摘要:摘要:從保證糧食安全、解決資源環境問題的角度闡述了我國發展精準農業的重要性,分析了當前我國精準農業發展需要關注的6個問題,即突破精準農業關鍵技術瓶頸、降低精準農業技術應用
摘要:從保證糧食安全、解決資源環境問題的角度闡述了我國發展精準農業的重要性,分析了當前我國精準農業發展需要關注的6個問題,即突破精準農業關鍵技術瓶頸、降低精準農業技術應用的門檻、緊密與當地農業主導產業結合、采用因地制宜的技術應用模式、采取高效靈活的技術推廣模式和制定精準農業技術標準。提出了今后我國精準農業發展倡議的重點為構建具有自主知識產權的精準農業技術體系、具有特色的精準技術應用體系、學科交叉的精準農業人才體系。
關鍵詞:精準農業;技術體系;關鍵問題;發展倡議
精準農業的發展現狀1994年,美國世界觀察研究所學者萊斯特·布朗(LesterBrown)撰文《誰來養活》(whowillfeedChina),認為因為耕地不斷減少和水資源短缺而導致糧食不能自給,對糧食的需求將會超出全世界所有糧食出口國的出口能力,進而將造成世界性的糧食危機,這篇文章在我國當時引起強烈反響。布朗當年的觀點雖然具有一定的片面性,但對我國起到了重要的警醒作用。事實上,的農業問題絕不僅僅是糧食安全問題,在用占世界9%的耕地養活了21%的人口,為世界糧食安全做出了巨大貢獻,但由于化肥、農藥大量不合理使用所導致的資源環境問題也越來越突出。1977-2005年,化肥用量直線增長了700%,但糧食產量卻緩慢增產,只有71%,養分效益持續下降,環境污染嚴重。在我國耕地資源日益減少、水資源嚴重短缺、人口不斷膨脹、需求快速增加、環境問題日益突出的大背景下,如何保證農業可持續發展和糧食安全,使農業產量及品質與農業投入同步增長,實現農業高產、優質、高效、生態、安全的協調發展目標,是我國今后相當長時期內農業必須面對和解決的重大問題。

2發展精準農業需要關注的問題
精準農業是因對象和需求而變換的系統,它不是一套可以硬性拷貝的工具,而是一種靈活的管理策略和與之相適應的技術。精準農業是一種思想理念和思維方式的變革,對精準農業的理解絕不能僅僅停留在對工具和方法的認識,更重要的是在掌握精準農業科學本質的前提下,在精準農業決策、設計、構建、運行、組織和管理的過程中,針對農業的實際問題,靈活運用多學科領域的專業知識,通過巧妙的構思與有效的實踐構建出有效的新系統。目前,精準農業技術在我國還沒有得到大規模廣泛應用,但只要有適合國情、滿足農業需求的技術產品,并采取適合當地農業特點的推廣措施,精準農業技術在生產實踐中將會得到很好的應用。目前,精準農業的發展需要解決以下幾方面的關鍵問題:
(1)突破精準農業關鍵技術瓶頸。目前精準農業信息獲取、決策和實施三個環節均有技術瓶頸的制約,如:在農業信息快速獲取方面,要加強生物物理學、生物數學、生物力學和光學的應用基礎研究,重點突破農作物形態、營養、水分和土壤氮、磷、鉀等營養元素無損快速測試傳感器,病蟲草害信息的定性定量識別技術;在精準農業決策方面,要研究農作物不同生長發育階段與土壤、氣象、管理措施的定量關系,為不同尺度的變量處方生成提供理論依據;在精準作業環節,重點解決適合小規模田塊和復雜地形的光機電一體化精準農業智能機械。
(2)降低精準農業技術應用的門檻。國外精準農業經過近20多年的研究,形成了很多商品化的技術產品,但主要是面向大規模農場作業需要,且產品價格昂貴,不適合目前的農業經濟水平和生產作業規模,要實現精準農業技術廣泛應用,必須降低精準農業技術應用的門檻,包括以下幾方面措施:①加速研究開發具有自主產權、適合國情的低成本技術產品,大幅度降低精準農業技術的應用成本,要讓用戶買得起用得上,改變人們對精準農業只能看不能做的態度;②把精準農業技術進行簡化,既不失精準農業科學理念,又要提高精準農業技術在生產實踐中的實用性和易用性,用簡單操作界面包裝復雜的技術過程,使用戶可以熟練地操作使用,做到簡約但不簡單。
(3)與當地農業主導產業緊密結合。當地的農業主導產業是發展的重點和熱點,是當地產業經濟的支柱,也是當地政府部門、企業、農民關心的焦點,能夠解決當地主導產業發展過程中問題的技術,必將成為其優先考慮的技術選擇。因此,精準農業技術必須與當地農業主導產業的發展緊密結合,突出解決主導產業發展的難題,只有這樣才能使精準農業技術得到社會的關注和大規模應用,彰顯其在發展現代農業的地位和作用。
3對我國精準農業發展倡議的思考
國際上精準農業經過多年的發展,精準播種、施肥、施藥、灌溉和收獲的技術體系已經形成,精準農業的技術思想已由大田作物生產,迅速拓展到林業、園藝、畜禽水產養殖業、農產品加工等領域,全世界每年有3~5次大型精準農業相關國際會議召開。精準農業已經成為21世紀合理利用農業資源、提高農業產量和品質、降低生產成本、保護農業生態環境以及提高農產品國際市場競爭力的現代農業前沿性領域。美國把精準農業已經納入到“數字地球”的發展倡議,日本、韓國也積極制定相應的發展計劃。隨著物聯網的發展,智慧農業的提出,精準農業將得到進一步發展。
今后我國精準農業發展倡議的重點是構建具有自主知識產權的精準農業的技術體系、建立具有特色的精準農業技術應用體系、培養和完善精準農業的人才體系。即:①面向農業高產、高效、優質、生態、安全的重大技術需求,重點突破精準農業農田信息采集、精準生產管理決策、變量智能農業裝備、精準農業技術集成等一批共性關鍵技術,開發精準農業重大技術、重大產品和重大系統,構建我國五大作物、設施農業、主要果樹、畜禽水產養殖等重點領域的精準作業系統,制定我國精準農業技術標準規范和效益評價指標體系,從而形成我國精準農業的技術體系(見圖1);②以保證我國糧食安全和重要農產品安全的區域產業布局為基礎,結合糧食豐產工程、商品糧基地建設、中低產田改造、現代農業產業技術體系建設等重大工程,科學規劃、合理布局,配套完善精準農業基礎設施,建立一批精準農業技術應用示范基地,不斷向農業生產進行技術轉移擴散,逐步形成我國的精準農業技術應用體系;③依托大學和科研機構建立精準農業研發基地,培養高層次的專業技術人才,建立和區域性的精準農業技術培訓中心,培養推廣隊伍,逐步形成精準農業科研、推廣和生產等不同層次的人才體系。
4精準農業的發展展望
保障食物安全和提高農業綜合生產能力迫切需要突破產業發展的技術“瓶頸”,人口增長、資源約束、人民生活質量提高也對農業生產能力提出了更高的要求。要確保農產品有效供給、提高品質和質量、保障農產品質量安全,必須依靠科技創新,大力發展現代農業。2007年一號文件“國務院關于積極發展現代農業扎實推進社會主義新農村建設的若干意見”中指出,要用現代物質條件裝備農業,用現代科學技術改造農業,用現代產業體系提升農業,用現代經營形式推進農業,用現代發展理念引領農業,用培養新型農民發展農業,提高農業水利化、機械化和信息化水平,提高土地產出率、資源利用率和農業勞動生產率,提高農業素質、效益和競爭力。農業部“農業科技發展規劃2006-2020”中提出,要在糧食主產區,針對水稻、玉米、小麥、大豆等不同作物和區域自然特點,將精細整地技術、精量選播技術、精確施肥技術、精準施藥技術、精量調水技術等進行組裝集成,構建五大作物精準農業技術示范體系,同時還要集成示范豬、雞、鴨、奶牛等主要畜禽精確飼養技術,構建環境控制、飼養工藝、飼料投放等精確飼養技術體系,充分反映了農業行業部門對精準農業技術的需求。精準農業是我國現代農業發展的客觀要求和必然選擇,是保證我國糧食安全、提高農業綜合生產能力的重大技術選擇。
目前,隨著精準農業技術的不斷創新發展,實施精準農業的技術成本已經大大下降。隨著我國農村經濟實力的不斷增強、農村土地的流轉和農業經營規模的不斷擴大,以及生產組織方式逐步由單家獨戶向農業合作社統一經營的轉變,精準農業技術廣泛應用時機將逐漸成熟。精準農業技術的應用和快速發展將成為我國農業科技革命的重要內容,使科學利用農業資源潛力的認識和農業生產管理的觀念產生深刻的變革,促進農業科技界突破傳統的以單學科研究為主的工作方式,通過多學科的融合和協調,將多種科技成果組裝集成,直接為農業生產服務。精準農業技術的廣泛應用,將全面提升我國農業生產信息化、農業裝備智能化和農業經營管理的現代化水平,對我國現代農業的發展具有重大意義,發展前景廣闊。
參考文獻
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趙春江