精准农业技术体系的研究进展与展望

　　摘要：通过对精准农业的内涵及其作用进行了详细阐述，并对当下国内外关于精准农业的研究进展进行了详细分析后，还对精准农业的发展进程中存在的问题及今后的发展方向进行展望，以期能为我国精准农业的发展提供理论依据。

　　关键词：精准农业；技术体系；研究进展

　　0引言

　　自20世纪80年代以来，西方先进发达的农业生产逐渐向现代化以及机械化进行转变，但随之而来的环境污染以及能源缺失等问题都对其国内农业的发展产生了严重的制约。因此相关研究人员开始对新型农业生产方式进行研究，多种新型农业应运而生，如绿色农业以及生态农业等。这些生产方式的最终目的都是为了在有效的资源条件下，通过对农业生产进行精细化处理，逐步实现农业生产的粗放式经营向精细化生产的转变。而实现这种转变的主要措施则主要有通过改善环境、变量投入并结合准确管理以最终实现农作物产品的高质量生产。这种精准的农业生产方式一经出现就得到了广泛认可，并在世界范围内推广开来。

　　1精准农业的作用

　　1.1内涵

　　精准农业的技术体系则主要包括信息技术、工程设备技术以及生物技术。其中信息技术主要用来对传统农业进行改造，其使用的信息技术核心主要包括遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）以及全球定位系统（GPS），因此精准农业技术也称为“3S”技术。通过结合使用这些高新技术，对农田的变化信息进行实时监测与捕捉，并根据相应的学科知识对农田的生产过程进行模拟以确定其生产过程中所需投入的物料如水分、种子、肥料、药物及人力，并进行精确定位如对农田中需要进行灌溉、施肥及杀虫等处理的地点，从而使农业生产更具有科学性。这样不仅能在最大限度内实现人力及物料的节约，还能提高农作物的产量，从而达到实现更多经济效益的目标，并且还有利于对生态环境进行保护与实现农业的可持续发展。而其中的生物技术则主要包括基因、细胞以及微生物技术，这些技术中的核心则是基因工程技术。通过使用基因工程对农作物进行培育新作物及新品种，同时还可利用微生物技术对农业生产中的有机废弃物进行降解，而降解使用的物质也通常为合成的蛋白质以及氨基酸等环保物质以对农田土壤进行改良，保护并改善生态环境；最后其机械工程技术则主要包括使用机械进行播种、施肥、灌溉、收割等一体化作业技术。这类技术也是精准农业技术体系中最为重要的技术构成，其核心即为机电一体化。通过这种一体化的作业模式，不仅可以有效节省农业生产中的作业时间，还能使农作物的生产过程更加精准化，使各种作业过程的工作效率都得到有效提升。

　　1.2主要作用

　　通过在农业生产中使用精准农业技术可达到以下生产目的，具体如：①精准农业通过对资源进行整合并优化布局后，能在最大限度内发挥出有限资源的绝大部分优势，从而可以使生产成本在最大范围内降低；②精准农业在应用过程中更加重视经营模式以及交易的方式，同时对于农业供求中的时空对接也十分注重，因此，在其流通过程中所消耗的费用就较低，节省了大量流通中的成本消耗；③精准农业还能对土地进行更加合理化的分配使用，充分利用土地优势，因地制宜，将合适的农作物种植在最适宜的土地环境中，不仅能挖掘农作物个体的生产潜能，还能使单位面积内土地的使用价值得以有效提升，大大增加了资源的利用效率；④在农业生产中通过对农作物的生长规律进行精准分析后，将农作物进行精准投入与生产，使其农作物的生长始终处于最佳状态，从而使其农产品的生产质量也得到了保障；⑤精准农业的应用，不仅实现了对农田的合理及科学化应用，同时还对农业生产进行科学布局，使其投入与产出都在控制范围内，并严格控制其生产过程遵循可持续发展的规律，从而实现农业生产的可持续化发展。

　　2研究进展

　　2.1国外的研究进展

　　现阶段，世界范围内关于精准农业的应用已经涵盖了农业生产的多方面，主要有施肥、播种、病虫害防治以及灌溉等等，现如今这种精准作业的农业生产方式已经在发达中广泛普及开来，对改善其国内的生态环境以及实现其农业的可持续发展起到了重要的带动作用。目前，精准农业发展较为先进的发达中都已经开始大量投入人力及物力以开展对精准农业的深入研究，同时还成立了专门的研究机构，并在其国内高校中设置了专业的课程。当下，国际上精准农业发展较为先进的主要有美国，其也是世界上发展精准农业最早的，其精准农业的技术体系主要应用于其国内小麦、玉米及大豆等农作物的种植与生产中。欧洲开展对精准农业的研究与实践也较早，目前法国已经实现了机械一体化的变量作业，并已开始投入使用。而其他如英国、澳大利亚等一些农业大国的大学中都已开始设置精准农业的研究机构。国外的精准农业在其发展进程中都得到了级政府的专项支持，为其发展起到了良好的推动作用。

　　2.2国内研究进展

　　我国的精准农业起步较晚，近年来随着信息技术的飞速发展以及科学技术的不断革新，在我国农业生产中，精准农业的思维方式及经营理念开始逐渐被公众所接收并在农业生产中使用开来。如在20世纪90年代，在北京等发达地区就已经开始尝试使用精准农业的实践行为，即使用GPS技术对农田中的病虫害进行定位并最终开展防治处理。同时在农业生产中GIS技术应用也较为普遍，全国多省市都已通过使用GIS技术建立起农业生态管理信息系统；而在一些智能信息技术层面，大部分省市都已经开始了智能化农业示范工程。但是目前我国对于精准农业中信息技术的应用都较为单一，在农业生产中还未能将这些技术进行系统结合运用，我国精准农业的技术体系还尚未形成，因此精准农业在我国的研究仍处于起步阶段。

　　3精准农业的发展方向

　　我国是农业大国，但受地理环境及气候环境的影响，我国各省市中的农作物种植都存在一定差异，同时因各地经济条件也存在差异，在农业生产中其机械化程度、农田的使用效率以及当地农业生产的集约化水平都与世界发达存在较大差距。因此，为发展我国的精准农业，应首先对精准农业的国际发展情况进行充分了解，将其理论知识与技术实践充分与我国各地的实际情况相结合并进行研究，在全方位保障生态系统正常运行的情况下，研究出一条适合我国农业生产国情的精准农业技术体系路线。

　　3.1发展现代农业信息技术

　　现阶段，我国农业发展中的主要问题为农业生产与经营过程不能整体化，其各个环节都相对独立却不能有机结合起来，导致我国的农产品不论是生产水平还是经营水平都不能获得较好的竞争力。因此，在我国的农业生产中应有效结合现代信息技术，建立起完善的农业信息网络，并将3S技术应用于信息网络中，逐步实现农业资源的社会化以及产业化。

　　3.2发展节水精准农业

　　在我国，制约农业发展的一项重要因素为水资源的缺乏。据相关研究表明，我国农田灌溉中存在严重的水资源浪费，灌溉用水的使用率都不到35%，因此为实现精准农业，不仅要在技术上进行整合，同时还应将先进技术充分应用于节水灌溉中，根据农作物的生长情况及农田的土壤信息对需要灌溉的地点进行精准定位后实施精确灌溉，以最大限度的提升水资源的使用效率。而且在灌溉过程中还要因地制宜选取灌溉方式。

　　3.3发展节肥精准农业

　　化肥对农作物的生产具有重要作用，有效使用化肥不仅能增加农作物的产量，还能对病虫害起到防治作用。但现阶段由于在施肥过程中技术的不足以及结构的不合理，不仅造成了化肥的严重浪费还对农田造成了严重的污染，对当地的生态环境也造成了破坏。因此应结合先进技术对农田进行科学施肥以实现节肥精准农业。

　　4结语

　　精准农业是农业发展的必然趋势，也是信息技术及科学技术与多产业融合发展的必然，不仅能有效改善农作物的生产水平还能提升农作物的产量，对我国的农业发展具有重要的推动作用。因此我国应加大对精准农业研究，以期能尽快缩小与世界先进水平的差距。

　　参考文献

　　[1]凡昌茹.浅析精准农业及其在我国的应用发展[J].现代化农业，2018，（1）：10-11.

　　[2]郑良永，曹启民，夏炜林，等.精准农业发展趋势及其在我国的应用[J].华南热带冰爷大学学报，2005，11（1）：40-44.

　　姚敏娜

《精准农业技术体系的研究进展与展望》

上一篇：无线传感器网络在精准农业中的应用

下一篇：农村土地流转中的粮食安全问题研究