文档介绍：精细农业
第一章概述
1 概述
精细农业的基本概念
(1)“精细农业是使用信息技术,收集多种资源的数据,产生相关的作物生产决策的经营管理策略。”(美国国家研究委员会,1997)
(2)“精细农业是将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术,自动化技术等高科技与地理学、农业生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来,实现在农业生产全过程中对农作物、土地、土壤从宏观到微观的实时监测,以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境状况进行定期信息获取和动态分析,
通过诊断和决策,制定实施计划,并在全球定位系统与地理信息系统集成系统支持下进行田间作业。这是一种信息化的现代农业。”(中国科学院院士、中国工程院院士李德仁)
(3)“精细农业是基于知识和信息的大田作物、设施农作、养殖业和加工业的精细管理与经营的技术思想和体系的整体发展。精细农业技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技,管理科学等多种学科知识的组装集成.....,目前国外关于精细农业的研究,主要是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田作物生产的精确农业技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。”(中国工程院院士汪懋华)
(4)“精细农业”基于土壤精细管理的概念,是在田间按照具体小区的情况调整管理措施,以提高产量、减少环境危害的农业生产方式。
(5)“精细农业”是通过使用产量图和传感器的感应方法、有效的模拟模型方法,用来预测最优的管理实践的时间,从而调整和改善土地和农业管理,以满足异质性田间植物的资源需求;以避免产量受到环境极限的限制。
(6)“精细农业”是基于不同尺度的环境及生物生长信息采集、传递、反馈,包括大尺度下的基于3S(GPS、GIS、RS)的信息和基于生物生产认知水平的全过程精细判别以及基于智能化生产设备的准确控制,实现高效率、高收益、低环境危害的可持续农业生产模式。
(7)“精细农业”是利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田农作物生产的农作技术体系。
(8)“精细农业”是信息技术在农业中的应用,是一种以知识为基础的农业管理系统,是关于农业管理系统的战略思想。它的全部概念建筑在“空间差异”的数据采集和数据处理上,核心是根据当时当地作物实际需要确定对作物进行化肥或农药等投入。
对精细农业理解都包含以下几个共同点。①精细探察差异,采取针对性调控措施,随时随地挖掘潜力,达到全局优化;
②以GPS、GIS、RS、DSS、先进传感技术、智能控制技术、计算机软硬件技术、网络技术、通讯技术等作为高新技术手段;
③通过合理调控,提高效率来提升正面效果,抑制负面效应,全面提高经济效益、社会效益和环境效益。
精细农业的技术思想
精细农业与传统农业相比,主要有以下特点:
(1)合理施用化肥,降低生产成本,减少环境污染
精细农业采用因土、因作物、因时全面平衡施肥,彻底扭转传统农业中因经验施肥而造成的三多三少(化肥多,有机肥少;N肥多,P、K肥少;三要素肥多,微量元素少),N、P、K肥比例失调的状况,因此有明显的经济和环境效益。
(2)减少和节约水资源
目前传统农业因大水漫灌和沟渠渗漏对灌溉水的利用率只有40%左右,精细农业可由作物动态监控技术定时定量供给水分,可通过滴灌微灌等一系列新型灌溉技术,使水的消耗量减少到最低程度,并能获取尽可能高的产量。
(3)节本增效,省工省时,优质高产
精细农业采取精细播种,精细收获技术,并将精细种子工程与精细播种技术有机地结合起来,使农业低耗、优质、高效成为现实。在一般情况下,精细播种比传统播种增产18%~30%,省工2-3个。
(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
因为精细农业通过采用先进的现代化高新技术,对农作物的生产过程进行动态监测和控制,并根据其结果采取相应的措施。
精细农业的技术支撑
全球定位系统(Global Positioning System)
地理信息系统与地图软件(Geographic Information Systems and Mapping Software)
产量分布图生成系统(Yield Mapping Systems)
变量控制技术(Variable-Rate Technologies)
农业生物信息采集技术(Farming Data Acquired Technology)
遥感技术(Remote Sensing)
作物生产模型(Crop Production Modeling)
决策支持系统(Decision Support Systems)
智能化变量农作机械(Intelligent Far