導語：正如傳統農業生產方式是"靠天吃飯",那么"精準農業"就是打破這種困局的"金鑰匙"。7.1萬畝耕地要怎么管理?需要多少人來種?答案是：只用了48個人,對莊稼的照顧卻"無微不至"到了葉片！這就是發生在黑龍江省嫩江縣沈陽軍區雙山農副業基地。而他們利用的就是精準農業的模式。

精準農業是當今世界農業發展的新潮流，是由信息技術支持的根據空間變異，定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統。

其基本涵義是根據作物生長的土壤性狀，調節對作物的投入，即一方面查清田塊內部的土壤性狀與生產力空間變異，另一方面確定農作物的生產目標，進行定位的“系統診斷、優化配方、技術組裝、科學管理”，調動土壤生產力，以最少的或最節省的投入達到同等收入或更高的收入，并改善環境，高效地利用各類農業資源，取得經濟效益和環境效益。

精準農業由十個系統組成，即全球定位系統、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、系統集成、網絡化管理系統和培訓系統。

案例：黑龍江省嫩江縣沈陽軍區雙山農副業基地

在黑龍江省嫩江縣沈陽軍區雙山農副業基地，算上管理和后勤人員，48個人總共種著71000畝地，一臺進口大馬力拖拉機每天能耕種2000畝地。

雙山基地采用的農業生產方案是目前國內第一個完整的精準農業方案，是中科院與沈陽軍區從2010年共同實施的研究項目。中科院下屬6個研究所的60多位從事地理學、農學、計算機科學、GIS、遙感、生物技術、智能機械、通訊技術等學科研究的專家，在這里實施了一套完整的精準農業方案。

這個方案包括從制定計劃到收割的全套系統，使用世界最先進的農業機械，采用中科院專家開發的完整的精準農業解決方案，生產大豆、玉米和小麥，實現了農業生產的機械化、智能化。

在中科院專家的幫助下，基地運用衛星遙感、地理信息系統(GIS)、紅外光譜測土等技術，結合智能傳感、物聯網技術，建設精準農業決策指揮和控制體系，解決傳統農業的粗放生產方式所帶來的資源浪費、生態環境惡化等一系列問題。

每年，系統會根據上一年自動記錄的情況及新一年的指標做出當年的生產計劃。如播種時，系統會利用近地面視頻監控系統查看地里的冰雪消融、土質情況，用衛星遙感查看地溫、水溫，以決定播種時間、播種品種等。收割時，在衛星遙感獲知各地塊的不同成熟時間的基礎上，運用GIS技術進行時空運籌計算，確定最佳農機調度方案。

案例：美國“精確農業”

美國是世界上第一個進入信息化社會的國家，其計算機和互聯網技術的普及應用，信息高速公路的四通八達為美國農業信息化創造了必要條件。目前，信息化技術已經滲透到了美國農業生產的方方面面，直接促成了美國“精確農業”的興起，大大地降低了美國農業的生產成本，大大地提高了美國農業的生產效率和農產品的國際競爭力。

美國有200多萬個農場主，他們是如何利用這些信息化系統做到農業的精確化生產呢？

一是通過網絡信息系統，美國的農場主能夠及時、完整、連續地獲得市場信息，并以此準確調整其農業生產和農產品的銷售策略，使之具有針對性，有效地減少了盲目經營的風險。

比如，在了解到農產品現貨、期貨價格，國際國內市場的需求量，國際國內的生產量和進出口量等方面的最新數據后，農場主可以決定生產什么，生產多少以及如何銷售以避免未來農產品的滯銷；或者在了解到農作物品種改良，天氣狀況等信息后，農場主也可以知道采購什么樣的種子、采取什么樣的種植方式、在什么時候種植何種作物產量會最高以求獲得最大效益；同時，他還可以根據最新農業科技、新型農業機械、動植物病蟲害防治等信息，在互聯網上進行農業技術咨詢或購買恰當的農業設備以及合適的農藥等等。

如美國堪薩斯州農場主肯·波爾穆格林已經習慣于在網絡上緊盯有關全世界氣候、谷物狀況和谷物購價等信息，在獲悉埃及政府要大量購買“硬白”小麥后，他知道這種小麥將會是今年市場的熱門貨，于是他改變了本季種植的小麥品種，最后獲利頗豐。

二是利用3S技術，即農業遙感技術（RS）、地理信息系統（GIS）和全球衛星定位系統（GPS）實現了農作物的精確化種植。

遙感技術（RS），是指在航空航天器上配備的可見光、紅外、微波等波段的（多光譜）傳感器利用農作物和土壤等對電磁波的不同反射和輻射特性來獲得不同地段的農作物和土壤的相關數據，以動態監測和評估農作物的氮營養狀況、長勢、產量、病蟲害等以及土壤的鹽堿度、沙化、風化侵蝕、水分和養分的增減等情況。

地理信息系統（GIS），通過接受遙感數據、GPS數據以及人工采集報送的數據并處理后，該系統可以自動生成一張農場數字化地圖，上面標有各小區的農作物信息和土壤信息等。全球定位系統（GPS），主要作用是空間定位和導航。

利用3S技術，農場主可根據田間因素的變化，精確調整各項土壤和作物管理措施，如在給農作物施肥時，當大型拖拉機（上面裝配了一種帶顯示屏和數據處理器的GPS接收儀）進入田間噴施肥料時，顯示屏可同時顯示兩幅彼此重疊的圖像，一張是數字化地圖（上面標有每一塊小區的土壤類型，氮磷鉀含量，前季單株產量，當年單產指標等），另一張是方格坐標圖（可根據GPS訊號隨時顯示拖拉機所在的小區位置），與此同時，數據處理器可根據事先做好的每一塊小區的數字化地圖，自動計算出每一塊小區的肥分配比和噴施量，并向自動噴施機下達指令。

同樣的方法也適用于殺蟲藥的噴灑；此外，該系統還能根據土壤水分和作物的生長情況，自動判斷出澆水、施肥的時間。據統計，采用這種精準農業技術可節省肥料10%，節約農藥23%，每公頃節省種子25公斤；同時，可使小麥、玉米增產15％以上。

三、是通過無線射頻身份識別系統（RFID）做到家畜飼養的精確化管理。

無線射頻身份識別系統RFID，主要由電子標簽和閱讀器組成，每個電子標簽只具有唯一的電子編碼，而閱讀器有固定式和手持式兩種。

在美國農業領域，RFID系統通常被用作對家畜尤其是對牛的識別與跟蹤方面，其原理是在牛的耳朵上植入電子標簽，上面標有這頭牛的詳細電子資料，如牛的電子編碼、產地、年齡、品種信息、檢疫與免疫信息、疾病信息、家譜及繁殖信息等等。

當牛進入閱讀器的識別范圍時，牛耳朵上的電子標簽在接收到閱讀器發出的射頻信號后產生感應電流而獲得能量，然后發送出自身攜帶的電子編碼等電子資料至閱讀器讀取后送至動物信息管理系統，人們就可知道這頭牛的身份等情況，這樣就實現了對這頭牛的識別與準確跟蹤，從而加強了農場主對牛群的精確管理能力。

對牛之外的其它家畜的識別與跟蹤，原理同此。

此外，農產品從生產、運輸、儲存到加工、銷售的全過程都可使用無線射頻身份識別系統RFID，這使得人們對農產品可以實施從餐桌到田間的全程追蹤鑒別，大大地提高了美國對食品安全的保障能力和美國的農業生產效率。

實際上，我們傳統的精耕細作和現在機械化基礎上的精準化生產完全是兩個概念。以前的精耕細作可以把田地耕種的很好，施肥很好、密度很好。但是有些工作是人力難以做到的。比如說，我們要深松土，這個靠人力是很難做到的，你人不可能把土地刨的很深。第二個，精準農業通過衛星遙感就可以把幾百公頃的土地測算出來，就可以知道哪塊土地的肥力比較少，哪些土地的肥力好。

然后，通過遙感來控制農機去施肥。這邊肥力差，那拖拉機就自動給你多施肥。那邊肥力好一些，拖拉機就自動少施肥；通過衛星遙感，也可以看出哪一塊蟲害嚴重，那就在那里多施藥。蟲害小的地方，藥量就減少一些。另外，精準農業也可以通過機械的方式，使農藥噴出來時就比較細，且葉面的上下面都可以覆蓋，從而減緩過度使用農藥的危害。

如果不實施精準農業，僅靠現有的勞動力，那我們的農業產值連續增長是很難的。我們的可耕種面積是有限的，房地產又發展那么快，多少也在侵占農田。因此，在可耕種面積不增加的情況下，要增收只能提高單產，而提高單產的手段只能靠精準化、機械化來實現。

僅靠小農機是做不了精準農業的，要靠大的農機裝備來實現精準農業。比如說通過衛星定位系統進行衛星遙感測繪、施肥、播種等。目前，國內還沒有真正實現精準農業。

一、技術研發跟不上。

二、農機行業的裝備制造水平跟不上，像精度、清潔度等都保障不了。

三、技術積累也不足，不光是硬件，軟件方面也不行，如液壓控制，與國外還存在較大的差距。

四、精確農業的投資巨大，個人負擔不起。

精準農業需要很多基礎配套才行，比如拖拉機的行駛、速度與控制等都要跟上，我們現在的基礎還達不到。像歐美等先進發達國家拖拉機已經是采用動力換擋甚至自動檔，而我們只能做到同步器換擋、機械式換擋，和國外還是有差距的。

來源：無土栽培技術

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