“精細農業”的實踐與農業科技創新

宋國華

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，信息化技術推動人們科學的利用資源潛力，發展節本增效的生產方式控制，改善和保護生態環境，并突破傳統的農業經營模式和觀念，將具有創新意義的技術思想融入到農業生產中去，完成農業精細化經營控制。因此，作者認為采用“精細農業”或“精細農作”譯名來表達當前實踐的這一技術思想的內涵可能更為確切。本文著重對“精細農業”的實踐與農業科技創新進行了詳細的闡述。

關鍵詞：精細農業；農業科技；創新

一、農業工程領域的技術發展

在農業工程領域，農田信息智能化采集與處理技術研究的發展，為“精細農業”技術體系的形成準備了條件。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“精細農業”示范應用的基本技術手段己逐步研究開發出來，在示范應用中預示了良好的發展前景。

二、實施精細農作的核心工作

“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”

（一）發展現代農業技術

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生產成本增加和環境污染后果。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。在實際操作上，對獲取的空間信息還需要通過模糊聚類處理，生成技術上可行、經濟上合理的處方圖來指導處方農作，因而還談不到“精準”的操作。而且隨著技術的不斷進步，特別是農田土壤、作物苗情、病蟲草害信息實時快速采集技術的突破，農業處方操作也將愈精細化。

（二）實施“精細農作“思想

“精細農作”是基于田間小區作物生長條件的空間差異性，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重要的作用。如：農田信息采集與處方農作的空間定位，需依靠全球衛星差分定位系統（DGPS）；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軟件技術。

（三）實施變量信息采集技術

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農學知識和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。

三、實施科技興農需要注意的問題

（一）加強對國際有關發展信息和經驗的研究，提出符合國情的發展戰略。九十年代以來，國外許多單位已經積累了一大批示范試驗數據與支持技術產品開發研究成果。可以采取引進技術思想與部分裝備技術和自主創新相結合。找準切入點，注重其支持技術產品的國產化及產業化開發。“精細農作”的技術思想在國際科技界共識的基礎上有其特定的涵義，即認識農田內小區產量和影響作物生長條件的空間差異性，實施定位處方農作。它是適應集約化、規模化程度高的作物生產系統可持續發展目標而提出的，我國廣大農村農田經營規模小，生產手段仍較落后，實現廣域的現代農田精細經營尚需有較長的發展過程，有條件的地區可先以村片、農田的尺度上對精細農作的技術思想進行示范試驗研究，并可著重結合發展農村社會化服務方式創新中，開拓出新的服務領域。這樣，既可以使我國的研究實踐與國際上的研究發展趨勢相接軌，又可以探索形成具有國情特色、有利于在農村逐步推廣先進的農作技術體系。

（二）通過“精細農業”的試驗示范研究，大力傳播基于信息與知識的農業系統精細經營的技術思想。現今實踐的面向大田作物生產的精細農作應該擴展到種、養、加，產前、產中、產后的整個過程，即過渡到建立“精細農業”的技術體系。實際上，“精細農業”的技術思想，早在七十年代后期開始，己優先在發達國家奶牛場，基于動物個體編號電子自動識別技術，根據奶牛產奶量定量配料系統中得到了廣泛的應用。在我國，“精細農業”的技術思想，尤應在設施園藝，集約養殖，農產品品質優選、儲藏加工等增值產業中先付諸實踐與推廣，這對我國目前處于傳統農業的結構性調整時期和開始重視強調實現農業增產方式的轉變中，依靠先進技術裝備和農業精細經營技術的支持，對實現農業增產、農民增收、農村穩定，都具有重要的現實意義。

（三）在“精細農業”試驗研究實踐過程中，注意組裝一批基于信息和知識的單項適用先進技術支持當前的“科技興農”。如：GPS、GIS技術用于農村規劃、農田管理、節水灌溉、環境監測的實用技術；農田信息快速采集、存儲、處理技術與儀器；農田耕作、土肥管理、農藥利用、污染控制等適用技術；機電儀一體化的農業機械裝備；精細測土配方施肥、病蟲草害快速實用監測技術；智能化農業生產管理輔助決策支持系統的推廣及裝備農業社會化服務體系的先進技術與工具的開發等。

四、結語

在“精細農業”的示范試驗研究中，提出了一系列新的科學技術問題。其中，尤以田間信息實時快速采集先進傳感技術，生物信息模式識別技術，空間信息處理與圖形自動生成技術，計算機化的定量管理農藝技術與系統分析等，都需要作物科學、農藝學、生物物理、數學方法、信息軟硬件技術和技術經濟學的支持，這為農業科技工作者提供了進行科技創新的良好機遇。以支持農業的可持續發展。新的技術體系應在科學理論或方法上，在高新技術的應用上有重要的突破，能夠引起技術上產生質的飛躍和為實現我國農業科學技術率先躍居世界先進水平作出貢獻。

參考文獻：

[1]李享.“精細農業”的實踐與農業科技創新[J].江西農業，2017（12）.