“精细农业”的实践与农业科技创新研究

　　摘要：我国是一个农业生产大国，用世界上不到8%的耕地养活了全球23%的人口。只有促使农业产业得到了大力发展，才能保证社会的和谐。随着科学技术的大力发展，“精细农业”也得到了一定的推广，传统的农业的生产方式已不再适用。针对“精细农业”的实践与农业科技创新进行了分析。

　　关键词：精细农业；实践；农业科技

　　1关于精细农业

　　1.1精细农业的含义

　　一般的农业生产经营管理，指的是对耕地的管理和操作，却没有注重耕地的时空差异性。而精细农业则不同，其指的是一种全新的农业管理模式。精细农业需要对人工智能、信息技术、定位技术进行使用，从而对农作物生长过程中的温度、湿度、灌溉、施肥进行一定的管理。因此这和传统农业生产的大面积管理、粗放型管理有极大的差别。同时，精细农业的生产成本也不高，其完全颠覆了传统的农业生产。

　　1.2精细农业的技术构成

　　在开展精细农业实践的过程中，必须要用到GPS定位技术、RS技术、GIS技术、传感器技术、检测技术等。需要对作物产量进行检测，并完成土壤的采集，得出一定的数据。通过这样的方式，能对整块农田的生长空间有一定的了解。同时也要采用GPS定位技术对产量、土壤、苗情、病虫害等进行分析，产生合理的分布图。通过GIS技术，能了解农田空间所产生的差别，其中的数据能展现出不同环境、不同位置下的农作物生产状况。不仅如此，在不能和物体进行接触的情况下，可以通过RS技术来准确的识别物体，了解生长状况。

　　1.3精细农业实践的特点

　　在精细农业的实践中，使得我国农业生产水平得到了一定的提升。因此可以看出，精细农业拥有一定的优势，具体如下。

　　1.3.1精细农业能起到节水的作用。在过去的农业生产中，一般采用土层渗透、沟渠灌溉模式、大水漫灌等方式，很容易浪费水资源。但在精细农业中，对作物的灌溉进行了实时监控，从而定时定量的完成灌溉。同时也采用微灌、滴灌等方法，节约了大量水资源，保证了作物产量。

　　1.3.2精细农业能降低生产成本。减少施肥的量，避免环境被污染。在过去的农业生产中，需要大量施肥，而且氮肥比钾肥、磷肥、有机肥更多，所以容易产生问题。而精细农业则不同，其需要根据作物、土壤和季节的实际情况来施肥，促使氮肥、磷肥、钾肥的比例更加平衡。而且这也避免了环境污染，改善了生态环境。

　　1.3.3精细农业能提高生产效率。采用精细农业生产对策，能促使播种和收获更加科学合理，提高农产品的质量。不仅如此，精细农业也能降低生产，提高生产效率。促使精细播种技术和精细种子工程进行结合，并且使用现代化的生产技术，对作物进行一定的监控。此外，通过监控所获得的数据，能为决策提供更多依据，保证农产品质量。

　　2“精细农业”的实践与农业科技创新

　　2.13S技术的应用

　　“精细农业”里的定位信息采集技术，也就是GPS。其能在全天任何时候、任何天气条件下对信息进行接收和采集，从而进行农田测量、定位信息采集、对智能化农业机械配套等，提供施肥、播种、喷药、灌溉等方面的定位，以及获取农业设备田间导航信息。而地理信息系统（GIS）则属于被用在收集、分析、处理、描述地理空间信息的技术。其在精细农业技术的使用范围，是构建农田管理、采集土壤数据、采集病虫害数据、采集自然条件等，从而开展地理统计处理、图形转换等工作。通过对作物的生产情况、长势进行预测，能为生产者的决策提供参考依据。而且GIS技术简单实用、界面简洁，所以也更加容易向农村推广。最后是遥感技术（RS），这是将来的精细农业获得田间参数的主要来源，其能提供很多田间时空变化信息。如今，RS技术已经在农业生产预测中得到了一定的使用。该技术所累积起来的农田、作物多光谱图像信息处理、成像技术等，均和作物生产管理有着一定的关联。RS中的时间序列图，能展示出农田土壤、作物特征的空间反射光谱状况，从而获得农田作物生长的时空变异性情况。通过在一个季节内所采集的不同图像，能分析作物的长势、动态。如今，这种技术已经被安装在了计算机系统中，性价比也越来越高。

　　2.2获得机械产量计量、产量分布图的技术

　　在农业生产中，诸多因素会影响农作物的产量。精细农业也从获得田间小区产量的差异性信息出发，为决策提供参考依据。从目前看来，世界上拥有超过两万台这种收获机，其能获得机械产量计量，并且绘制产量分布图。而且还有超过50%的收获机带有GPS定位系统，其支持产量分布图自动的形成。后来，收获机还和产量监视器进行了结合，涌现出了容积式光电计量器等技术。在谷物流量的传感中，可以测量净粮含水量。在产量分布基础上根据定位产生的成本分析，同时直接展示出经济效益分布图。该项技术能解决这些问题：第一，进一步提高流量传感器的精确度、稳定性；第二，产量计量里获取收获机的真实割幅、其他数据；第三，提高生成产量分布图所需的空间分辨率；第四，根据收获机来构建谷物由割台转向流量测量点的谷物运输模型，从而矫正其中的差错。

　　2.3田间变量信息采集和处理

　　在精细农业的实践中，采集与描述作物生长环境的空间变量信息，是非常重要的一项技术。必须要将重点放在土壤含水量、土壤压实、肥力、耕作层深度、病虫害、苗情等方面，对这些信息进行采集。如今，我国的田间信息采集技术仍然落后于其他国家。目前所采用的土壤信息采集技术是促使定点采样和实验室进行结合，技术复杂，而且耗时耗力，不能准确的描述信息空间的变异性。要促使技术得到改进，就需要提高采样密度和测量精度，改善空间分布信息的定量描述。一些参数促使扫描方法和机械中的传感器进行结合，产生自动生成空间信息分布图，取得了一定的成效。举个例子，土壤含水量检测和TDR技术进行结合，同时也采用频域法、近红外技术等一些测量仪。在土壤肥力检测方面，则采用快速肥力分析仪，精确度需要得到进一步提高。目前，一种建立在近红外技术基础上的间接叶面反射光谱技术，能对农田氮肥肥力水平进行准确检测。在西方发达，甚至开始用使用不接触式的电磁场来测量土壤导电率，从而分析土壤深度分布。

　　在精细农业中，“田间杂草识别技术”也得到了一定的使用，其技术原理是识别杂草的光谱响应特性。如今，精细农业技术已经围绕物理原理、数学方法来进行开发，具体包括了光多谱识别技术、图像模式识别技术、人工智能方法、卡尔曼滤波方法等。但开发出建立在物理原理基础上的信息采集技术，仍然是精细农业科技研发中的一个难题。

　　3总结

　　如今，我国掀起了新的农业科技革命，并大力发展精细农业。在这个过程中，人们将植物学、电子信息技术、物理技术等进行结合，产生了全新的农业生产技术，并用在农田耕作、土肥管理、污染控制、仪器控制等不同的方面。这些技术的升级和改革，对于我国农业生产带来了深远的影响，提高了农产品的生产效率和质量。

　　参考文献

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　　鲍怀凤

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