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_精细农业_发展与工程技术创新

第15卷　第1期1999年3月农业工程学报T ran sacti on s of the CSA E V o l .15　N o.1M ar .1999收稿日期:1998201220

①汪懋华,中国工程院院士,教授,CSA E 副理事长,北京清华东路　中国农业大学(东区)精细农业研究中心,100083

“精细农业”发展与工程技术创新

汪懋华①

(中国农业大学精细农业研究中心)

摘　要　综述了目前国外“精细农业”实践的主要目标及其技术思想的内涵。着重围绕其主要支持技术发展,讨论了有关工程技术创新及推动我国开展试验研究的问题。针对目前国外对这一技术体系的研究与实践,主要集中在基于GPS 和G IS 技术应用的作物生产系统精细管理方面,提出用“精细农作”的译名来表达。进入21世纪,基于知识和信息的“精细农作”技术思想,必将扩展到大农业经营的各个领域,推动农业生产的信息化与知识化,逐步形成一个基于农业生物科学、电子信息技术及工程装备为主导的“精细农业”技术体系,为建立优质、高效和可持续发展的农业系统服务。

关键词　精细农业　精细农作　GPS 和G IS 工程技术创新

近两年来,我国科技界在推进新的农业科技革命中,对国外“精细农业”技术的发展,引起了广泛的关注。“精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者应用服务的电子信息高新技术,如:卫星定位系统(GPS )、地理信息系统(G IS )、遥感技术(R S )的农业应用;农田信息快速采集仪器、农田耕作、土肥管理、农药利用、污染控制等适用技术和农业工程装备及其产业化技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。

“精细农业”,即国际上已趋于共识的“P recisi on A gricu ltu re ”或“P recisi on Farm ing ”学术名词。实际上,目前国外关于P recisi on Farm ing 的研究,基本上仍是集中于利用3S 空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(D SS )为基础的面向大田作物生产的精细农作技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此,采用“精细农作”译名来表达当前这一技术思想的内涵更为确切。“精细农作”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80年代初期,由从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害防治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70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,加之80年代各发达国家对农业经营中农业生产力、资源、环境问题的广泛关注和对有效利用农业投入、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“精细农作”技术体系的形成准备了条件。海湾战争后卫星定位系统(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“精细农作”技术体系的广泛实践。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

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术等,在GPS、G IS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“精细农作”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。

1　“精细农作”技术思想的内涵及其主要支持技术

“精细农作”技术思想的核心,是获取农田小区作物产量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异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控,即“处方农作”。

千百年来的作物生产,都是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,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,人们早已认识到,即使在同一农田内,地表上、下亦存在影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异,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。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、SOM含量、pH值等在田间分布具有明显的差异性。1929年,Illino is大学C.M. L in sley和F.C.B auer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。此后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报道。80年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(Site Sp ecific C rop M anagem en t)的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,可以在收获过程中自动生成以12～15m2为单元组成的农田小区产量分布图。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记录的数据表明,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。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据→通过计算机处理,生成作物产量分布图→根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图→根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显著节约投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。

“精细农作”是基于田间小区农作条件的空间差异性,以实现优化作物生产系统目标的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着关键的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠卫星定位系统(GPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(G IS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(R S)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以

图1　精细农作技术思想示意图

(来源:M assey Fergu son Inc .)F ig .1　T he sketch of techn ical ideas of p recisi on farm ing 及计算机数据处理和产量图自动生成

技术;田区空间变量信息的快速实时采

集,需要研究基于新原理的传感技术与

信号处理技术;按小区实施自动处方农

作、调控目标投入需要变量处方农业机

械;制定科学的农作处方需要计算机作

物管理辅助决策支持系统的支持;作为

一个能协调运作的智能化系统需要有

高效的信息集成以及有关信息传输、标

准化技术的研究等等。

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。“精细农作”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,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使农业机械实现生产过程的自动调控。建立一个完整的精细农作技术体系,需要有多种技术知识和先进技术装备的集成支持,这为农业工程师提供了进行技术创新的机遇。2　“精细农作”技术发展与工程技术创新

2.1　3S 技术农业应用研究

“精细农作”中的定位信息采集与处方农作实施,需要采用全球卫星定位系统(GPS )。已经建成投入运行的有美国GPS 系统和俄罗斯的GLONA SS 系统。美国GPS 系统包括在离地球约20000km 高空近似圆形轨道上运行的24颗地球卫星,其轨道参数和时钟,由设于世界各大洲的五个地面监测站和设于其本土的一个地面控制站进行监测和控制。使得在近地旷野的

GPS 接收机在昼夜任何时间、

任何气象条件下最少能接受到4颗以上卫星的信号,通过测量每一卫星发出的信号到达接收机的传输时间,即可计算出接收机所在的地理空间位置。信号处理技术的发展,可使微弱的卫星信号为便携式或掌上型接收机的小型天线所接收。这是一个功能强大、对任何人、在全球任何地方都可以免费享用的空间信息资源。近几年来,GPS 产业技术发展迅速,若干大公司迅速涉足农业领域,提供了用于农田测量、定位信息采集和与智能化农业机械配套的D GPS 产品。这类产品通常均具有12个可选择的卫星信号接收通道、动态条件下每秒能自动提供一个3维定位数据,动态定位精度一般可达分米和米级,并具有与计算机和农机智能监控装置的通用标准接口。如美国T ri m b le 公司A g 13212通道GPS 接收机,可接收信标台发布的地区性差分校正信号免费服务或获得由近地卫星转发的广域差分收费校正信

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号服务,提供可靠的分米级定位和0.16km h的速度测量精度。系统可用于农田面积和周边测量、引导田间变量信息定位采集、作物产量小区定位计量、变量作业农业机械实施定位处方施肥、播种、喷药、灌溉和提供农业机械田间导航信息等。配置这一系统需要考虑本地区可能提供的差分信号现有条件,或在缺乏上述服务条件下购置两台A g132和配套通信电台建立独立的自用差分GPS系统,另还可配置必要的专用可选件,如基站附件、导航附件、背负式田间信息采集附件、掌上型计算机及必要的联接信号电缆等。D GPS技术的迅速发展,使得近几年来各国提供局域差分信号免费服务的信标站迅速建设起来,至1996年末,美国这类信标站的地区覆盖范围已接近国土的2 3。信标站差分信号服务半径约计300km。我国在东南沿海原交通部也建立了近20个这类信标站。以近地卫星作为星载GPS广域差分信号服务系统在今后几年内也可望在我国部分地区相继建立。在竞争中谋求信息高新技术产品市场的商业利益,将是今后GPS技术发展竞争的总趋势。GPS用户系统外观结构简单,小型化,操作方便,但技术含量高。现有国外农机厂商配套的GPS产品,大多采用O E M方式引进关键部件进行二次开发后嵌入农业机械应用系统中,可使性能价格比显著改善。D GPS作为农业空间信息管理的基础设施,一旦建立起来,即不但可服务于“精细农作”,也可用于农村规划、土地测量、资源管理、环境监测、作业调度中的定位服务,其农业应用技术开发的前景广阔。

地理信息系统(G IS)作为用于存储、分析、处理和表达地理空间信息的计算机软件平台,技术上已经成熟。它在“精细农作”技术体系中主要用于建立农田土地管理,土壤数据、自然条件、作物苗情、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等,为分析差异性和实施调控提供处方信息。它将纳入作物栽培管理辅助决策支持系统,与作物生产管理与长势预测模拟模型、投入产出分析模拟模型和智能化农作专家系统一起,并在决策者的参与下根据产量的空间差异性,分析原因、作出诊断、提出科学处方,落实到G IS支持下形成的田间作物管理处方图,指导科学的调控操作。由于农业活动涉及广阔的地理空间和各种管理信息都有明显的空间随机分布特征,G IS在农业中具有广泛的应用价值。在形成农业空间信息地理图形时,采样密度、采样成本与信息处理的方法如何能更准确反映参数的空间分布,仍然是尚待深入研究的课题。由于商用G IS系统的功能一般都照顾到各种类型用户的需要,针对农业资源信息管理和精细农业实践的需要和农村用户的特点,开发基于G IS设计规范的简单实用、易于向基层农村用户推广、界面友好的田间地理信息系统(F IS)已引起学术界的注意,值得我国农业工程师进行创新研究。

遥感(R S)技术是未来精细农作技术体系中获得田间数据的重要来源。它可以提供大量的田间时空变化信息。近30多年来,R S技术在大面积作物产量预测,农情宏观预报等方面作出了重要贡献。由于卫星遥感数据目前尚达不到必要的空间分辨率和提供满足农作需要的实时性,目前还未用于作物生产的精细管理。然而,遥感技术领域积累起来的农田和作物多光谱图像信息处理及成像技术、传感技术和作物生产管理需求密切相关。R S获得的时间序列图像,可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反射光谱变异性,提供农田作物生长的时空变异性的信息,在一季节中不同时间采集的图像,可用于确定作物长势和条件的变化。基于遥感产业界对“精细农作”的商业兴趣,一系列的地球观测卫星将在近几年内发射,到2005年,将有超过40个这类卫星提供服务。大部分这类卫星采集的全色图像,空间分辩率将达1～3m,多光谱图像分辩率预计可达3～15m,扫视区6～30km。由于采用卫星遥感比航空摄影的成本将低一半以上,卫星遥感技术可预期在近3～5年内,在“精细农作”技术体系中扮演重要角色。农业工程师应该涉足这一领域,了解有关的知识,参与应用研究,现在的R S软件已可装载在PC机

上使用,性能价格比已可为普通用户所接受。

2.2　收获机械产量计量与产量分布图生成技术

作物产量是许多因素综合影响形成的结果和评价种植管理水平的基础。“精细农作”技术思想也正是从获得田间小区产量的差异性信息出发,分析原因,指导管理决策。在“精细农业”研究发展中,虽然也有关于甜菜、土豆、甘蔗、牧草、棉花、水果等收获机械产量计量及产量分布图自动生成的试验研究成果,但迄今已商品化的产品仍集中于谷类作物收获机械方面。据报导,美国目前约有20个制造商供应谷物联合收获机产量计量系统,1997年底,全国使用这一技术的联合收获机约17000台,其中约有一半带GPS 定位系统可支持产量分布图自动生成。一个主要生产厂商宣称,至2001年其生产的90%谷物联合收获机将装备产量监视器。迄今已进入商品化的这类产品主要是基于冲击式-力传感技术(如美国John D eree 和Case I H )、容积式光电计量技术(如英国RD S 产品)和Χ射线流量传感技术(如M assey Fergu son 产品)等。在谷物流量自动传感过程中,还可同时测量净粮含水量,在小区产量分布图基础上结合定位处方投入的成本分析直接显示小区经济效益分布图(Gro ss M argin V ariab ility M ap )。“精细农作”体系中的产量图自动生成技术,需要解决如下的科学技术问题:

1)流量传感器的计量精度、稳定性、通用性、标定简便性的进一步改善;

2)产量计量中同时获得收获机的实际割幅和前进速度信息;

3)生成产量分布图需要的空间分辨率不大于收获机械工作幅宽的D GPS 定位系统;

4)针对不同收获机械建立谷物由割台至流量测量点的谷物运移过程模型,以校正产量分布信息的动态误差;

5)研究采集的定位数据和产量数据编码格式与快速存储传输方式。这些数据通常都是存储在软盘或I C 智能卡中,能一次存储至少一个作业班内的全部数据,然后再传入PC 机进行处理和生成产量分布图;

6)开发PC 机上进行产量分布图生成的软件,含文件结构、数据结构、误差校正、数据图形化、显示方式等;

上述技术都还需要继续完善。研究适于不同国家的农机装备、种植特点、适于不同作物和更为精确的上述各环节的智能化技术,仍然是农业工程师面临的挑战。谷物联合收获机电子装置,包括产量自动计量和产量图自动生成技术,是当代农机研究的一个重要方向,也应是我国农机装备机电一体化、信息化研究的优先发展方向之一。对于改善易地收获、农机社会化服务,提高农机作业信息化意识,促进作物生产科学管理,都有十分重要的现实意义,应是世纪之交我国农机技术创新的重要课题。

2.3　田间变量信息采集与处理技术

快速、有效采集和描述影响作物生长环境的空间变量信息,是实践“精细农作”的重要基础。优先需要考虑的主要是土壤含水量、肥力、SOM 、

土壤压实、耕作层深度和作物病、虫、草害及作物苗情分布信息采集等。目前田间信息快速采集技术的研究仍大大落后于支持精细农作的其它技术发展,已成为国际上众多单位攻关研究的重要课题。现有的土壤信息采集方法是基于定点采样与实验室分析相结合,耗资费时、空间尺度大、难于较精细地描述这些信息的空间变异性。技术创新的方向是研究开发可快速操作,有利于提高采样密度,测量精度能满足实际生产要求的新传感技术和进一步改善空间分布信息的定量描述与近似处理方法。部分参数将可用扫描方式通过安装于作业机械上的传感器连续采集和进一步自动生成空间信息分布图。已经取得实用化或具有良好开发前景的成果,如:土壤含水量测量将在TDR 成熟技术基础

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上,在开发经济实用的基于驻波比、频域法原理、近红外技术的快速测量仪方面拓宽研究领域。土壤主要肥力因素(N、P、K)测量仪器开发方面,基于传统化学分析技术基础上的快速肥力分析仪,目前国内已有实用化产品投入使用,其稳定性、操作性和测量精度虽然尚待改进,但对农田主要肥力因素的快速近似测量具有实用价值;一种基于近红外技术通过间接叶面反射光谱特性进行农田氮肥肥力水平快速评估仪器已在试验使用,它与遥感技术的农业应用密切相关,可以相互借鉴相关技术研究成果;一种基于离子选择场效应晶体管(ISFET)集成元件的土壤主要矿物元素含量测量技术的研究在国外已取得进展,将是值得关注的技术突破性研究方向。土壤耕作层深度对评价土壤持水能力和指导定位处方耕作,确定播种深度、施肥用量密切相关,在美、加、澳等国已经开发出不接触式、基于电磁场测量土壤电导率用于评价土层深度分布图的仪器,可对指导定位处方深耕取得良好的经济效益;关于SOM传感器,早在数年前已有报道,通过N I R原理研制的可用于田间在线测量的多光谱SOM测量仪已有商品化产品。在作物生长有关变量信息的采集方面,田间杂草识别是“精细农业”支持技术中引起广泛关注的领域。在杂草识别的光谱响应特性方面已有许多研究成果及参考数据可供借鉴。其它田间作物变量传感与空间信息处理技术方面的研究,将围绕新的物理原理与数学方法的应用,如多光谱识别、N I R视角技术、图像模式识别、人工智能方法(ANN、Fuzzy系统分析、ES应用)、状态空间分析、小波分析、卡尔曼滤波方法等。在实践“精细农作”方面,开发基于新的物理原理的近似快速信息采集技术与改善空间地理信息处理方法,仍然是科技工作者面临的艰巨任务。

2.4　智能型处方农作机械

70年代中期微电子应用技术的迅速发展,使得工业化国家的农业机械进入到一个以迅速融合电子技术向机电一体化方向发展的新时期。农业机械的设计中,广泛引入了微电子监控技术用于作业工况监测和控制。80年代后期始,其监控系统又迅速趋向智能化,由单元控制发展到分布式控制,由单机作业系统向与管理决策系统集成的方向发展。这新一代农业机械装备技术的发展,与过去十多年来基于信息技术的作物生产管理决策支持系统的迅速发展,都是近五年来“精细农作”技术得以进入日益广泛试验实践的重要条件。虽然,迄今支持“精细农作”的若干主要农机装备,除了如前述带产量图自动生成的谷物收获机以外,实施按处方图进行农田投入调控的智能化农业机械,如安装有D GPS定位系统及处方图读入装置的,可自动选择作物品种(二选一)、可按处方图调节播量和播深的谷物精密播种机;可自动选择调控两种化肥配比的自动定位施肥机和自控喷药机;可分别控制喷水量的定位喷灌机均已有商品化产品,并在继续完善。拖拉机驾驶室已安装智能化显示器,在一个L ED显示屏上,可随意调用各种图形化可视界面,监控机器各部分的工况和显示处方作业和导航信息。现代带有多处理器的智能型农业机械,已经引用了工业部门中采用的控制器局域网总线技术(CAN),相互间采用光缆传输信息,建立了工业化设计标准。我国当今农业机械技术水平从总体上看比发达国家落后了不止20年,需要在某些领域推动高新技术的应用研究与实践。开发适于我国国情的先进技术。“精细农作”的示范试验研究有可能成为农业机械装备领域应用信息高新技术实现技术创新的切入点。

2.5　系统集成技术

“精细农业”技术体系是一个集成系统,它涉及到多种学科知识的支持,需要学习应用不同子系统已经形成的硬、软件设计规范、标准、数据格式与通信协议,应用已有的单项技术成果,研究建立某些支持技术的新标准。近几年来,国外研究实践中已经积累了一些进行“精细农业”技术体系集成组装的经验。我国科技工作者要研究这方面的进展,参与国际交流。作为工

程师,要善于根据工程项目的整体目标,既能从具体技术角度去思考和研究问题,具有不断突破现有观念与模式的创新意识;又能注意进行项目目标的整体评估,协调技术先进性与经济可行性的综合优化目标,提出推动技术进步的试验实践方案。

3　问题与思考

迄今,国际上关于“精细农业”的研究尚处于发展的幼年时期,支持技术产品也尚待不断深化研究。其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。“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。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利于推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将开发出一系列适用新技术产品,为支持当前的“科技兴农”服务。在发展研究中,为需要重视以下几个问题:

3.1　加强对国际有关研究发展信息和经验的研究

90年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,,实施定位处方农作。它是为适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场和农业高新技术综合开发试验区,进行在农田小区尺度上的研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的农田精细经营尚需较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、进行农田尺度上的对精细农作的技术思想示范试验研究,并应结合农业技术推广性试验和农业社会化服务方式创新,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村推广的先进农作技术体系。

3.2　在“精细农作”试验研究与实践过程中,注意组装一批基于信息和知识的单项适用先进技

术支持当前的“科技兴农”

如:GPS 、G IS 技术用于农田管理、

节水灌溉、环境监测的实用技术;面向农业生产者应用的电子仪器、实用监控设备;农业装备信息化技术;精细测土配方施肥、病虫草害快速实用监测技术;智能化农业生产管理辅助决策支持系统的推广及支持农业社会化服务体系的先进装备技术与工具的开发等。

3.3　迄今国外进行的精细农业(Prec ision Agr iculture )的实践,实际上是面向大田作物生产

的精细农作(Prec ision Far m i ng )系统

实现基于信息和知识的农业产业系统精细经营的技术思想,应该扩展到种、养、加,产前、产中、产后的整个过程,即过渡到建立“精细农业”的技术体系。实际上,“精细农业”的技术思想,早在70年代后期开始,已优先在发达国家奶牛场根据奶牛产奶量定量配料系统中得到广泛的推广应用。近十多年来,全自动化设施园艺业的发展和养殖业中动物生长预测模型与配料、环境调控自动化系统的结合,农产品产后储藏、保鲜、加工为达到高品质、高附加值产品的过程中,都已吸收了电子信息科技前沿的成就。“精细农业”的技术思想,尤应在设施园艺,集约养殖,农产品品质优选、加工增值产业中先付诸实践与推广,这对我国目前处于传统农业的结

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8 农业工程学报 1999年

构性调整时期和开始重视强调实现农业增产方式的转变中,依靠先进技术装备和农业精细经营技术的支持,对农业增产、农民增收,具有重要的现实意义。

3.4　在试验研究中加强多部门、多学科间的相互联系,协同攻关

发展学术讨论交流,加强国际合作,重视应用基础研究。在高等农业工程院系的学科建设与教学内容改革中,要逐步创造条件开设有关GPS、G IS、R S应用课程,加强必要的实验研究设施与课程建设等。

中国农业大学“精细农业研究中心“二年来已经启动了有关研究工作,内容涉及D GPS、G IS农业应用,田间信息采集传感技术,智能型农业机械监控技术,精细农作技术的系统集成与发展战略研究。与国外有关研究中心和企业界已建立了比较广泛的联系,积累了比较丰富的信息,我们愿意与国内有关单位、企业发展合作,共同为推动我国农业工程技术创新与“精细农业”技术在我国的应用示范与实践作出贡献。

参考文献

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D evelopm en t of Prec ision Agr iculture and

I nnova tion of Eng i neer i ng Technolog ies

W a ng M a ohua

(R esea rch Cen tre f or P recision A g ricu ltu re,Ch ina A g ricu ltu ra l U n iversity,B eij ing)

Abstract　T h is p ap er summ arizes the research target of recen t p recisi on agricu ltu re and its techn ical ideas and discu sses the directi on of techn ical innovati on s fo r the suppo rting tech2 no logies.Som e p ropo sals fo r the app lied research in the coun try are p resen ted.R ecen t re2 search on p recisi on agricu ltu re in the w o rld is still concen trated on p recisi on farm ing fo r crop p roducti on.T he tran slati on of the p h rase“p recisi on agricu ltu re”in to Ch inese shall be i m p li2 cated in the Site Sp ecific C rop M anagem en t.Fo llow ing the rap id app licati on of info rm ati on techno logy to the agricu ltu ral secto r,the ideas fo r p recisi on m anagem en t of agricu ltu ral re2 sou rces and p roducti on w ou ld be exp anded in to all fields of agricu ltu ral system,such as p re2 cisi on facilities ho rticu ltu re,p recisi on raising,p recisi on p rocessing to keep h igh p roductivi2 ty,h igh efficiency,low co st and less environm en tal po llu ti on as w ell as w ith h igh value2 added techno logy,etc.T hen a real p recisi on agricu ltu re system w ill be estab lished to suppo rt overall su stainab le agricu ltu re developm en t based on the new info rm ati on and b i o logical tech2 no logy revo lu ti on.

Key words　p recisi on agricu ltu re,　p recisi on farm ing,　GPS&G IS,　engineering tech2 no logy innovati on s

推动农业科技创新促进现代农业发展

推动农业科技创新促进现代农业发展党的十七届三中全会指出：“农业发展的根本出路在于科技进步”。在自治区党委、政府的正确领导下，我区现代农业发展的科技支撑显著增强。一是科技支撑现代农业发展的环境得到优化。国务院出台促进宁夏经济社会发展若干意见后，科技部率先行动，与自治区政府签订了部区会商议定书，出台了促进宁夏科技发展的26条政策措施，加大了对我区农业科技工作的支持力度。为指导和推动农业科技发展，在不到两年时间内，我区先后出台了加强农业和农村科技工作、深化科技特派员创业行动等涵盖农业科技工作诸多领域的科技政策，明确了农业科技工作的目标任务、重大举措。自治区党委、政府先后召开了科技奖励大会、科技工作会议，对包括农业科技在内的科技工作提出了新的要求，奖励了一批农业科技工作先进典型，优化了农业科技创新环境。二是农业创新体系建设初见成效。通过科技改革、资源整合，初步形成了能够满足农业发展基本需求的研发推广体系。培育组建了国家级的重点实验室和工程技术研究中心各1个、省部共建重点实验室5个、国家认定企业技术中心5个、自治区级重点实验室6个、自治区级工程技术研究中心12个。农科院、水科所、气象所等3个非营利科研机构队伍建设、科研条件、基础设施有了显著改善，从事研发活动的人员由改革前的50%上升到85%。建立了一批优秀的科技创新团队。三是农业科技攻关和成果转化成绩斐然。积极争取并实施了电子农务平台、盐碱地改良、设施园艺、压砂地持续高效利用、枸杞、马铃薯等国家科技支撑计划重大项目，组织实施自治区级农业科技项目数百个，启动了自治区“5183农业科技工程”，投入科研经费上亿元，取得并转化一批科技成果。研究开发出一批特色优势农产品无公害生产技术规程和地方标准，引进选育优良农作物、牧草、林木、蔬菜品种数百种，水产品扩展到8个类型20多个品种。实现了小麦第4次、水稻第5次、玉米第6次更新换代，创造了水稻单产933.85公斤、玉米单产1248.9公斤的历史新高。冬麦北移技术扩大示范推广到30万亩，亩产较春麦增加100-150公斤，促进了种植业结构调整和农民增收。奶牛年产量达6700公斤，处于全国先进水平。黄河鲶鱼人工繁育、经济林木花卉快速繁育等农业高新技术实现了产业化。全区农作物优良品种覆盖率达到90%，农业新技术推广覆盖率超过75%，畜禽改良率达到90%以上。2007年以来，我区共取得100多项自治

我国精准农业概况及发展对策

我国精准农业概况及发展对策世界农业发展史是一部生产工具的发展史。农业机械化水平是一个国家现代化程度的重要标志。在过去十几年间，我国农机化保持了高速度、高质量发展态势，呈现以下几个主要发展特点：首先是农民对农业机械的需求日益扩大；其次是农业机械化的水平也大幅提高；再次是联合收割机的应用越来越广泛；最后是各种新技术也越来越多地被运用在农业机械装备上。在四大粮食作物中，小麦基本实现生产过程机械化。在国外，经济发达国家进入全盘机械化和自动化阶段，以美、日、意大利、以色列等为代表。国外先进的农业机械化水平及特点主要表现为：动力机械进一步向大功率、高速度、大型化方向发展, 复式和联合作业机械大幅提高农业机械的作业效率，卫星定位、激光制导等高新技术在农业机械上得到广泛应用，节约资源、保护环境、促进农业可持续发展的机械受到广泛重视。农业生产区域化、专业化和社会化程度高, 生产过程全面实现机械化和自动化；高新技术和现代科学研究成果被广泛应用于农业机械化；精确农业技术悄然兴起则是它们的共同特点。 1 精准农业的提出与概念 1. 1 精准农业的提出精准农业是美国等发达国家率先发展起来的21世纪农业模式，它是现代信息技术在农业生产中应用的产物。20世纪80年代初，美国首次提出精准农业的概念和设想，并在1992年4月召开了第1次精准农业学术研讨会，此后精准农业进入生产实际应用。精准农业是当今世界农业最富吸引力的前沿课题之一，代表了21世纪全球农业发展的方向，是农业的一场革命，面向21世纪农业的新技术。 1. 2 精准农业的概念及技术体系精准农业( precision agriculture) 也称精细农业或精确农业，是20 世纪80 年代初发展起来的以实现农业高产、优质、高效为目的的现代农业生产模式和技术体系。它是在定位、导航的基础上，根据管理单元的土壤特性和作物生长发育的需要，管理作物的每一个生长过程及各种农业物资的投放( 如肥料、除莠剂、杀虫剂、种子等) ，最大限度地发挥土壤和作物的潜力，做到既满足作物生长发育的需要，又减少农业物资的投入，从而降低物资消耗、增加利润、保护生态环境，实现农业可持续发展。精准农业是现有农业生产措施与高新技术的有机结合，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

现代农业技术

现代农业技术目录 ·农业信息技术及信息化· 科学计算可视化及其在农业上的应用............... 陈闯郭新宇赵春江（5）构建基于SDD算法的农业搜索引擎......... 樊景超周国民周义桃丘耘（6）根系功能—结构模型的研究进展.......... 张吴平郭焱李保国王锋（6）农业信息技术与新农村建设....................................... 周义桃（7）猪白粉病安全生产溯源数字化系统的研究………………………………………………………............................... 陆昌华谢菊芳王立方胡肄农白云峰（7）河北省智能化农业信息技术发展现状和对策研究………………………………………………............................... 蒋晓茹段玲玲崔文顺张进文张忠义（7）关于县域农业信息网络建设的几点建议..... 王振山王宝义李冲崔文顺（8）·种植业与育种· 野生啤酒花的生物学特性及遗传多样性研究进展………………………………………………....................................... 张霞徐基平原俊凤王绍明（9）箭根薯快繁技术体系构建研究..................... 李枝林王玉英余朝秀（9）广东省甜玉米育种现状与种质资源研究进展………………………………………………………...................................... 李余良胡建广刘建华方志伟（10）有机农业生产技术及发展展望.................... 耿开友李绍萍赵明方（10）从空育131看寒地超级稻育种及栽培…………………………………………………………………....................... 冯永祥李金峰郑桂萍钱永德吕艳东孙长艳（10）油菜角果光合特性的研究................ 赵懿张春雷李光明李锋（11）盐胁迫下诱抗剂对稻米品质的影响................ 方良俊王正超唐耀鹏（11）济宁18号小麦化控高产栽培技术研究………………………………………………………………….............................. 郭新平王霖吴复学孙雷明冯维营（11）高海拔地区采用绿肥聚垄法栽培甘蓝的主要技术措施…………………………………………...................................... 李锦康董恩省颜兴虎明洪（12）威宁大蒜与几种作物的高效接茬模式研究.. 李锦康董恩省颜兴虎明洪（12）威宁高海拔地区大蒜品比与播期试验结果初报李锦康董恩省虎明洪颜兴（13）威宁县夏秋反季节蚕豆生态试验结果初报.. 陈世雄董恩省余德明虎明洪（13）威宁县高海拔地区荷兰豆生态试验........ 颜兴余德明虎明洪董恩省（13）

现代农业科技发展现状与前沿动态

现代农业科技发展现状与前沿动态一、现代农业与现代农业科技（一）现代农业 1.现代农业的概念农业是最古老、最悠久的产业，也是永不衰退、不断推陈出新的母亲产业。至今为止，农业大体上经历了以刀耕火种为标志的原始农业、以自给自足为标志的传统农业和各国正在进行的现代农业三个发展阶段。现代农业正是继原始农业、传统农业之后的一个农业发展新阶段。从世界范围看，传统农业向现代农业的转变，是在封建土地制度废除、资本主义商品经济开始萌芽，第一次产业革命和现代工业有了较大发展的基础上逐步实现的。 2007年的中央1号文件对现代农业给出这样的定义:用现代物质条件装备农业，用现代科学技术改造农业，用现代产业体系提升农业，用现代经营形式推进农业，用现代发展理念引领农业，用培养新型农民发展农业，提高农业水利化、机械化和信息化水平，提高土地产出率、资源利用率和农业劳动生产率，提高农业素质、效益和竞争力。 2.现代农业的特征与传统农业相比，现代农业最本质的特征是科学化、市场化。具体表现在五个方面：一是现代农业商品化，突破了传统农业的自足性。传统农业长期处在封闭低效、自给半自给状态，难以发挥资源优势和区位优势。现代农业实现了商品化，农产品贸易国内外流通，有利于资源的合理利

用、先进科学技术的推广应用、优质农产品标准化生产和现代管理手段的运用。二是现代农业的工业化，突破了传统农业的自然性。打破了传统农业自然经济状态，走出了农业工业化的道路，用现代科学技术，现代物质手段武装改造提升农业，从而大大增强农业快速发展和抗御风险能力。三是现代农业的产业化，突破了传统农业的封闭性。改变了传统农业单兵挺进，就农业抓农业的工作路径，打破了农业仅仅或主要从事初级农产品原料生产的有限性，实现了种养加、产供销、贸工农一体的产业化生产，农业的内涵得到了拓展，农业的链条得到了不断延伸，使得农工商的结合更加紧密。四是现代农业的一体化，突破了传统农业的分割性。传统农业组织管理手段明显表现为部门分割、管理交叉、服务落后，具有相当的局限性。现代农业实现了按照市场经济体制和农村生产力发展要求，建立一个全方位的、权责一致、上下贯通的管理和服务体系。五是现代农业的一元化，突破了传统农业的边缘性。传统农业远离城市，城乡壁垒森严，阻碍了经济社会一元化发展。现代农业是立足农村但不排斥城市中有农业、农村中有工业的协调布局，科学合理地进行资源的优势互补，有利于城乡生产要素的合理流动和组合。（二）现代农业科技 1.现代农业科技的特征农业科技发展的交融性。随着科学技术的发展，农业科技通过与现代高新技术特别是生物技术的交融，在人工创造新物种、构建人工环境和数字农业等方面将取得重大突破，从而实现生物之间的大跨度交融，更新我国传统农业科学(如遗传学、育种学、作物栽培学、畜

精细农业

目录一、研究背景及意义 (2) 1、精细农业概述 (2) 2、推行精准灌溉的意义 (2) 3、无线传感器网络概述 (3) 4、无线传感网络在农业上的应用 (4) 二、国内外研究现状 (5) 1、国外现状 (5) 2、国内现状 (5) 三、整体方案设计 (6) 四、技术路线 (7) 1、喷灌装置 (7) 2、土壤墒情采集 (8) 3、无线传感器网络平台 (9) 五、结语 (9) 六、参考文献 (9)

基于无线传感器网络的精细农业灌溉技术一、研究背景及意义 1、精细农业概述精细农业是一种现代化的农业理念，是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。其根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。精细农业并不过分强调高产，而主要强调效益，它将农业带入数字和信息时代，是21 世纪农业的重要发展方向。精细农业技术系统以大田耕作为基础，定位到每一寸土地，它从耕地，播种，灌溉，施肥，中耕，田间管理，植物保护，产量预测到收获、存储、管理的全过程实现数字化，网络化和智能化。应用遥感，遥测，遥控等先进技术，以实现农业生产的信息驱动，科学经营，知识管理，合理作业，使每一寸土地都得到最优化使用，形成一个包括对农作物，土地和土壤从宏观到微观的监测预测，农作物生产发育状况以及环境要素的现状和动态分析在内的信息农业技术系统。精细农业在美国等发达国家已经形成一种高新技术与农业生产相结合的产业，已被广泛承认是可持续发展农业的重要途径，并无疑是21 世纪领先的农业生产技术。 2、推行精准灌溉的意义目前仍在采用的农田管理中，都认为是均一的，采用统一的施肥时间、施肥量。实际存在的差别、空间变异使得目前这种按均一进行田间作业的方式有两种弊害：第一，浪费资源，为了使贫瘠缺肥的地也能获得高收成，就把施肥量设定得比较高，那么本来就比较肥沃的地就浪费了；第二，这些过量施用的农药、肥料会流入地表水和地下水，引起环境污染。在这种情况下提出精细农业，根据田间变异来确定最合适的管理决策，目标是在降低消耗、保护环境的前提下，获得最佳的收成。精细农业本身是一种可持续发展的理念，是一种管理方式。实施精准灌溉是推行精细农业的重要环节。从控制工程的角度来讲，精准灌溉表示在土壤、气

推进农业科技创新的思路

推进农业科技创新的思路加快推进我国农业科技创新步伐，当务之急就是要紧紧围绕现代农业发展的目标和要求，瞄准世界农业科技发展前沿，大力开展原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，进一步明确人才是科技创新的本源，科技推广是科技创新的核心，推广能力是科技创新的基础，产业开发是科技创新的动力，市场开发是科技创新的生命，辐射带动是科技创新的目的，科技政策是科技创新的持续这一理念，选准创新重点、做好创新规划、明确创新思路、夯实创新基础。力争在农业重大领域、前沿技术研发和应用上取得重要突破，以推动农业科技创新体系建设健康发展。 1、大力强化农业科技自主创新。要按照自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来的要求，进一步加强农业基础研究、前沿技术研究和共性技术研究，加快推进国家农业科技创新体系建设，努力使我国农业科技整体实力尽快进入世界前列，为发展现代农业，推进社会主义新农村建设奠定坚实基础。一是要把节约资源、保护生态环境作为研发的立足点。在技术方面，研发人员进行控释肥制作和机理研究，保证技术的先进性，提高肥料利用率，使肥料产品成为高技术载体。在成本方面，把解决控释肥价格高、推广难，作为着

力攻克的技术瓶颈，尽可能降低肥料生产制作成本，努力使之符合我国农业生产的实际需求，二是要加强农业科技原始性创新。创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。必须抓住那些对我国农业与农村经济发展具有战略性、基础性、关键性作用的重大科技课题，抓紧攻关，自主创新。促进农业科技研发和推广应用，要高度重视科研单位、专家和合作企业、示范基地以及省、市、县之间协同配合，充分发挥合作企业的生产技术优势和学校的人才及科技创新优势，加快农业新技术、新产品的开发和转化，三是要以试验、示范为基础，不断反馈与改进，促进技术不断创新和产品质量不断提高；四是要高标准、高起点，瞄准国际前沿，形成创新性成果，服务于生产。要始终把握系统深入、自主创新、集成创新、综合应用的原则，充分利用国家和省重点实验室、省级工程技术研究中心的有利条件，强强联合，优势集成，努力提高研究创新水平和成果的先进性和实用性。 2、大力增加对农业科技创新的投入。依靠科技创新发展农业，无疑是一条投入少、效益高的路子，但这决不意味着不需要投入。现在，先进农业科技技术的发展已进入黄金时期，必须以相应的设施条件和先进的科研推广手段作保证，这就更需要足够的投入。农业科研公益性的特点，决定了国家是农业科研的投资主体。要大幅度提高对农业科技创新的投入，拨出专项经费建立

世界农业技术创新现状与发展趋势

世界农业技术创新现状与发展趋势 21世纪的农业技术竞争比以往任何时期都更为激烈。从土地和陆地资源不断减少的角度看，生产力的增值将由最重要的农业增长资源和满足食品及农产品不断增长需求的最佳方法构成。由于食物链的全球化和新型化，农产者和国家必须不断地创新以回应市场变化的需求和保持竞争力。同时，气候变化又逐渐加剧了这种形势的发展。所有地区，尤其是雨季异常的农产区和非洲撒哈拉沙漠脆弱体系，更需要具有可持续能力的技术以提高生产力的稳定性和生产机制的灵活性。这些变化显示技术开发不仅可以提高产量，还可以保护水资源和能源、减少风险、改善产品质量、保护环境等。针对贫困国家重要的生产体系，生物技术和信息科学对提高中小企业市场竞争力、挽救干旱、医治疾病具有一定的潜力。仅以解决方法为例，抗虫棉转基因之益处：一是防止了产量的降低；二是提高了农产者的收入；三是真正减少了上百万生产者使用杀虫剂的现象。但就农业贸易而言，生物技术之益处目前仅体现在活跃的、大的跨国私营公司中，尚未充分考虑贫困国家的需求。技术创新的机制环境同样发生了快速变化，即：由复杂的机制和各种各样的创新源构成。新农业为创新者打开辟了一片广阔的天地，技术进步和机制创新之间建立了联系，而市场才是未来生产力增长的关键。所有这些变化都集中在无限的创新体系中。随着市场的不断发展，由科学(提供方)引发出的创新越来越少，而由市场(需求方)激发出的创新越来越多。由需求所致的新举措对使用者和农民的能力受到冲击，即：为消费者和非农业利益而制定的优先领域研究计划及确定《从农场到餐桌》食物链的重要研究内容。本文根据以下三个前景论述科技创新： 1)生物领域及其管理的最新影响和时代挑战； 2)对于开发新技术的研发投资，发达国家与发展中国家之间和发展中国家之间本身的鸿沟在不断加深； 3)划时代的机构重组为创新提供投资机会，对回应共同行动和农业现代化方面的需求更加有效。主要结论：农业研发投资以生机勃勃的方式改变了正在发展的大部分世界农业，技术创新之迅速、增长之成倍和贫困之减少。但在研发投资仍然严重不足和有关推广体系不适宜的情况下，国际、国内市场的失败现象时有发生，在非洲农业国家更加突出。目前，主要应提高公共和私人对研发投资的力度，加强制度建设，加强私营机构、农产者、公共机构之间的合作，评估使用者的研发需求，提高市场的反应能力和竞争力，确保贫困国家受益。由于市场的快速发展、资源的减少和诸多的不确定因素，加大投资和体制创新在未来仍十分重要。一、改变基因取得实质性成果。但并非遍地开花农业转基因生物技术创新不同于其他领域的创新。20世纪50至60年代，农业转基因技术通常反应出强烈的区域性，如种植和牲畜繁殖技术，只有极少地区可以从北部向南部热带转移技术。从60年代起，在热带和亚热带环境下，有关种子和纯种动物杂交的研究为贫困人口带来了巨大效益和产生令人欣慰的影响。生物技术和信息科学的快速发展有望产生更大的影响。 1.缓慢魔术：推广杂交品种 60年代以来，应小生产者的需求，开发适宜热带和亚热带地区改良品种的科学植物选种(被称之为“绿色革命”)成为发展中的巨大成就之一。发展中国家公共选种计划在过去40年间生产出8000种作物改良品种，其中水稻、半矮株麦子品种是第一代创新，以及来自国际农业研究磋商组织(CGIAR)的玉米改良品种。对于小生产者，特别是有些作物如玉米，私营企业成为改良杂交品种种子的重要供应方。

技术创新——中国经济发展的瓶颈

技术创新——中国经济发展的瓶颈摘要：本文对技术创新于科学发现，技术发明之间的关联和区分进行了浅显的讲解，同时简单分析了当今中国经济的发展存在技术创新能力薄弱的问题，阐明了技术创新是当下中国发展的瓶颈，并提出了一定的措施以待解决所面临的问题。关键词：技术创新；科学发现；技术发明；中国经济发展 1.技术创新于科学发现，技术发明之间的关联和区分 1.1技术创新改进现有或创造新的产品、生产过程或服务方式的技术活动。重大的技术创新会导致社会经济系统的根本性转变。全面认识技术创新就是要是一个科技、经济一体化过程，是技术进步与应用创新“双螺旋结构”共同作用催生的产物。时下，“技术创新”一词大量充斥于各种媒体，在媒体的鼓动下，举国下几乎无人不谈技术创新，宣传的威力之大令人咋舌。然而。绝大多数文章对技术创新的认识具有明显的片面性和局限性。这些混乱的认识基本上可以归结为如下两种极端观点。一种是把技术创新看作纯粹的技术行为，把技术进步作为技术创新的目标。这种观点突出地表现为将技术创新等同于生产过程中的产品创新或工艺创新，而产品创新或工艺创新仅仅是一种技术上的要求，创新成果的市场应用并不需要考虑或较少考虑。实质上，技术创新在这里被等同于技术的开发，技术的进步。另一种观点，将技术创新看作是纯粹的经济行为，关注技术的应用，即面向价值转化与实现的应用创新。如有的文章认为技术创新的本质只是一种经济行为，技术创新能只能相对于一定的经济利益而存在，如果不能获得预期的经济效益，技术创新就不会发生或很难进行下去。相对于上一种观点而言，这一观点弥补了上一观点之不足，强调了技术开发中市场的导向作用，强调了技术开发成果在市场中的成功，这无疑从理论上抓住了技术创新过程

农业科技创新发展计划

农业科技创新发展计划 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.

农业科技创新发展计划（一）今年工作目标 1、争取高新技术产业增加值达到30%以上；科技进步贡献率达到50%以上； 2、新增高新技术企业1-2家，开发高新技术产品8个； 3、争取省级以上科技项目8个； 4、争取省内外10家科研院所和院校为市10家企业提供技术依托； 5、建立10个现代农业科技示范基地，争创1个省级科技示范基地； 6、继续推行科技特派员制度，为我市现代农业发展提供技术； 7、营造科技发展良好环境，确保社会事业的可持续发展，组织参与科普活动人数2万人次，营造全民科技创新意识。（二）今年工作思路 1、实施科技创新攻关。解决5-10项节能减排技术关键，开展5―8项高新技术产品、现代服务业、农业和社会发展领域重大技术攻关。 2、提高农业科技创新能力。完善1-2个科技创新服务平台建设，完善10个科技创新示范基地建设，新增科技示范户500户，增强我市技术创新服务能力。 3、深化产学研合作。新引进大院名校共建的科技创新载体1-2家，实施1-2项重大产学研科技合作项目。 4、大力培育科技型企业企业，力争1家企业进入科技型中小企业成长线路图计划，争取1家企业成为全省创新型企业建设试点，协助1家企业引入创投机构； 5、实施《全民科学素质行动计划纲要》。积极开展科技活动周活动，组织青少年、农民、城镇劳动人口、领导干部和公务员开展科学普及科技宣传活动，提升市民科学素质，营造创新创业氛围。 6、科技支撑新农村建设，通过实施各类科技计划、创科技创新农业示范基地、科技示范村等形式，发展现代种养殖农业模式，增加农民收入。充分利用“河蟹养殖污水及生活污水治理”等项目建设的契机，加大农村环境保护知识宣传普及意识，加快推进农村环境保护工作进程，促进农村健康发展。 7、继续推广科技特派员制度。选派科技特派员，开展科技创新与技术服务活动，建立科技示范基地；联动科技示范户，培养技术带头人，开展技术培训和

几种新型农业发展模式简析

几种新型农业发展模式简析 1精准农业（Precision Agriculture ） 1.1精准农业的提出精准农业（也称精确农业、精细农业）是美国等经济发达国家在20 世纪80 年代末期继LISA （低投入可连续农业）后，为习惯信息化社会进展要求对农业进展提出的。目前，一些发达国家已将精准农业技术系统应用于农业生产与治理，如作物的估产、长势监测、产量推测、病虫害预报、确定灌溉方法和最佳施肥量、评判一项新的农业技术对作物生产的阻碍及分析由于气候的不确定性而带来的生产风险等方面。目前，我国一些地点也已开始了这方面的应用研究与试验。 1.2精准农业的概念精准农业是一种把科学的精确性引进农业生产的方法，即通过全球卫星定位系统、遥感技术、地理信息技术、自动化操纵技术等，利用大型的机械设备进行田间治理，能够做到精确配方施肥、定点施药，在减少投入的情形下增加或坚持产量、提升农产品质量、降低成本、减少环境污染、节约资源及爱护生态环境，适用于种植业、畜牧业、园艺和林业等，精准农业将现代科学技术（包括电子、运算机和信息技术等）运用在农业中，是一种关于农业治理系统的战略思想，并与可连续农业紧密有关。 1.3精准农业技术与一样农业技术的不同，一样的农业技术是通过品种、施肥、灌溉等措施来提升农作物产量，而精准农业技术是通过全球卫星定位系统和运算机技术，精确地运算出一块地所需的投入，从而达到减少不必要的投入、幸免资源白费及提升效益的目的，以确保农业可连续进展。 1.4精准农业的进展前景精准农业是信息技术进展的必定结果，是农业现代化的必定趋势。至今为止，农业仍是投入/产出转换效率专门低的产业，其中重要的缘故之一确实是由于对作物的投入不是按照作物的实际需要。另外，农业造成的环境污染及农产品残留毒害也愈益引起人们的重视，其解决的途径也必定是采取精准农业战略。从长远看，环境效益、经济效益与社会效益的统一也只有在采取精准农业战略的前提下才有可能真正实现。 2都市农业( Urban Agriculture )

以科技创新推动现代农业发展

以科技创新推动现代农业发展大力推进农业科技进步是实现农业农村经济可持续发展的必由之路，是提高农业国际竞争力的关键举措。发展现代农业，必须按照高产、优质、高效、生态、安全的要求，加快转变农业发展方式，推进农业科技进步和创新，加强农业物质技术装备。这些年来，各地区各部门高度重视农业科技事业发展，出台了一系列政策措施，推动了农业科技工作不断取得新成绩，农业科技整体实力进入世界前列，农业综合生产能力不断提高。同时也要看到，我国农业科技发展水平与发达国家相比，还存在较大差距。我们必须切实加快国家农业科技创新体系建设，大力提高农业科技成果转化应用水平，以科技“利器”突破资源紧缺的约束，努力实现农业又好又快发展。农业发展的根本出路在科技进步。加强农业科技和服务体系建设是加快发展现代农业的客观需要。要认识到，面对新的发展形势，只有加快农业科技进步，才能推动农业农村发展走上又好又快的科学发展轨道；只有依靠科学技术，走“稳定面积、提高单产”的路子，才能确保国家粮食安全；只有依靠科技降低农业生产成本、提高农业附加值和经济效益，才能不断拓宽农民持续增收的渠道；只有大力推进农业科技进步和创新，发展循环农业和农村循环经济，才能不断

提高农业资源的利用效率，提高农业生产的质量和效益，促进农业农村经济的可持续发展。农业的国际竞争，很大程度上是农业科技的竞争，我国农业要在国际竞争中占据有利地位，关键是要大力提升科技创新能力，特别是要提升农业生物技术、信息技术、资源环境等前沿领域的原始创新能力。我们必须从战略和全局出发，大力推进农业科技进步，推动农业科技创新取得新突破，进一步强化农业基础地位，着力促进农业发展方式转变，推动我国农业农村加快步入科学发展的轨道。当前，大力推进农业科技进步，就要顺应世界科技发展潮流，着眼于建设现代农业，大力推进农业科技自主创新，加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，不断促进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化。一是大力强化农业科技自主创新和科技成果的转化应用。要加大农业科技投入，建立农业科技创新基金，支持农业基础性、前沿性科学研究，力争在关键领域和核心技术上实现重大突破。要深化科技体制改革，加快农业科技创新体系和现代农业产业技术体系建设，加强对公益性农业科研机构和农业院校的支持。要加强农业技术研发和集成，重点支持生物技术、良种培育、丰产栽培、农业节水、疫病防控、防灾减灾等领域科技创新，实施转基因生物新品种培育科技重大专项，尽快获得一批具有重要应用价值的优良品种。要

精细农业

计算机在农业中的应用论文精细农业班级：10级农业电气化与自动化姓名：学号：指导老师：

精细农业摘要：精细农业也称为精准农业、精确农业，是以信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术为基础的面向大田作物生产的精细农作技术，已成为发达国家21世纪现代农业的重要生产形式。关键字：精细农业、技术体系、综合应用、现代信息技术、精确农业、工业化农业、知识农业、计算机农业一、“精细农业”的技术思想：精细农业（precision agriculture，或称精细农作，precision farming，或称处方农作，prescription farming，或称英尺农作，farming-by-foot，或称逐块区别管理，site specific management，或称变时投入技术，variable rate technology）其核心思想是通过对农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素（如土壤结构、地形、土壤含水量、植物营养、病虫害、杂草等）实际存在的空间和时间差异性的分析，确定影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控，以充分利用资源，实现最经济、最合理的投入，获得经济上和环境上的最大效益。精细农业之所以引起全世界广泛的关注，首先是因为它能显著提高产量，提高耕地资源利用潜力和保护环境；其次，是因为精细农业研究的意义已远远超出其技术系统应用发展本身的范围，它提供的技术思想和改造客观世界的认识思维方式，其影响更是深远的。二、精细农业的主要支持技术： 1. GPS——全球定位系统推动精细农业发展的关键技术是在20世纪70年代末开始建立的全球定位系统。它是一种高精度、全天候、全球性的无线电导航、定位、定时系统，它可提供连续、定位和原子时钟信息。 2.GIS——地理信息系统地理信息系统以地理空间数据库为基础，在计算机软、硬件的支持下，对有关空间数据按地量坐标或空间位置进行预处理、输入、存储、查询、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究，并处理各种空间实体和空间关系。它有如下特征：具有采集、管理、分析和输出多种空间信息的能力；具有空间分析、多要素信息分析和预测预报的能力，可为宏观决策管理服务；能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。将GIS用于精细农业中，可对农田小区的作物产量和各种影响因素进行存储、分析和管理。 3.RS——遥感技术遥感技术可根据对遥感资料的解译，获得所研究区域内有关信息，具有宏观、快速、动态等特点。不同含水量的土壤具有不同的地表温度，因而具有不同的热红外特性和热辐射特性。农作物不同生长期和不同生长情况均有不同的光谱反射曲线，所以结合研究区域内抽样调查的资料和GIS数据库，并依靠有关的专业基础知识，利用 RS可获得土壤含水量、作物长势和产量等重要资料。 4.DSS——决策支持系统决策支持系统是根据农业生产者和专家在长期生产中获得的知识，建立作物栽培与经济分析模型、空间分析与时间序列模型、统计趋势分析与预测模型和技

农业现代化的发展与创新

我国农业现代化的发展与创新摘要：改革开放以来，我国农业科技进步取得了比较明显的成效。然而，要使我国实现从传统农业向现代农业转变，由粗放经营向集约经营型转变，农业科技进步可谓是任重而道远。为此，必须进行一次新的农业科技革命，让传统农业的发展乘上现代科技的东风，通过统筹利用现代前沿科技解决农业生产问题，以及妥善处理好现代农业发展过程中所带来的生态环境、食品安全等负面问题。关键词：传统农业现代农业农业现代化进程中央指导精神现代化农业的创新互联网+农业农业创新是一个经济、技术和社会的概念，而农业现代化是一个动态性、时代性和综合性的概念。农业技术创新与农业现代化应存在互动发展的关系，传统农业向现代农业转化的过程离不开农业技术创新的保障和支持，亦即，农业现代化的实现需要统筹利用其他领域的现代科技，以更科学的方式改造农业，提高农民科学素质，建立高产优质高效的农业生产体系；科技推动农业现代化的进程，而反过来农业现代化的实现又为农业技术创新提供保障和平台。本文通过分析农业现代化的发展历程及在此基础上提出未来农业的发展方向和创新点。一、我国农业现代化进程中经历的几个阶段及其内涵我国在向农业现代化的发展过程中主要经历了传统农业、现代农业这两个阶段。这两个阶段都是不可避免的，因为农业的发展是和国家的实际情况息息相关的，是符合我国当时的基本国情的，而科学技术又是强国的根本。所以科学技术是制约农业现代化发展的主要因素。以上两个发展阶段中传统农业是一个封闭的内循环模式，即农作物的种子给人吃，作物的根茎叶等喂养牲畜，人畜的粪便还田有作为农作物的肥料，传统农业就是在这种重复循环中缓慢发展。而现代农业是在传统农业基础之上整合利用工业发展的成果，打破原有的循环模式。从石油中提炼的化肥，现代化学工业研制出的农药、除草剂，工业文明的发展带动大机械的产生代替人力畜力都促使农业产量大增，效益大增。但是随着科学的不断进步，必将推动现代农业向前发展，不断扩大农业的科学范畴促进农业现代化的快速发展。二、我国农业现代化进程中的主要问题 (一)、人与资源的矛盾突出，制约了农业生产的规模化发展我国农村人均占有土地资源的数量本来就很少，随着各地的工业开发区建设、城市规划建设和私人违章建设，非农用土地不断增加，大量耕地被征用占用，使人与资源的矛盾越来越突出。加之农村社会保障体系尚不健全，尽管土地效益比较低，但对于多数农民来讲土地是他们生活的最后保障，即便出外务工也不会轻易放弃土地。这种状况使土地资源很难向优势农户集中形成规模经营，同时也是对土地资源的浪费，使之不能发挥应有的效能，从而制约了农业现代化的发展。（二）、农业科技含量不够高，机械化水平较低有的地方生产的农产品,优良品种虽然有了较大的发展,但科技含量高、劳动投入少、市场竞争力强的产品仍然不多，低值的“大路货”产品所占的比例仍然

农业科技创新解读

农业科技创新农业科技是确保国家粮食安全的基础支撑,是突破资源环境约束的必然选择,是加快现代农业建设的决定力量 ,具有显著的公共性、基础性、社会性。必须紧紧抓住世界科技革命方兴未艾的历史机遇, 坚持科教兴农战略, 把农业科技摆上更加突出的位置, 下决心突破体制机制障碍, 大幅度增加农业科技投入, 推动农业科技跨越发展, 为农业增产、农民增收、农村繁荣注入强劲动力。围绕强科技保发展、强生产保供给、强民生保稳定, 进一步加大强农惠农富农政策力度, 奋力夺取农业好收成,合力促进农民较快增收,努力维护农村社会和谐稳定。加大农业投入和补贴力度。持续加大财政用于“ 三农” 的支出,持续加大国家固定资产投资对农业农村的投入, 持续加大农业科技投入, 确保增量和比例均有提高。发挥政府在农业科技投入中的主导作用 , 保证财政农业科技投入增幅明显高于财政经常性收入增幅, 逐步提高农业研发投入占农业增加值的比重, 建立投入稳定增长的长效机制。按照增加总量、扩大范围、完善机制的要求,继续加大农业补贴强度,新增补贴向主产区、种养大户、农民专业合作社倾斜。提高对种粮农民的直接补贴水平。落实农资综合补贴动态调整机制, 适时增加补贴。加大良种补贴力度。扩大农机具购置补贴规模和范围, 进一步完善补贴机制和管理办法。加大村级公益事业建设一事一议财政奖补力度 , 积极引导农民和社会资金投入“ 三农” 。有效整合国家投入, 提高资金使用效率。切实加强财政“ 三农” 投入和补贴资金使用监管,坚决制止、严厉查处虚报冒领、截留挪用等违法违规行为。依靠科技创新驱动,引领支撑现代农业建设突出农业科技创新重点。稳定支持农业基础性、前沿性、公益性科技研究。明确农业科技创新方向。着眼长远发展, 超前部署农业前沿技术和基础研究, 力争在世界农业科技前沿领域占有重要位置

现代农业科技创新推广思路

现代农业科技创新推广思路本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！ 1农业科技创新与推广支撑了都市现代农业发展 “十一五”期间，天津在农业新品种选育、新技术新品种新设施研发、农产品贮藏加工及农村生态环境建设等领域取得科技成果500多项，在黄瓜和花椰菜等蔬菜育种、西甜瓜育种、杂交粳稻和专用小麦育种、生猪育种、动物克隆、转基因农产品检测、全幅玉米收获机研发以及农产品保鲜等方面，取得了一批全国领先的成果，共获得市级以上各种科技奖励93项，保持了天津在蔬菜、作物育种领域的优势地位，实现了农业收获机械创新的突破。先后组织2541位专业技术人员实施了150项市农业科技成果转化与推广项目，共引进推广新品种1021个、新技术195项，建立科技示范户9321户，取得社会经济效益38亿元，农业科技进步贡献率达到%。 2都市现代农业发展对科技提出了更加紧迫的需求打造都市现代农业高地必须依靠科技的引领按照天津市委九届七次全会确定的构筑“高端产

业、自主创新、生态宜居”三个高地的奋斗目标，《天津市农业和农村经济发展“十二五”规划》提出了天津农业农村工作的重点目标是打造“三个高地、两个基地”，即打造现代农业高地、自主创新高地、生态宜居高地和先进制造业基地、现代服务业基地。打造现代农业高地和自主创新高地，要求天津农业科技创新水平走在全国前列，发挥已有科技优势和产业基础，完善产业技术体系，做大做强一批农业高新技术产业，全面提升优势产业科技发展水平，提升都市农业产业的综合竞争力，辐射带动周边地区农业发展。优质安全农产品有效供给必须依靠科技的保障农产品质量安全是关系农产品消费安全、农产品贸易安全、农产品市场秩序的重大问题。保障总量平衡、品种多样、安全可靠和营养丰富的农产品供给必须依靠科技进步。通过选育一批具有重大应用前景和自主知识产权的突破性优良品种，攻克一批农业高产优质高效的关键技术，构建一套完善的优质农产品安全生产技术体系、质量标准体系、检验检测技术体系和可追溯体系，建立规模化的优质安全农产品生产基地，可有效提高安全优质农产品生产能力和持续供给能力。实现农业农村可持续发展必须依靠科技的支撑

科技创新中国梦答案

七、为什么说科技创新是实现中国梦的基石？ “中国梦”是习总书记参观国家博物馆，观看《复兴之路》展览后的重要讲话之一。习总书记提出：中国的强国之梦，要依靠科技创新为载体，科技创新要以科技工作者为依托。要不断的进行科技创新体制的改革，改善人才发展环境，创新驱动经济发展，是实现中华民族伟大复兴的必由之路。科技创新水平凸显一个国家的综合国力和核心竞争力。在关系国民经济命脉和国家安全的关键领域，真正的核心技术、关键技术，是买不来的，必须靠自主创新。中国科技发展的每一步，都牵动着13亿中国人的心；中国科技创新的每一次突破，都在铸造一个强国梦。而这个强国梦的实现，需要更多的科研工作者投身到自主创新的进程中来，科技工作者为实现“中国梦”贡献着智慧和力量，科技工作者受之无愧是实现中国梦的中流砥柱。 1、“创新驱动”引领实现“中国梦” 我国经济已由较长时期的两位数增长进入个位数增长阶段。在这个阶段,要突破自身发展瓶颈、解决深层次矛盾和问题,根本出路就在于创新,关键要靠科技力量。要坚持自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来的方针,以全球视野谋划和推动创新,改善人才发展环境,努力实现优势领域、关键技术的重大突破,尽快形成一批带动产业发展的核心技术。实施创新驱动发展战略,是立足全局、面向未来的重大战略。在日趋激烈的全球综合国力竞争中,必须坚定不移走中国特色自主创新道路,增强创新自信,深化科技体制改革,不断开创国家创新发展新局面,发挥科技创新的支撑引领作用,加快从要素驱动发展为主向创新驱动发展转变,加快从经济大国走向经济强国。创新发展对一国之兴衰具有重大影响。一部人类文明史,就是创新发展的历史。为了中华民族的伟大复兴,成功领导中国革命与建设的中国共产党,诸多的经验中就包括学习与创新。我们党90多年的历程,也是创新发展的历程。没有学习与创新,就没有中国革命、建设与改革开放的成功,也不可能在一个一穷二白的国家建设社会主义。从某些层面上来说,学习与创新,已经融入中国共产党人的血液,成为中国共产党人的重要基因之一。特别是到了20世纪后半叶,我们抓住第五次以信息科技为核心的科技革命的机遇,迅速跨越成为工业化和经济增长较快的国家。进入21世纪以来,在世界经济危机阴霾重重的环境下,以创新发展为动力的中国经济继续一路高歌,连续实现了10多年的高速发展,经济总量由2000年居世界第六位上升为目前仅次于美国的世界第二,创造了世界各国发展史的奇迹。奇迹归因于改革开放,改革开放本身就是伟大的创新。回首30多年中华大地的沧桑巨变,冲破思想的藩篱,融化体制的坚冰,解放生产力,都是由于我们党锐意推进理论创新、制度创新、科技创新、文化创新,并在创新中发展出敢于探索、勤于创造、勇于竞争的创新文化。创新文化的激荡,不仅成就了国家的进步,更培育了以改革创新为核心的时代精神,使整个社会的精神面貌,国人的思维方式都发生了深刻的变化。在开启全面建成小康社会新征程的历史时刻,习总书记反复强调创新驱动发展战略,有着重要的指导意义。实现“两个一百年”目标、实现中华民族伟大复兴“中国梦”,是我们国家和民族的最高利益,是当代中国共产党人的重大历史责任。未来一个时期,既是我们全面建成小康社会的决定性阶段,也是国内外矛盾多发易发的磨合期、敏感期。比如, 在经历长期两位数发展的阶段后,我国经济已进入个位数增长阶段,新的创新点何在?动力何在?制造业大国怎样摆脱“为人做嫁衣”的尴尬、实现向制造业强国的跨越?等等, 都需要我们去不断实践、不断突破、不断创造。增强创新的自觉性,变“要我创新”为“我要创新”,在创新中战胜挑战、赢得发展。

_精细农业_发展与工程技术创新

推动农业科技创新促进现代农业发展

我国精准农业概况及发展对策

现代农业技术

现代农业科技发展现状与前沿动态

精细农业

推进农业科技创新的思路

世界农业技术创新现状与发展趋势

技术创新——中国经济发展的瓶颈

农业科技创新发展计划

几种新型农业发展模式简析

以科技创新推动现代农业发展

精细农业

最新农业科技创新交流材料

农业现代化的发展与创新

农业科技创新解读

现代农业科技创新推广思路

科技创新中国梦答案

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