[论“精细农业”与农业科技创新]农业科技创新产业.docx

[论“精细农业”与农业科技创新]农业科技创新产业【摘要】“精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究对实现这一技术思想起着重要的作用。【关键词】精细农业；农业科技；创新“精细农业”技术是直接面向农业生产者服务的技术这一技术体系的早期研究与实践在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入或称“处方农作”而发展起来的；在农业工程领域自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术农田信息智能化采集与处理技术研究的发展加上八十年代各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。海湾战争后gps技术的民用化使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展也推动了“精细农业”技术体系的广泛实践。使得近20年来基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等在gps、gis空间信息科技支持下组装集成起来形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农业”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来在示范应用中预示了良好的发展前景。千百年来的作物生产都是以地区或田块为基础在区域或田块的尺度上把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。传统的农业技术推广模式也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上即使在同一农田内地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生再逐步按时空变化蔓延的特性早已为人们所认识。几世纪前农民把土地划分为小田块来耕作经营正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术也可以在小块农田内达到很好的经济产量只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性如n、p、k、ph、som含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年illinois大学c.m.linsley和f.c.bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰的建议。之后一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。多年的试验实践表明田区内小区平均产量的最大差异可以超过100％。由于作物生产还受到气候变异的影响经连续多年对同一田区积累的数据表明同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息实施基于知识和现代科技的分布式调控达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史部分支持技术手段还不十分成熟有待不断研究完善相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标采用不同的技术组装方式逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图农户既可以根据自己的经验知识分析小区产量差异的原因选择经济适用的对策在现实可行条件下采取适当措施实施调控；也可以根据技术经济发展的条件利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。“精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念在地理信息学术界引起了广泛的反响它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。