“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的實(shí)踐與農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新

宋國(guó)華

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，信息化技術(shù)推動(dòng)人們科學(xué)的利用資源潛力，發(fā)展節(jié)本增效的生產(chǎn)方式控制，改善和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，并突破傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)模式和觀念，將具有創(chuàng)新意義的技術(shù)思想融入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去，完成農(nóng)業(yè)精細(xì)化經(jīng)營(yíng)控制。因此，作者認(rèn)為采用“精細(xì)農(nóng)業(yè)”或“精細(xì)農(nóng)作”譯名來(lái)表達(dá)當(dāng)前實(shí)踐的這一技術(shù)思想的內(nèi)涵可能更為確切。本文著重對(duì)“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的實(shí)踐與農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：精細(xì)農(nóng)業(yè)；農(nóng)業(yè)科技；創(chuàng)新

一、農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展

在農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域，農(nóng)田信息智能化采集與處理技術(shù)研究的發(fā)展，為“精細(xì)農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系的形成準(zhǔn)備了條件。近20年來(lái)，基于信息技術(shù)支持的作物科學(xué)、農(nóng)藝學(xué)、土壤學(xué)、植?？茖W(xué)、資源環(huán)境科學(xué)和智能化農(nóng)業(yè)裝備與田間信息采集技術(shù)、系統(tǒng)優(yōu)化決策支持技術(shù)等，在GPS. GIS空間信息科技支持下組裝集成起來(lái)，形成和完善了一個(gè)新的精細(xì)農(nóng)作技術(shù)體系和開(kāi)展了試驗(yàn)實(shí)踐。迄今支持“精細(xì)農(nóng)業(yè)”示范應(yīng)用的基本技術(shù)手段己逐步研究開(kāi)發(fā)出來(lái)，在示范應(yīng)用中預(yù)示了良好的發(fā)展前景。

二、實(shí)施精細(xì)農(nóng)作的核心工作

“精細(xì)農(nóng)作”技術(shù)思想的核心，是獲取農(nóng)田小區(qū)作物產(chǎn)量和影響作物生長(zhǎng)的環(huán)境因素實(shí)際存在的空間和時(shí)間差異性信息，分析影響小區(qū)產(chǎn)量差異的原因，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上有效的調(diào)控措施，區(qū)別對(duì)待，按需實(shí)施定位調(diào)控的“處方農(nóng)作”

（一）發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)

作物生產(chǎn)都是以地區(qū)或田塊為基礎(chǔ)，在區(qū)域或田塊的尺度上，把耕地看作是具有作物均勻生長(zhǎng)條件的對(duì)象進(jìn)行管理，如利用統(tǒng)一的耕作、播種、灌溉、施肥、噴藥等農(nóng)藝措施，滿(mǎn)足于獲得區(qū)域、農(nóng)場(chǎng)或田塊的平均產(chǎn)量的認(rèn)識(shí)水平，很少顧及對(duì)農(nóng)田的盲目投入及過(guò)量施肥施藥造成的生產(chǎn)成本增加和環(huán)境污染后果?，F(xiàn)代農(nóng)學(xué)技術(shù)與電子信息技術(shù)的發(fā)展，為定量獲取這些影響作物生長(zhǎng)因素及最終收成的空間差異性信息，實(shí)施基于知識(shí)和現(xiàn)代科技的分布式調(diào)控，達(dá)到田區(qū)內(nèi)資源潛力的均衡利用和獲取盡可能高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量成為可能。在實(shí)際操作上，對(duì)獲取的空間信息還需要通過(guò)模糊聚類(lèi)處理，生成技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的處方圖來(lái)指導(dǎo)處方農(nóng)作，因而還談不到“精準(zhǔn)”的操作。而且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是農(nóng)田土壤、作物苗情、病蟲(chóng)草害信息實(shí)時(shí)快速采集技術(shù)的突破，農(nóng)業(yè)處方操作也將愈精細(xì)化。

（二）實(shí)施“精細(xì)農(nóng)作“思想

“精細(xì)農(nóng)作”是基于田間小區(qū)作物生長(zhǎng)條件的空間差異性，為實(shí)現(xiàn)優(yōu)化作物生產(chǎn)系統(tǒng)的目標(biāo)而提出的。但工程支持技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究，對(duì)實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)思想起著重要的作用。如：農(nóng)田信息采集與處方農(nóng)作的空間定位，需依靠全球衛(wèi)星差分定位系統(tǒng)（DGPS）；地理空間信息管理和數(shù)據(jù)處理，需要應(yīng)用地理信息系統(tǒng)（GIS）；未來(lái)大量地理空間數(shù)據(jù)的更新，需要遙感技術(shù)（RS）的支持；作物產(chǎn)量計(jì)量與小區(qū)產(chǎn)量圖的生成需要能按秒記錄收獲機(jī)累計(jì)產(chǎn)量和對(duì)應(yīng)地理坐標(biāo)位置的智能型收獲機(jī)械，以及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和產(chǎn)量圖自動(dòng)生成軟件技術(shù)。

（三）實(shí)施變量信息采集技術(shù)

田區(qū)空間變量信息的快速實(shí)時(shí)采集，需要研究基于新原理的傳感技術(shù)與信號(hào)處理技術(shù)；按小區(qū)實(shí)施自動(dòng)處方農(nóng)作、調(diào)控目標(biāo)投入需要變量處方農(nóng)業(yè)機(jī)械；制定科學(xué)的農(nóng)作處方需要農(nóng)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)作物管理輔助決策支持系統(tǒng)的支持；作為一個(gè)能協(xié)調(diào)運(yùn)作的智能化系統(tǒng)需要有高效的信息集成以及有關(guān)信息傳輸、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的研究等等。

三、實(shí)施科技興農(nóng)需要注意的問(wèn)題

（一）加強(qiáng)對(duì)國(guó)際有關(guān)發(fā)展信息和經(jīng)驗(yàn)的研究，提出符合國(guó)情的發(fā)展戰(zhàn)略。九十年代以來(lái)，國(guó)外許多單位已經(jīng)積累了一大批示范試驗(yàn)數(shù)據(jù)與支持技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究成果。可以采取引進(jìn)技術(shù)思想與部分裝備技術(shù)和自主創(chuàng)新相結(jié)合。找準(zhǔn)切入點(diǎn)，注重其支持技術(shù)產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化及產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)?！熬?xì)農(nóng)作”的技術(shù)思想在國(guó)際科技界共識(shí)的基礎(chǔ)上有其特定的涵義，即認(rèn)識(shí)農(nóng)田內(nèi)小區(qū)產(chǎn)量和影響作物生長(zhǎng)條件的空間差異性，實(shí)施定位處方農(nóng)作。它是適應(yīng)集約化、規(guī)?；潭雀叩淖魑锷a(chǎn)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)而提出的，我國(guó)廣大農(nóng)村農(nóng)田經(jīng)營(yíng)規(guī)模小，生產(chǎn)手段仍較落后，實(shí)現(xiàn)廣域的現(xiàn)代農(nóng)田精細(xì)經(jīng)營(yíng)尚需有較長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程，有條件的地區(qū)可先以村片、農(nóng)田的尺度上對(duì)精細(xì)農(nóng)作的技術(shù)思想進(jìn)行示范試驗(yàn)研究，并可著重結(jié)合發(fā)展農(nóng)村社會(huì)化服務(wù)方式創(chuàng)新中，開(kāi)拓出新的服務(wù)領(lǐng)域。這樣，既可以使我國(guó)的研究實(shí)踐與國(guó)際上的研究發(fā)展趨勢(shì)相接軌，又可以探索形成具有國(guó)情特色、有利于在農(nóng)村逐步推廣先進(jìn)的農(nóng)作技術(shù)體系。

（二）通過(guò)“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的試驗(yàn)示范研究，大力傳播基于信息與知識(shí)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)精細(xì)經(jīng)營(yíng)的技術(shù)思想?，F(xiàn)今實(shí)踐的面向大田作物生產(chǎn)的精細(xì)農(nóng)作應(yīng)該擴(kuò)展到種、養(yǎng)、加，產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的整個(gè)過(guò)程，即過(guò)渡到建立“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的技術(shù)體系。實(shí)際上，“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的技術(shù)思想，早在七十年代后期開(kāi)始，己優(yōu)先在發(fā)達(dá)國(guó)家奶牛場(chǎng)，基于動(dòng)物個(gè)體編號(hào)電子自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，根據(jù)奶牛產(chǎn)奶量定量配料系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。在我國(guó)，“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的技術(shù)思想，尤應(yīng)在設(shè)施園藝，集約養(yǎng)殖，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)選、儲(chǔ)藏加工等增值產(chǎn)業(yè)中先付諸實(shí)踐與推廣，這對(duì)我國(guó)目前處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的結(jié)構(gòu)性調(diào)整時(shí)期和開(kāi)始重視強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變中，依靠先進(jìn)技術(shù)裝備和農(nóng)業(yè)精細(xì)經(jīng)營(yíng)技術(shù)的支持，對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、農(nóng)村穩(wěn)定，都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

（三）在“精細(xì)農(nóng)業(yè)”試驗(yàn)研究實(shí)踐過(guò)程中，注意組裝一批基于信息和知識(shí)的單項(xiàng)適用先進(jìn)技術(shù)支持當(dāng)前的“科技興農(nóng)”。如：GPS、GIS技術(shù)用于農(nóng)村規(guī)劃、農(nóng)田管理、節(jié)水灌溉、環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)用技術(shù)；農(nóng)田信息快速采集、存儲(chǔ)、處理技術(shù)與儀器；農(nóng)田耕作、土肥管理、農(nóng)藥利用、污染控制等適用技術(shù)；機(jī)電儀一體化的農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備；精細(xì)測(cè)土配方施肥、病蟲(chóng)草害快速實(shí)用監(jiān)測(cè)技術(shù)；智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理輔助決策支持系統(tǒng)的推廣及裝備農(nóng)業(yè)社會(huì)化服務(wù)體系的先進(jìn)技術(shù)與工具的開(kāi)發(fā)等。

四、結(jié)語(yǔ)

在“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的示范試驗(yàn)研究中，提出了一系列新的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。其中，尤以田間信息實(shí)時(shí)快速采集先進(jìn)傳感技術(shù)，生物信息模式識(shí)別技術(shù)，空間信息處理與圖形自動(dòng)生成技術(shù)，計(jì)算機(jī)化的定量管理農(nóng)藝技術(shù)與系統(tǒng)分析等，都需要作物科學(xué)、農(nóng)藝學(xué)、生物物理、數(shù)學(xué)方法、信息軟硬件技術(shù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的支持，這為農(nóng)業(yè)科技工作者提供了進(jìn)行科技創(chuàng)新的良好機(jī)遇。以支持農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。新的技術(shù)體系應(yīng)在科學(xué)理論或方法上，在高新技術(shù)的應(yīng)用上有重要的突破，能夠引起技術(shù)上產(chǎn)生質(zhì)的飛躍和為實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)率先躍居世界先進(jìn)水平作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李享.“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的實(shí)踐與農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新[J].江西農(nóng)業(yè)，2017（12）.