精準農業(yè)應用

精準農業(yè)（精確農業(yè)，Precision Agriculture or Precision Farming）是近年來(lái)國際上農業(yè)科學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)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(yōu)化使用各項農業(yè)投入（如化肥、農藥、水、種子和其它方面的投入量），以獲取**高產(chǎn)量和**大經(jīng)濟效益，同時(shí)減少化學(xué)物質(zhì)使用，保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境，保護土地等農業(yè)自然資源。精準農業(yè)集成了信息技術(shù)與3S等高新技術(shù)，是在信息科學(xué)發(fā)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(shù)（RS），計算機自動(dòng)控制系統，網(wǎng)絡(luò )抽樣技術(shù)、產(chǎn)量監測器、可變比率發(fā)生器(VRA)、作物模擬模型等為核心技術(shù)引發(fā)的一場(chǎng)新的農業(yè)技術(shù)革命 北美的精準農業(yè)技術(shù)，又以在施肥上的應用**為成熟。在美國和加拿大的大型農場(chǎng)，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(shù)，做成該地塊的地形圖、土壤圖、各年的土壤養分圖，收獲時(shí)記載當時(shí)當地的產(chǎn)量，用GIS做成當季產(chǎn)量圖。所有這些資料，用來(lái)作為下一季施肥種類(lèi)和數量的決策依據，同時(shí)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(gè)區域內或一個(gè)地塊內使用一個(gè)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(chǎn)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(chǎn)性狀不好的區域則引起過(guò)量施肥。其結果是浪費肥料資源，影響產(chǎn)量，污染環(huán)境。而精準農業(yè)施肥，又稱(chēng)自動(dòng)變量施肥，實(shí)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(chǎng)，采用精準農業(yè)變量施肥技術(shù)，節省了約1/3的氮肥，同時(shí)提高了產(chǎn)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(shù)，甜菜的推薦施氮量是170磅/英畝，采用精準農業(yè)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(shí)施精準農業(yè)可使小麥、玉米增產(chǎn)15％以上，肥料、農藥用量減少10－20％，同時(shí)，保護了環(huán)境。計算機和信息科學(xué)的發(fā)展為精準農業(yè)奠定了堅實(shí)的基礎，加之對節約資源和保護環(huán)境的重視又進(jìn)一步推動(dòng)了精準農業(yè)的發(fā)展。因此，精準農業(yè)在美國等發(fā)達國家的大規模經(jīng)營(yíng)和機械化操作條件下首先發(fā)展起來(lái)。在中國，有人說(shuō)精準農業(yè)可能適用于我國規?；?jīng)營(yíng)的大型國營(yíng)農場(chǎng)和較發(fā)達地區，不可能應用于以家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制為主要經(jīng)濟形式的分散經(jīng)營(yíng)的大部分農村。這種說(shuō)法忽視了精準農業(yè)產(chǎn)生的原則和技術(shù)路線(xiàn)：精準農業(yè)發(fā)展的**基礎的技術(shù)路線(xiàn)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(jīng)濟效益。這些原則適用于任何形式和任何規模的農業(yè)生產(chǎn)。 目前，計算機和信息技術(shù)突飛猛進(jìn)，已逐漸深入到社會(huì )生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域，也必將對我國的農業(yè)技術(shù)革命產(chǎn)生重大影響。因此，結合我國具體情況，研究發(fā)展適用的精準農業(yè)技術(shù)體系，推動(dòng)我國農業(yè)生產(chǎn)持續穩定地發(fā)展。 1999年，西北農林科技大學(xué)土壤肥料研究所和中國農科院土壤肥料研究所精準農業(yè)合作項目正式啟動(dòng)，在扶風(fēng)縣揉谷鄉新集村的3000多畝土地上，通過(guò)精細制圖，采用網(wǎng)格坐標定點(diǎn)、定時(shí)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(chǎn)量結果做成各自的GIS圖層管理起來(lái)。通過(guò)歷年產(chǎn)量圖的分析，可以看出田間產(chǎn)糧變異情況，找出低產(chǎn)區域。然后通過(guò)產(chǎn)糧圖與其他相關(guān)因素圖層的比較分析，找出影響產(chǎn)量的主要限制因素，在此基礎上，制定出該村的優(yōu)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(chóng)害、中耕、灌水等管理措施。對于某一管理措施做出的實(shí)施計劃也用GIS系統管理。以施肥為例，按照某一點(diǎn)的土壤測試結果、歷年施肥歷史和產(chǎn)糧情況（均以GIS圖層表示），制定出當季在不同位點(diǎn)各種養分的適宜施用量，做成GIS施肥操作指導系統（圖層），實(shí)施該點(diǎn)的自動(dòng)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(yè)上用于田間作業(yè)機具的準確定位。應用GIS技術(shù)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(jīng)營(yíng)體制下的精準農業(yè)養分信息管理模式。同時(shí)以鄉為單位收集土壤類(lèi)型、土壤肥力、肥料使用、作物類(lèi)型及產(chǎn)量等有關(guān)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(shí)了解全縣肥力狀況和施肥變化的時(shí)空特征，為主管決策部門(mén)服務(wù)。 來(lái)源：西北農林科技大學(xué)土壤肥料研究所　　　同延安

發(fā)表于 @ 2009年09月30日 08:54:00 |點(diǎn)擊數（）

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