精準農業應用

精準農業（精確農業，Precision Agriculture or Precision Farming）是近年來國際上農業科學研究的熱點領域，其含義是按照田間每一操作單元的具體條件，精細準確地調整各項土壤和作物管理措施，**大限度的優化使用各項農業投入（如化肥、農藥、水、種子和其它方面的投入量），以獲取**高產量和**大經濟效益，同時減少化學物質使用，保護農業生態環境，保護土地等農業自然資源。精準農業集成了信息技術與3S等高新技術，是在信息科學發展的基礎上，以地理信息系統（GIS），全球衛星定位系統（GPS），遙感技術（RS），計算機自動控制系統，網絡抽樣技術、產量監測器、可變比率發生器(VRA)、作物模擬模型等為核心技術引發的一場新的農業技術革命 北美的精準農業技術，又以在施肥上的應用**為成熟。在美國和加拿大的大型農場，應用GPS取樣器按照方格取樣法采集土樣，分析土樣的理化性狀與大、中、微量元素含量，應用GPS和GIS技術，做成該地塊的地形圖、土壤圖、各年的土壤養分圖，收獲時記載當時當地的產量，用GIS做成當季產量圖。所有這些資料，用來作為下一季施肥種類和數量的決策依據，同時參考其它因素，確定這一單元內的各種養分施肥量，應用GIS做成各種肥料施用的施肥操作指揮系統（GIS施肥操作圖層）。與GPS結合，指揮變量平衡施肥。 傳統的施肥方式是在一個區域內或一個地塊內使用一個平均施肥量，由于土壤肥力在地塊不同區域差別較大，所以平均施肥在肥力低而其它生產性狀好的區域往往施肥量不足，而在某種養分含量高而豐產性狀不好的區域則引起過量施肥。其結果是浪費肥料資源，影響產量，污染環境。而精準農業施肥，又稱自動變量施肥，實現了在每一操作單元因土因作物全面平衡施肥。 1994年明尼蘇達州漢斯卡農場，采用精準農業變量施肥技術，節省了約1/3的氮肥，同時提高了產量，每英畝的甜菜收入從599美元增加到744美元。紅河谷地區以前采用傳統施肥技術，甜菜的推薦施氮量是170磅/英畝，采用精準農業的推薦施氮量減少到120磅/英畝，但甜菜的含糖量每噸平均增加了55磅糖。實施精準農業可使小麥、玉米增產15％以上，肥料、農藥用量減少10－20％，同時，保護了環境。計算機和信息科學的發展為精準農業奠定了堅實的基礎，加之對節約資源和保護環境的重視又進一步推動了精準農業的發展。因此，精準農業在美國等發達國家的大規模經營和機械化操作條件下首先發展起來。在中國，有人說精準農業可能適用于我國規模化經營的大型國營農場和較發達地區，不可能應用于以家庭聯產承包責任制為主要經濟形式的分散經營的大部分農村。這種說法忽視了精準農業產生的原則和技術路線：精準農業發展的**基礎的技術路線和原則是在充分了解土地資源和作物群體變異情況的條件下，因地制宜地根據田間每一操作單元的具體情況，精細準確地調整各項管理措施和各項物資投入的量，獲取**大的經濟效益。這些原則適用于任何形式和任何規模的農業生產。 目前，計算機和信息技術突飛猛進，已逐漸深入到社會生產和生活的各個領域，也必將對我國的農業技術革命產生重大影響。因此，結合我國具體情況，研究發展適用的精準農業技術體系，推動我國農業生產持續穩定地發展。 1999年，西北農林科技大學土壤肥料研究所和中國農科院土壤肥料研究所精準農業合作項目正式啟動，在扶風縣揉谷鄉新集村的3000多畝土地上，通過精細制圖，采用網格坐標定點、定時取樣，可以將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GIS圖層管理起來。通過歷年產量圖的分析，可以看出田間產糧變異情況，找出低產區域。然后通過產糧圖與其他相關因素圖層的比較分析，找出影響產量的主要限制因素，在此基礎上，制定出該村的優化管理信息系統（management information system, MIS），用于指導當年的播種、施肥、除草、防治病蟲害、中耕、灌水等管理措施。對于某一管理措施做出的實施計劃也用GIS系統管理。以施肥為例，按照某一點的土壤測試結果、歷年施肥歷史和產糧情況（均以GIS圖層表示），制定出當季在不同位點各種養分的適宜施用量，做成GIS施肥操作指導系統（圖層），實施該點的自動變量平衡施肥。與傳統的平均施肥方式相比提高了肥料利用效率。GPS在精準農業上用于田間作業機具的準確定位。應用GIS技術研究形成適用于當地條件的土壤養分地理信息系統，指導當地養分管理和肥料合理施用，逐步形成適合小規模分散經營體制下的精準農業養分信息管理模式。同時以鄉為單位收集土壤類型、土壤肥力、肥料使用、作物類型及產量等有關信息，在GIS平臺上建立全縣的土壤肥力與養分資源信息系統。將分散的數據收集整理，隨時了解全縣肥力狀況和施肥變化的時空特征，為主管決策部門服務。 來源：西北農林科技大學土壤肥料研究所　　　同延安

發表于 @ 2009年09月30日 08:54:00 |點擊數（）

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