农学概论论文 5页

我国精确农业的发展现状及对策张兴武工程学院12级电气7班学号：201231200732手机号：13580326727扌商要：精确农业是现代农业与高新技术相结合的产物，是由信息技术、遥感技术及生物技术支持的定时、定量实施耕作与管理的高产、优质、低耗农业生产经营方式。在技术层面上,“精确农业”是将现代信息技术与农业技术、工程技术集成应用于获取农田高产、优质、高效牛产的现代农业牛产技术体系。由于精确农业充分地利用了作物、土壤和病虫害的空间和时间变化量来进行耕作和田间管理，因而，取得的经济和环境边际效益非常显著。面对我国加入WT0后的机遇与挑战，精确农业将是中国外向型农业的发展方向。在我国，精确农业正在浮出水面，应加强精确农业的研究为应用，结合中国的国情，找准切入点，探索适合我国特色的精确农业运作方式。同时，考虑我国农业的特姝性，找准突破口，开发符合国情的精确农业技术体系和牛产设施及设备。此外，本文还分析了我国国内发展精确农业的一些制约因素，提出了在我国实施楮准农作的基本思路。关键词：精确农业现状挑战对策0引言农业信息化是21世纪全球性农业潮流，是农业现代化的根本标志与重要保证。充分利川信息技术等高新技术发展现代化农业，已成为全球农业发展的热点与新的增长点。而传统农业采用统一的耕作、播种、施肥、喷药等农艺措施对耕地进行生产管理，存在农业生产成木高、作物产量和经济效益低以及污染环境等诸多问题。为了从根木上解决传统农业存在的一系列问题，楮确农业于20世纪80年代初在国际农业领域被倡导且得到了迅速发展。梢确农业是质量效益型农业，以优质高效为冃标，追求以最少投入获得优质高产。我国是一个人口众多、土地资源有限、自然灾害频繁的发展屮国家，改革开放以来，我国的经济得到了高速发展，人民生活水平也不断提高，然而,资源短缺、环境恶化与人口剧增的矛盾却越来越突出。特別是我国加入吐贸组织后，国外价格低廉的优质农副产品源源不断地流入我国，这对我国的农产甜市场构成极大威胁。因此，如何降低我国农产品的生产成本，如何对大面积土地的规模化耕种实施信息技术指导下科学的精确管理，如何发展我国的精确农业，是一个既前沿又当务之急的科研课题。1精确农业的概念、组成及效益1.1精确农业的概念精确农业是利用遥感(RS)技术宏观控制和测量，地理信息系统(GIS)采集、存贮、分析和输岀地而或田块所需的要素资料，并以全球定位系统(GPS)将地而梢确测量和定位，再与地面的信息转换和定时控制系统相配介，产生决策，按区内要索的空间变量数据精确设定和实施最佳农事操作。精确农业技术思想的核心，是获取农皿小区作物产最和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差界性信息，分析影响小区产量差异的原因，并采取技术上对行、经济上有效的调控措就，区别对待，按需实施定位调控的“处方农作”。与传统农业相比，精确农业主要冇以下特点：(1)合精理施用化肥，降低生产成本，减少环源污染(2)节约水资源(3)节本增效，省工省时，优质高产\n(4)农作物的物质营养得到合理利用，保证了农产品的产量和质量1.2精确农业的基本技术组成精确农业技术是现代信息技术、牛物技术、工程技术等-•系列高新技术在最新成果的基础上发展起来的一种重要的现代农业生产形式。它由10个系统组成，即全球定位系统(GPS)、农田信息采集系统、农田遥感监测系统(RS)、农田地理信息系统(GIS)、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。其核心是“3S”(即GPS,GIS,RS)技术和计算机自动控制系统。精确农业技术体系的构成如图1所示。信息技术精准农业技术体系生物技术地理信息系统全球定位系统遥感技术计算机技术网络技术基因工程细胞工程微生物技术等播种技术施肥技术工程设备技术灌溉技术收获及烘干技术机电一体化技术等图1精准农业技术体蔡构成1.3精确农业的效益1•3.1减少投入,提高作物产量和品质在作物田块内，依据特定小区的作物生产潜力而投入不同水平的管理(变量播种、施肥、喷药等)，通过提高化肥、农药的有效利用率来降低农用成木，同时降低作物屮有毒物质的残留量，提高作物的产量和品质。1.3.2保护环境化肥中过量的化学氮不仅会形成大气污染源，而H•它和过量的磷向水体淋溶，会形成水体富营养化的“面源”污染源。实施精确农业能减少因农业化沪物质的滥川造成坏境污染的风险。实施精确农业是保持农业可持续发展的有效途径，精确农业是经济和环境协调发展的典范。2我国精确农业的发展现状2.1我国精确农业的发展历程精确农业是农业科技革命的重要成果和农业知识创新工程的重要部分，近年来由发达国家逐步推广到发展屮国家。我国是一个农业人国，精确农业作为一项新生技术，直到20世纪90年代国内才开始了精确农业方面的研究，并先后在北京、上海、陕西、黑龙江、新跚等地建立起一定规模的实验区，以探索我国精确农业Z路，冇效地促进了我国对精确农业技术的吸收和研究。由于我国幅员辽阔，地理环境T差万别，地区经济发展不平衡，特别是农业牛产的规模化和标准化程度仍很低，国内精确农业技术的研究和应用总体上仍处于起步阶段，但已引起各方面重视。例如，2002年国家科技部批准在北京农业科学院成立“国家农业信息化工程技术研究中心”，中国农业大学成立“楮确农业研究中心”。中国农业科学院土壤肥料研究所成立“信息农业研究室”，浙江大学成立“农业信息科学与技术中心”。国家在863计划屮已列入精确农业的内容，国家计委和北京市政府共同出资在北京搞精准农业示范区。2000^2003年我国在北京昌平区建成北京小汤山国家精准农业示范基地。截至目前,屮国科\n学院、中国农业科学院、中国农业大学、北京市农林科学院、上海农科院、上海气象局等单位都对榴确农业展开了研究，已在北京、河北、山东、上海、新疆等地建立了多个梢确农业试验示范区。总体上，国内精确农业仍处于试验示范阶段和孕育发展过程，有些方面还是空白。在技术水平、经营管理和经济效益等方面，我国的精确农业与发达国家相比仍存在很人差距，而R还面临技术支持不足、信息收集系统不全、专家系统未完善、精准程度不高、应用条件不成熟等现状。2.2我国发展精准农业的主要制约因素2.2.1地形条件复杂，机械化和集约化水平不高国外的精确农业技术是基于大块田地、大平原地区来考虑，而我国农山类型多样,旱、瘠、盐碱地较多，整体上农业生产自然条件较差。在农业机械化技术水平、土地利用率、集约化程度、综合生产力等方面都与发达国家相比冇较大羌距，且在相当长的时期内仍然是以农户为单位的小块耕作,大空农业机械，如联合收割机、施肥机械等在有些地区根本就无法实施，中国的农业而临着H益恶化等问题。总Z,在国内，由于技术力量、地形以及体制的制约，农业机械化水平和集约化水平基木上仍处于传统农业向现代农业转变的阶段，阻碍了精确农业技术在我国的研究和实施。2.2.2基础设施不健全,农民素质不高目前,我国农村基础软硬件设施很不健全，难以满足梢确农业的相关要求。据调查，20世纪90年代，由于水利设施老化，全国农山灌溉面积每年减少超过33Jjhm20全国现有农山有效灌溉而积不足45%,屮低产田比例高达78%;水资源缺口高达500亿m3,侮年因缺水造成的粮食减产达750~1000亿kg。且操作精确农业技术设备要求拥有丰富专业知识的技术人员，而我国农村缺乏高学历的技术人才。我国农村劳动力，尤其是边远山区的农民科技文化素质普遍偏低，生产经营管理水平不高，在农村青壮年农民中,初中、小学及以下文化程度的占尽90%,而大专及以上文化程度的只占0.6%o2.2.3信息技术及其装备薄弱冃前我国农业生产经营脱节，农业综合信息网络系统尚未建立，在农业物资生产等方面不能形成有机整体，最终导致农产品竞争力的降低。而精准农业以信息技术为支撑，实丿施过程中以信息获収最为关键，尽管当前我国在信息技术方面已有一•定发展,虽然也开发了一些软件，但仍不成熟，在技术应用方面与国外发达国家相比，仍存在一定差距。此外，目前国外农业采用计算机管理已非常普遍，而屮国农村基木上很少使用计算机。在相关的农田信息的采集和处理系统、专家咨询与决策系统、环境监测系统、网络信息系统、现代生物工程及相关的法律法规等基础性的软硬件设施方面还很不健全，缺乏高效的信息发布、传输方式。目前我国农业信息的生产、加工、存储、传输还没有摆脱传统方式,仍以手工为主，大多数信息资源尚未电子化,计算机设备的利用率和联网率不到30%,农村许多地区甚至没有计算机。2.2.4成本过高,农民购买力相对低下在国内发展精确农业，其前期的仪器、设备、装置等成本投入相对过高。一-般引进国外的精准农业技术设备价格都非常昂贵，少则几十万，多则上百万,Kuri前国内多数农民的购买力有限，只能“望机兴叹”，这也必将影响精准农业在中国的实施与推广。3我国实施精确农业的必要性3.1加入WTO带来的机遇和挑战加入WTO后,关税保护将大幅降低，不但外国质优价廉的农产品会大量涌入，而且进入农业的国际资木也必将凭借其资金、管理和人才方面的优势，并按照市场经济规则和方法对现有的我国农业进行兼并和重纽，国内农业牛产耍索市场将全面与国际市场接轨，我国农业\n经过整合将纳入国际农业分工体系，小规模的、单一农八式的牛•产经营方式也将逐步被人规模现代化经营方式所取代。因此，如何发展我国的农业，提高我国农产品的质屋和竟争力，这都是亟待解决的问题，而发展精确农业不失为一条可行之路。3.2协调我国人口、资源和环境状况的需要我国各地的白然条件、社会经济条件差异明显，农业牛产水平差距较人，但从总体上看,我国农业自然资源人均指标较低、农八土地经营规模小且利用不尽合理、劳动生产率低、浪费严重。我国人均耕地面积和人均水资源只冇世界平均水平的30%和25%，且现冇耕地中2/3是中低产田，农［□灌溉水的有效利用率只有30%〜40%（发达国家己达50%〜70%）。化肥、农药等生产资料投入水平高而利用率低并导致了农业牛•态环境污染和破坏，土壤沙化、碱化、盐渍化严重,耕地单位而积产量与世界粮食高产国家相比甚至要低一半以上,21世纪我国人口增长和土地资源减少的矛盾不可逆转。3.3我国农业及农村社会经济可持续发展的需要1997年以来，我国农产品供求关系发生了重大变化，主要农产品供给由全面用缺变为总量棊木平衡,许多农产品甚至出现相对过剩;与此同时，却普遍存在高产不高效、增产不增收的才盾。农民收入问题已经成为农村发展面临的突岀问题。精确农业是在农业产业化成功实践的基础上的延伸和发展。4我国精准农业发展的对策4.1发展精确农业必须重视人才的培养拥有掌握知识、具备运用知识的人才是精确农业发展的关键。一方面要重视农业管理人才的培养，以提简管理水平;另-•方而要注重农业劳动者整体素质的提高，要将提高管理者素质及培养精英拔尖人才同提高全体劳动者索质冇机结介起来，优化劳动力资源结构,充分发挥劳动力资源效益。4.2精确农业应分区域发展，注重发挥资源优势由于我国各地经济技术发展水平，自然资源条件和农业产业结构均存在较大的差异。精确农业实现的方法不应相同。大中城市区域在经济、技术、信息、人才和市场方而的优势,为精确农业的发展提供了现实的可能性。在这些区域可发展以工厂化栽培为主的精确农业技术体系和生产经营模式。同时，建立发达的市场体系、信息系统和服务网络，完善精确农业发展的外部条件。在以农业为主而农业资源乂相对不足的欠发达地区，着重发展以地栽为主的精确农业生产经营模式。在广大农村地区，则应当充分利用劳动力资源和土地资源，在劳动密集型的基础上，发展技术密集型农业。总之，精确农业的发展应该根据我国东部与西部，内地与沿海，发达地区与欠发达地区，分区域实池。4.3选准适合国情的精确农业项目更多地开展节水、节肥、控制杂草与病虫害的节约农药措施的试验研究，以积累经验,为全而实施精确农业提供科学基础。中国是个贫水国家，又是水资源浪费严重的国家，农田灌溉水的有效利用率只有45%,而先进国家达50旷70%。根据ffl间土壤水分情况实施精确灌溉，最大程度地提高田间水分利用率是中国农业资源利用的重要方向。小国化肥利用率也相当低，仅在30旷40%,氮肥损失率高达70%〜80%,浪费十分严重，还造成环境问题。实施精准农业，根据田间土壤养分的变异，精确施肥，将会大大节省肥的用量，减少投入。4.4发展精确农业要以市场需求为导向精确农业提升农业结构不是任意的，农业结构的调整会随着农产品市场的变化,农业科技的不断进步，而需要不断调整、优化。农业的发展要由市场定位,首先是掌握市场信息，其次才是组织生产，并随着市场的变化在更高层次上实现创新。\n4.5加强国内外技术和经贸合作加强与国外精确农业研究机构和精准农业机械设备企业在精准农业技术和经贸方而的合作；国内高校、科研机构、生产企业等单位之间也应进行技术合作，优势互补，协同攻关。4.6加强精确农业基础资料数据库建设做好梢确农业资料收集、信息格式标准化工作。充分利用垦区原有的土地普查资料、资料规划资料、地块航拍资料、卫星遥感资料、作物种植资料、病虫害资料、农田水利规划资料、农机田间作业资料、屋区气象资料、星区林业规划资料等，要充分利用星区多年来投资建立的数据资料，实现星区数据资料的共亨，建立以农业地理信息为平台的农星农业生产管理数据库。4.7加强精确农业试验示范工作在精确农业试验示范点，重点加强对引进技术的消化吸收，研制适合屮国国情的变量施肥播种机、变量喷药机、变量灌溉设备等。加强软件系统建设，如农业地理信息系统、农业生产管理数据库、农业生产信息网络建设等，促进精确农业技术的发展。参考文献[1]黎香兰，赵文祥，焦喜东.我国精准农业的研究应用现状和发展对策.农业图书悄报学刊2002-09-30[2]董暉.精准农业应用现状和发展对策.农业技术为装备2012-02-28[3]杨健.试论我国的精确农业.中国果菜2006-11-20[4]刘叙选，口慧东，蒋桂英•屮国精准农业的研究现状和发展方向.屮国农学通报2007-07-05[5]梁红.我国“精准农业”现状及发展对策.农业与技术2002-06