摘要：本研究通過對在精準農業推廣與應用領域已經取得一定成效，并處于國際領先地位的美國、加拿大相關政府機構、科研院所和大型農場的精準農業發展狀況的實地調研，以及對精準農業的發展現狀和實施中所遇到問題的分析，以期借鑒發達精準農業發展的實踐經驗，提出對精準農業發展的相關建議。研究發現，美國和加拿大的精準農業正處于蓬勃發展時期，表現出較強的發展活力。而的精準農業發展尚存在很多薄弱環節，需要在政策上鼓勵和支持精準農業的發展。促進精準農業發展是未來發展方向，需要盡早謀劃全國精準農業發展之策，點面結合、研究與推廣結合，實現精準農業的發展壯大。

　　關鍵詞：精準農業;實踐;發達;建議

　　隨著城鎮化的發展，務農人員逐漸減少，“誰來種田”的問題越來越突出。同時，新型經營主體不斷涌現，產業化農場的經營規模逐步擴大，農業帶來的環境壓力日趨增大，農業發展面臨著諸多嚴峻考驗。在國外，美國、加拿大等發達也曾經歷過類似階段，并在發展現代農業的過程中，不斷探索出了精準農業的管理和發展模式，現已得到較大范圍的推廣應用。與傳統農業的粗放式管理相比，精準農業作為現代農業的一種生產形式，更強調高新技術與農業生產結合，更加注重利用全球定位系統(GPS)、遙感技術和計算機技術，更加追求投入“精細”、管理“精準”、產出“精確”，促進農業發展穩定可控。當前，對于精準農業的內涵和外延、主要應用模式的認識尚不統一，相關政策的制定尚缺乏足夠的實踐支持。本文通過對美國、加拿大相關政府機構、科研院所和大型農場的精準農業發展狀況的實地調研，總結其精準農業發展實踐經驗，并結合發展現狀，提出對精準農業發展的相關建議。

　　1美國、加拿大精準農業發展情況

　　美國和加拿大農業走過了傳統農業到現代農業的歷程，并展現出精準農業、生態農業等不同表現形式。其中，精準農業隨著現代信息技術的廣泛應用不斷發展壯大。兩國農業部門均認為，精準農業作為現代農業的類型之一，是未來農業的發展方向，今后發展的空間無限、前景廣闊。

　　1.1精準農業應用范圍廣泛，精準管理、播種施藥施肥和作業3個環節尤為突出

　　目前，精準農業技術已應用到美國和加拿大農業發展的多個領域，通過現代信息技術、生物技術、工程技術等一系列高新技術在農業領域的廣泛應用，使得在精量播種、變量施肥、精準用藥、有效灌溉、無人操作等各個環節都有精準農業技術應用，種植養殖生產、生態資源環保等各個方面都能夠使用到精準農業技術。美國農業部自然保護局認為，精準農業集中體現為5個方面的內容，即精準制導(PrecisionGuidance)、精準變量施肥施藥(Preci-sionPesticideApplication&BoomSectionCon-trol)、精準變量播種(PrecisionVariableRateSee-ding)、大數據(BidData-DataAggregation)、精準營養素應用(PrecisionNutrientApplication)。每個方面都有詳細的精準控制要求，比如精準制導方面，通過把農田分為若干個地塊，進行精準控制用種、藥、肥等要素。地塊越小，精準度越高(最低可精確到每平方米)。每個地塊上，通過GPS繪制形成包括土壤肥力、海拔高度等不同維度的地面數據圖，作為播種、施肥的依據。比如，根據不同肥力，通過變量播種，每英畝(1英畝≈0.405hm2)的玉米播種量可以在2萬～3萬粒進行調節。加拿大精準農業也有類似應用，在精準農業機械作業的基礎上，通過精準氮肥施用(根據土壤和季節變化適時施肥)，可減少過量氮肥施用而不會降低產量，該技術在魁北克省可降低24%的氮肥施用量;采用變量灌溉(VRI)技術，根據農田需求適時進行調控灌溉量，用水效率可提高26%。

　　1.2精準農業支撐要素較多，信息技術、現代農機裝備等的應用必不可少

　　精準農業的順利實施，涉及現代生物、信息、機械、工程、化工等多種要素，既要采用傳統生物技術，又要融入信息技術、現代農機裝備，實現定位、定時、定量作業。從美國精準農業發展歷程看，正是信息技術的突飛猛進，大數據的梳理分析，推動了精準農業的迅速應用。根據普渡大學2015年第17次全美國精準農業相關技術應用情況調研報告：GPS導航/自動控制技術和精準農業服務技術已分別被83%和82%的被訪者應用，這兩項技術的應用在過去十幾年呈現出迅速增長的趨勢，基于GPS的噴藥控制使用達到74%，GPS導航/人工控制達到63%，衛星/航空影像的應用達到51%。當然，無論是數據的采集，還是作業的執行，都離不開現代農機裝備的應用。比如在聯合收割機上配置計算機、產量監視器和GPS接收機，就構成了作物產量監視系統。對不同的農作物需配備不同的監視器，如監視玉米產量的監視器。當收割玉米時，監視器記錄下一株玉米所收穗數和產量，同時GPS接收機記錄下收割該株玉米所處位置，通過計算機最終繪制出一幅關于每塊土地的產量分布圖。

　　2精準農業存在的薄弱環節

　　相對于美國、加拿大精準農業技術的推廣應用，精準農業作為一項新生技術，雖然20世紀90年代中后期國內也開始有了應用研究，并在近年來呈現快速發展態勢，但總體仍處于起步階段，在以下3個方面仍然面臨一些問題。

　　2.1科技研發陸續展開，轉化應用相對欠缺

　　早在20世紀90年代，即開始精準農業的應用研究，近年來，科學院、農業科學院、農業大學等科研單位的精準農業研究取得了積極進展。在遙感技術應用方面，已成為遙感技術大國，在農業監測、作物估產、資源規劃方面已有廣泛的應用。但在技術應用方面與國外發達相比，精準農業技術仍存在一定差距。在相關農田信息的采集和處理系統、專家咨詢與決策系統、環境監測系統、網絡信息系統、現代生物工程等基礎性的軟硬件設施方面還很不健全，缺乏高效的信息發布、傳輸方式。相對于美國、加拿大的大規模應用，的精準農業研發才剛剛開始，技術轉化程度仍然不高。目前，國內所用精準農業設備的核心部件、設備幾乎全部為國外品牌。從國外精準農業的生產實踐來看，一些發達已形成高新技術和農業結合的新興產業且發展迅速，今后對精準農業管理方式的研究和應用步伐需要繼續加快，結合的國情探索建立具有特色的精準農業運用方法已成當務之急。

　　2.2溫室和養殖發展較快，大田應用較慢精準農業

　　可應用于種植、養殖等不同領域。美國非常關注養殖業的精準農業發展。近年來，精準農業在養殖業上也取得了不小的成就，自動控溫(光)、自動投料、自動投水、自動監測等技術都有廣泛應用，從而提高了勞動生產率，進而提高了畜禽成活率和經濟效益。加拿大尼亞加拉農業環境科研創新研究所的溫室大棚利用電子信息技術實現精準播種和施肥、自動控溫(光)、自動微灌、自動監測病蟲害等，與大部分地區先進的溫室技術相近。但不可否認的是，大田作物應用精準農業技術的程度仍然不高，主要是因為農田類型多樣，旱、瘠、鹽堿地較多，整體上農業生產自然條件較差。大型農業機械，如聯合收割機、施肥機械等在以農戶為單位的小塊耕地上無法實施生產。

　　2.3點上應用逐步推進，面上推廣相對不足

　　從各地的實踐看，精準農業在局部地區進行了一些探索，并在北京、上海、黑龍江、山東等地取得了可喜成果。為了探索有特色的精準農業之路，農業信息化工程技術中心于1999年在北京小湯山建立了精準農業示范基地，成為各地參觀學習的一個窗口。但與美國、加拿大精準農業大量應用相比，這些點上的應用仍顯量少，對面上推廣應用的帶動作用不足。究其原因，一方面，由于農村基礎軟硬件設施很不健全，難以滿足精準農業的相關要求。另一方面，也是因為農業缺乏高學歷的專業技術人才，而操作精準農業技術設備要求擁有豐富專業知識的技術人員。

　　3建議通過對美國、加拿大實施精準農業的相關機構

　　實地調研，結合現代農業發展實際，筆者認為，促進精準農業發展是未來發展方向，在當前農業供給側改革過程中，需要盡早謀劃全國精準農業發展之策，點面結合、研究與推廣應用結合，實現精準農業的發展壯大。基于此，筆者提出以下建議。

　　3.1組建精準農業研究聯盟

　　立足于引進國際精準農業先進技術，整合國內各有關精準農業研究力量，借鑒農業科技聯盟的做法，通過組建研究聯盟的方式，圍繞探索精準農業技術，按照“面向市場、平等自愿、風險共擔、利益共享”原則，構建精準農業研究的利益機制、責任機制、信用機制以及資源整合、開放共享機制，共同探索精準農業技術。美國、加拿大等發達對精準農業已有幾十年的研究和應用基礎，建議在中美、中加等的雙邊合作機制下，納入精準農業科技合作內容，加快精準農業研發進程。

　　3.2鼓勵建設精準農業展示中心

　　著眼于搭建精準農業設施與技術展示平臺，形成永不落幕的展覽會，在現代農業示范區等有條件的地區建設國內外精準農業裝備的展示基地，將盡可能多的資源整合到展示平臺上，建立通往政府、產業、高校及研究機構、農民等的廣泛渠道和接口，使各類精準農業裝備和技術同臺競爭，促進政府、服務中介與創新企業之間的良性互動。

　　3.3開展精準農業試點

　　針對精準農業不同領域的發展規律，通過分門別類開展試點，采用公私合營(PPP)等方式，探索政府投資與社會資本合作的實現路徑，建議在現代農業示范區的選定區域，探索建立國際精準農業示范區，與國際精準農業的技術服務商、裝備供應商開展合作，展示成熟的精準農業成效，通過在點上創新，探索面上推廣應用的實現路徑，為豐富特色農業現代化道路做出貢獻。

　　參考文獻

　　李忠武，王宏，2001.精準農業及其在我國的研究應用[J].地理科學，6(6)：564-569.

　　董力偉，2014.我國精準農業的發展現狀[J].數字通信世界(2)：52-54.

　　劉堅，吳為勝，2017.大田自動施肥數字化管理系統設計開發[J].農機化研究，39(10)：233-235.

　　王樹德，2004.我國實施大田精確種植農業的瓶頸問題及倡議對策[J].經濟師(6)：165-166.

　　ZHANGN，WANGM，WANGN，2002.Precisionagricul-ture-aworldwideoverview.[J].Computers&Electron-icsinAgriculture，36(2)：113-132.

　　MCBRATNEYA，WHELANB，ANCEVT，etal.，2005.

　　Futuredirectionsofprecisionagriculture[J].PrecisionAgri-culture，6(1)：7-23.

　　張輝1張永江2楊易3