精准农业的技术体系范文

导语：如何才能写好一篇精准农业的技术体系，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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一、什么是精准农业技术体系?

兵团精准农业技术体系是由农业适用科学技术、农业工程技术、农业生物工程技术、农业信息技术等先进科学技术组合而成，以精准灌溉技术、精准施肥技术、精准播种技术、精准收获技术、田间作物生产及环境动态监测等6项技术为核心的精准农业技术体系。从1999年4月提出精准农业6项核心技术开始，经过3年的发展，到2003年，把精准农业6项核心技术在实践中运用的经验加以总结，形成具有精准农业核心技术体系、精准农业技术指标体系、精准农业技术规程(规范)体系和精准农业技术装备体系4个子系统构筑的比较完善的精准农业技术体系。

精准农业技术体系中6项核心技术内容丰富。

――精准灌溉技术。兵团棉花生产上应用的精准灌溉技术主要包括膜下滴灌技术、自压微水头软管灌技术、地下滴灌技术和滴灌自动控制灌溉技术。要实施这四项技术，一是要对棉花膜下滴灌、膜下微水头软管灌、地下滴灌、滴灌自动控制灌需水规律进行研究，并根据需水规律制定灌溉制度；二是要有能达到精准灌溉要求的、低成本的、质量上乘的节水设备及器材；三是要合理地进行田间管线设计和合理安装；四是要有灌溉运行中的正确管理；五是要在灌溉期结束后将管线回收并妥善保管。

――精准施肥技术。实施精准施肥技术包括五个环节：第一，对作物需肥规律的研究；第二，测土，搞清土壤中所含肥料成分及有机质含量；第三，用微机决策获得施肥的方案；第四，施专用肥、复合肥、滴灌肥；第五，施肥的方式，采用全层施肥、根外追肥和滴灌肥、自压微水头软管、地下滴灌施肥。

――精准种子工程。实施精准种子工程技术有四个环节：第一，引进或自己培育优良品种；第二，对引进或培育的优良品种进行扩繁；第三，对扩繁的种子进行加工(棉种的加工包括脱绒、清选、包衣等)，加工后的种子要达到精准播种的要求；第四，对合格的种子进行销售。

――精准播种技术。实施精准播种技术有两个环节第一，要有符合精准播种要求的种子；第二，要生产出在膜上实施穴播，每穴播一粒棉种，且整形、铺膜、点种、铺毛管、膜上打孔、膜边覆土、膜孔覆土并镇压八道工序一次完成的播种机。

――精准收获。棉花实施精准收获技术包括六个环节：第一，选择适合机采棉又能丰产、提高质量的品种；第二，制定既能适用机采棉，又能丰产、提高质量的棉花株行距配置方案；第三，制定科学的脱叶剂配方，并选择最佳的喷药方式、喷药时间和适宜的气候条件进行棉花脱叶；第四，使用好采棉机，使所采籽棉达到规定的质量要求和达到一定工效；第五，机采籽棉的田间打垛及拉运；第六，机采籽棉的加工清理。

――田间作物的生产及环境动态的检测技术。实施这项技术包括两个环节：第一，制定棉花田间生长及环境动态监测的要求；第二，设计出能准确而及时反映棉花生长及环境动态的视频系统，把中子测水仪、田间智能化病虫测报、遥控自动化滴灌系统一并纳入其中。田间的棉花生长如何、缺不缺水、缺不缺肥、有无病虫危害都可以从监测系统终端的屏幕中看到。

精准农业6项技术每项技术的关键技术环节：精准灌溉技术推广节水和增产效果显著、成本低、安装简便、易于管理的节水灌溉系统是关键；精准施肥技术搞清棉花需肥规律，建立微机决策施肥系统是关键；精准种子工程技术引进或选育丰产、早熟、优质、抗病优良品种，进行科学加工，使种子的发芽率、纯度、净度达到精量播种要求是关键；精准播种技术研制气吸式精量排种、穴播精量点播机是关键；棉花精准收获技术合理的株行配置、脱叶、机采和籽棉加工是关键；田间作物生产及环境监测技术研制清晰度高、造价低、经久耐用的视频系统是关键。

兵团精准农业技术体系来源于三个方面。第一个方面是继承和发展兵团已经实施的农业科学技术；第二个方面是引进、吸收、消化国内外的农业先进科学技术和装备；第三个方面是兵团科技人员和干部职工自己创新的科学技术和装备。这三个方面的关系是，没有继承就没有产生精准农业技术体系的基础；而引进、吸收、消化国内外的农业先进科学技术和装备，不仅奉富了兵团精准农业技术体系的内容，提高了兵团精准农业技术体系的档次，而且加快了兵团精准农业技术体系产生的步伐，降低了兵团精准农业技术体系产生的成本；但是如果没有发展和创新，兵团精准农业技术体系就不可能成为新的先进的农业科技体系。

二、精准农业技术体系发展和创新了哪些农业科学技术?

(一)发展和创新的具体农业科学技术。

1、精准灌溉技术。第一，吸收国内外技术，结合新疆和兵团的实际创造了膜下滴灌技术和自压微水头软管灌技术；第二，对滴灌系统首部设备进行了7次改进，实现了自动反冲洗；第三，对滴灌系统的设计、管道和连接都进行了改进，在保证滴灌质量的前提下，大大降低了滴灌成本；第四，在一三团、一二七团、九团、一四五团、一三六团建成了一批滴灌自动化、半自动化示范工程；第五，把滴灌肥运用于滴灌中，形成了完美配套的水肥耦合应用技术。

2、精准施肥技术。自主研制了多个棉花微机决策平衡施肥专家系统，建立了以土壤数据和作物营养实时数据的采集、棉田地理信息系统、施肥模型、决策分析系统、综合评价、滴灌肥为主要环节的精准施肥技术体系。

3、精准收获技术。第一，创造了适合采棉机作业，而又能提高棉花质量、增加棉花单产的66+10CM带状高密度播种和栽培技术；第二，通过多次反复试验和大面积生产，创造了在新疆不同棉区、不同气候条件下、不同棉花品种的脱叶技术。

4、田间作物生长及环境动态监测技术。第一，在46平方公里的面积上，实现了利用遥感和视频技术应用于田间作物生长及环境动态监测；第二，自主开发了自动化滴灌系统。

(二)产品创新。

1、在消化国外气吸式播种机的基础上，创造性地研制出将膜床整形、铺设滴灌带、铺地膜、地膜上打孔、精

准投种、地膜边覆土、膜孔覆土并镇压等8道工序合为一体的气吸式铺膜精量穴播棉花播种机。

2、在引进、消化、吸收国内外技术的基础上，大胆进行自主创新，实现了滴灌节水设备全部国产化。开发生产出大流量压力补偿式滴灌带、内镶式滴灌带、单翼迷宫式滴灌带；开发生产出全自动反冲砂石过滤器。

3、开发生产出自压微水头软管灌溉系统的干管、支管、毛管、施肥罐及配套系列管件产品，其中常压节水灌溉系统、步进式双边错位打孔机、软管带、步进式冲孔机和流量调节管路连接件等新产品获国家发明和实用新型专利。

4、开发生产出适用大田作物随水施肥的全营养速溶高效滴灌固态复合肥和棉花滴灌酸性液体肥料，基本实现了“试与测、测与配；配与供”的一条龙肥料供应和配方生产线。

5、5年来培育成20多个丰产、优质、抗病的棉花品种。

(三)精准农业技术规程、规范创新。

在精准农业技术体系的应用中，为了保证各项精准农业技术能达到精准指标，创造性地制定了精准农业技术规程和规范。1、棉种精加工技术操作规程(过量稀硫酸脱溶工艺)；2、棉花高密度栽培亩产150公斤皮棉膜下滴灌技术规程；3、棉花自压软管灌亩产150公斤皮棉技术规程；4、自压微水头软管灌溉技术应用的若干意见(试行)；5、机采棉农艺栽培技术规程；6、采棉机作业技术规程；7、机采籽棉的验收与贮运规程(试行)；8、兵团棉田害虫预测预报调查技术规程。

(四)技术体系创新。

建立了密切结合国情和兵团农业发展实际，具有中国特色，包含精准农业核心技术体系、精准农业技术指标体系、精准农业技术规程体系和精准农业技术装备体系4个子系统构筑的兵团精准农业技术体系。

三、精准农业技术体系在兵团棉花大面积应用情况及所获得的经济、生态和社会效益。

(一)精准农业技术体系推广的方法。

1、不采取命令式或分配指标硬压式方法，而采取试验――示范――引导――服务――推广应用的方法；

2、在节水技术推广初期采取了费用补助方法；

3、组织专家进行技术服务和技术承包；

4、广泛开展职工全员培训，提高职工科技素质；

5、加大行政指导的力度。

(二)精准农业技术体系在棉花种植上的应用情况。

精准农业技术体系在棉花上的应用，总的情况是：从试验到示范，从小面积示范到大面积推广；补助费用示范到职工自己出钱应用推广；由只制定出示范办法到制定技术规程、规范；由技术到位率低到技术到位率高；由个别单位、单项技术应用到13个师110多个团、6项技术一起应用。

1、各项精准农业技术大面积应用获得好的效果。到2003年，推广测土施肥面积558．58万亩，其中测土微机决策平衡施肥189．23万亩，施用专用肥、复合肥269．89万亩；优良种子推广面积达棉花种植面积的90％，种子包衣面积594．99万亩；膜上精量半精量播种面积658．54万亩，其中精量播种7．88万亩；节水灌溉面积438．66万亩，其中膜下滴灌面积247．72万亩，软管灌面积182．92万亩，深埋滴灌8．02万亩；机采棉种植面积98．12万亩，机收面积25．26万亩；自动测水面积1．02万亩，视频技术面积0．5万亩。

2、2004年各项精准农业技术应用获得新突破。

测土微机决策平衡施肥面积达到281．5万亩；棉种包衣推广651．43万亩，引进美国和丹麦的种子精选设备的四十五团、红星二场等单位的种子加工达到精量播种的要求；精量半精量播种面积达到664．39万亩，其中精量播种面积达到18,5万亩，由新疆农垦科学院、一二五团等单位生产的棉花膜上精量点播机空穴率在3％以下，实际出苗率达到82％至92％，从而实现了棉花膜上精量点播的大突破；棉花节水灌溉面积推广到607万亩，其中膜下滴灌面积391．4万亩，软管灌面积177．21万亩，节水技术不断进步，由“一管四行”改为“一管两行”，为了防风，部分单位实施膜下滴灌毛管浅埋5em至8cm；深埋式滴灌面积增加到9．48万亩，首部装备自动反冲洗成功，北疆大部分棉田实施滴水出苗，一二三团实现滴灌毛管回收第二年使用；按机采棉配置种植棉花179．06万亩，计划机采面积40万亩；国产机采籽棉加工设备投入生产，加工质量达到要求，机采棉加湿试验取得阶段性成果；田间作物自动测水、滴灌系统自动化控制、棉铃虫自动化监测系统、GI$、GPS技术已开始示范、“视频农业技术”推广到7万亩。

(三)精准农业技术体系在棉花生产大面积应用获得的经济、社会及生态效益。

1、经济效益。精准农业技术体系的建立及在棉花生产的大面积应用，使兵团棉花生产水平上了一个新的台阶，同时获得了显著的经济效益。

第一，提高了棉花的单产，增加了棉花的总产。据农业局统计，精准农业技术体系推广应用的5年间，累计推广面积937．34万亩，棉花平均单产122公斤，增产17％；新增棉花总产 16590．92万公斤，新增产值171881．91万元。

第二、降低棉花生产成本。一是减少每亩播种量。实施半精量播种的棉田，播种量由原来的6公斤降为4公斤，实施精量播种的棉田又降为2公斤。二是提高了化肥的利用率。实施滴灌施肥的棉田，氮肥的利用率可以提高7至8个百分点，磷肥的利用率可以提高3至5个百分点。三是节约用水。实施滴灌的棉田每亩用水降至240至260立方米，比沟灌可节水140至160立方米。四是可降低每一亩的活劳动成本。实施精准农业技术体系前，一个职工只能管理20至25亩棉花，若该职工年收人7000元，则每亩棉花活劳动成本为240至350元。实施精准农业技术体系后，一个职工能管理100亩棉花，若该职工年收入10000元，则每亩棉花活劳动成本只有100元，比原来每亩降低活劳动成本140至250元。

第三，可以提高职工的劳动生产率。棉花生产实施膜上精量点播、膜下滴灌、机采棉等精准农业技术后，一个职工管理棉花的面积可以达到100至150亩，即便是棉花产量相同，其劳动生产率也是原来的5至7倍。

第四，可以提高土地利用率。，实施精准滴灌技术后，无需筑埂子、毛渠，可提高土地利用率5％左右。

2、社会效益。第一，实施精准农业技术体系可以把职工从定苗、灌水、拾花等繁重的体力劳动中解放出来，改善职工的生产条件，实现社会进步。第二，可以使农业干部职工的思想观念发生变化，由小农经济思想观念转变为大生产的观念。第三，由于职均的管理面积大大增加，可以促进大田劳动力向畜牧业、果蔬园艺业和二、三产业转移，加快畜牧业、果蔬园艺业和二、三产业的发展，使兵团一、二、三产业的结构更趋合理。第四，由于职均承包规模的不断扩

大，必将带来合并连队，减少管理机构层次和管理人员数量，转变团场管理职能等变化。第五，实施精准农业技术体系，增强了团场经济实力、增加了职工的收入、改善了职工的生产和生活条件，必然稳定和发展职工队伍，有利于兵团更好地执行屯垦戍边的使命，有利于稳定边疆，巩固边防。

3、生态效益。第一，实施精准农业技术体系降低了对土地的农药、化肥等化学产品投入，减少了化学制品对土地的污染。第二，实施精准灌溉技术每亩可节水140至160立方米，节省的水可以用来种树种草，为农业生态环境的改善作出贡献。第三，实施精准农业技术体系，由于节约种子、水，提高肥料和土地利用率，可以使农业实现可持续发展。第四，对地下水位较高的地区，实施精准灌溉技术，可以大大减少地下水的补给，降低地下水位，抑制土地次生盐渍化。

四、精准农业技术体系与以往的各项农业技术有什么不同?

(一)精准农业技术体系的实施，使农业生产实现了三方面的精准：一是定位的精准，精准地确定播种、灌溉、施肥的部位；二是定量的精准，精准地确定种子、水、肥、药的施用量；三是定时的精准，精准地确定实施作业的时间。由于三方面的精准，达到了增产、增效、节本，资源合理利用，可持续发展的目的。

(二)精准农业技术体系是由精准农业6项核心技术集成在一起的农业技术体系。精准农业强调综合集成的思想，多学科综合运用。精准农业6项技术以相互关联的互补性、系统性和完整性作用于棉花生产的全过程，使棉花生产达到增产、增效、节本、资源合理利用，可持续发展的目的。

五、精准农业技术体系的发展方向和应用前景。

(一)精准农业技术体系的发展方向。

精准农业技术体系是一个开放的、不断发展的农业技术体系，随着兵团农业的发展和国内外科技的进步，兵团精准农业技术体系也会不断发展，总的发展趋势是向智能化、自动化、信息化方向发展。

(二)精准农业技术体系的应用前景。

1、进一步提高精准农业技术体系在棉花生产上的到位率，使兵团棉花平均单产在近几年内达到150公斤皮棉的目标，到2010年棉花平均单产达到200公斤皮棉的目标。

2、将精准农业技术体系的应用从棉花扩展到酱用西红柿、甜菜、玉米、油料作物、蓖麻等作物，迅速提高各种作物的单产、总产和产品质量，降低成本，从而做大做强兵团整个种植业。

篇2

关键词：现代农业；农业机械；自动化；技术

传统农业体系中，人工是农业生产的基础，但随着社会经济的发展，农业产品市场需求增加，人工生产模式已经无法满足现代农业的生产要求。在此背景下，农业机械化、自动化概念应运而生，转变了现代农业生产模式，在各类自动化农机设备的使用中，农业生产效率明显提升，为建设精准化现代农业生产模式提供较大可能性。

1农业机械自动化概述

农业机械自动化是基于现代互联网信息技术，将自动控制技术、计算机软件、大数据分析技术高度整合在农业机械生产研发中，使其能够在具体使用时，高效率地处理各类农业生产、管理事务。现代农业体系中，农业机械自动化趋势逐渐明朗，其在农业生产中的推广、应用价值愈发突出。在此背景下，农机设计中的自动化程度不断提高，自动化技术成为创新、完善农机功能的核心技术，可以帮助农业生产人员优化调整生产模式，智能、有效地管控农业机械设备，最大限度地改善农业生产条件[1]。随着现代农业体系的完善，农业机械自动化可以满足新时期农业高效、高质量生产的基本要求，并且对解决农村劳动力问题、转变农村传统劳作及生产模式有着不可忽视的作用。一方面，农业机械自动化能够进一步提升现代农业生产效率，节约农作物成长期间的劳作时间，同时有助于减少人力、财力成本，落实各种有利于农业生产的新兴技术。另一方面，基于农业机械自动化，农业生产模式改变，农业生产人员可借此构建信息化、自动化的农业生产管理系统，全方位地监控农产品生产链条，逐步地落实“精准农业”的理念。

2现代农业的发展现状分析

现阶段，农业机械自动化成为“现代农业建设”的基本内容，但在提升现代农业自动化程度时，仍存在较多问题，具体可体现在以下几方面。首先，农业机械设备先进性不足。机械设备的实际性能、机械自动化水平直接关系着现代农业生产创新的效果，但根据当前农村地区对农业机械的使用情况可知，多数农村区域，农民所使用的农机设备较为落后，缺乏先进性。设备功能、设备自动化程度均不符合现代农业的生产需求，制约着现代农业的生产效率、生产模式。导致现代农业在机械化、自动化发展中，农业体系中的生产观念、生产流程、区域农业发展均受到较多限制，使得农业机械自动化的推广、宣传范围难以持续扩大。对此，相关农业部门还应基于农作物生产的现状，加大对自动化农机的宣传力度、政策扶持力度，促进农业生产模式的转型与升级[2]。其次，农业生产中农机设计的科技水平低。目前，现代农业体系中，农业生产中的各类农机的自动化水平逐渐提升，但农业机械中的科技含量较低，其所包含的技术优势不明显，设备功能创新性较弱，使得我国农业机械化、自动化发展中，完善农产品生产模式的进程缓慢。所以相关研究人员还应及时借鉴国外成熟的农业机械研发技术，针对性分析农业机械化、自动化发展需求，逐步地融入各类先进技术，提高农机设备中的科技含量。最后，农业机械自动化区域发展不均衡。我国土地资源丰富，国土辽阔，农业种植区域大、分布广，但不同区域的农业经济增长速度、区域经济水平存在较大差异，继而使得农业机械自动化推广、应用受到较多影响，各个区域内农业机械自动化发展呈现出不均衡的特点。

3现代农业中农业机械自动化的具体应用

3.1生产监测自动化

现代农业生产中，农业机械自动化在具体应用时，能够实现农业生产监测的自动化。具体来说，在农机设备自动化设计后，计算机成为自动化控制农业生产设备的核心工具，在农业生产活动中，计算机可操控农机设备的运行与管理，将其投入农业生产活动中获取相关数据，而系统可自动化分析农业生产中的各项信息，对农机设备下达指令，使其自动调节农业生产设备功能[3]。例如，在现代农业中，农产品种植、栽培场所逐渐改变，对于生长在温室内的农产品，农业机械设备的自动化技术，可以利用功能完善的感应装置，监控农业生产区域内的含水量、温度，评估现有的温湿度是否符合农作物萌芽、抽芽、生长要求。与此同时，相关人员可基于计算机技术，自动化地分析处理温室内的各项数据，智能调节农业生产中的光照、温度，为农作物提供更为适宜的生长环境。比如，在农业机械自动化发展中，GPS技术被应用在现代农业生产中。该技术可自动收集农作物生长数据，改善农作物生长条件，并在与GIS技术联合应用的过程中，准确获取农作物土壤结构内的营养元素，使农业生产人员可以依据土壤数据，精准除草、施肥、浇水灌溉，夯实农作物生产基础。不仅如此，农业机械自动化在现代农业中的应用，同样可将“生产监测自动化”渗透在农作物的整个生命周期内，从农作物萌芽、生长、成熟、收割等各个环节进行自动化监控。部分农业机械设备可及时对农作物进行采摘、初步清理、存储，及时清空农作物生长区域，为后期种植做好准备，全面地提升农业生产效率。

3.2农业灌溉自动化

灌溉是农作物生产中的重要环节，在将农业机械自动化技术应用在现代农业时，部分农机设备可实现农业生产中排水灌溉的自动化。具体来说，在全球范围内，水资源短缺问题尤为突出，而农业生产中的水资源却属于不可缺少的生产要素。在农业灌溉中应用农业机械自动化技术，不仅是为了提升农业生产灌溉效率，更是为了通过精准地控制农业灌溉时的用水量，以节约农业生产中的水资源，将“节约用水”理念渗透到农业生产活动中[4-5]。在此背景下，现代农业体系中的灌溉设备功能逐步完善，正式灌溉农作物前，相关人员可根据农田面积、农田内农作物的密集度以及农作物生长需求，自动化分析每亩农田的需水量，继而通过现代农机设备的精密控制，科学地对农田进行灌溉，落实自动化的农业生产灌溉技术。在此期间，农业灌溉所用的农业机械设备包括农机传感设备、大数据监控分析平台、计算机系统，是自动化控制技术与现代农业相互融合的载体，对节约农业生产中的水资源、灌溉成本意义重大。农业生产人员可利用农业生产灌溉的自动化，进一步改善农作物生产条件，使其健康成长，保障农作物生产质量、生产效率。

3.3农产品装检机械化

现代农业体系不仅包括农作物生产，农产品产销、包装均属于现代农业的生产管理工作。所以农业机械自动化的应用不仅局限于农作物生产，同样可以应用在农产品包装、质量检测等方面。首先，农业机械自动化会促进现代农业生产结构的创新，优化农业生产管理流程，并根据市场对农产品的实际需求，改进农产品质量检测、农产品包装模式。在传统农业生产管理中，农业机械化、自动化技术水平低，人工是农产品包装与质检的主体。而随着农业机械自动化发展，相关人员研发出“自动检测包装设备”，该设备的核心技术是自动控制技术，可以自动检测农产品外观、大小，合理地对农产品进行分类包装。其次，在农产品装检机械化中，相关人员同样可借助自动化影像技术，实时监测农产品生长中的各项指标，全面监控农作物种植区域。然后，利用计算机软件，整理农作物生产数据、成长信息，构建可视化的三维立体模型，为农业收割、采集、包装、质量检验提供详细的参考数据，使相关人员在农业生产实践中制定出更为科学的管理方案[6]。最后，在农业机械自动化发展中，现代农产品的装检机械化趋势愈发明显，并且在现代农业创新发展中，农产品包装、质量检测等流程呈现出“集约型”的管理特点。各个农业生产区域中，农业机械自动化推广效应不断扩大，集约化的农产品分拣、包装会突破传统农业生产管理困境，使非生产环节的农业机械自动化水平不断提高，促进了现代农业结构、农业机械自动化技术的相互融合，进一步增强现代农业生产人员的专业能力、综合素质，为我国农业经济的发展创造有利条件。

3.4农业管理精准化

农业机械自动化应用于现代农业时，可促进农业管理精准化。首先，农业生产人员可基于计算机技术，开发农田管理软件，该软件在与UPS接收器连接后，能够绘制农田地图，记录各个区域中的农作物产量，汇总UPS卫星数据。之后，在农业生产管理中，农业生产人员可检测农田土壤样本，测定农田中的土壤成分，并根据农作物叶子颜色、植株颜色判断农作物生长情况。与此同时，在农作物生长过程中，该软件具有获取农田航拍图像的作用，可以按照农作物健康状况的检测结果，精准地确定各个区域农作物施肥需求量、农作物种植的合理密度[7-8]。其次，UPS接收器与自动化农业生产管理软件融合后，可监测农田内拖拉机、深耕设备、收割机等农用机具的位置，便于农业生产人员精准地管理农作物施肥、打药、收割、播种工作，精准地管控各环节的操作成本，有效地改善农作物周围的生态环境。另外，现代农业体系中，农业机械自动化能够更为准确地定位农机，甚至可以自动化控制农机操作过程。比如，在使用农业机械播种、施肥、打药时，UPS接收器与计算机管理软件可精准地将种子、农药或肥料投入对应的区域，实现高效收割、高效播种、高效施肥等精准化管理目标，突出农业机械自动化在现代农业中的应用优势。

4基于农业机械自动化的现代农业发展趋势

4.1农业生产模式智能化发展

随着农业机械自动化的推广与应用，农业生产模式的智能化发展趋势会更加明显。基于互联网信息技术的各类先进技术，将成为农业生产的技术支撑，所以在农作物播种、生产管理、收割、运输、销售等环节中，农业活动的智能化水平会逐步提高。在未来农业体系中，农业机器人会被广泛应用在现代农业生产中，用以监控、预测农业生产参数，获取完整、真实且准确的农业生产数据。而农业生产人员可利用智能化管理平台，远程记录、分析农业生产数据，提前做好病虫害、排水灌溉、施肥等工作，人工下田操作会逐渐减少，农业机械设备会代替人工，有序地完成农业生产任务[9-10]。不仅如此，在现代农业中，农业机械化、自动化水平会持续提高，农机生产、研发中可利用的先进技术增多。相关人员可进一步完善农机性能，使其具有智能操控、自动控制的基本能力，农业生产人员可利用升级后的农机设备，改善农业生产条件，构建智能化、自动化的农业生产管理系统，高效率、精细化地完成农业生产管理工作，满足现代农业的发展需求，促进农业经济增长。

4.2精准化农业生产模式逐渐完善

农业机械自动化发展中，农业生产流程、生产管理等操作更为“精准”，所以在未来“精准化生产模式”会更加完善，农业生产活动会在农业科技水平的提升中不断优化。农作物生长周期内，农业生产人员对浇水、施肥、除草、病虫害防治等工作的控制更为精准，可以有效提升未来农业生产管理质量，使农作物健康成长。另外，基于“精准化生产模式”，农业机械自动化会支持市场上农产品品质、品种的创新，从而带动农业经济发展，有利于夯实我国社会经济建设基础，增强我国农业在国际市场的竞争力。

5结语

综上所述，为在现代农业发展中有效地应用农业机械自动化技术，相关人员还应积极创新农业机械设计，将更多先进、新颖的自动化技术融入农业生产中，从而为农业发展构建完善的技术体系。与此同时，相关农业部门还应顺应时展趋势，强化农业机械自动化推广、宣传力度，在坚持因地制宜原则的基础上，扩大区域范围内的农业机械自动化应用范围，建设精准化的现代农业，助力我国农业经济可持续发展。

参考文献：

[1]梁瑞仪.先进适用农机技术在农业生产中的应用策略思考[J].南方农业，2019，13(12)：156-157.

[2]李艳杰.农业机械自动化技术的应用与推广策略[J].农机使用与维修，2020(3)：54.

[3]刘博.基于PLC自动化技术的农业机械电气控制应用[J].南方农机，2020，51(22)：50-51.

[4]张珍，赵书玲.自动控制技术在农业机械中的应用探讨[J].产业与科技论坛，2019，18(14)：57-58.

[5]孟庆亮，陈亦军，范巍挺.自动控制技术在农业机械中的应用[J].农机使用与维修，2020(10)：130-131.

[6]岳建林.试探机械工程自动化当中的农业智能化技术[J].农民致富之友，2020(2)：99.

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[8]李晓玲.现代农业中农业机械技术的推广作用分析[J].南方农机，2020，51(23)：94-95.

[9]白跃辉.农业机械设计制造工艺与精密加工技术分析[J].时代农机，2020，47(4)：91-93.

篇3

关键词：精准农业，应用现状，北斗导航，农业机械，自动驾驶系统

1引言

精准农业是以实现农业高产、优质、高效为目的的现代农业生产模式和技术体系，是以信息技术为支撑，根据空间变异，定点、定时、定量的实施一整套现代化农事操作与管理的系统。新疆精准农业始于20世纪末，初期发展缓慢，随着北斗导航技术、移动通信网络的发展，精准农业技术发展迅速。新疆以棉花为主要经济作物，根据国家统计局2018年棉花产量的公告数据，新疆棉花总产量占全国总产量的83.84%，新疆生产的棉花约三分之一产自新疆生产建设兵团。近年来，新疆生产建设兵团正式开启团场改革，兵团职工自主组建农工合作社，新疆兵团土地流转活跃，据新疆农业农村部门统计，到2018年全新疆家庭承包耕地流转面积已达745.8万亩。合作社规模不断增大，田块不断整合集中，对于成套精准农业技术应用模式在新疆的深入推广打下了基础。当前，精准选种、精准播种、精准施肥、精准喷药、精准灌溉、精准田间监测、精准收获等所涉及的精准农业技术，已有部分在新疆兵团规模化应用。本文基于北斗导航融合精准农业赋能新疆创新试验区建设项目，通过对新疆兵团石河子市石总场大田种植数字农业建设试点、石河子市北泉镇鸿兴翔种植专业合作社等多家大型农业合作社进行了实地调研，对新疆兵团精准农业技术应用现状及发展需求进行总结分析。

2新疆兵团精准农业技术应用现状

精准农业技术已应用于新疆兵团农业的耕、种、管、收四大环节，根据农户对各种精准农业技术的接受度和该技术的推广应用程度，本文主要从农机自动驾驶系统、水肥一体化系统、农业信息化管理系统三方面，对新疆兵团精准农业技术应用现状进行分析。

2.1农机自动驾驶系统

如图1，电机式农机自动驾驶系统主要由电机、角度传感器、GNSS天线、高精度GNSS接收机、平板电脑、电台及天线等部分组成。该技术可实现1000m播行水平误差不超过3cm，播幅连接行误差不超过3cm，能有效解决农机播种作业中出现的“播不直、接不上茬”的老大难问题，可以减少用工成本，延长作业时间，提高作业质量和土地利用率。2012年，新疆兵团农机推广部门开展了卫星导航自动驾驶技术试验示范工作，将该技术产品应用在棉花播种作业中。2013年，财政部、农业农村部在国家农机购置补贴目录中，增加“农业用北斗终端（含渔船用）”的财政补贴，当年补贴额达到3.12万元/台套。2014年，国家发改委支持新疆兵团第八师开展区域精准农业示范，对首批800台套的北斗农机自动驾驶导航系统双重补贴，包括国家购机补贴和1万元的项目补贴。截至2019年4月，兵团农八师已安装3000余台套农机自动驾驶系统，基本实现了全覆盖。农机自动驾驶系统逐步从小面积试验向大面积试验示范迈进，且国产化品牌实现了从零到主导的突破。

2.2水肥一体化系统

水肥一体化系统是通过配置田间信息精准监测系统，全程监测农田墒情、气象、设备工况等信息，为水肥决策和作业管理提供信息支撑。目前，使用者可通过PC或手机APP来发送指令，通过GPRS通讯模式实现阀门和自动施肥机的远程控制，实现田间的无人作业功能，全年无需下地手动开关阀门。该技术既能满足作物生长过程中对灌水时间、灌水量、灌水位置和灌水成分的精确要求，又能按照田间的每个操作单元的具体条件，精细准确地调整农业用水管理措施，最大限度地提高水的利用率。水肥一体化系统局部设备示意图如图2。20世纪后期，新疆兵团开始引进喷灌、滴灌技术。2008年以来，膜下滴灌水肥一体化技术得到当地政府的大力扶持，随着配套基础设施技术的发展，逐步将滴灌节水技术向智能化、水肥一体化、远程操作控制方向发展。水肥一体化系统已形成了对应的服务体系，可大面积应用于大田作物。新疆自行研发的系列自动反冲洗网式过滤机组及自动施肥机，单套控制面积100-166.67hm2。当前，兵团高新节水灌溉面积1129.07千公顷，是全国最大的节水农业灌溉区。

2.3农业信息化管理系统

农业信息化管理系统可提供综合服务，如利用北斗导航定位终端、农机工况采集终端，通过蜂窝网络将农机位置信息、工况信息传输至农业信息化管理系统，可实现农机运行轨迹的回放、作业面积的统计、农机健康情况的监管和预测。另外，还可通过各种传感器采集的信息，形成水、肥、药的变量喷施处方图，基于农业信息化管理平台进行监管和下发作业任务。基于该类系统，可提高管理、调度、维护效率。图3为新疆兵团八师石总场信息化管理平台界面。农业信息化管理系统是随各类采集终端发展而来，当前，众多企业及政府分别建立了对应的农业信息化管理系统。

3新疆兵团精准农业技术发展需求

新疆兵团精准农业在北斗农机自动驾驶方面已取得了瞩目的成就，但仍然存在差分信号服务受限、基准不统一等问题。当前农村实际情况是劳动力骤减，满足农业生产需求的劳动力严重不足，因此，北斗农机自动驾驶技术应向农业全产业链方向发展，来弥补劳动力减少的现况。2015年，农业农村部《到2020年农药使用量零增长行动方案》和《到2020年化肥使用量零增长行动方案》，但新疆在节肥、节药等技术的应用方面发展缓慢，且新疆是缺水地区，因此，水、肥、药变量喷施技术的发展迫在眉睫。因棉花等作物的覆膜造成严重的环境污染，为了环境可持续发展，必须提高残膜回收技术和发展可复用膜。下面主要从三方面来分析新疆兵团对精准农业技术的需求。（1）简约式农机自动驾驶技术农机自动驾驶系统主要应用在精准播种环节，同样也可应用在不同作物的耕地、施肥、施药、收获等环节。当前的农机自动驾驶系统还需由专业人员安装、调试和教学，严重限制其推广。因此，农机自动驾驶系统应该向安装简便、“傻瓜式”操作方向发展。（2）水、肥、药变量喷施技术中国是全球农药、化肥用量第一大国，但喷施流程和利用率远远低于先进国家水平。基于农作物的实际需要，将水、肥、药定时、定点、定量的喷施是节约资源、提高农作物产量的发展趋势，但投入产出比是当前最大的限制。如底肥的施用，需基于土壤采样、上季作物的产量分布图等共同决定。通过信息技术手段，感知作物的实际需水、需药、需肥量，采用变量投入技术，实现按需精准灌溉施肥施药，将是发展新方向。因此，应高度重视研究开发智能感知技术、深度学习算法、变量投入技术、机器人等。（3）残膜回收技术地膜使用量不断增加，但回收率偏低，土壤中的残膜量逐步增加，土壤结构遭到严重破坏、耕地质量逐步下降。现今，新疆已成为残膜污染严重的地区之一。因此，应向新型可复用农膜和提高残膜回收技术方向发展。

4新疆兵团精准农业技术应用发展建议

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专家简介：李道亮，中国农业大学信息与电气工程学院教授，博士生导师，主要研究农业先进传感与智能信息处理。北京市农业物联网工程技术研究中心主任，中国青年科技奖获得者，科技部中青年科技领军人才，全国优秀科技工作者，教育部新世纪人才。国际信息处理联合会农业信息处理分会主席，国家农村信息化指导组专家，农业部十二五、十三五全国农业信息化规划起草牵头人，获省部级科技一、二等奖6项，授权国家发明专利21项，发表SCI/EI论文200余篇。

我国正处于工业化、信息化、城镇化、农业现代化迅速推进的时期，社会经济发展和信息技术发展日新月异，一方面新型农业经营主体正逐步走向农业信息化舞台，另一方面农业信息化应用主体发育不成熟，亟需新型农业经营主体示范带动，农业信息化作为现代农业发展的重要支撑、重要体现和重要内容，明确农业信息化的新任务，对于推进现代农业，促进四化同步意义重大。

一、新形势下农业信息化的主要任务

（一）加快推进农业生产过程信息化，创建智慧农业生产体系

1. 加快推进种植业信息化

推广基于环境感知、实时监测、自动控制的设施农业环境智能监测控制系统，提高设施园艺环境控制的数字化、精准化和自动化水平。开展农情监测、精准施肥、智能灌溉、病虫草害监测与防治等方面的信息化示范，实现种植业生产全程信息化监管与应用，提升农业生产信息化、标准化水平，提高现代农业生产设施装备的数字化、智能化水平，发展精准农业。

2. 加快推进养殖业信息化

在国家畜禽水产示范场，开展基于个体生长特征监测的饲料自动配置、精准饲喂，基于个体生理信息实时监测的疾病诊断和面向群体养殖的疫情预测预报，推进畜禽养殖信息化。以推动池塘标准化改造和建设为重点，加快环境实时监控、饲料精准投放、智能循环水处理等专业信息化设备的推广与普及，构建精准化运行、科学化管理、智能化控制的水产养殖业。

（二）大力发展农产品电子商务，推进新型经营主体经营网络化

1. 大力发展农产品电子商务

积极开展电子商务试点，探索农产品电子商务运行模式和相关支持政策，逐步建立健全农产品电子商务标准规范体系，培育一批农业电子商务平台。鼓励和引导大型电商企业开展农产品电子商务业务，支持涉农企业、农民专业合作社发展在线交易，积极协调有关部门完善农村物流、金融、仓储体系、商务流通体系和市场体系。

2. 提升农业企业经营信息化水平

鼓励农业企业加强农产品原料采购、经营管理，质量控制、营销配送等环节信息化建设，推动龙头企业生产的高效化和集约化。鼓励农产品流通企业进行信息化改造，建立覆盖龙头企业、农产品批发市场、农民专业合作社和农户的市场信息网络，形成横向相连、纵向贯通的农村市场信息服务渠道，推进小农户与大市场的有效对接。

3. 开展农民专业合作社信息化示范

面向大中型农民专业合作社，逐步推广农民专业合作社信息管理系统，实现农民专业合作社的会员管理、财务管理、资源管理、办公自动化及成员培训管理，提升农民专业合作社综合能力和竞争力，降低运营成本。依托农民专业合作社网络服务平台，围绕农资购买、产品销售、农机作业、加工储运等重要环节，推动农民专业合作社开展品牌宣传、标准生产、统一包装和网上购销，实现生产在社、营销在网、业务交流、资源共享。

（三）进一步强化农业政务信息化建设，提高农业部门行政效能

1. 推进农业资源管理信息化建设

建设国家农业云计算中心，构建基于空间地理信息的国家耕地、草原和可养水面数量、质量、权属等农业自然资源和生态环境基础信息数据库体系;强化农业行业发展和监管信息资源的采集、整理及开发利用;鼓励和引导社会力量积极开展区域性、专业性涉农信息资源建设，不断健全涉农信息资源建设体系，丰富信息资源内容。

2. 加强农业行业管理信息化建设

进一步推动种植业、畜牧兽医、渔业、农机、农垦、乡企、农产品及投入品质量监管等各行业领域生产调度、行政执法及应急指挥等信息系统开发和建设，全面提升各级农业部门行业监管能力。推进国家农情（包括农、牧、渔、垦、机）管理信息化建设，对农业各行业进行动态监测、趋势预测，提高农业主管部门在生产决策、优化资源配置、指挥调度、上下协同、信息反馈等方面的能力和水平。大力推进农村集体资源管理信息化建设。建立农产品加工业监测分析和预警服务平台，促进农产品加工业健康发展。

3. 加快农产品质量安全监管信息化建设

完善农产品质量安全追溯制度，推进国家农产品质量安全追溯管理信息平台建设，开发全国农产品质量安全追溯管理信息系统。加快建设全国农产品质量安全监测、监管、预警信息系统，实行分区监控、上下联动。加快推进农机安全监理信息化建设。

4. 完善农业应急指挥信息化建设

建立并加强农业病虫害、重大动植物疫情疫病、重大自然灾害等应急指挥系统，建设上下协同、运转高效、调度灵敏的国家农业综合指挥调度平台，推进视频会议系统延伸至县级农业部门，加快应急指挥信息化步骤。

（四）切实完善农业农村综合信息服务体系，推进信息进村入户

1. 打造全国农业综合信息服务云平台

进一步完善全国语音平台体系、信息资源体系和门户网站体系;探索将农技推广、兽医、农产品质监、农业综合执法、农村三资管理、村务公开等与农民生产生活及切身利益密切相关的行业管理系统植入12316服务体系;推广12316虚拟信息服务系统进驻产业化龙头企业、农民专业合作社等新型农业生产经营主体，有效满足其对外加强信息交流、对内强化成员管理需求。

2. 完善信息服务站点和农村信息员队伍建设

依托村委会、农村党员远程教育站点、新型农业经营主体、农资经销店、电信服务代办点等现有场所和设施，按照有场所、有人员、有设备、有宽带、有网页、有可持续运营能力的“六有”标准认定或新建村级信息服务站。加强农村信息员队伍建设，充分发挥农村信息员贴近农村、了解农业的优势，有针对性地满足农民信息需求。

3. 探索信息服务长效机制

充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，同时更好发挥政府作用。探索市场主体投资农业信息服务。鼓励村委会与各类企业合作或合资筹建村级信息服务站，采用市场化方式运营，实现社会共建和市场运行。

（五）全面夯实农业信息化基础，助力农业信息化健康有序发展

1. 推进农业信息化基础设施建设

积极推进光纤进入专业大户、家庭农场、农民专业合作社等新型农业经营主体，全面提高宽带普及率和接入带宽。在国家统筹布局新一代移动通信网、下一代互联网、数字广播电视网、卫星通信等信息化设施建设的背景下，探索政府补贴与优惠政策，推进农业信息化基础设施建设。

2. 加大涉农信息资源开发和利用力度

建立和完善涉农信息资源标准，开展涉农信息资源目录体系建设，健全涉农信息资源数据库体系。面向“三农”需求，开发实用的各类涉农信息资源，切实解决农业农村信息服务“最初一公里”问题。探索并完善涉农信息共建共享机制，逐步实现跨部门、跨区域涉农信息系统的数据互通、资源共享和业务协同，避免形成新的信息孤岛。

3. 加强工作体系建设

加强市场信息体系建设，积极与有关部门沟通协调，强化工作力量。加强各级农业部门信息中心条件建设，更好地为农业行政管理及信息化推进提供技术和服务支撑。充分利用各类培训资源，强化对农业行政管理人员、农业生产经营主体、农村信息员及农民的培训力度，不断提高应用主体的信息素养。

4. 大力发展农业信息化产业

立足于自主可控原则，加强核心技术研发，加快农业适用信息技术、产品和装备研发及示范推广，加强创新队伍培养。支持鼓励涉农企业及科研院所加快研发功能简单、操作容易、价格低廉、稳定性高、维护方便的信息技术产品设备和产品。鼓励成立农业信息化等领域的产业联盟，以企业为主体，推进农业信息化产业创新和成果转化。

二、新形势下推进农业信息化的对策与建议

（一）坚持需求导向，摸清农民信息需求

深入分析和把握新形势下的农民特点，吃透民情、把握民意、顺应民心，充分满足农民的各种信息需求，是推进农业信息化建设的出发点和落脚点。因此，在推进农业信息化建设时，要注重调研，切实以农业发展和农民需求为导向，充分发挥信息技术优势，优先解决农业农村经济发展中的热点、难点尤其是人民群众关心的问题，突出应用，务求实效。

（二）加大投入力度，落实专项工程

研究建立农业信息化支持政策体系，引导和吸引社会资金投入农业信息化建设，完善以政府投入为引导、市场运作为主体的投入机制，按照“基础性信息服务由政府投入，专业性信息服务引导社会投入”的原则，多渠道争取和筹集建设资金。设立财政专项经费，用于开展信息系统运维、标准体系建设、典型示范、安全防护及信息资源建设等工作。

（三）积极探索信息补贴政策，促进推广应用

目前我国已进入“工业反哺农业，城市支持农村”的阶段，农机、良种、家电等补贴政策的实施对刺激农村经济发展、促进农民增收效果显著，开展农业信息补贴必将大大推进农业信息化，建议国家和地方开展农业信息补贴试点工作。

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关键词：计算机；地理网格技术；农业生产

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）28-0231-02

自计算机技术的广泛发展，刺激形成全球性产业的新格局，计算机技术俨然成为人类生产生活中的一项重要技术。据国家信息产业网统计数据显示：“美国信息产业销售额占据整体GDP的1/3，远超建筑、汽车等传统产业，成为国民经济支柱”。事实证明，谁先掌握计算机信息技术发展的制高点，谁掌握了发展的机遇，未来的农业生产必将引用计算机技术并广泛应用。

1 农业领域的计算机信息技术在我国发展轨迹及其优势

计算机信息技术在农业领域的发展伴随新数字媒体时期的到来，得到了更进一步的拓展，同时改变了传统的农业生产模式，使得信息农业格局有效形成。追溯到上世纪八十年代末期，政府已经组建中国科学院计算中心，首次以研究计算机农业发展及农业发展的前景列入一项专题，开启了以遥感技术、科学计算法、数学统计法为一体系的农业科研的新篇章。1987年，国家通过建立了农业信息中心，逐渐重视在现代农业生产中对计算机技术的应用[1]，将遥感卫星技术和物理信息技术等运用于农作物病虫害预测预报，并对农作物病虫害进行了模拟试验[2]。1997年在深圳召开的首届全国信息工作会议肯定了应将计算机信息资源的建设作为未来农业发展的一个实际工作方向，用以辅助各项工作的全面开展与推进。在党的十六届五中全会会议上明确提出的将计算机信息化发展列入到了服务三农体系之内，成为新世纪农村建设的重要内容[3]。

计算机信息技术的农业应用机制及优势分析“农业信息化”也称“信息农业”[4-8]，通过将计算机信息技术的引入与农业生产有机结合，使二者合二为一延伸成为新型现代化农业模式。利用计算机信息技术，结合信息经济和农业生态系统，结合智能信息系统和决策系统，为各区域农业生产者提供帮助和技术服务，达到以精细组织定量分析、定量分析为重点的现代农业生产生产格局的转变。通过建立健全信息系统模型，更科学的制定决策为农业生产服务。大大提高了生产效率，及其生产资源的使用、利用效率。通过对计算机信息技术的应用改变传统精耕细作对生态的破坏，有利于农业生产可持续性发展。

2 计算机技术在现代农业中的具体运用

通过对计算机地理网格的设计实现计算机技术对现代农业的检测与控制。

取决于地理区域的研究与应用尺度地理网格的单元大小取决于地理区域的研究与应用尺度。不同的地理区域，因土壤特性、自然地理环境特点，以及应用领域的不同，其所适合的尺度是不同的。寻找合适的网格尺寸是地理研究的关键，研究和应用需要多年的积累，传统的地理网格技术与经纬度网格法是简单的，但面积、形状变形较大。

现代精准农业的研究基准尺度一般为19m×19m。划分后的网格形状和实际地块要相似接近一致，更能确保形状和面积的变形可控，有利于变量投入和采样的实际操作。高斯-克吕格大比例尺下的投影更为契合现代农业地理网格数据根蒂要求。能够保证网格的全球编码唯一考有助于网格数据的共享与标准化。鉴于差别研究与应用方向，有必要在同一地理区域创建不同的研究标准，网格设计时充分斟酌建立完整的分层网格系统。依据此方法，可以从最基础的基准网格大小的网格数据库，逐一通过抽样建立更符合要求的研究基础标准，得到更全面的结论充分的把握微观、中观与宏观等多个尺度。四叉树分层网格系统能够充分满足相同网格基准上不同的研究的标准需求。通常在做精准农业研究与应用时，更高的尺度大小没有固定和严格的要求，用以解决遇到的更大难度上的了解整个地域整体特征。为此，采用四叉树方式的分层体系是可以满足要求的。可采用的体系是EOSG：3785坐标系下的四叉树分层网格体系，四叉树的顶层（1级）网格范围是（-20037508.34m，-20037508.34m）-（20037508.34m，20037508.34m）。精准农业应用所需要的基准单位大小处于22级，网格单位为19m×19m左右，分层网格编码对网格单元进行编码，为了满足分层网格中每个网格单元的每个级别而进行的位置。

以满足统一标识分层网格中的每一级每一个网格单元的位置。为了方便数据库的查找与运算，采用字符串方式来进行编码。具体设计如下：唯一的编码字符串t顶格的定义，网格为1，以整个世界为尺度，边长为40，075，016.68m，顶层网格（1级）Fig.1 The grid level 1单一网格四分为4个网格后，网格二级字符串编码依次为Q（左上网格），R（右上网格），T（左下网格），S（右下网格）。其唯一编码字符串为TQ、TR、TT、TS，以此类推。网格字符串的数量则是网格的层级，如字符串“TSTQ”表示是该网格属于第4级网格。

四分网格编码Fig.1 The grid code假若想从基准网格单位（第22级网格单元），建立更高尺度（层级）的研究网格单元，只需要创建网格四叉网格融合的规则，将更高层级的编码相同的单元挑选后采用栅格抽样算法进行合并计算即可，如：临近抽样、三次样条抽样、立方抽样等等在确定精准农业的地理网格系统后，需要考虑建立地理网格的数据库。将现代农业所需的数据指标信息存储记录到数据库中。

在综合考虑各种现代农业对数据精度的要求，以及大量的已有研究的情况下对农业网络数据库进行设计，将现代农业中地理网格的基础单元，合理设定在19m×19m，网格的属性数据即为全部数据。

与传统农业数据库最大的区别是基于网格数据库对每个网格的位置，在网格内发现不同的信息，从而实现了农田精细化和差异化管理[10]。可以通过建立差异化的网格实现网格间的区别，实现每个网格内能够体现的差异农田信息，使得每个网格单元内即使存在差异，也可在数据库中找到相应的存储记录信息。充分满足现代精准农业对数据的要求，与现代精准农业的特点相吻合。充分考虑数据的精度，计算的速度，产量图的制作，因地制宜（根据土壤肥力、氮磷钾含量，制定相应的变量施肥方案）提高产量[11]。

3 计算机技术对我国现代农业发展的重要意义

3.1 有利于农业产量的提高

传统的农业生产以精工细作为主，产量难以大幅度提高，引用计算机技术后可从各方面对农业的生产进行监测，实时掌控农作物生长动态，农业生产过程中对气象的信息化预测，即通过对大气环境及其数值变化进行实时动态预测，对田间指标进行实时监测、记录模拟计算机数据模型，做好农业生产防范工作，对农业生产进行科学有利的指导，展现出因地制宜地真正的诠释，有利于提升了产量与效益。

3.2 有利于节省人工

在农业生产过程当中计算机兼备人脑具备与不具备的所有辨识本领，对计算机数据筛选选择制定符合现代农业生产的优化方案。运用计算机技术在现代农业生产后可大大缩少人员使用，便面人为因素对现代农业产量的直接影响。利用计算机信息技术，人工智能的知识推理、使用表示、采集等技术手段，汇集整合农业领域极为庞大的技术、知识、资料数据体系，构造成为智能问答系统，利用计算机信息技术进行科学选种、土壤准备、种植、管理和收获；科学提出防治方法；制定销售方案，避免收获后的积压，造成不必要的人工劳动。

3.3 有利于确保粮食的安全

“国以民为本，民以食为天”。粮食作为广大人民的生产生活资料同样关系到国家整体的生产建设与战略安全。粮食安全与国土安全同样重要，关乎社会稳定和谐，关乎经济持续发展。运用计算机信息技术能够准确的判断大环境气候，根据当地气候因地制宜的制定适合的生产计划，做到最大限度保障农业生产。粮食安全的保障同样作为现代农业发展现阶段的重要目标，在现代农业生产活动中运用计算机技术，有助于加强对粮食安全进行保障。

3.4 有利于确保农业的可持续发展

利用计算机技术在现代农业生产当中的地位和应用，更加科学规范的管理耕地，是现代农业可持续发展中的重要一环，为现代农业的可持续性发展缔造了一个无限的前景，提供一个难得的机遇。通过推进计算机技术在现代农业生产中的应用，建立健全现代农业计算机信息网络系统；加速计算机在现代农业生产中的开发研究与应用，有助于现代农业可持续性发展。

4 结束语

计算机技术在现代农业生产中的应用，在经济全球化的趋势下，充分满足了现代农业生产的各种技术的需求，对促进现代农业的发展起到了有效的作用，伴随计算机技术的在我国的不断发展，农业生产活动中对计算机技术的应用势必成为不可阻挡的必然趋势可以预见，尤其在科技不断发展创新的今天，计算机技术对现代农业生产建设的积极影响也将进一步得到完善发展，为我国现代农业生产建设提供稳定持续的发展动力，助推我国农业生产更快、更好地走向现代农业道路。

参考文献：

[1] 杨洪伟. 以计算机为核心的信息技术在农业领域的应用[J]. 安徽农业科学， 2007， 35（2）.

[2] 李芬， 陈颖曼. 现代信息技术在农村气象服务中的应用[J]. 山西农业科学， 2014， 42（3）.

[3] 黄玉宝， 乔玉良， 张红艳. 基于GIS和遥感的土地利用演变及驱动力分析： 以汾河上游西北地区为例[J]. 山西农业科学， 2011， 39（9）.

[4] 朱勇. 浅谈信息技术在农业现代化中的应用[J]. 农业现代化， 2004（5）.

[5] 冀宪武， 赵永胜. 农业信息化在山西现代农业发展中的作用及对策[J]. 山西农业科学， 2009， 37（9）.

[6] 张立伟. 信息技术在农业中的应用[J]. 中国高新技术企业， 2011（12）.

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[8] 刘婷， 王来刚， 左守亭，等. 河南省农业灾害遥感动态监测体系建设与应用[J]. 河南农业科学， 2012， 41（7）.

[9] Franzen DW. Summary of Grid Sampling Projectin Two Illinois Fields[J]. NDSU Technical Bulletin， NDSU Extenson Service， Fargo， ND， 2008.

[10] Clay DE， Chang J， Carlson CG， Malo D， Clay SA and Ellsbury M. Precision FarmingProtocols（Part2）， Comparison of Sampling Approaches for Precision Phos-phorus Management[J]. Communications in SoilSci-enceand PlantAnalysis， 2000， 31.

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关键词：农业气象服务；农村气象灾害；防御体系；措施

随着经济的发展，农业越来越受到国家的重视，由于农业的特殊性，气象的变化给农业生产带来了较大影响。因此，气象管理部门应在保持原有气象体系的基础上，对其完善和优化，进而形成系统性的气象灾害防御体系，通过气象服务促进整个农业的发展。

1健全农业气象服务的措施

1.1健全服务体系

气象服务管理人员应完善气象服务体系，使其适合农业农村的发展方向，保障农业生产的稳定。由于农业对气象变化十分敏感，在幅员辽阔的土地上，各地区之间存在较大的气候差异，我国农业发展具有极强的特色性与区域性。为了保障粮食的生产安全，农业部门应加强与气象部门的合作与交流，结合当地的气候特点与农作物习性，制定出健全的气象服务系统，在应对气候变化的同时，促进其发展成产量高、质量优及经济效益好的农业产业，保障农业产品的稳定性。

1.2创建地方特色气象服务

农业生产在我国具有重要地位，因而发展方向的选择极为重要。基于此，农业与气象部门应共同创建一种具有地方特色的气象服务体系。气候对农业生产的影响较大，部分农业活动属于“靠天吃饭”，在与大自然的较量中始终处于被动的位置，因而农业生产的质量与产量很难保证，对国家粮食安全产生不利影响。当前，政府部门大力倡导带有地方特色的气象服务系统，该系统利用科学的气象检测与观测技术，使种植人员及时了解天气情况，由技术性强的专业人员帮助农户进行农业种植，通过灵活技术的使用，使种植人员转变思想观念，由被动变为主动，使农业生产的管理更加科学化。与此同时，政府部门将布局规划与当地农业生产巧妙结合，开发出了特殊产业，增加了新的经济增长点，使农业的发展逐渐实现规模化、产业化[1]。

2健全农村气象灾害防御体系的措施

2.1提升气象监测能力

一方面，改善气象灾害防御系统，在保持自身气象服务特色的同时，应不断改进农村气象的监测工作，使灾害监测预警技术更加精细化；依靠创新科技，将气象监测网与科技含量较高的气象预报发展到乡镇内，提高乡村气象灾害预报预警的精准率，从而缩小城乡差距。另一方面，设置气象预警网络系统，搭建农村气象服务系统平台，将所有的气象服务信息录入该平台内，使每户村民的网络都能连接该平台，确保每位网络用户都能获得气象服务，村民们每日都能收到实时气象预警信息。通过预警网络系统，保障了种植人员的切实利益[1]。

2.2设置御灾防灾管理机制

政府部门应设置科学的御灾防灾管理机制，种植人员应提升应对灾害的防范意识。在农产品种植期间，管理人员不但要为村民提供先进的种植技术，还要对其开展思想教育，并通过多种活动普及各类减灾防灾的相关知识，提高村民对自然灾害的认识。此外，各区域的气象管理人员应将当地的自然灾害进行风险评级，若风险级别较高，则需对该区域重点监控，如有必要，可将该地区的农作物适时转移。通过多种手段降低自然灾害带来的影响，避免村民受到生命财产等方面的威胁。例如，山东省某气象局为了应对自然灾害、保障当地村民的利益，设置了御灾防灾管理体系。气象部门将当地区域按气象灾害等级进行划分，针对风险较大的区域，管理人员实时监控，并让当地村民转移，以降低灾害带来的风险，保障当地经济效益[3-4]。

2.3提高气象科技服务水平

各区域管理者应加强设备配置与技术投入，针对气象服务行业发展较为滞后的地区，还要重点带动与扶持。完善设备的同时，气象管理部门也要招收优秀的气象服务人才，并根据人才特点开展相应的业务培训，不仅要增强气象监察能力，还要利用实践活动来提升其服务水平，培养出懂技术、懂农业及懂气象的高级人才。为了提高气象服务的水平，进而改善农业生产的产量与质量，提高气象观测的精准度是革新的关键。气象技术部门应正视当前存在的问题，努力提升气象科技的服务水平，给气象部门中的科技创新提供动力。与此同时，在改进技术的过程中，技术人员要分析出自然灾害产生的机理与诱因，进而采取相应措施来规避该风险，提炼出防御技术，这将极大缓解气象部门的压力，提高防御灾害的能力[2]。

3结语

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精准乡镇化是在城市化率较高，农村常住人口相对较少的情况下进行的，是城镇化的重要组成部分，是改善农村人口居住环境，使农村人口享受到城市服务，提升农村生产力，促进农村产业化发展的重要手段。

一是城市化率逐年提高，农村人口逐年向城市转移，为精准乡镇化发展创造了人口条件。精准乡镇化不是城市化，实质是农村现有常住人口聚集一起居住，规模只能是相对较小的，而且还要严控“房地产”化。推动加快发展重点城市群，推进都市圈同城化建设，提升中心城市能级和核心竞争力，推进以县城为重要载体的新型城镇化建设，特别是明确提出了提高中心城市和城市群综合承载能力的战略任务，我国京津冀、长三角、粤港澳、成渝等19个城市群成为承载发展要素、引领高质量发展的主要空间，承载全国78%的人口。未来将以重点城市群发展为动力，推动新一轮的城市化，城市化率逐年较快提升。出台了有力政策，促进农业转移人口等非户籍人口在城市便捷落户，探索落户农民土地承包权、宅基地使用权、集体收益分配权资源有偿转让，使土地等农村农业资源更加集中，以便农村产业化发展。以上这些政策措施都会加快农村人口向城市流入，减少农村人口，为精准乡镇化发展减轻负担，释放动能。

二是农村产业化发展已有了一定水平，而且还在进一步做大做强，为精准乡镇化提供了产业条件。精准乡镇化需要通过农村产业化解决农民的就业和收入提升问题，目前我国农村产业化在长期政策推动下已经达到一定规模，特别是在脱贫攻坚战、乡村振兴战略等国家战略推动下，农村产业化已经达到了一定水平。农村产业化的发展思路和模式是参照工业化的思路和模式来进行，大力发展现代农业产业园，建立起了国家级、省级、市县级现代农业产业园。以我省为例，目前已创建10个国家级、119个省级、55个市级现代农业产业园，主要农业县实现了省级现代农业产业园全覆盖，基本实现“一县一园”，形成了国家级、省级、市级现代农业产业园梯次发展格局。更为重要的是农民市场化观念在增强，支持土地流转发展乡村产业化的意识很强烈，推动农业现代化发展实现致富奔小康的愿景很高涨。这些都为推动精准乡镇化、农村产业化打下了良好的群众基础。

三是大数据、云计算等信息化技术日趋成熟并广泛普及运用，这为精准乡镇化提供了精准的技术支持。乡镇化是在精准下推动的，而不是盲目的，是建立在对全镇全乡各种人口数据、农村“三权”（土地承包权、宅基地使用权、集体收益分配权）数据、当地产业发展规模等经济数据准确掌握并精准运用基础上的。这一系列庞大数据要精准运用到乡镇化建设上来，没有大数据、云计算等信息化技术作支撑是难以实现的。当前大数据、云计算等技术状况

精准乡镇化的具体操作模式：（一）在房屋置换方面

现有乡镇政府周边已建立起相对比较完善的科教文卫体系及政府服务体系和一定程度的商业形态，要充分利用这已有的基础，此外农村产业化建立起来了产业园，吸纳了一定农村劳动力就业。精准乡镇化要以乡镇政府为中心或以新建立起的产业园为中心，或者各自都有一定数量布局，按常住人口的房屋面积来拆来建，乡镇化要新建的房屋是和农村常住人口现有房屋面积数是大致相等的，建立起十个左右（根据各个乡镇常住人口不同而有所区别）中型社区。常住农村村民以家庭为单位以登记确权的农村“三权”（土地承包权、宅基地使用权、集体收益分配权）按照统一的标准置换一套与原村里房屋面积相当的房子居住（当然有一定最高面积限制和最低面积保障）。仍拥有农村户口且拥有农村“三权”人员长期在城市居住，在城市拥有房屋的不在乡镇社区分房，所享有的农村“三权”权益在农村产业化中通过多种形式获得更多的收益来进行弥补。仍拥有农村户口且拥有农村“三权”人员长期在城市居住，在城市没有房屋的可以在两者之间做出选择。置换房屋和不置换房屋，两者的获益一定是要相等的，也只有这样才能避免矛盾产生，避免各种相关问题产生，才能使精准乡镇化顺利推进。

（二）精准乡镇化是建立在农村产业化基础上的，特别是精准乡镇化就伴随着农民“三权”利益的最大化实现。精准乡镇化有两个重要功能，一个是让农民就地享受到城市化居住环境、居住服务，另一个重要功能就是实现农民“三权”

篇8

关键词：精准农业 管理技术 应用研究

传统农业发展过程中采用了高耗能的管理方式，投入了过多的农药、化肥、等化学物质，也投入了大量的机械动力。但是，这种高耗能的发展模式是不适合现代农业发展的，导致了生态环境的恶化，土壤酸碱度失衡，致使农产品质量日益下降。在农产品市场竞争日益增强的现代社会，这种不符合可持续发展农业战略的管理模式必将被先进的精准农业管理模式所取代。

一、农业精准化生产管理技术的现状分析

精准农业是一种新型的农业生产管理思想，是在人工智能技术高速发展和信息技术快速发展的基础上诞生的。精准农业是实现农业可持续发展的重要途径，指明了未来农业发展的方向。精准农业管理模式是利用GIS地理信息系统、GPS卫星定位系统以及RS遥感系统等技术，及时了解农作物的生产环境、生长变化状况、病虫灾害情况等。为分析、模拟农作物灾害的发展趋势提供具体的作物信息、数据，作为进一步解决作物灾害问题提供参考标准。在此基础上，精准农业发展模式，利用各种智能系统，准确、细致地计算出精准治理措施。包括：喷洒农药、施肥灌溉、播种收获等生产管理方式。

精准农业的目的是为了通过先进管理模式对农作物进行管理，以最小的投入获得经济和环境的最大利润。目前，精准管理模式的主要技术支撑即以3S技术为基础的多种数据系统为技术支撑的管理模式。包括：变量控制技术、生物信息技术、专家系统、决策支持系统、产量分布图生成系统等。随着数据处理技术的提高，可视化技术和计算机科学的发展，还有网络数据库系统的开发，精准农业获得了快速发展，成为了国际上农业领域的发展热点之一，大大促进了农业产业的升级。

二、发展精准农业的必要性

发展精准农业是我国的社会发展的需要。目前，我国耕地面积大量减少，自然灾害发生频繁，再加上病虫灾害，旱涝灾害等，农业生产的发展也面临着更大的挑战。为了在世界农作物市场上占据优势，只有提高农业生产领域的管理模式，才能更大限度的提高农产品的利润，扩大市场占有率。精准的农业生产模式可以实现对农作物的精准化管理，解决上述各种问题。

发展精准农业是世界农业产业发展的需要。精准农业在世界范围内已经得到了很大的推广，成为了国际农业学、农业技术等高领域的研究对象，世界各国都在采用新型的精准农业管理模式。这符合国际农业发展的趋势。

发展精准农业管理模式是由可持续发展的需要决定的。传统的农业生产模式对生态环境的各方面造成了巨大的破坏，在能源资源供不应求的现代社会，发展精准农业更有利于建设可持续发展的农业体系，缓解建设现代农业过程中遇到的紧张局面。

三、精准农业发展过程中遇到的问题及解决对策

在发展精准农业的过程中，出现了一些水资源利用不当、施肥结构不合理、信息体制不健全的问题。发展精准农业就要着重发展灌溉精准农业、节肥精准农业、精准设施农业。发展精准灌溉农业就要根据信息系统反馈的数据因地制宜地选择灌溉设施，开源节流，节约水源，解决好水资源的时空分布不均的问题。发展节肥精准农业需要系统分析、预算出恰当的施肥时间，施肥数量，以及肥料品种。发展精准设施农业就是利用机械设施改变或者提供农作物生长的小气候，从而为农作物生长提供更为适宜的生长环境，提高作物产量。

更重要的是，要加大3S技术的应用范围，建立全面的农作物管理系统，在GPS和RS技术的基础上运用GIS技术准确分析数据信息，可以先建立实验基地对比分析。另外，建立肥料信息系统和土壤肥力系统，收集不同的土壤类型、作物类型、肥料的使用情况等做好统计分析，随时了解不同地区的土地肥力变化状况，以便进一步进行管理。

精准农业发展模式需要协调好人力与机械的关系，提高农业机械化水平，减少生产成本投入，目的是为了增加我国的农业市场竞争力。

此外，政府要加强基础设施建设，推进管理模式的创新，利用政府的力量大力支持信息技术的提高，建立完整的信息管理系统。建设全方位的农业信息管理中心，及时引进新型农业发展技术，形成农业精准化的发展规模。

结束语：

信息采集技术、网络技术和专家决策系统共同构成了农业精准化生产管理模式。精准化生产模式可以弥补传统生产模式的不足，在此基础上又可以降低生产成本，节约人力。在这种生产模式下可以对农作物信息进行智能采集、计算、判断、分析、预测与预警等，以达到提高农作物质量和产量的目的。由于精准化生产方式涉及到更多信息网络智能领域，因此要加强信息技术的推广。发展农业产业也要考虑地区差异，要根据不同地区的土地状况和实际情况因地制宜地选择不同的发展方式。

精准化农业生产模式符合国际农业发展的趋势，我们作为发展中国家，在发展精准化农业的过程中要遵循可持续发展的原则，学习先进管理模式，引进先进技术，争取在精准化农业发展过程中走出有中国特色的农业发展模式。

参考文献：

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一、我国农业碳排放情况

农业碳排放主要源于农地利用、水稻种植和畜牧养殖，其中农地利用主要由生产过程中农资使用和土地翻耕直接或间接产生碳排放，水稻种植主要是通过淹水性稻田产生甲烷，畜牧养殖主要是通过动物肠道发酵和粪便产生甲烷。

表1可见，2000年以来，水稻种植是我国农业生产中最主要的碳排放来源，每年碳排放量均超1亿吨，占农业碳排放总量的比重高于44%，但地位呈下降趋势。主要原因是我国水稻种植面积长期徘徊，部分年份出现下降，导致2000―2012年水稻种植中碳排量年均增长率仅为0.1%。受近年来我国农业生产中化肥、农药、农膜、柴油消费快速增长影响，2000―2012年农地利用碳排放量年均增长3.2%，成为农业第二大碳排放来源，2012年农地利用碳排放占总排放量的比例达31.7%，比2000年提高了7.9个百分点。相反，畜牧养殖中牛释放的甲烷量最大，近年来因牛存栏量（数量相对少的奶牛除外）的大幅下降，2000―2012年畜牧养殖碳排放量年均下降0.4%，占农业碳排总量的比例也降低3.8个百分点。

2000―2003年，我国农业碳排总量出现了短暂下降，主要原因是该时期我国水稻种植面积减少和牛养殖数量减少。此后我国农业碳排总量保持了连续增长，2004―2012年年均增长1.6%，2012年达到了27749.7万吨（见表1），未来我国仍面临严峻的农业碳排放增长态势。

二、我国农业低碳发展政策梳理及评价

针对农业碳排放的严峻形势，近十年来我国实施了一系列低碳农业政策，重点解决农业低碳发展中的资金、市场和技术等难题。

（一）出台综合性低碳农业政策

为落实《“十二五”节能减排综合性工作方案》，推进农业和农村节能减排工作，农业部于2011年底出台《关于进一步加强农业和农村节能减排工作的意见》。明确提出力争到2015年，农业源化学需氧量排放总量比2010年降低8%，氨氮排放总量比2010年降低10%。借助发展生态农业、循环农业，推广节能高效农业技术来降低能源消耗和减少污染排放；通过建立目标责任制，将农业减排目标落实到位，并建立农业生态补偿机制和统计监测体系，完善农业减排政策体系和监管考核机制。

（二）实施一系列专项低碳农业相关政策

从2002年开始，中央开始陆续出台了一系列涉及农业低碳发展的专项政策措施。

第一，支持保护性耕作。从2002年起，中央财政每年投入3000万元专项资金推广保护性耕作，通过技术培训、宣传咨询、作业补贴与样机购置等形式，开展保护性耕作示范工程建设，2009年起实施《保护性耕作工程建设规划（2009―2015年）》。

第二，推进测土配方施肥。2005年起中央财政实施测土配方施肥专项补助政策，8年累计安排补助资金71亿元，2013年《全国测土配方施肥补贴项目实施指导意见》，全面推进农民“按方施肥”。

第三，实施土壤有机质提升补助政策。2006年起中央开展土壤有机质提升补助政策试点工作。2012年中央投入8亿元，通过技术物资补贴方式，鼓励和支持农民应用土壤改良、地力培肥技术，促进秸秆等有机肥资源转化利用，减少化肥使用量，改善农业生态环境。

第四，支持标准化规模养殖及其污染防治。标准化规模化养殖有助于减少粪便处理中甲烷气体排放。从2007年起，中央财政每年安排25亿元，支持全国生猪标准化规模养殖场（小区）建设。2008年中央财政安排2亿元资金，支持奶牛标准化规模养殖小区（场）建设， 2009年起中央资金增加到5亿元。2012年中央财政新增1亿元，支持内蒙古等7省区肉牛肉羊标准化规模养殖场（小区）改扩建。从2014年1月1日起，全国施行《畜禽规模养殖污染防治条例》。

第五，补助草原生态保护。从2011年起，国家在内蒙古等8个主要草原牧区省（区）和新疆生产建设兵团投入中央财政资金136亿元，全面建立草原生态保护补助奖励机制，2012年该资金增加到150亿元，全国13省（区）所有牧区半牧区县全部纳入政策实施范围。

第六，鼓励绿色信贷。2012年中国银行业监督管理委员会印发了《绿色信贷指引》，对从事生态保护与建设、开发和利用新能源、从事循环经济生产和绿色制造以及生态农业的企业或机构提供贷款扶持。

第七，支持农机节能减排。2011年工业和信息化部《农机工业发展政策》，以财政性资金为导向，借助信贷扶持、税收优惠、关键零部件和原材料进口支持等手段，大力发展节能环保型农用动力机械、保护性耕作机械、种肥药精准施用装备、农作物秸秆和牧草饲料储运机械、新型节水灌溉等装备。

（三）政策局部效果开始显现，总体效果尚不明显

目前，经过一系列农业低碳发展政策的实施，我国已经初步建立起了农业节能减排政策体系，局部效果开始显现。凭借保护性耕作和测土配方施肥技术推广政策，低碳耕作和施肥方式的生产面积持续增加，为农业节能降耗奠定了坚实基础。截至2012年，通过实施测土配方施肥，全国累计减少不合理施肥850多万吨，相当于减少二化碳排放量5730万吨。通过土壤有机质提升工程，项目区田间地头秸秆焚烧现象显著减少，化肥亩均使用量也出现了下降。借助畜牧标准化规模养殖场（小区）建设项目，粪污得到规模化规范处理。依托草原生态保护补助奖励机制，主要草原牧区省（区）草场生态环境加剧恶化的趋势初步得到了遏制。然而，农业温室气体排放规模并没有随着低碳农业政策的实施而出现下降。2005年之后，集中出台了一系列低碳农业政策，但是2005―2012年农业碳排放量年增长率仍达1.1%，而2003年前的农业碳排总量的下降也主要源于水稻种植规模下降和牲畜养殖规模的下降，与低碳农业政策关系不大。

三、我国低碳农业发展中存在的主要矛盾与问题

（一）低碳农业发展与国家粮食安全之间存在两难选择

低碳农业发展方向与主要农产品有效供给之间存在矛盾，给国家粮食安全带来挑战。由于水稻生产和农地利用是我国农业碳排放的最大来源，而人口的持续增长和偏向高蛋白质的消费结构变化，使得口粮和饲料粮种植面积很难大规模压缩，一旦大规模应用低碳农业生产方式，至少在短期内难以实现“口粮绝对安全，谷物基本自给”的目标。基于对国家粮食安全的考虑，当前农业政策的低碳化倾向较为保守，政策实施力度和效果受到制约。

（二）石油农业发展的现实需要与节能减排目标冲突

农资和农业机械的大规模应用与农业低碳发展之间存在矛盾。我国中西部地区更偏重于农机应用和推广，对农机减排考虑不足，农用柴油使用量上升空间很大。同时，我国农业生产中，化肥、农药、农膜等超常使用在保障粮食持续增产的同时，也造成了严重的农资浪费和环境污染，引发了农业生产中温室气体排放量的快速增长。虽然近年来测土配方施肥在减少化肥过度使用方面取得了一定成效，但是企业参与积极性仍有待提高，对农业节能减排更为有效的精准施肥施药技术仍处于起步阶段。

（三）低碳农业的制度和政策不完善

发展低碳农业非常契合节能减排需要，但是当前低碳农业口号性意味浓厚，缺乏促进低碳农业发展的法律法规，政策针对性还有待加强。同时，已有政策比较分散，农业部、发改委、工信部、银监会等多个部门相继出台相关政策，缺乏有效的协调配合，不少支持低碳农业的政策还缺乏准确的事后评估和监管，加以政策投向面太广或指向不明，导致效果评价难以进行。

（四）不成熟的配套制约金融工具发挥作用

因为缺乏农业碳排放评估等配套措施，农业减排效果不能准确量化，不仅无法对环境友好型农业生产活动提供合适的补贴，也因为标的物缺乏，制约绿色农业金融发展。而且，因为政策侧重点主要集中在工业节能环保项目上，涉农优惠贷款数量有限，当前实施的绿色信贷政策还没有真正对低碳农业发挥积极作用。

四、推进我国农业低碳发展的政策建议

（一）以保障国家粮食安全为前提，稳步推广低碳农业生产方式

将保障国家粮食安全和主要农产品有效供给作为发展低碳农业的前提，遵循“分步实施、梯次推进”的方针，形成低碳农业未来发展良好预期。近期重在宣传低碳农业理念，引导社会资本和社会组织参与低碳农业知识宣传和技术推广，重点推广有助于增产降耗的测土配方施肥、精准施肥施药等低碳农业技术。远期可借鉴欧洲和日本经验，依托农业科研院所，出台专门的低碳农业生产规范，制定不同层级低碳农业生产规范奖励办法，通过直补方式，奖补满足条件的农户。

（二）以石油农业减排为重点，创新农业补贴新机制

将农机补贴与碳排放水平相挂钩。参照美国经验，划分农机碳排放国家标准，鼓励低碳农机技术研发立项，鼓励进口低排放农机。分区域差异化实施低排放农机补贴政策，对于东部、东北等一些农机使用相对饱和地区，只对低排放农机发放农机补贴；对于中、西部等农业机械化水平有待进一步提高的地区，制定不同碳排放标准农机等级补贴办法，低排放农机享受更高额度的补贴标准。在推进测土配方施肥政策中，完善企业参与机制，制定配方肥专门标准，取消配方肥生产许可证制度。对精准施肥施药设备和技术研发予以财政扶持，鼓励社会资本从事精准施肥施药技术推广。

（三）以农业低碳化发展为战略，推进低碳农业立法建制工作

尽快确立低碳农业为农业现代化的重要维度，提高低碳农业战略定位，将农业低碳发展列入立法议程，明确未来农业温室气体总体减排目标，以法律形式建立农业减排硬约束。建立农业减排目标责任制，按各地情况分解落实减排目标，为未来逐步建立农业碳汇交易奠定基础。制定农业低碳发展规划，整合现有农业低碳发展政策，形成支持农业低碳发展资金池，切实降低广大农户参与农业低碳发展的成本。开展农业碳排放统计测量工作，建立覆盖面广的农产品碳足迹及标签评估监测体系，以量化指标评估考核各项低碳农业政策实施效果。

（四）以完善配套服务为推手，构建低碳农业金融服务体系

篇10

正是在这样的背景下，来自农垦总局友谊农场五分场二队的一份试验报告令专家们十分振奋：在这里进行的以变量施肥和精量播种为核心的精准农业技术应用试验取得了阶段性成功，2000亩地块上种植的大豆抵御住了自然灾害的袭击，平均产量每公顷近2400公斤，比其他地相对增产近20%，综合效益提高10%。

由黑龙江八一农垦大学、黑龙江省农垦科学院和黑龙江农垦总局友谊农场等单位合作的这一试验项目，近日已经作为“数字农业技术研究与示范”项目的重要组成部分，被科技部正式批准列入国家“863计划”。

国家“863计划”的具体安排是，从2004年开始，在友谊农场建立1万亩数字化农业技术示范区，应用精准农业技术和保护性耕作方法进行生产，其目标是比传统农业提高生产效率20%、提高经济效益15%以上，3年内辐射推广面积达到10万亩。

一场“重塑北大荒农业”的宏伟行动，由此拉开了帷幕。

在这里看到了明天的农业

2003年10月1日，记者随同黑龙江八一农垦大学教授、“数字农业技术研究与示范”课题组牵头人王智敏驱车600公里，专程来到友谊农场五分场二队查看大豆收获情况。

友谊农场是我国改革开放后，第一个率先引进当时具有世界先进水平的美国迪尔公司成套农机设备的农业现代化示范点，曾经创下了劳均生产20万公斤粮豆的劳动生产率，因而为黑龙江垦区乃至全国广大农村实现农业机械化和农业现代化起到了示范和推动作用。此次引进美国凯斯公司的精准农业关键技术与装备进行试验示范，也可谓重任在肩。

王智敏教授目不转睛地看着谷物联合收割机上的自动产量监测仪，当每公顷2400公斤的平均产量终于显示出来时，老教授深情地说道：“这一成绩是献给建国54周年的一份礼物。”

从表面上看，2000亩试验地块与其他地块没有什么区别。实际上，这里应用精准农业技术与装备进行的作业与传统的耕作方法已经有了根本区别。

作为数字化农业的核心成分，精准农业是综合应用现代化高新科技的高效农业模式。它把预先采集到的农田土壤和农作物生长环境、生长状况的地面和空间信息，经过专用的计算机软件进行处理，利用全球卫星定位系统对这些信息进行空间定位，利用智能化专家系统、决策支持系统和与之配套的现代化农业机械设备，准确地进行田间灌溉、施肥和喷洒农药等作业。

友谊农场五分场场长高文举指着架设在厂部办公楼上的全球卫星定位系统地面纠偏装置自豪地说：“方圆30公里都在它的监控之下。有了这一装置，我们农场的农业现代化可以说又迈出了一大步。”

精准农业“精准”在哪里

有关专家认为，实现农业的数字化和信息化，必须从精准农业技术起步，精准农业是未来数字化农业的雏形。那么，精准农业“精准”在哪里？

农作物的生长发育过程是以单体形式存在的，科学的管理方法应当考虑单体的生长发育要求，实施合理的需要物料量（如化肥、农药等）的投放，做到“按需分配”。传统农业受科技发展水平限制，田间管理均以地块为单元进行，难免造成施肥量超过需要量、过剩的肥料流失污染环境或是投入量低于需要量、影响作物产量潜力发挥的情况。

精准农业技术的核心是缩小管理单元面积，提高耕作精度，从根本上解决了传统农业的这个问题。其管理单元面积能够以米级计算，根据不同单元内的土壤和作物生长特性，确定物资的投放量，使农事操作做到定位、定量、定时。

实施精准农业技术的主要设备有：全球卫星定位系统接收装置；带有卫星定位接收器、天线和产量监测设备的谷物联合收割机和产量图软件；带有卫星定位接收器的土壤取样设备、土壤化验设备、地理信息软件；农业专家系统、数据库、决策系统软件和计算机硬件设备；带有卫星定位接收器、自动控制器的拖拉机、变量施肥播种机、变量喷药机等智能化自动控制的农业机械。

精准农业技术的发展首先得益于海湾战争后GPS军用技术的民用化。1993年，精准农业技术首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验，结果当年用GPS指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30%左右，而且减少了化肥施用总量，经济效益大大提高。

在发达国家，精准农作体系已经试验应用到小麦、玉米、大豆、甜菜和马铃薯的生产管理上。到1995年，美国约有5％的作物面积不同程度地应用了精准农业技术。近年来，不仅美国、加拿大、澳大利亚等发达国家对精准农业技术的应用非常重视，而且巴西、马来西亚等发展中国家也开始试验示范和应用推广。

推广数字农业必须依托“国字号”

由于数字化农业必须以高科技装备和大型农业机械为依托，投入成本高，目前人们普遍对其推广前景不抱乐观态度。对此，黑龙江八一农垦大学副校长汪春说，我国数字化农业的推广之路，关键在于实现国产化，降低投入成本。

我国是一个农业大国，推进农业的现代化，提高农业的竞争力对从根本上解决“三农”问题非常重要。

1999年～2003年，国家农业信息化工程技术中心在国家计委的支持下，率先在小汤山开展了精准农业的示范研究，在一些关键技术上取得了重要突破。经农业部批准并直接投资550万元，黑龙江八一农垦大学精准农业研究中心从2002年开始，在黑龙江垦区友谊农场进行精准农业田间试验示范，取得阶段性成果，农业数字化的研究和推广工作取得了良好的开端。

问题在于，整个项目实施过程中，进口成套机械设备耗资近五百万元，占该项目资金的90%以上。汪春说，设备投入过大，是制约数字化农业推广应用的重要因素，尽快实现国产化是必由之路。

可喜的是，经过了近十年的努力，我国在与数字农业相关的关键技术研究开发方面取得了一定成果。从2004年开始，黑龙江垦区自行开发研制的部分精准农业设备将被投入试验应用。

汪春表示，眼下我国实施精准农业技术应采取引进示范、消化吸收、创新国产化的技术路线，应因地制宜，分期、分批地推进，逐步提供生产服务。同时，从国际上成熟的变量施肥控制技术入手，自行研制配套的变量技术与装置和机具，使科研成果尽快转化为现实生产力，投入到农业生产过程中。

黑龙江农垦总局农机局副局长陈必安说，加快国产化步伐，一是要因地制宜，加强区域型精准农业技术国产化研究。二是要加速农业技术装备制造业如机械、电子、液压等行业的技术进步和革新，尽快生产出质量高、适用性强的国产精准农业技术设备，以满足不同农业区域的农业生产技术要求。三是要尽快使我国北斗定位系统投入民用，逐步消除对国外全球卫星定位系统技术和设备的依赖。

2004年春节刚过，黑土地上的积雪尚未融化，王智敏教授便匆匆赶往友谊农场部署今年的试验工作。“数字化会给北大荒农业插上奋飞的翅膀。”王智敏说，“随着数字化农业技术不断成熟，提高作物产量和降低生产成本还有很大的空间，综合经济效益将逐年增长。”

1.操作人员查看自动产量监测仪的数据。