3　農產品產地加工儲藏裝備與設施工程集成技術及模式研究

根據優勢農產品布局規劃以及新增1000億斤糧食規劃，在糧油、果蔬主產區各選擇2～3個省分別對玉米、馬鈴薯、花生、香蕉的產地加工儲藏裝備與設施現狀與需求進行調研，研究提出上述農產品產地加工儲藏工程裝備與設施技術集成和模式優化的框架和方法：通過對現有技術的對比試驗以及分析篩選，研究提出產地加工儲藏工程裝備與設施工程的典型集成模式；建立玉米、馬鈴薯、花生、香蕉產地加工裝備與設施工程技術集成與模式優化的試驗示范基地。

4　農產品流通裝備與設施工程集成技術及模式研究

主要以果蔬、畜禽產品和水產品為重點研究對象，對其流通運輸技術與裝備及產地批發市場有關工藝技術進行集成研究，集成農產品交易市場體系建設工程、農產品物流(專用運輸車、農產品冷鏈運輸網等)體系建設工程、農產品交易物流質量控制與監測工程和農產品交易物流信息化工程等方面的技術，形成農產品快捷、高效、安全交易與流通的工程建設技術體系、建設模式、建設標準與規程規范等。

5　農產品生產環境保護裝備與設施工程集成技術及模式研究

針對畜禽糞便和農作物秸稈等農業廢棄物處理與資源化利用、農產品產地環境質量安全(主要針對水、土對種植業產地環境影響)的共性問題及關鍵技術環節，開展農業廢水與農業固體廢棄物處理工程、土壤重金屬污染修復工程、農藥化肥減施工程等方面的調研；建立農產品生產環境保護裝備與設施工程技術評價數據庫。對主要技術進行分析、對比，開展農業廢水和農業固體廢棄物處理適宜技術試驗驗證；篩選、集成農產品生產環境保護裝備與設施工程優化技術：形成典型區域的農產品生產環境保護裝備與設施工程優化模式；提出標準體系框架。

6　現代農業公共服務裝備與設施工程集成技術及模式研究

主要建立支撐農田基礎、農產品生產、農產品產地加工與儲藏、農產品流通、農產品生產環境保護、現代農業公共服務等六大設施與裝備工程的綜合服務管理信息平臺；集成農業信息化工程、農業重大疫病防控工程、農業災害防減工程、農產品質量安全(檢測)工程、農業技術推廣與農民培訓工程等方面的建設技術，并開展試驗示范；開展功能實驗室設備配置模式與選型集成研究；提出現代農業公共服務裝備與設施工程建設的政策建議。

現代農業產業工程體系建設的預期目標

篇7

大會分為主題報告、專題報告、專題論壇三個版塊，共安排了19個行業專家及企業代表作報告，其內容涉及行業發展、技術創新、栽培模式、信息技術、資本投資、溫室結構、設施裝備、無土栽培、集約化育苗等。報告內容均是以創新發展為出發點，深入探討了實際生產中所積累的經驗及面臨的問題，同時也引發了與會代表們的思考。

篇8

[中圖分類號] S27 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2015）05-0294-01

進入新世紀以來，環境問題已經成為全世界高度關注的問題，全球性的缺水和干旱問題越來越嚴重。而我國是一個農業大國，對水資源的需求很高，最近幾年，節水問題逐漸成為現代農業發展過程中重點研究的問題之一。在現代農業建設過程中，發展現代節水農業技術對確保國家糧食生產安全，居民正常用水以及保護生態環境平衡有著十分重要的作用和意義。現階段我國現代節水農業技術的發展正處于一個傳統技術和高科技技術相互融合和發展的階段，在這個關鍵時期，如何確定我國現代節水農業技術的研究和發展重點，對于我國現代節水農業的發展目標以及確保我國農業用水安全，保護生態環境和糧食生產安全有著十分重要的現實意義。

1 現代節水農業技術研究現狀分析

在我國節水經驗不斷積累和實踐的農業生產過程中，我國節水農業技術創新和研究成果的應用發揮了十分重要的作用，但是在技術研究過程中依然存在很大的瓶頸，主要表現為我國現有節水技術還不能為建立一個現代高效節水農業體系而提供完善的技術支持，在經驗和數據不斷積累的基礎上，缺少對節水農業發展相關的應用技術研究。在節水技術研究和發展過程中，依然缺乏有效地監督和管理，缺乏規范化、定性定量以及綜合節水農業技術體系。在我國節水農業系統中，節水設備不能緊跟現代農業建設和發展的步伐，很多設備都比較落后，在使用過程中表現的很不穩定，而且出現故障的概率很高。此外，我國節水設備的研究還不是很令人滿意，很多節水材料和技術都遠遠落后于發達國家。同時，我國的現代節水農業技術還沒有建立完善的制度，對農業節水的信息技術的傳播比較落后，其信息的可靠性也比較差，相關的技術人員對節水農業技術不是很重視或者說重視程度不足。

2 現代節水農業技術發展趨勢分析

2.1 積極利用生物技術充分挖掘作物本身的節水能力

現階段，研究比較熱門的節水技術就是對作物自身的接水潛能進行全面的挖掘和開發，農作物在生長過程中，自身就具備了一定的節水能力，因此，在進行生物技技術節水方法研究過程中，應該對作物的自身生物調節作用進行分析，將其應用到現代節水農業技術中去。在研究過程中應該從作物自身生物技能入手，在做好作物生物節水技術的同時，還要切實提高農作物的茶涼以及對水分的利用率。最終保證將水是從傳統的濕法生產轉變為高產量、高品質變化的關鍵技術。

2.2 非傳統的水資源開發和利用技術成為了研究的熱點

非傳統的水資源開發和利用技術也就是區別與傳統的水資源開發和利用技術。在非傳統的水資源開發和利用技術中研究比較熱門的技術主要包括了天然雨水收集、儲存和利用，對生活污水能進行凈化處理后循環使用，苦水和咸水經常處理之后回收利用，這些技術都已經成為了我國乃至世界各個國家重點研究用于解決農業用水危機的主要研究領域。同時這些節水技術也成為社會大眾廣泛關注的熱點。我們在進行現代節水農業技術研究過程中應該對上述的幾個技術進行充分的研究。

2.3 節水技術研究過程中逐漸融入了信息技術和智能技術

隨著計算機產業的發展，以及互聯網時代的到來，信息技術以及智能技術等的高新技術逐漸的應用到現代節水農業技術中，這些高新技術與現代節水農業技術進行完全的融合和發展，使得現代節水農業技術研究逐漸的進入到了科技化和智能化領域。目前，在現代節水農業技術中，融合高新技術主要包括了以下幾個方面的內容：首先，利用計算機技術和信息技術對作物的生長情況進行模擬，通過對作物生長周期進行模擬發現作物的節水點在那個階段，然后在作物種植過程中就能根據模擬的節水點采取相應的節水措施；其次，通過利用現代智能技術，對本地區的氣候環境等多個方面的節水因素進行實施的管理和控制；最后一種就是利用3S循環技術對作物的需求情況進行實時動態的監測，對作物生長的蓄水情況進行智能監測，并結合有效地動態信息管理、采集、傳輸和分析等技術的應用對需要灌溉的農作物面積進行有效地灌溉處理。

2.4 新材料和設備不斷的應用

在未來現代節水農業技術的趨勢采用功能齊全，能耗低，環保、經濟節約以及智能化的控制技術，利用先進的生產和制造技術，不斷促進現代節水產品的研究和開發，提高產品的應用性能，保證設備和產品能夠更好為現代農業建設發展而服務。

3 現代節水農業技術發展建議

3.1 積極宣傳，統一思想，提高認知

在農業發展過程中，水資源缺乏已經嚴重阻礙了我國現代化建設的步伐。我國農業發展缺水問題已經是一個不爭的事實，但是很多人在使用水資源過程中存在嚴重的浪費現象，在生產和生活過程中還會對水資源造成污染。因此，在節水工作開展過程中需要我們做好對保護水資源和節約用水的宣傳和教育工作，讓社會上每一個成員都提高節約用水的意識，節約用水從自身開始，在社會上還要積極的宣傳和倡導建設節約型社會，這是現代節水農業技術得以全面實施的思想方面的準備。

3.2 多部門聯合工作提高農業用水的效率

農業生產中節約用水不單單是農業部門的事情，還包括了水利部門、氣象部門、環保部門以及政府宣傳部門和行政部門的支持。提高農業用水的效率緊緊依靠一個部門的是難以實現的，必須加強各個部門之間的溝通和協作。對于上述的各個部門做到以下幾點：首先，建立綜合協調辦公機構，從組織角度出發為部門聯合創建一個必要的條件；其次，按照項目管理的辦法聯合其他部門組織和實施；再次，制定完善的各個部門都能參與其中的規劃方案，為保證多個部門協同合作奠定堅實基礎；最后，充分發揮地方各個部門的作用。在現代節水農業技術發展過程中只有保證全面發揮各個部門的積極性，才能保證工作順利的進行下去。

3.3 強化對現代節水農業技術的研究和推廣

現代生物節水是利用和開發生物體自身的生理和基因潛力，實現了農業節水的目的，其特點是研究時間長、難度大，應用中投入小而效益高，潛力大而應用前景廣闊。因此，在今后應把現代節水技術的研究，作為農業節水的重點來抓，不斷促進現代的節水農業技術在農業生產中的應用和推廣。同時針對目前農民，對現代農業節水技術了解的不多，認識不足的現狀，加大示范和推廣力度也是非常重要的。

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篇9

多年來,我國在依靠科技振興農業、振興農村經濟方面有了很大的進步,全國大部分的縣(市)已開展“星火計劃”,共實施了十萬多個科技示范項目,有力地推動了農村生產方式的轉變,促進了農業的發展。

篇10

引言

近兩年來，我國科技界在研究推進新的農業科技革命中，關于國外“精細農業”技術的發展，引起了廣泛的關注。新聞媒體陸續有了一些報導，科技部在篩選“面向21世紀解決16億人口食物安全的關鍵技術”項目、組織S-863農業高技術領域發展計劃研究以及農業部948引進項目立項中，也受到了重視。有的單位已開展了有關研究和試驗示范工程準備工作,加強了和國外的學術交流與合作聯系，國內學術交流也開始活躍。國外有關產業界開始向我國推薦其技術產品，密切關注中國走向21世紀實現農業現代化、信息化中這一巨大的潛在技術市場。可以預言：“精細農業”技術體系的試驗示范及其相關技術產品的開發研究，將在世紀之交成為推進我國新的農業科技革命中的重要研究課題。信息技術革命為農業生產現代化發展提供了新機遇，在開拓新的前沿科技應用研究領域中，發達國家和一些發展中國家的起跑線拉近了距離，時間上的差距在縮小。在某些重要領域實現技術發展上的跨越，將是機遇性的挑戰。主席1998.9在安徽考察工作時的講話中指出：“現在一些發達國家，已經把基因育種工程、電子信息互聯網絡、衛星地面定位系統等高新技術應用于農業。我們必需有緊迫感，盡快迎頭趕上”。“精細農業”技術體系是農學、農業工程、電子與信息科技等多種學科知識的組裝集成，其應用研究發展必將帶動一批直接面向農業生產者應用服務的電子信息高新技術，如：衛星定位系統、地理信息系統、遙感技術的農業應用；農田信息快速采集儀器、農田耕作、土肥管理、農藥利用、污染控制等適用技術和農業工程裝備及其產業化技術的研究與開發，對推動我國基于知識和信息的傳統農業現代化，具有深遠的戰略性意義。“精細農業”，即國際上已趨于共識的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”學術名詞的中譯。國內科技界及媒體報導中目前尚有各種不同的譯法和對其內涵的理解。實際上，目前國外關于PrecisionFarming的研究，基本上仍是集中于利用3S空間信息技術和作物生產管理決策支持技術（DSS）為基礎的面向大田作物生產的精細農作技術，即基于信息和先進技術為基礎的現代農田“精耕細作”技術。因此，作者認為采用“精細農作”譯名來表達當前這一技術思想的內涵可能更為確切。“精細農作”是直接面向農業生產者服務的技術，這一技術體系的早期研究與實踐，在發達國家始于八十年代初期從事作物栽培、土壤肥力、作物病蟲草害管理的農學家在進行作物生長模擬模型、栽培管理、測土配方施肥與植保專家系統應用研究與實踐中進一步揭示的農田內小區作物產量和生長環境條件的明顯時空差異性，從而提出對作物栽培管理實施定位、按需變量投入，或稱“處方農作”而發展起來的；在農業工程領域，自七十年代中期微電子技術迅速實用化而推動的農業機械裝備的機電一體化、智能化監控技術，農田信息智能化采集與處理技術研究的發展，加上八十年代各發達國家對農業經營中必需兼顧農業生產力、資源、環境問題的廣泛關切和有效利用農業投入、節約成本、提高農業利潤、提高農產品市場競爭力和減少環境后果的迫切需求，為“精細農作”技術體系的形成準備了條件。海灣戰爭后GPS技術的民用化，使得它在許多國民經濟領域的應用研究獲得迅速發展，也推動了“精細農作”技術體系的廣泛實踐。使得近20年來，基于信息技術支持的作物科學、農藝學、土壤學、植保科學、資源環境科學和智能化農業裝備與田間信息采集技術、系統優化決策支持技術等，在GPS、GIS空間信息科技支持下組裝集成起來，形成和完善了一個新的精細農作技術體系和開展了試驗實踐。迄今支持“精細農作”示范應用的基本技術手段已逐步研究開發出來，在示范應用中預示了良好的發展前景。近

五、六年來，已有數千計的研究成果，實驗報告見諸于國際學術會議或學術刊物；每年都舉辦專題“國際精細農業學術研討會”和有關裝備技術產品展示會；在萬維網上設置有多個專題網址，可以及時查詢到有關研究發展信息；美、英、澳、加等國一些著名大學設立了“精細農業”研究中心，開設了有關博士、碩士研究方向及培訓課程；日、韓等國近年來已加快開展研究工作，并得到了政府部門和相關企業的大力支持。國際上對這一技術體系的發展潛力及應用前景有了廣泛的共識，將成為世紀之交發展農業高新技術應用研究的重要課題。

“精細農作”技術思想的內涵及其主要支持技術：

“精細農作”技術思想的核心，是獲取農田小區作物產量和影響作物生長的環境因素（如土壤結構、地形、植物營養、含水量、病蟲草害等）實際存在的空間和時間差異性信息，分析影響小區產量差異的原因，采取技術上可行、經濟上有效的調控措施，區別對待，按需實施定位調控的“處方農作”。正是信息技術革命為這一技術思想的實踐，提供了先進的技術手段。千百年來的作物生產，都是以地區或田塊為基礎，在區域或田塊的尺度上，把耕地看作是具有作物均勻生長條件的對象進行管理，如利用統一的耕作、播種、灌溉、施肥、噴藥等農藝措施，滿足于獲得區域、農場或田塊的平均產量的認識水平，很少顧及對農田的盲目投入及過量施肥施藥造成的環境后果。傳統的農業技術推廣模式，也是在區域尺度上進行品種選擇、土肥監測，通過地區試驗積累的適于當地的栽培管理措施向農戶推薦使用。實際上，即使在同一農田內，地表上、下影響作物生長條件和產量的明顯時空分布差異性，包括農田內作物病、蟲、草害總是先以斑塊形式在小區發生，再逐步按時空變化蔓延的特性，早已為人們所認識。幾世紀前，農民把土地劃分為小田塊來耕作經營，正是受到對作物生長環境和產量空間變異的感性知識的影響。我國農民幾千年來在小塊土地上經過勞動密集的投入和積累的豐富生產管理經驗而形成的“傳統精耕細作”技術，也可以在小塊農田內達到很好的經濟產量，只是沒有現代科學方法的定量研究和現代工程手段的支持來形成大規模的生產力。本世紀初期，科學家就研究報告過作物產量和田間土壤特性，如N、P、K、pH、SOM含量等在田間分布具有明顯的差異性。1929年，Illinois大學C.M.Linsley和F.C.Bauer發表文章勸告農戶應繪制自己田區內的土壤酸度分布圖和按小區需求使用石灰的建議。之后，一直都有關于農田土壤和收獲量空間變異性研究的報導。八十年代以來，關于在農田中實施土壤肥力、植保和作物生產定位管理（SiteSpecificCropManagement）的技術研究受到廣泛的重視。世界著名廠商先后向市場提供了裝有空間定位和產量傳感器的現代谷物聯合收獲機，已可以在收獲過程中自動生成以12-15m2為單元組成的農田小區產量分布圖。多年的試驗實踐表明，田區內小區平均產量的最大差異可以超過100％。由于作物生產還受到氣候變異的影響，經連續多年對同一田區積累的數據表明，同一小區年際間的產量差異性也可能是十分明顯的。田區內產量上述明顯的時空分布差異性，顯示了農田資源利用存在的巨大潛力。現代農學技術與電子信息技術的發展，為定量獲取這些影響作物生長因素及最終收成的空間差異性信息，實施基于知識和現代科技的分布式調控，達到田區內資源潛力的均衡利用和獲取盡可能高的經濟產量成為可能。圖1是精細農作技術思想的示意圖。其實施過程可描述為：帶定位系統和產量傳感器的聯合收獲機每秒自動采集田間定位及對應小區平均產量數據通過計算機處理，生成作物產量分布圖根據田間地形、地貌、土壤肥力、墑情等參數的空間數據分布圖，作物生長發育模擬模型，投入、產出模擬模型，作物管理專家知識庫等建立作物管理輔助決策支持系統，并在決策者的參與下生成作物管理處方圖根據處方圖采用不同方法與手段或相應的處方農業機械按小區實施目標投入和精細農作管理。上述精細農作技術體系在許多發達國家的試驗和應用表明，可以顯著節約投入，獲得良好的經濟效益，受到農戶的歡迎。

“精細農作”是基于田間小區農作條件的空間差異性，為實現優化作物生產系統的目標而提出的。但工程支持技術的開發研究，對實現這一技術思想起著關鍵的作用。如：農田信息采集與處方農作的空間定位，需依靠衛星定位系統（GPS）；地理空間信息管理和數據處理，需要應用地理信息系統(GIS)；未來大量地理空間數據的更新，需要遙感技術(RS)的支持；作物產量計量與小區產量圖的生成需要能按秒記錄收獲機累計產量和對應地理坐標位置的智能型收獲機械，以及計算機數據處理和產量圖自動生成技術；田區空間變量信息的快速實時采集，需要研究基于新原理的傳感技術與信號處理技術；按小區實施自動處方農作、調控目標投入需要變量處方農業機械；制定科學的農作處方需要計算機作物管理輔助決策支持系統的支持；作為一個能協調運作的智能化系統需要有高效的信息集成以及有關信息傳輸、標準化技術的研究等等。

迄今“精細農業”在發達國家也不過

五、六年的應用試驗歷史，部分支持技術手段還不十分成熟，有待不斷研究完善，相關的應用基礎研究還比較薄弱。“精細農作”應用實踐可根據不同國家、不同地區的社會、經濟條件，圍繞提高生產、節本增效、保護環境的目標，采用不同的技術組裝方式，逐步提高作物生產管理的科學化與精細化水平。其中，獲取農田小區產量空間分布的差異性信息是實踐精細農作的基礎。有了小區產量分布圖，農戶既可以根據自己的經驗知識，分析小區產量差異的原因，選擇經濟適用的對策，在現實可行條件下采取適當措施實施調控；也可以根據技術經濟發展的條件，利用先進的科技手段或智能化變量處方農業機械實現生產過程的自動調控。建立一個完整的精細農作技術體系，需要有多種技術知識和先進技術裝備的集成支持

3.“精細農作”技術發展與工程技術創新

3.13S技術農業應用研究：

“精細農作”中的定位信息采集與處方農作實施，需要采用全球衛星定位系統（GPS）。已經建成投入運行的有美國GPS系統和俄羅斯的GLONASS系統。美國GPS系統包括在離地球約20,000km高空近似圓形軌道上運行的24顆地球衛星，其軌道參數和時鐘，由設于世界各大洲的五個地面監測站和設于其本土的一個地面控制站進行監測和控制。使得在近地曠野的GPS接收機在晝夜任何時間、任何氣象條件下最少能接受到4顆以上衛星的信號，通過測量每一衛星發出的信號到達接收機的傳輸時間，即可計算出接收機所在的地理空間位置。信號處理技術的發展，可使微弱的衛星信號為便攜式或掌上型接收機的小型天線所接收。這是一個功能強大、對任何人、在全球任何地方都可以免費享用的空間信息資源。盡管美國政府對其GPS系統施加了“選擇可用性政策”(SA)的影響和衛星信號在空間傳輸過程中發生的各種累積誤差，但技術上可通過差分誤差校正方式及信息處理技術使通用接收機的動態3維定位精度容易達到米級或分米級，測量型GPS接收機動態定位精度可達厘米級要求。近幾年來，GPS產業技術發展迅速，若干大公司迅速涉足農業領域，提供了用于農田測量、定位信息采集和與智能化農業機械配套的DGPS產品。這類產品通常均具有12個可選擇的衛星信號接收通道、動態條件下每秒能自動提供一個3維定位數據，動態定位精度一般可達分米和米級，并具有與計算機和農機智能監控裝置的通用標準接口。如美國Trimble公司Ag13212通道GPS接收機，可接收信標臺的地區性差分校正信號免費服務或獲得由近地衛星轉發的廣域差分收費校正信號服務，提供可靠的分米級定位和0.1米/小時的速度測量精度。系統可用于農田面積和周邊測量、引導田間變量信息定位采集、作物產量小區定位計量、變量作業農業機械實施定位處方施肥、播種、噴藥、灌溉和提供農業機械田間導航信息等。配置這一系統需要考慮本地區可能提供的差分信號現有條件，或在缺乏上述服務條件下購置兩臺Ag132和配套通信電臺建立獨立的自用差分GPS系統，另還可配置必要的專用可選件如：基站附件、導航附件、背負式田間信息采集附件、掌上型計算機及必要的聯接信號電纜等。Ashtect公司的AgNavigator結構設計有些不同，但功能大體相當。DGPS技術的迅速發展，使得近幾年來各國提供局域差分信號免費服務的信標站迅速建設起來，至1996年末，美國這類信標站的地區覆蓋范圍已接近國土的2/3。信標站差分信號服務半徑約計300km。我國在東南沿海原交通部也建立了近20個這類信標站。以近地衛星作為星載GPS廣域差分信號服務系統在今后幾年內也可望在我國部分地區相繼建立。在競爭中謀求信息高新技術產品市場的商業利益，將是今后GPS技術發展競爭的總趨勢。今年3月30日美國副總統戈爾在白宮新聞會上，宣布開放GPS衛星的L2頻道并進一步開放L3頻道民用服務，這將大大有利于進一步改善GPS衛星服務的精度和可靠性，使用戶獲得性能價格比更好的精確定位、定時技術服務。GPS用戶系統外觀結構簡單，小型化，操作方便，但技術含量高。現有國外農機廠商配套的GPS產品，大多采用OEM方式引進關鍵部件進行二次開發后嵌入于農業機械應用系統中，可使性能價格比顯著改善。DGPS作為農業空間信息管理的基礎設施，一旦建立起來，即不但可服務于“精細農作”，也可用于農村規劃、土地測量、資源管理、環境監測、作業調度中的定位服務，其農業應用技術開發的前景廣闊。地理信息系統（GIS）作為用于存儲、分析、處理和表達地理空間信息的計算機軟件平臺，技術上已經成熟。它在“精細農作”技術體系中主要用于建立農田土地管理，土壤數據、自然條件、作物苗情、病蟲草害發生發展趨勢、作物產量的空間分布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。它將納入作物栽培管理輔助決策支持系統，與作物生產管理與長勢預測模擬模型、投入產出分析模擬模型和智能化農作專家系統一起，并在決策者的參與下根據產量的空間差異性，分析原因、作出診斷、提出科學處方，落實到GIS支持下形成的田間作物管理處方圖，指導科學的調控操作。由于農業活動涉及廣闊的地理空間和各種管理信息都有明顯的空間隨機分布特征，GIS在農業中具有廣泛的應用價值。在形成農業空間信息地理圖形時，采樣密度、采樣成本與信息處理的方法如何能更準確反映參數的空間分布，仍然是尚待深入研究的課題。由于商用GIS系統的功能一般都照顧到各種類型用戶的需要，針對農業資源信息管理和精細農業實踐的需要和農村用戶的特點，開發基于GIS設計規范的簡單實用、易于向基層農村用戶推廣、界面友好的田間地理信息系統（FIS）已引起學術界的注意，值得我國農業工程師進行創新研究。

遙感（RS）技術是未來精細農作技術體系中獲得田間數據的重要來源。它可以提供大量的田間時空變化信息。近30多年來，RS技術在大面積作物產量預測，農情宏觀預報等方面作出了重要貢獻。由于衛星遙感數據目前尚達不到必要的空間分辨率和提供滿足農作需要的實時性，目前還未用于作物生產的精細管理。然而，遙感技術領域積累起來的農田和作物多光譜圖象信息處理及成像技術、傳感技術和作物生產管理需求密切相關。RS獲得的時間序列圖象，可顯示出由于農田土壤和作物特性的空間反射光譜變異性，提供農田作物生長的時空變異性的信息，在一季節中不同時間采集的圖象，可用于確定作物長勢和條件的變化。基于遙感產業界對“精細農作”的商業興趣，一系列的地球觀測衛星將在近幾年內發射，到2005年，將有超過40個這類衛星提供服務。大部分這類衛星采集的全色圖象，空間分辯率將達1～3米，多光譜圖象分辯率預計可達3～15米，掃視區6～30km。由于采用衛星遙感比航空攝影的成本將低一半以上，衛星遙感技術可預期在近3～5年內，在“精細農作”技術體系中扮演重要角色。農業工程師應該涉足這一領域，了解有關的知識，參與應用研究，現在的RS軟件已可裝載在PC機上使用，性能價格比已可為普通用戶所接受。

3.2收獲機械產量計量與產量分布圖生成技術

作物產量是許多因素綜合影響形成的結果和評價種植管理水平的基礎。“精細農作”技術思想也正是從獲得田間小區產量的差異性信息出發，分析原因，指導管理決策。在“精細農業”研究發展中，雖然也有關于甜菜、土豆、甘蔗、牧草、棉花、水果等收獲機械產量計量及產量分布圖自動生成的試驗研究成果，但迄今已商品化的產品仍集中于谷類作物收獲機械方面。據報導，美國目前約有20個制造商供應谷物聯合收獲機產量計量系統，1997年底，全國使用這一技術的聯合收獲機約17,000臺，其中約有一半帶GPS定位系統可支持產量分布圖自動生成。一個主要生產廠商宣稱，至2001年其生產的90%谷物聯合收獲機將裝備產量監視器。迄今已進入商品化的這類產品主要是基于沖擊式-力傳感技術（如美國JohnDeree和CaseIH）、容積式光電計量技術（如英國RDS產品）和γ射線流量傳感技術（如MasseyFerguson產品）等。在谷物流量自動傳感過程中，還可同時測量凈糧含水量，在小區產量分布圖基礎上結合定位處方投入的成本分析直接顯示小區經濟效益分布圖（GrossMarginVariabilityMap）。“精細農作”體系中的產量圖自動生成技術，需要解決如下的科學技術問題：

流量傳感器的計量精度、穩定性、通用性、標定簡便性的進一步改善；

產量計量中同時獲得收獲機的實際割幅和前進速度信息；

生成產量分布圖需要的空間分辨率不大于收獲機械工作幅寬的DGPS定位系統；

針對不同收獲機械建立谷物由割臺至流量測量點的谷物運移過程模型，以校正產量分布信息的動態誤差；

研究采集的定位數據和產量數據編碼格式與快速存儲傳輸方式。這些數據通常都是存儲在軟盤或IC智能卡中，能一次存儲至少一個作業班內的全部數據，然后再傳入PC機進行處理和生成產量分布圖；

開發PC上進行產量分布圖生成的軟件，含文件結構、數據結構、誤差校正、數據圖形化、顯示方式等；

上述技術都還需要繼續完善。研究適于不同國家的農業機械裝備、種植特點、適于不同作物和更為精確的上述各環節的智能化技術，仍然是農業工程師面臨的挑戰。谷物聯合收獲機電子裝置，包括谷物產量自動計量和產量圖自動生成技術，是當代農機研究的一個重要方向，也應是我國農機裝備機電一體化、信息化研究的優先發展方向之一。對于改善易地收獲、農機社會化服務，提高農機作業信息化意識，促進作物生產科學管理，都有十分重要的現實意義，應是世紀之交我國農機技術創新的重要課題。3.3田間變量信息采集與處理技術

快速、有效采集和描述影響作物生長環境的空間變量信息，是實踐“精細農作”的重要基礎。優先需予考慮的主要是土壤含水量、肥力、SOM、土壤壓實、耕作層深度和作物病、蟲、草害及作物苗情分布信息采集等。目前田間信息快速采集技術的研究仍大大落后于支持精細農作的其它技術發展，已成為國際上眾多單位攻關研究的重要課題。現有的土壤信息采集方法是基于定點采樣與實驗室分析相結合，耗資費時、空間尺度大、難于較精細地描述這些信息的空間變異性。技術創新的方向是研究開發可快速操作，有利于提高采樣密度，測量精度能滿足實際生產要求的新傳感技術和進一步改善空間分布信息的定量描述與近似處理方法。部分參數將可用掃描方式通過安裝于作業機械上的傳感器連續采集和進一步自動生成空間信息分布圖。已經取得實用化或具有良好開發前景的成果，如：土壤含水量測量將在TDR成熟技術基礎上，在開發經濟實用的基于駐波比、頻域法原理、近紅外技術的快速測量儀方面拓寬研究領域。土壤主要肥力因素（N、P、K）測量儀器開發方面，基于傳統化學分析技術基礎上的快速肥力分析儀，目前國內已有實用化產品投入使用，其穩定性、操作性和測量精度雖然尚待改進，但對農田主要肥力因素的快速近似測量具有實用價值；一種基于近紅外技術通過間接葉面反射光譜特性進行農田氮肥肥力水平快速評估儀器已在試驗使用，它與遙感技術的農業應用密切相關，可以相互借鑒相關技術研究成果；一種基于離子選擇場效應晶體管（ISFET）集成元件的土壤主要礦物元素含量測量技術的研究在國外已取得進展，將是值得關注的技術突破性研究方向。土壤耕作層深度對評價土壤持水能力和指導定位處方耕作，確定播種深度、施肥用量密切相關，在美、加、澳等已經開發出不接觸式、基于電磁場測量土壤電導率用于評價土層深度分布圖的儀器已試驗使用，可對指導定位處方深耕取得良好的經濟效益；關于SOM傳感器，早在數年前已有報導，通過NIR原理研制的可用于田間在線測量的多光譜SOM測量儀已有商品化產品。在作物生長有關變量信息的采集方面，田間雜草識別是“精細農業”支持技術中引起廣泛關注的領域。在雜草識別的光譜響應特性方面已有許多研究成果及參考數據可供借鑒。其它田間作物變量傳感與空間信息處理技術方面的研究，將圍繞新的物理原理與數學方法的應用，如多光譜識別、NIR視角技術、圖象模式識別、人工智能方法（ANN、Fuzzy系統分析、ES應用）、狀態空間分析、小波分析、卡爾曼濾波方法等。在實踐“精細農作”方面，開發基于新的物理原理的近似快速信息采集技術與改善空間地理信息處理方法，仍然是科技工作者面臨的艱巨任務。

3.4智能型處方農作機械

七十年代中期微電子應用技術的迅速發展，使得工業化國家的農業機械進入到一個以迅速融合電子技術向機電一體化方向發展的新時期。農業機械的設計中，廣泛引入了微電子監控技術用于作業工況監測和控制。八十年代后期起，其監控系統又迅速趨向智能化，由單元控制發展到分布式控制，由單機作業系統向與管理決策系統集成的方向發展。這新一代農業機械裝備技術的發展，與過去十多年來基于信息技術的作物生產管理決策支持系統的迅速發展，都是近五年來“精細農作”技術得以進入日益廣泛試驗實踐的重要條件。雖然，迄今支持“精細農作”的若干主要農機裝備，除了如前述帶產量圖自動生成的谷物收獲機以外，實施按處方圖進行農田投入調控的智能化農業機械,如安裝有DGPS定位系統及處方圖讀入裝置的，可自動選擇作物品種（二選一）、可按處方圖調節播量和播深的谷物精密播種機；可自動選擇調控兩種化肥配比的自動定位施肥機和自控噴藥機；可分別控制噴水量的定位噴灌機均已有商品化產品，并在繼續完善。拖拉機駕駛室已安裝智能化顯示器，在一個LED顯示屏上，可隨意調用各種圖形化可視界面,監控機器各部分的工況和顯示處方作業和導航信息。現代帶有多處理器的智能型農業機械，已經引用了工業部門中采用的控制器局部網總線技術（CAN），相互間采用光纜傳輸信息，建立了工業化設計標準。我國當今農業機械技術水平從總體上看與發達國家落后了不止20年，需要在某些領域推動高新技術的應用研究與實踐。開發適于我國國情的先進技術。“精細農作”的示范試驗研究有可能成為農業機械裝備領域應用信息高新技術實現技術創新的切入點。3.5系統集成技術新晨

“精細農業”技術體系是一個集成系統，它涉及到多種學科知識的支持，需要學習應用不同子系統已經形成的硬、軟件設計規范、標準、數據格式與通信協議，應用已有的單項技術成果，研究建立某些支持技術的新標準。近幾年來，國外研究實踐中已經積累了一些進行“精細農業”技術體系集成組裝的經驗。我國科技工作者要研究這方面的進展，參與國際交流。作為工程師，要善于根據工程項目的整體目標，既能從具體技術角度去思考和研究問題，具有不斷突破現有解決實際問題的觀念與模式的創新意識；又能注意進行項目目標的整體評估，協調技術先進性與經濟可行性的綜合優化目標，提出推動技術進步的試驗實踐方案。