精准农业在三江平原的应用研究与探讨

精准农业在三江平原的应用研究与探讨

　　梁春英1，王熙1，杨天维2

　　（1．黑龙江八一农垦大学信息技术学院，密山158308；2．黑龙江省农垦科学院水稻研究所）

　　摘要：阐述了精准农业技术的组成及实施步骤，结合三江平原农业生产现状分析了实施精准农业的可行性，提出了精准农业在三江平原的应用领域，指出三江平原率先实施精准农业技术对于其在垦区乃至全国推广具有借鉴意义。

　　关键词：精准农业；三江平原；农业生产

　　1精准农业概述

　　1．1精准农业技术的组成

　　精准农业又被称为精细农业（PrecisionAgriculture）、精确农作(PrecisionFarming)。“精准农业”技术思想是在定位的基础上，根据土壤特性和作物生长发育的需要，管理作物每一项生产农用物资的投放，**大限度地发挥产量潜力，做到既满足作物生长需要，又减少浪费，增加利润，同时避免污染生态环境。精准农业技术是20世纪90年代兴起的农业生产新技术，其技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技等多种学科知识的集成。关键技术包括全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）、变量投入技术（VRT）、耕地产量图（VM）等。

　　1．2实施精准农业技术的步骤

　　精准农业的实施可分三步：首先是对收获机械产量计算、监测及绘制产量图，通过产量图分析小区产量的差异原因，优化作物管理措施；其次是小区定点取土化验、分析、处理采集的定点数据，挖掘提高产量的潜力，用高级软件处理所获取的信息，决策出要实施的农业技术措施，作为农机具操作和调节的基础；**后用带有定位系统和自控系统的农机具实现定位、变量投放物资的自动控制操作。

　　2三江平原农业生产现状

　　三江平原地处黑龙江省东部，土地总面积10.9万km2，占全省总面积的23.9%，耕地366.77万hm2，区域内有4个农垦分局，54个大中型国营农场，人均耕地1.34hm2。三江平原地势低平，人均耕地面积大，大型机械化农场相对集中，农业增产潜力大。制约农业生产发展的主要因素有三：一是土壤因素，三江平原耕地多为中低产田，占耕地面积的59.22%。土壤物理性状不良，多为白浆土，黑土层薄，养分低，不能满足作物的生长需求。还有相当一部分低洼地，不宜耕种。多年种植，土壤自身肥力下降，长期施用化肥，土壤中氮、磷、钾比例失调。既浪费了肥料又不利于作物生长；二是农业生产高投入、低产出，大豆、水稻等农作物生产成本越来越高，且缺少有竞争力的优质、高产产品；三是农产品结构单一，长期以来形成大田作物为支柱产业，其结构不适应区域经济的发展。

　　3三江平原实施精准农业的可行性

　　3．1农业机械化作业程度较高

　　目前三江垦区农业旱田作物生产已经实现全程机械化，生产规模也较大，适于大型机械作业。农机动力配置除了传统的中等功率的东方红—802型及铁牛—65型拖拉机外，还先后引进、消化了一批具有世界先进水平的农机具如NewhollandM—160型拖拉机、JohnDeere1075型收获机等，这些农机具上都可配置GPS系统及产量检测系统，为精细农业的实施提供了强有力的硬件保障。

　　3．2农作物高产栽培规模经营

　　机械化水平高的农场，地块大，采用粗放种植、管理，经验播种、施肥，因而增产潜力大，实施精准农业产生的效益也较大。三江平原土地平坦，地广人稀，长期采用粗放种植规模经营，精细耕作程度低，实施精准农业会取得很大的效益。大豆“暗垄密”机械化高产模式、岗平地白浆土井灌区、自流灌区水稻机械化高产综合栽培模式的形成，培育出适合该地区生长的矮秆、抗倒伏的大豆优良品种和优质、高产、多抗水稻品种，形成了适合当地发展的、有高产潜力的规模经营模式。

　　3.3科研力量雄厚

　　三江垦区以农垦总局为后盾，黑龙江八一农垦大学、农垦科学院等科研院所为技术依托，开展精准农业技术的应用研究，已取得初步成果，为精准农业的实施提供了有力的技术支持和保障。

　　4精准农业技术在三江平原可应用领域

　　4．1精确灌溉

　　水田种植面积的扩大，使地下水超采严重，已引起地下水位下降，宝泉岭局水位变幅0.8～3.5m，建三江局水位变幅0.3～5.0m，与此对应，黑龙江、乌苏里江、兴凯湖等水域丰富的过境水量却未被很好地利用。目前蓄、引、提江河湖水能力仅17.2亿m3，占当地产水量的30.4%，占过境水量的0.6%。可见水资源的开发利用不合理，推广精准灌溉势在必行，采用计算机控制的节水灌溉技术，可实现因时、因地、因作物用水，使水的消耗量减少到**低程度，并获得尽可能高的产量。

　　4．2精确施肥

　　三江平原土地长期大量施用化肥，造成土壤中N、P、K比例失调，且投肥量偏大，利用率偏低，肥料投入量的增长高于产量的增长率，回报明显减小。准确的优化施肥必将获得较大的经济效益。精准农业技术可因土、因作物、因时全面平衡施肥，不但可提高化肥资源利用率，降低生产成本，提高作物产量，还可取得明显的经济效益和环境效益。

　　4．3农作物产量预测

　　农作物产量是农民经济收益的重要标志，利用精确农业技术可确定当地农业技术措施和水平，然后建立方程，优化计算出作物产量，在收获前准确地估产，有助于制定合理的粮食收购及进出口价格政策，利用制定的收获、储运计划等，提高经济效益。

　　4．4天气、灾情监测与防治

　　利用精准农业技术，绘制气象卫星云图，预测风暴、冰雹、暴雨等灾害性天气，提早制定预防措施，把灾情降到**低程度。三江垦区地块较大，局部病虫害可很快传播到很大面积。利用精准农业技术做好病虫害的监测，进行病虫害的精确防治，得到尽可能大的经济效益。

　　5精准农业在三江平原的应用实践及展望

　　目前，我国精准农业技术的研究和应用还处于初级阶段，许多技术、设施还不十分成熟，有待于进行更深一步的研究与完善。三江平原垦区有规模化经营的大型现代化、机械化农场，有土壤资源和生态环境变异数据的积累，有雄厚的技术实力，已经具备了向现代化集约农业转化的条件。实施精准农业势在必行。黑龙江八一农垦大学主持的农业部精准农业课题已经全面展开，并在友谊农场五分场建立了示范试验基地，先后引进了美国全套凯斯精准农业设备，包括CASE2366IH谷物收获机精准农业系统、保护性耕作设备（四独立式375马力拖拉机、730B复式耕作设备和TMII型耕耘机）、变量播种施肥机、自动导航系统等，并建立了GPS差分基准站，初步完成了产量图的绘制、土壤取样化验分析、变量播种、变量施肥等系统的开发和研究工作，为精准农业的推广实施打下了基础。

　　精准农业技术在三江平原率先实施，将为其在黑龙江垦区乃至全国推广起到典范作用，提供详实的技术和管理经验。实施精准农业技术对垦区农业的发展具有重大的现实意义和深远的历史意义。

　　作者简介：梁春英（1971-），女，山东商河人，黑龙江八一农垦大学讲师，硕士，从事自动控制方面的科研工作。

发表于 @ 2008年06月29日 10:44:00 |点击数（）

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