摘要：基于精準農業發展背景，分析了美國、以色列及越南等的精準農業發展模式及方向，這３種不同類型的精準農業發展模式體現了不同的農業經濟、農業科技的發展水準，各自適合了本國的國情及生產條件。對而言，要認識到精準農業模式的多樣性，發展精準農業要符合國情，可以分層級、分階段進行，最終形成有特色的精準農業發展模式。

　　關鍵詞：精準農業；技術系統；發展模式

　　精準農業產生于２０世紀９０年代，當時歐美發達為了緩解農業現代化、集約化生產帶來的環境污染問題以及降低生產成本之需，借助于信息技術，陸續展開精準農業生產模式的研究與實踐。進入２１世紀之后，精準農業技術及生產模式已經逐漸成熟，在不同的國家形成了不同的發展特色，但整體而言，精準農業所體現的低投入、高產出、污染少等優點，是農業可持續性發展的方向。根據目前世界各國農業經濟發展水平的差異，精準農業發展模式也各不相同，有發達國家的高級精準農業，有新型工業化特色精準農業，還有發展中國家、欠發達國家的初級精準農業。本文基于美國、以色列、越南等國不同發展模式精準農業的實踐，分析精準農業與各自經濟社會發展水平的對應性，從而為中國分階段、分層級發展精準農業提供借鑒。

　　一、美國的高級精準農業發展模式

　　美國是世界上最早研究與應用精準農業技術的，在２０世紀９０年代中期，美國就進行了土壤結構密度傳感技術、土壤傳導性技術、電磁感應技術等農業工程領域的研究，這些技術現在已經陸續在農業生產中使用，對土壤元素測定、農作物產量監測、施肥變量反應等耕作技術起到實質性推動。美國精準農業發展模式其核心是技術層面，將現代化的信息技術、農業技術與工程技術進行了有機的結合，體現了精準農業所要求的時間與空間差異，在此基礎上，通過農田地理信息系統提供的地理信息確定作物的最佳生產模型，決定依據不同作物的差異，采用衛星定位，智能機械，智能施肥、灌溉、噴灑農藥等，最大限度地優化各項農業投入，同時也保護了農業生態環境及土地資源。美國的精準農業追求的不是集約化時代下的高產，而是強調單位面積的投入與產出的最佳比例，強調效益，因此，更加注重農業投入、農業產出、生態環境以及精準技術等不同要素的互動（圖１），互動的結果決定了效益。其效益主要體現在兩個方面，一是通過減少投入來提高農作物的產量與品質，二是保護生態環境，減少農業耕種中化學物質濫用造成的環境污染［１］。

　　１．技術系統

　　美國的精準農業領先于世界，技術非常成熟，已經建成了完善的現代農業管理系統。一種高級的精準農業發展模式，在其技術層面上，核心的部分主要是３Ｓ技術（全球定位系統、遙感技術、地理信息系統），另外，決策支持系統、專家系統與智能設備控制系統也很重要。

　　２．發展實踐

　　１９９３年，美國首次進行精準農業耕種技術試驗，取得了較好的成效。當年用全球定位系統指導施肥的農場，其產量比傳統施肥提供了１５％，并且在化肥使用總量上減少了。１９９５年，美國有５．１％的農場不同程度應用了精準農業技術，１９９６年美國農業部的統計顯示，在小麥生產中使用了監視器技術的農田增長率為６％左右。２０００年，在玉米及大豆種植中，使用精準農業技術的農場達到了１／３。從２００２年開始，遙感技術、智能機械系統、計算機網絡系統在美國農業耕作中得到了廣泛的運用。２０１０年之后，精準農業技術與物聯網相結合，掀起了美國精準農業技術的新浪潮，２０１３年年底，美國農業部發布的數據顯示，美國年生產總值１００萬美元以上的農場精準農業技術的使用率達到了９３％，５０萬～１００萬美元的農場精準農業技術使用率８５％左右，一些小型農場也開始推廣普及精準農業技術。

　　二、以色列的新興工業化特色精準農業發展模式

　　以色列是一個自然環境較為惡劣的，國土面積２．５萬ｋｍ２，沙漠就占去了６０％以上，可耕地面積占國土面積的２０％左右。大部分國土是沙漠地帶，導致了以色列淡水資源極為匱乏，人均可利用的淡水資源只有世界平均水平的１／３３。但是，面對如此惡劣的自然環境，以色列的農業卻很發達。１９９６年以來，其農業總產值連年增長，年增長率保持在１７％左右，其農業人口只占總人口的３％左右，但以色列的糧食已經完全實現了自給自足。２０００年以后，其農產品大量出口到歐洲，以色列的農業創造了“沙漠奇跡”。其精準農業技術水平足可以與美國并駕齊驅，但有著自己的特色。

　　１．發達的自動化溫室控制技術

　　在２０世紀７０年代之前，以色列的農產品還是大量依靠進口，其后，以色列依據本國的自然資源條件，調整了農作物種植結構，減少了對土地資源要求高的糧食作物種植，積極發展溫室技術，改種產值高的花卉、蔬菜及水果，大大改善了其農業生產狀況。以色列的溫室技術從２０世紀７０年代至今，完全實現了智能化與自動化，一個溫室大約４０００ｍ２，從播種開始到收獲，全過程電腦控制，基本上不需要人力，而且將滴灌技術引入溫室系統，進一步提高了花卉、蔬菜等農作物的產量。截至２０１２年年底，以色列的溫室花卉種植面積約２０００ｈｍ２，但其產品９０％以上用來出口［２］，以較小的產出獲取了較大的收益。

　　２．先進的節水灌溉技術

　　以色列大部分地區干旱少雨，土地貧瘠，提高水資源的利用率是以色列解決農業發展的最大問題，因此，節水技術研究一直是以色列農業科學中最顯要的課題。從２０世紀５０年代開始，以色列政府大規模進行水利建設，將北部水源引入到沙漠縱深，將地下水抽取連成全國網絡，在此基礎上積極發展節水灌溉技術。滴灌與噴灌是以色列的節水灌溉技術的主要形式，發展到今天，已經是第七代技術，廣泛運用于溫室、沙漠地帶、綠化帶等區域，由于其全國的地下水已經形成了聯網，建立節水灌溉設施相對比較容易。以色列的污水處理技術也很發達，所有污水經過過濾、殺菌處理，用于非食用類作物的灌溉。目前，以色列節水灌溉率達到９０％以上，水資源利用率達到了９８％，位居世界首位［３］。

　　３．精確化的育種開發技術及水肥一體化技術

　　以色列十分重視農作物育種技術的開發與改變，依據市場的需求，不斷開發高效無公害及抗病蟲害農作物種子，利用生物工程技術開發的新品種能夠降低對農藥和化肥的依賴，保證能在自然狀態下生長，其良種開發技術位居世界前列。以色列在節水灌溉技術發展的同時，還開發出水肥一體化技術，灌溉與施肥同時進行，這種精準技術是建立在對土壤品質及作物生長過程的監測之上，實現了節水、灌溉與平衡施肥的統一化。

　　三、越南等的初級精準農業發展模式

　　越南的水稻種植、毛里求斯的甘蔗種植、非洲東部的茶葉種植以及中東的椰棗、東南亞的油椰子等作物種植具有一些共同的特點，即是由人工勞作代替機械化作業，從育種到最后的收獲，全程用人工記錄土壤、作物生長過程、施肥量、噴灑農藥等，這些勞作過程憑借的是種植者的豐富經驗而完成，完全不用機械與儀器，但最后能生產出高品質的綠色農產品。通過勞動力的優勢來彌補其科技的落后，在一定規模的區域內仍然可以從事小農經營的精準農業種植方式。這種精準農業為人力資源型精準農業，也為發展家和欠發達國家精準農業的發展提供了一種可借鑒的模式。

　　四、不同精準農業發展模式的啟示

　　美國、以色列和越南等國家所實施的精準農業方式和技術不同，但適合了本國的國情及經濟技術發展水平，對農業效益及生態環境保護的目標是一致的。是一個農業大國，長期以來，農業發展模式及生產方式相對來說較為粗放，農業生產資料及資源浪費比較嚴重，走精準農業發展之路是發展方向。地域遼闊、自然條件差異較大，中國可以依據不同地區不同的自然條件和農業發展水平而選用。

　　１．精準農業發展模式多種多樣

　　以美國為代表的發達其精準農業技術及生產方式是在發達的信息技術支撐下，在農業高度現代化的基礎上發展起來的，是一種高級的信息化精準農業；以色列的精準農業模式側重于溫室技術及節水灌溉系統的支撐，是一種特色化的高級精準農業；以越南等國家為代表的精準農業則是基于人力資源的豐富而發展起來的手工勞作式初級精準農業。這３種模式代表了精準農業的３個層級，反映了不同類型的精準農業技術水平的高低，也反映了農業生產方式的差異。隨著科技的發展與普及，精準農業會從初級向高級階段發展。

　　２．精準農業發展模式應該結合本國國情

　　美國等發達的精準農業是建立在大農場的生產經營體制，是農業高度集約化的結果；以色列位于沙漠地帶，嚴重缺水，自然條件惡劣，其精準農業發展模式體現了其自然條件，憑借著發達的技術，創造了現代化設施型精準農業；越南等發展中國家的精準農業受制于經濟社會發展水平及科技水平的落后，但憑借其良好的自然條件及人力資源優勢，發展出初級的人力資源型精準農業。各國國情的不同，制約了精準農業的發展方向及方式，但一樣可以創造出精準農業的效益價值。

　　３．應該分層級、分階段發展精準農業

　　中國自然條件、地區發展差異等情況比較明顯，上述３種精準農業方式在中國都可以應用。在東部、東北部等農業發達、機械化程度較高的地區，可以發展美國式的精準農業，黑龍江及新疆地區已經開始試驗高度信息化的精準農業技術模式。在中國西北地區缺水干旱地帶，可以使用以色列的精準農業發展模式，從節水、治污及水資源循環利用等角度，發展可持續的特色精準農業，目前寧夏、甘肅、新疆等多地已經引入了以色列的漫灌、滴灌及微灌技術［４］，取得了較好的效果。在西南及東南山區，受制于自然條件的限制，農業現代化程度較低，可以發展初級的綠色精準農業。

　　發展精準農業要循序漸進，分階段進行。首先，可以試驗、引進、示范一些區域，引進精準農業發展理念，制定精準農業發展的中長期規劃。在進一步引起精準農業的技術與設備，建立相應的示范區，摸索精準農業發展經驗。第二步可以將試驗示范的精準農業技術及經驗向全國有條件的地區推廣，重點區域是新疆生產建設兵團及黑龍江農墾區，這些地區農業發達，可以普及精準農業。第三步是建立特色的精準農業模式，注重智能化節水、節肥、除草及防治病蟲害等技術，積累經驗，為全國全面實施精準農業提供科學依據，有條件的地區可以進行產業化發展。同時，積極建立全國性的農田監測網絡，加快農業專家系統及咨詢決策系統建設，加強精準農業人才培育以及相應的法律法規建設等。

　　參考文獻

　　［１］周長．世界各國農業科技發展簡述［Ｊ］．世界農業，２０１３（１）：７８－８０，８７．

　　［２］巴青城．云南省溫室花卉精準灌溉系統的發展趨勢［Ｊ］．安徽農業科學，２０１３（３１）：１２４８０－１２４８２，１２４９２．

　　［３］宋喜斌．以色列節水農業對發展生態農業的啟示［Ｊ］．世界農業，２０１４（５）：５６－５８．

　　［４］電信智慧農業研究組．智慧農業：信息通信技術引領綠色發展［Ｍ］．北京：電子工業出版社，２０１３：１７５．

　　楊盛琴