摘要:摘要:我國是一個農業生產大國,用世界上不到8%的耕地養活了全球23%的人口。只有促使農業產業得到了大力發展,才能保證社會的和諧。隨著科學技術的大力發展,精細農業也得到了一定的推
摘要:我國是一個農業生產大國,用世界上不到8%的耕地養活了全球23%的人口。只有促使農業產業得到了大力發展,才能保證社會的和諧。隨著科學技術的大力發展,“精細農業”也得到了一定的推廣,傳統的農業的生產方式已不再適用。針對“精細農業”的實踐與農業科技創新進行了分析。
關鍵詞:精細農業;實踐;農業科技
1關于精細農業
1.1精細農業的含義
一般的農業生產經營管理,指的是對耕地的管理和操作,卻沒有注重耕地的時空差異性。而精細農業則不同,其指的是一種全新的農業管理模式。精細農業需要對人工智能、信息技術、定位技術進行使用,從而對農作物生長過程中的溫度、濕度、灌溉、施肥進行一定的管理。因此這和傳統農業生產的大面積管理、粗放型管理有極大的差別。同時,精細農業的生產成本也不高,其完全顛覆了傳統的農業生產。

1.2精細農業的技術構成
在開展精細農業實踐的過程中,必須要用到GPS定位技術、RS技術、GIS技術、傳感器技術、檢測技術等。需要對作物產量進行檢測,并完成土壤的采集,得出一定的數據。通過這樣的方式,能對整塊農田的生長空間有一定的了解。同時也要采用GPS定位技術對產量、土壤、苗情、病蟲害等進行分析,產生合理的分布圖。通過GIS技術,能了解農田空間所產生的差別,其中的數據能展現出不同環境、不同位置下的農作物生產狀況。不僅如此,在不能和物體進行接觸的情況下,可以通過RS技術來準確的識別物體,了解生長狀況。
1.3精細農業實踐的特點
在精細農業的實踐中,使得我國農業生產水平得到了一定的提升。因此可以看出,精細農業擁有一定的優勢,具體如下。
1.3.1精細農業能起到節水的作用。在過去的農業生產中,一般采用土層滲透、溝渠灌溉模式、大水漫灌等方式,很容易浪費水資源。但在精細農業中,對作物的灌溉進行了實時監控,從而定時定量的完成灌溉。同時也采用微灌、滴灌等方法,節約了大量水資源,保證了作物產量。
1.3.2精細農業能降低生產成本。減少施肥的量,避免環境被污染。在過去的農業生產中,需要大量施肥,而且氮肥比鉀肥、磷肥、有機肥更多,所以容易產生問題。而精細農業則不同,其需要根據作物、土壤和季節的實際情況來施肥,促使氮肥、磷肥、鉀肥的比例更加平衡。而且這也避免了環境污染,改善了生態環境。
1.3.3精細農業能提高生產效率。采用精細農業生產對策,能促使播種和收獲更加科學合理,提高農產品的質量。不僅如此,精細農業也能降低生產,提高生產效率。促使精細播種技術和精細種子工程進行結合,并且使用現代化的生產技術,對作物進行一定的監控。此外,通過監控所獲得的數據,能為決策提供更多依據,保證農產品質量。
2“精細農業”的實踐與農業科技創新
2.13S技術的應用
“精細農業”里的定位信息采集技術,也就是GPS。其能在全天任何時候、任何天氣條件下對信息進行接收和采集,從而進行農田測量、定位信息采集、對智能化農業機械配套等,提供施肥、播種、噴藥、灌溉等方面的定位,以及獲取農業設備田間導航信息。而地理信息系統(GIS)則屬于被用在收集、分析、處理、描述地理空間信息的技術。其在精細農業技術的使用范圍,是構建農田管理、采集土壤數據、采集病蟲害數據、采集自然條件等,從而開展地理統計處理、圖形轉換等工作。通過對作物的生產情況、長勢進行預測,能為生產者的決策提供參考依據。而且GIS技術簡單實用、界面簡潔,所以也更加容易向農村推廣。最后是遙感技術(RS),這是將來的精細農業獲得田間參數的主要來源,其能提供很多田間時空變化信息。如今,RS技術已經在農業生產預測中得到了一定的使用。該技術所累積起來的農田、作物多光譜圖像信息處理、成像技術等,均和作物生產管理有著一定的關聯。RS中的時間序列圖,能展示出農田土壤、作物特征的空間反射光譜狀況,從而獲得農田作物生長的時空變異性情況。通過在一個季節內所采集的不同圖像,能分析作物的長勢、動態。如今,這種技術已經被安裝在了計算機系統中,性價比也越來越高。
2.2獲得機械產量計量、產量分布圖的技術
在農業生產中,諸多因素會影響農作物的產量。精細農業也從獲得田間小區產量的差異性信息出發,為決策提供參考依據。從目前看來,世界上擁有超過兩萬臺這種收獲機,其能獲得機械產量計量,并且繪制產量分布圖。而且還有超過50%的收獲機帶有GPS定位系統,其支持產量分布圖自動的形成。后來,收獲機還和產量監視器進行了結合,涌現出了容積式光電計量器等技術。在谷物流量的傳感中,可以測量凈糧含水量。在產量分布基礎上根據定位產生的成本分析,同時直接展示出經濟效益分布圖。該項技術能解決這些問題:第一,進一步提高流量傳感器的精確度、穩定性;第二,產量計量里獲取收獲機的真實割幅、其他數據;第三,提高生成產量分布圖所需的空間分辨率;第四,根據收獲機來構建谷物由割臺轉向流量測量點的谷物運輸模型,從而矯正其中的差錯。
2.3田間變量信息采集和處理
在精細農業的實踐中,采集與描述作物生長環境的空間變量信息,是非常重要的一項技術。必須要將重點放在土壤含水量、土壤壓實、肥力、耕作層深度、病蟲害、苗情等方面,對這些信息進行采集。如今,我國的田間信息采集技術仍然落后于其他國家。目前所采用的土壤信息采集技術是促使定點采樣和實驗室進行結合,技術復雜,而且耗時耗力,不能準確的描述信息空間的變異性。要促使技術得到改進,就需要提高采樣密度和測量精度,改善空間分布信息的定量描述。一些參數促使掃描方法和機械中的傳感器進行結合,產生自動生成空間信息分布圖,取得了一定的成效。舉個例子,土壤含水量檢測和TDR技術進行結合,同時也采用頻域法、近紅外技術等一些測量儀。在土壤肥力檢測方面,則采用快速肥力分析儀,精確度需要得到進一步提高。目前,一種建立在近紅外技術基礎上的間接葉面反射光譜技術,能對農田氮肥肥力水平進行準確檢測。在西方發達,甚至開始用使用不接觸式的電磁場來測量土壤導電率,從而分析土壤深度分布。
在精細農業中,“田間雜草識別技術”也得到了一定的使用,其技術原理是識別雜草的光譜響應特性。如今,精細農業技術已經圍繞物理原理、數學方法來進行開發,具體包括了光多譜識別技術、圖像模式識別技術、人工智能方法、卡爾曼濾波方法等。但開發出建立在物理原理基礎上的信息采集技術,仍然是精細農業科技研發中的一個難題。
3總結
如今,我國掀起了新的農業科技革命,并大力發展精細農業。在這個過程中,人們將植物學、電子信息技術、物理技術等進行結合,產生了全新的農業生產技術,并用在農田耕作、土肥管理、污染控制、儀器控制等不同的方面。這些技術的升級和改革,對于我國農業生產帶來了深遠的影響,提高了農產品的生產效率和質量。
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鮑懷鳳