新疆兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及思考

孫孝寶，高東磊，徐慶生，朱建州，崔靜，樊華，馬慶安，蘆陽，馬富裕，

（1石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆石河子市832000；2兵團(tuán)第六師一〇五團(tuán)，新疆五家渠831300；3兵團(tuán)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化工程研究中心，新疆石河子832000）

新疆兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及思考

孫孝寶1，2，高東磊2，徐慶生2，朱建州2，崔靜1，樊華1，馬慶安3，蘆陽3，馬富裕1，3

（1石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆石河子市832000；2兵團(tuán)第六師一〇五團(tuán)，新疆五家渠831300；3兵團(tuán)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化工程研究中心，新疆石河子832000）

兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)發(fā)展起步較早，在全國已經(jīng)形成一定的影響力，但被兄弟省份追趕與超越的壓力不斷增加。新疆兵團(tuán)應(yīng)發(fā)揮自身優(yōu)勢，在發(fā)展單項(xiàng)技術(shù)的同時(shí)，發(fā)展具有引領(lǐng)作用的農(nóng)業(yè)信息化綜合性技術(shù)。以作物田間綜合管理遠(yuǎn)程自動化控制技術(shù)應(yīng)用為支撐，以作物生產(chǎn)綜合管理全程信息化服務(wù)體系構(gòu)建為重點(diǎn)，發(fā)展新疆兵團(tuán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息監(jiān)測、綜合管理決策支持、遠(yuǎn)程自動化控制灌溉與施肥、基于衛(wèi)星導(dǎo)航的農(nóng)機(jī)精準(zhǔn)作業(yè)、無人機(jī)植保服務(wù)與大數(shù)據(jù)生產(chǎn)等技術(shù)高度集成的信息化管理與精準(zhǔn)化作業(yè)綜合服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息監(jiān)測實(shí)時(shí)化、管理決策即時(shí)化、技術(shù)實(shí)施精準(zhǔn)化與自動化。在新疆兵團(tuán)自上而下各個(gè)層次加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的重要性認(rèn)識，設(shè)置專門服務(wù)與管理機(jī)構(gòu)，統(tǒng)籌規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景目標(biāo)及其落實(shí)方案；將兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)項(xiàng)目納入兵團(tuán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理與服務(wù)常規(guī)性經(jīng)費(fèi)預(yù)算，提供專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)保障；建立兵團(tuán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息技術(shù)公共服務(wù)平臺，重點(diǎn)發(fā)展與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切的各環(huán)節(jié)信息化建設(shè)，即應(yīng)該大力發(fā)展農(nóng)機(jī)物聯(lián)、水資源計(jì)量使用與灌溉的遠(yuǎn)程自動化控制、衛(wèi)星遙感與地面互聯(lián)移動農(nóng)田信息監(jiān)測、自動變量施肥、無人機(jī)植保等技術(shù)，堅(jiān)持由點(diǎn)到面、逐步放大建設(shè)的原則，逐步建立起適宜于新疆兵團(tuán)生產(chǎn)特色的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全程信息化、機(jī)械化與自動化體系。加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)、做好頂層設(shè)計(jì)、加強(qiáng)制度建設(shè)與機(jī)制管理是兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的組織保障；加大專項(xiàng)資金投入、強(qiáng)化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)專業(yè)隊(duì)伍與人才隊(duì)伍建設(shè)是兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的物質(zhì)與技術(shù)保證；鼓勵內(nèi)容與形式多樣的探索是兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的原動力。

兵團(tuán)；信息化；智慧農(nóng)業(yè)

0 引言

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)在1999年4月提出“立足當(dāng)前，找準(zhǔn)龍頭，率先突破”發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的指導(dǎo)方針[1-2]，在2001年，國務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)新疆經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的若干意見》“發(fā)揮兵團(tuán)集約化生產(chǎn)優(yōu)勢，建設(shè)節(jié)水灌溉示范基地、農(nóng)業(yè)機(jī)械化推廣基地和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范基地”，為新疆兵團(tuán)發(fā)展農(nóng)業(yè)信息技術(shù)奠定了良好的政策基礎(chǔ)。新疆兵團(tuán)應(yīng)充分利用農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系執(zhí)行力強(qiáng)、農(nóng)業(yè)規(guī)模化經(jīng)營程度高、農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平高等優(yōu)勢，制定農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃，有效整合資源，通過開發(fā)、示范與應(yīng)用多環(huán)節(jié)緊密跟進(jìn)，建立起農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的應(yīng)用與輻射模式，在國家政策支持與較好收益驅(qū)動的雙重保證下，使農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、裝備研制、綜合服務(wù)產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，其成果可對全國其它地區(qū)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展提供借鑒作用。

1 新疆兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)與精準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

在1999年，兵團(tuán)提出了以“精準(zhǔn)種子工程、精準(zhǔn)施肥技術(shù)、精準(zhǔn)播種技術(shù)、精準(zhǔn)灌溉技術(shù)、精準(zhǔn)收獲技術(shù)、作物生長動態(tài)監(jiān)測”為核心內(nèi)容的兵團(tuán)“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”生產(chǎn)技術(shù)體系的概念與內(nèi)涵[2]，是兵團(tuán)對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的特色詮釋，其外延與內(nèi)涵將隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，不斷得到更新與充實(shí)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)信息化各項(xiàng)技術(shù)的高度集成與優(yōu)勢結(jié)合的有機(jī)體，是一種理想的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營管理狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)這一宏偉目標(biāo)，兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)領(lǐng)域的各級工作者，吸納國內(nèi)外優(yōu)秀科技成果，組織開展了多個(gè)層次的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究與應(yīng)用，為兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。

1.1 核心技術(shù)研究—有基礎(chǔ)

新疆兵團(tuán)有關(guān)信息技術(shù)研究最早起步于作物養(yǎng)分管理信息化[3-4]，隨后，水分管理信息化與灌溉遠(yuǎn)程控制技術(shù)逐漸走向成熟[5-7]，對棉花病蟲害管理決策支持[8-9]、高光譜遙感與衛(wèi)星遙感[10-11]、計(jì)算機(jī)視覺識別技術(shù)等研究不斷深入[12-13]，取得了一系列關(guān)于“作物—環(huán)境—技術(shù)”系統(tǒng)為對象的研究成果，在作物的器官建成與生長發(fā)育[14]、養(yǎng)分綜合管理[15]、水分管理決策支持[16]、作物冠層圖像信息提取與處理[13]、作物生長特征遙感監(jiān)測與應(yīng)用[10-11]等方面開展了大量的基礎(chǔ)研究工作，為兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展進(jìn)行了地理論與技術(shù)探索。

1.2 應(yīng)用集成研究與示范—有規(guī)模

兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展道路一直堅(jiān)持“高水平集成”與“大面積示范”相結(jié)合的原則[1]。從1996年起，新疆兵團(tuán)相繼承擔(dān)了科技部“863”計(jì)劃“新疆棉花病蟲害診斷防治多媒體系統(tǒng)”、“智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用示范工程—新疆兵團(tuán)示范區(qū)”（1998）、“863”計(jì)劃項(xiàng)目“智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)處理系統(tǒng)—新疆兵團(tuán)示范區(qū)”（2001年）及國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“棉花田間精準(zhǔn)管理技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用與示范”（2012）、農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)信息化示范建設(shè)項(xiàng)目“棉花精準(zhǔn)管理萬畝物聯(lián)網(wǎng)”（2014）等重大項(xiàng)目，這些項(xiàng)目的開展對兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展起到了良好的引導(dǎo)與帶動作用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到2016年底，“測土平衡配方施肥”技術(shù)累積推廣面積達(dá)到了600萬hm2以上，以精確播種為主要內(nèi)容的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)基本覆蓋了兵團(tuán)的所有農(nóng)場的播種作業(yè)全過程，年應(yīng)用面積超過了100萬hm2，以精確灌溉與施肥為目標(biāo)的灌溉遠(yuǎn)程自動控制技術(shù)累計(jì)推廣面積達(dá)到20萬hm2以上。這種研究與示范、試驗(yàn)與應(yīng)用同步進(jìn)行的模式對新疆兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的快速發(fā)展起到了良好的作用。

1.3 環(huán)境監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制灌溉技術(shù)—規(guī)模大

從2001年開始，新疆兵團(tuán)從以色列等國家引進(jìn)了滴灌遠(yuǎn)程控制自動化灌溉技術(shù)，開啟了灌溉信息化在大田作物田間管理中應(yīng)用的嘗試與應(yīng)用，先后在第一、二、五、六、七師等下轄農(nóng)場進(jìn)行了規(guī)?；囼?yàn)與示范[17-18]。在2003年國產(chǎn)灌溉自動控制系統(tǒng)在第一師三團(tuán)開始規(guī)?；囼?yàn)示范以來，經(jīng)過多年的不懈努力下，實(shí)現(xiàn)了從大田作物生產(chǎn)的信息監(jiān)測、傳輸、發(fā)布到灌溉施肥的自動化遠(yuǎn)程控制技術(shù)關(guān)鍵裝備與技術(shù)逐漸完善與成熟。在2014年，第六師一〇五團(tuán)建成首個(gè)“萬畝棉花精準(zhǔn)管理物聯(lián)網(wǎng)”試驗(yàn)示范基地，連續(xù)3年被農(nóng)業(yè)部評為農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)示范先進(jìn)縣（團(tuán)），成為新疆兵團(tuán)開展農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)成就的集中體現(xiàn)。通過多年努力，除灌溉遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全部國產(chǎn)化外，建設(shè)成本還得到了大幅度降低，現(xiàn)在的工程建設(shè)成本已由2001年前后的22 500元/hm2左右降低到現(xiàn)在3 000—4 500元/hm2。除此以外，在溫室作物種植中還規(guī)?；_展了對環(huán)境溫度、濕度、輻射強(qiáng)度、CO2濃度以及土壤濕度、酸堿度等信息采集與處理的農(nóng)業(yè)信息示范與應(yīng)用，涉及作物有葡萄、大棗、蘋果、草莓、櫻桃及各種蔬菜等，為新疆兵團(tuán)溫室作物的生產(chǎn)管理信息化進(jìn)行有益的探索。

1.4 農(nóng)機(jī)信息化發(fā)展—速度快

衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在兵團(tuán)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中規(guī)?；瘧?yīng)用的主要領(lǐng)域是拖拉機(jī)自動駕駛技術(shù)。以作業(yè)過程中接行準(zhǔn)確、播行端直、作業(yè)精度高為其突出特點(diǎn)。接行精度可控制在2—3 cm，1 000m播行垂直誤差小于3 cm，且機(jī)車可進(jìn)行晝夜連續(xù)作業(yè)，大幅度提高了機(jī)車?yán)眯蔥19]。另外，以噴施化肥、農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑（縮節(jié)胺、脫葉劑）等為主要作業(yè)內(nèi)容的無人機(jī)應(yīng)用發(fā)展迅速，該技術(shù)以作業(yè)高效、噴施均勻、不損傷作物等為其顯著特點(diǎn)[20-21]。

2 新疆兵團(tuán)發(fā)展農(nóng)業(yè)信息技術(shù)存在的問題與需求

2.1 基礎(chǔ)研究多，應(yīng)用集成水平提升不夠

自“九五”計(jì)劃以來，雖然新疆兵團(tuán)從多個(gè)層面先后開展了與農(nóng)業(yè)信息技術(shù)相關(guān)的項(xiàng)目研究與應(yīng)用示范，取得了許多研究成果，但這些成果主要以單項(xiàng)建設(shè)與示范、松散式集成為主，高度集成并規(guī)?；瘧?yīng)用于生產(chǎn)還不夠，尤其將信息監(jiān)測、傳輸、處理、決策、發(fā)布與遠(yuǎn)程操作緊密結(jié)合、同平臺操作高度集成、規(guī)?；瘧?yīng)用的水平還不夠理想。

2.2 應(yīng)用成本過高，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的普及程度不夠

農(nóng)業(yè)在中國仍然是一個(gè)弱質(zhì)產(chǎn)業(yè)，具有成本高、周期長、規(guī)模小、收益低、風(fēng)險(xiǎn)大的特點(diǎn)。雖然農(nóng)場的網(wǎng)絡(luò)普及率幾乎達(dá)到了100%，但農(nóng)工的信息技術(shù)受訓(xùn)比例低、農(nóng)業(yè)信息技術(shù)設(shè)施化建設(shè)的投資成本較高等問題影響了農(nóng)工對農(nóng)業(yè)信息知識的獲取與技術(shù)的掌握。另外，人均經(jīng)營農(nóng)田面積低是農(nóng)業(yè)信息技術(shù)推廣應(yīng)用的另一個(gè)重大制約因素，限制了規(guī)?；?jīng)營，就導(dǎo)致農(nóng)業(yè)信息技術(shù)推廣應(yīng)用的硬件條件不能保證。當(dāng)前，農(nóng)工對信息技術(shù)的利用，除了個(gè)別知識型農(nóng)民開設(shè)網(wǎng)店經(jīng)營干果銷售等外，主要以了解商信為主。

2.3 實(shí)用性少，帶給農(nóng)工的直接效益不明顯

迄今為止，已開發(fā)的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)產(chǎn)品品種雖然不少，但其適用性不廣泛、針對性不強(qiáng)、有價(jià)值用途少。對最近3年以灌溉遠(yuǎn)程技術(shù)建設(shè)為主體的23個(gè)工程案例使用情況的調(diào)查結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的使用暫不能給農(nóng)工帶來顯著的經(jīng)濟(jì)收益，因而也就不能顯著提升農(nóng)工對農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用的強(qiáng)烈愿望，造成農(nóng)業(yè)信息技術(shù)供需不對稱矛盾。反過來，又加劇了農(nóng)業(yè)信息化的普及難度。

2.4 農(nóng)業(yè)信息技術(shù)從業(yè)人員匱乏

由于缺乏對農(nóng)業(yè)信息技術(shù)人才有足夠吸引力的經(jīng)濟(jì)環(huán)境，當(dāng)前兵團(tuán)存在農(nóng)業(yè)信息技術(shù)開發(fā)人才與應(yīng)用人才兩缺的局面。對農(nóng)場的基層技術(shù)人員來說，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)推廣應(yīng)用是他的業(yè)余工作，做與不做、做多做少對個(gè)人在經(jīng)濟(jì)收益、個(gè)人職業(yè)發(fā)展等方面沒有明顯的區(qū)別，加之當(dāng)前沒有在體制內(nèi)成立專門的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)對農(nóng)業(yè)信息技術(shù)工作開展系統(tǒng)規(guī)范的指導(dǎo)與管理，薪酬管理體制也不健全，加劇了農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的從業(yè)人員稀缺、容易流失的狀況。

2.5 農(nóng)業(yè)信息化前期基礎(chǔ)工作薄弱

一般性農(nóng)業(yè)公共信息服務(wù)平臺缺少基礎(chǔ)信息收集、加工、傳播等環(huán)節(jié)的系統(tǒng)化建設(shè)的指導(dǎo)，各單位建設(shè)水平差異較大。有的單位堅(jiān)持設(shè)備采購“夠用就好”的原則，有的單位堅(jiān)持“高標(biāo)準(zhǔn)、大氣派、上檔次”的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，想“一勞永逸”，滿足多年不落后的原則。其實(shí)，硬件建設(shè)不是限制農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展的瓶頸，缺少前期建設(shè)積累，尤其缺少公共數(shù)據(jù)庫的建設(shè)、專家系統(tǒng)開發(fā)和高水平技術(shù)人才隊(duì)伍建設(shè)等才是限制農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展的最大障礙。導(dǎo)致“理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感”令人失望的境況，無法向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的各層次用戶提供滿意的服務(wù)；對專業(yè)性較強(qiáng)的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺來說，缺少綜合型數(shù)據(jù)庫，或者已有數(shù)據(jù)庫不能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或經(jīng)營活動提供恰當(dāng)?shù)姆?wù)；缺少專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，不能為用戶提供專業(yè)性的服務(wù)。

3 兵團(tuán)的農(nóng)業(yè)信息發(fā)展思路

圖1 兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略框架圖Fig1 Priority developmentstrategy framed illustration ofagriculturalinformation technology

基于現(xiàn)實(shí)應(yīng)用與未來發(fā)展兩個(gè)層面的考慮，在加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、加大資金投入、加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)的同時(shí)，兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)應(yīng)堅(jiān)持“先種植業(yè)，后其他行業(yè)”的建設(shè)原則。在大田作物信息化發(fā)展中，應(yīng)主要做好大田種植業(yè)在農(nóng)機(jī)物聯(lián)、大田灌溉遠(yuǎn)程控制、自動施肥變量控制、無人機(jī)植保、遙感與移動互聯(lián)苗情監(jiān)測等為主要內(nèi)容的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，積極發(fā)展基于大數(shù)據(jù)的專家決策支持系統(tǒng)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化發(fā)展提供“大腦”支撐，最終實(shí)現(xiàn)作物播前的精準(zhǔn)預(yù)測、作物生長發(fā)育期間精準(zhǔn)監(jiān)測與科學(xué)決策以及農(nóng)藝操作的精確實(shí)施（圖1）。

與國內(nèi)其他地區(qū)相比，新疆兵團(tuán)農(nóng)業(yè)在機(jī)械化普及、規(guī)?；?jīng)營、新科技快速應(yīng)用等方面都占有一定的優(yōu)勢。因此，新疆兵團(tuán)應(yīng)堅(jiān)持“有所為，有所不為”的原則，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)選擇影響面大、見效快、具有基礎(chǔ)帶動作用的農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)先行發(fā)展，發(fā)揮示范帶動作用。對于要求基礎(chǔ)研究性強(qiáng)、應(yīng)用性較弱的技術(shù)應(yīng)暫緩發(fā)展，或與區(qū)外機(jī)構(gòu)合作以“拿來”應(yīng)用為主，避開人才、資金等方面的弱勢對發(fā)展農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的局限。應(yīng)該以大田作物生產(chǎn)的信息化建設(shè)為重點(diǎn)，帶動與大田生產(chǎn)相關(guān)領(lǐng)域的信息化建設(shè)，突顯兵團(tuán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；?、高效化和集約化特色?；谝陨显瓌t和目標(biāo)，可將兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)主要內(nèi)容分為農(nóng)機(jī)物聯(lián)、水資源計(jì)量使用與灌溉的遠(yuǎn)程自動控制、衛(wèi)星遙感與地面互聯(lián)移動農(nóng)田信息監(jiān)測、自動變量施肥、無人機(jī)植保等5個(gè)方面。

3.1 發(fā)展農(nóng)機(jī)物聯(lián)技術(shù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全程信息化提供實(shí)現(xiàn)載體

沒有農(nóng)機(jī)信息化就沒有完整的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化。新疆兵團(tuán)農(nóng)機(jī)信息化建設(shè)應(yīng)先從農(nóng)機(jī)物聯(lián)技術(shù)建設(shè)入手，大力發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航農(nóng)機(jī)作業(yè)的同時(shí)，開展機(jī)車作業(yè)定位、質(zhì)量監(jiān)測、遠(yuǎn)程支持、培訓(xùn)服務(wù)等物聯(lián)化管理，并開展以大數(shù)據(jù)支持的無人機(jī)作業(yè)，進(jìn)行噴施農(nóng)藥、肥料、生長調(diào)節(jié)劑及脫葉劑的變量作業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)作業(yè)全程信息化、精準(zhǔn)化和高效化[21]。

3.2 發(fā)展水利信息化，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展提供“命脈”保證

水利信息化是兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息化的“靈魂”。兵團(tuán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)幾乎完全是依賴灌溉型生產(chǎn)，滴灌技術(shù)是兵團(tuán)農(nóng)業(yè)發(fā)展不可或缺的技術(shù)支持，為精準(zhǔn)施肥、灌溉提供了技術(shù)實(shí)現(xiàn)通道。因此，發(fā)展以滴灌遠(yuǎn)程控制為支持的灌溉信息化技術(shù)，有助于人均管理規(guī)模的大幅度增加，實(shí)現(xiàn)灌溉、施肥的均勻化、高效化，可顯著提高水、肥生產(chǎn)效率。同時(shí)，為落實(shí)國家水資源的“三條紅線”政策，必須執(zhí)行計(jì)量用水、階梯式水價(jià)管理方案，才能做到政策執(zhí)行的有效性、水資源使用的高效性。因此，大力發(fā)展地下水、地表水的從水源地出口一直到泵前進(jìn)水口的所有輸配水節(jié)點(diǎn)信息監(jiān)測與計(jì)量系統(tǒng)和部分節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)計(jì)量使用“每一滴水”提供支持保證。

3.3 結(jié)合目標(biāo)產(chǎn)量與土壤基礎(chǔ)肥力，變量自動施肥是農(nóng)業(yè)信息化的重要保障

在滴灌系統(tǒng)均勻灌溉與施肥通道保證的情況下，應(yīng)加強(qiáng)自動施肥技術(shù)水平的不斷提高。在監(jiān)測土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分狀況的基礎(chǔ)上，根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量與土壤基礎(chǔ)肥力，確定目標(biāo)作物的全生育期養(yǎng)分管理方案，并通過滴灌灌溉系統(tǒng)隨水一體化實(shí)施。在此過程中，應(yīng)根據(jù)氮、磷、鉀等大量元素與硼、錳、鋅等微量元素的隨水運(yùn)移不同特性，在肥水一體化的運(yùn)籌框架下完成整個(gè)施肥運(yùn)籌過程中肥料施入的變量投入方案籌劃。在條田分區(qū)化管理的水平方向上，應(yīng)根據(jù)不同片區(qū)基礎(chǔ)域肥力的差異性，實(shí)施投入肥料種類及其數(shù)量差異化的分區(qū)管理方案；在土壤剖面縱向水平上，應(yīng)根據(jù)不同生長階段作物根系主要吸收根群的差異性，以清水與肥料混合濃度及其先后實(shí)施的差異性為操作手段，實(shí)施養(yǎng)分施入在土體分布中的變量化管理，為肥料的高效利用提供技術(shù)支持。

3.4 進(jìn)行農(nóng)情信息的多層次監(jiān)測，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程提供“視覺”保障

大田作物生產(chǎn)過程的信息化建設(shè)重點(diǎn)在于發(fā)展農(nóng)田信息監(jiān)測的快速獲取與處理技術(shù)。在利用衛(wèi)星遙感滿足長周期、大尺度信息獲取的同時(shí)，應(yīng)充分利用移動互聯(lián)技術(shù)支持的APP系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)田生態(tài)信息、苗情信息的小尺度、短周期的快速采集與處理。同時(shí)，充分利用無人機(jī)植保作業(yè)的剛性需求，發(fā)展基于此過程的農(nóng)田信息采集與處理技術(shù)。農(nóng)田信息的精準(zhǔn)、高效采集與處理是農(nóng)藝措施施肥、灌溉，植保措施實(shí)施的依據(jù)。

3.5 大力發(fā)展無人機(jī)作業(yè)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行“精準(zhǔn)”保障

無人機(jī)作業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的大量參與，將為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供“一次飛行，兩個(gè)任務(wù)”完成的兼具性服務(wù)，即通過無人機(jī)作業(yè)可滿足提供信息數(shù)據(jù)的快速生產(chǎn)與植保作業(yè)操作的雙重任務(wù)。無人機(jī)遙感屬于低空遙感技術(shù)，其在獲取影像過程中不受大氣因素的干擾，具有使用成本低、操作簡單、獲取影像速度快、地面分辨率高等傳統(tǒng)遙感技術(shù)優(yōu)勢[22]。另外，應(yīng)用無人機(jī)，對大田作物開展噴施農(nóng)藥、化肥、生長調(diào)節(jié)劑、化學(xué)脫葉等作業(yè)，具有可在小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)變量作業(yè)的顯著優(yōu)勢，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的緊密融合，使植保機(jī)械在作物生育期內(nèi)的重要作用得到提升。

3.6 設(shè)置專門服務(wù)與管理機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)新疆兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息化規(guī)?；】蛋l(fā)展

在兵團(tuán)自上而下的多個(gè)層次不同職能部門，應(yīng)加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)重要性認(rèn)識，設(shè)置專門服務(wù)與管理機(jī)構(gòu)，統(tǒng)籌規(guī)劃與領(lǐng)導(dǎo)兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展；將兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)開支納入兵團(tuán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理與服務(wù)常規(guī)性經(jīng)費(fèi)預(yù)算，提供專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)保障，應(yīng)做到有規(guī)劃、有方案、有經(jīng)費(fèi)、有落實(shí)、有考核，確保兵團(tuán)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在全國發(fā)展的先進(jìn)示范作用。

[1]高彤山，楊朋潤，張斌.新疆兵團(tuán)數(shù)字農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展前影響.科學(xué)技術(shù)部農(nóng)村與社會發(fā)展司，中國數(shù)字農(nóng)業(yè)與農(nóng)村信息化發(fā)展戰(zhàn)略研究會文集.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.

Gao，T S，Yang P R，Zang，B.XPCC's digital agriculture and its influence.The bureau of rural and social development，Ministry of science and technology of China.The collected works about the strategic developmentof Chinese agricultual informatization.Beijing：Chinaagriculture press，2003.

[2]新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)業(yè)局編.農(nóng)業(yè)科技文章及講話（胡兆璋）：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)——農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的新路.烏魯木齊：新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)出版社，2011：45-46.

Hu zhao-zhang'sarticlesand speeches about precision agriculture—a new path of agriculturemodernization.Edited by the bureau ofagriculture of XPCC.Urumqi：Xinjiang production and construction corpspress，2011：45-46.

[3]呂新，魏亦農(nóng)，李少昆.基于GIS的土壤肥力信息管理及棉花施肥推薦支持決策系統(tǒng)研究.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，35（7）：883－887.

Lyu X，WeiY N，LiSK.The decisionmaking system for soilfertilitymanagementand cotton fertilization based on GIS.A-griculturalscience ofChina，2002，35（7）：883-887.

[4]危常州，侯振安，朱和明，等.基于GIS的棉田精準(zhǔn)施肥和土壤養(yǎng)分管理系統(tǒng)的研究.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，35（6）：678－685.

Wei C Z，Hou Z A，Zhu H M，etal.Cotton precision fertilization and soilnutritionmanagementbased on GIS.Agricultural Science ofChina，2002，35（6）：678-685.

[5]李江全，馬富裕，鄭重，等.棉花膜下滴灌自控系統(tǒng)設(shè)計(jì).農(nóng)機(jī)化研究，2004（5）：174－176.

Li JQ，Ma FY，Zheng Z，etal.Automatic under-film drop irrigation system for planting cotton.Journal of Agricultural Mechanization，2004（5）：174-176.

[6]慕彩蕓，馬富裕，鄭旭榮，等.覆膜棉田蒸散量的模擬研究.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2005，20（4）：25－29.

Mu CY，Ma FY，Zheng X R，etal.Simulation on evaporation capacity of filmed cotton field.Journal of Agricultural Engineering，2005，20（4）：25-29.

[7]崔靜，馬富裕，鄭重，等.基于GPRS灌溉自動控制水分管理專家決策支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2006（7）：13-15.

Cui J，Ma F Y，Zheng Z，et al.The design and realization of automatic water controlmanagement system based on GPRS. AgriculturalCyber Information，2006（7）：13-15.

[8]李小燕，雷永輝，張建華.專家系統(tǒng)及其在害蟲治理中的應(yīng)用.石河子大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），7（3）：45-47.

Li X Y，Lei Y H，Zhang JH.The application of the specialist system and itsanti-pest functions.Journalof ShiheziUniversity（naturalscience），7（3）：45-47.

[9]戴建國，賴軍臣.基于圖像規(guī)則與Android手機(jī)的棉花病蟲害診斷系統(tǒng).農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2015，46（1）：35-44.

Dai JG，Lai JC.Cotton pestis diagnose system based on pattern and Android smart phones.Journal of Agricultural Ma chinery，2015，46（1）：35-44.

[10]唐延林，黃敬峰，王秀珍，等.水稻、玉米、棉花的高光譜及其紅邊特征比較.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，37（1）：29-35.

Tang Y L，Huamg JF，Wang X Z，et al.Comparison on hyperspectral characters between rice，maize and cotton.China Agricultural Science，2004，37（1）：29-35.

[11]王登偉，李少昆，田慶玖，等.棉花主要栽培生理參數(shù)的高光譜估測研究.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，36（7）：770－774.

Wang DW，LiSK，Tian Q J，Etal.Hyperspectral speculation on biological characters of cotton.China Agricultural Science，2003，36（7）：770-774.

[12]王娟，危常州，王肖娟，等.采用灰板校正的計(jì)算機(jī)視覺預(yù)測棉花葉綠素含量.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013，29（24）：173－180.

Wang J，WeiCZ，Wang X J，etal.predicting chlorophyll level in cotton by using grey board rectified computer.Journalof A-griculturalEngineering，2013，29（24）：173-180.

[13]馬富裕，曹衛(wèi)星，張立禎，等.棉花生育時(shí)期及蕾鈴發(fā)生發(fā)育模擬模型研究.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，16（4）：626－630.

Ma FY，CaoW X，Zhang L Z，etal.stimulating the development process of cotton buds bymodeling.Journal of Applied Ecology，2004，16（4）：626-630.

[14]董鵬.棉花膜下滴灌氮素養(yǎng)分綜合管理技術(shù)研究（碩士論文）.石河子大學(xué)，2011.

Dong P.Systemic nutrientmanagement of under-film dropirrigation ofcotton[D].ShiheziUniversity，2011.

[15]鄭欽華，白濤，蔣桂英，等.棉田墑情遠(yuǎn)程監(jiān)測信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，50（1）：140-146.

ZhengQH，BaiT，Jang GY.etal.The establishmentof the remote control system of themoisture levelof cotton field.Xinjiang AgriculturalScience，2013，50（1）：140-146.

[16]凌平，唐明春.地埋滴灌的應(yīng)用及應(yīng)注意的問題.新疆農(nóng)墾科技，2003（6）：30-31.

Ling P，Tang M C.The application and noticeable issues of under-soil drop irrigation.Xinjiang Agricultural Reclamation Technology，2003（6）：30-31.

[17]李愈，鄧志鋒，郭良，等.棉花地下滴灌配套技術(shù)應(yīng)用及效益分析.新疆農(nóng)墾科技，2005（1）：42-43.

Li Y，Deng Z F，Guo L，et al.The application and benefits of under-soil drop irrigation.Xinjiang Agricultural Reclamation Technology，2005（1）：42-43.

[18]陳學(xué)庚，趙巖.新疆兵團(tuán)農(nóng)業(yè)機(jī)械化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.華東交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，32（2）：1-6.

Chen X G，Zhao Y.The current situation and the future of agriculturalmachinery of XPCC.Journal of East China Jiaotong University，2015，32（2）：1-6.

[19]李秀峰，陳守合，郭雷風(fēng).大數(shù)據(jù)時(shí)代農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的技術(shù)創(chuàng)新.中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2014，16（4）：10-15.

LiX F，Cheng SH，Guo LF.The technological innovations for agricultural information service in the age of big data.Journal ofChina Agricultural Technology，2014，16（4）：10-15.

[20]茹煜，金蘭，賈志成，等.無人機(jī)靜電噴霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)及試驗(yàn).農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（8）：42-47.

Ru Y，JIN L，Jia ZC，etal.Design and test on UAV electrostatic spray system.Journal of agricultural engineering，2015，31（8）：42-47.

[21]汪小欽，王苗苗，王紹強(qiáng)，等.基于可見光波段無人機(jī)遙感的植被信息提取.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（5）：152-159.

Wang XQ，WangMM，Wang SQ，etal.Plant information extraction based on UAV visible spectrum remote sensing.Journalof AgriculturalEngineering，2015，31（5）：152-159.

Developmentof Agricultural Information Technology of XPCC

SUN Xiao-bao1，2，GAO Dong-lei2，XU Qing-sheng2，ZHU Jian-zhou2，CUIJing1，F(xiàn)AN Hua1，MAQing-an3，LU Yang3，MA Fu-yu1，3

（1Collegeofagriculture，ShiheziUniversity，Shihezi832000，Xinjiang；2the 105th regiment，the 6th division，Xinjiang'sproduction and construction corps，Wujiaqu 831300；3Instituteof the informatization projectofmodern agriculturalproduction,Shihezi,xinjiang）

Xinjiang's production and construction corps（XPCC）'s development of agricultural informatization had launched early，and casted its influence over nationwide.However，the rest of the country is chasing up.Thus，XPCC should take its advantages；focus on digging the potential of existing technology，simultaneously developing the comprehensive agricultural informatization technology.By implementing agricultural automation technology，and constructing informatization service system，XPCC should establish its agricultural production supervision system，comprehensive management system，automatic irrigation and fertilizing system.In order to achieve the above aims，itought to additionally focuson high-tec industries，such as accurate operation ofagriculturalmachinery，applying UAV for plant protection and big data production.Eventually XPCC should reach the following stages：real timemonitoring of agricultural production，immediate reaction ofmanagement teams and having more precise and automatic equipments.The governance system of XPCC should emphasis on developing agricultural informatization，setting up specialized service andmanagementsections，designing long term projects and practicable schemes for agricultural informatization；budgeting agricultural informatization into financial expenditures of XPCC and providing special funds and create XPCC agricultural information platform.By creating the agricultural public service platform，XPCC should put its emphasis on the establishment of informatization that are relevant to agricultural production；on the development of agriculturalmachinery，automatic irrigation system，satellite remote sensing and cybernetic technology，automatic fertilization system，UAV plant protection and so on.Step by step，achieving the informatization system，mechanization system and automation system of XPCC.The informatization process should be guaranteed by the institutional improvement of XPCC government，be supplied by the special funds and first-class personnel and be stimulated by diversified exploration.

XPCC；Information；Intelligentagriculture

2016-08-15

聯(lián)系方式：孫孝寶（1965-），男，農(nóng)藝師;通訊作者：馬富裕（1967-），男，教授，研究方向：農(nóng)業(yè)信息技術(shù)與水資源高效利用理論與技術(shù)，E-mai l:1469633844@qq.com