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精准农业(精确农业,Precision Agriculture or Precision Farming)是近年来国际上农业科学研究的热点领域,其含义是按照田间每一操作单元的具体条件,精细准确地调整各项土壤和作物管理措施,**大限度的优化使用各项农业投入(如化肥、农药、水、种子和其它方面的投入量),以获取**高产量和**大经济效益,同时减少化学物质使用,保护农业生态环境,保护土地等农业自然资源。精准农业集成了信息技术与3S等高新技术,是在信息科学发展的基础上,以地理信息系统(GIS),全球卫星定位系统(GPS),遥感技术(RS),计算机自动控制系统,网络抽样技术、产量监测器、可变比率发生器(VRA)、作物模拟模型等为核心技术引发的一场新的农业技术革命 北美的精准农业技术,又以在施肥上的应用**为成熟。在美国和加拿大的大型农场,应用GPS取样器按照方格取样法采集土样,分析土样的理化性状与大、中、微量元素含量,应用GPS和GIS技术,做成该地块的地形图、土壤图、各年的土壤养分图,收获时记载当时当地的产量,用GIS做成当季产量图。所有这些资料,用来作为下一季施肥种类和数量的决策依据,同时参考其它因素,确定这一单元内的各种养分施肥量,应用GIS做成各种肥料施用的施肥操作指挥系统(GIS施肥操作图层)。与GPS结合,指挥变量平衡施肥。 传统的施肥方式是在一个区域内或一个地块内使用一个平均施肥量,由于土壤肥力在地块不同区域差别较大,所以平均施肥在肥力低而其它生产性状好的区域往往施肥量不足,而在某种养分含量高而丰产性状不好的区域则引起过量施肥。其结果是浪费肥料资源,影响产量,污染环境。而精准农业施肥,又称自动变量施肥,实现了在每一操作单元因土因作物全面平衡施肥。 1994年明尼苏达州汉斯卡农场,采用精准农业变量施肥技术,节省了约1/3的氮肥,同时提高了产量,每英亩的甜菜收入从599美元增加到744美元。红河谷地区以前采用传统施肥技术,甜菜的推荐施氮量是170磅/英亩,采用精准农业的推荐施氮量减少到120磅/英亩,但甜菜的含糖量每吨平均增加了55磅糖。实施精准农业可使小麦、玉米增产15%以上,肥料、农药用量减少10-20%,同时,保护了环境。计算机和信息科学的发展为精准农业奠定了坚实的基础,加之对节约资源和保护环境的重视又进一步推动了精准农业的发展。因此,精准农业在美国等发达国家的大规模经营和机械化操作条件下首先发展起来。在中国,有人说精准农业可能适用于我国规模化经营的大型国营农场和较发达地区,不可能应用于以家庭联产承包责任制为主要经济形式的分散经营的大部分农村。这种说法忽视了精准农业产生的原则和技术路线:精准农业发展的**基础的技术路线和原则是在充分了解土地资源和作物群体变异情况的条件下,因地制宜地根据田间每一操作单元的具体情况,精细准确地调整各项管理措施和各项物资投入的量,获取**大的经济效益。这些原则适用于任何形式和任何规模的农业生产。 目前,计算机和信息技术突飞猛进,已逐渐深入到社会生产和生活的各个领域,也必将对我国的农业技术革命产生重大影响。因此,结合我国具体情况,研究发展适用的精准农业技术体系,推动我国农业生产持续稳定地发展。 1999年,西北农林科技大学土壤肥料研究所和中国农科院土壤肥料研究所精准农业合作项目正式启动,在扶风县揉谷乡新集村的3000多亩土地上,通过精细制图,采用网格坐标定点、定时取样,可以将历年的土壤测试结果、化肥和农药等使用情况以及历年产量结果做成各自的GIS图层管理起来。通过历年产量图的分析,可以看出田间产粮变异情况,找出低产区域。然后通过产粮图与其他相关因素图层的比较分析,找出影响产量的主要限制因素,在此基础上,制定出该村的优化管理信息系统(management information system, MIS),用于指导当年的播种、施肥、除草、防治病虫害、中耕、灌水等管理措施。对于某一管理措施做出的实施计划也用GIS系统管理。以施肥为例,按照某一点的土壤测试结果、历年施肥历史和产粮情况(均以GIS图层表示),制定出当季在不同位点各种养分的适宜施用量,做成GIS施肥操作指导系统(图层),实施该点的自动变量平衡施肥。与传统的平均施肥方式相比提高了肥料利用效率。GPS在精准农业上用于田间作业机具的准确定位。应用GIS技术研究形成适用于当地条件的土壤养分地理信息系统,指导当地养分管理和肥料合理施用,逐步形成适合小规模分散经营体制下的精准农业养分信息管理模式。同时以乡为单位收集土壤类型、土壤肥力、肥料使用、作物类型及产量等有关信息,在GIS平台上建立全县的土壤肥力与养分资源信息系统。将分散的数据收集整理,随时了解全县肥力状况和施肥变化的时空特征,为主管决策部门服务。 来源:西北农林科技大学土壤肥料研究所 同延安 |
发表于 @ 2009年09月30日 08:54:00 |点击数()