精細農業論文范文
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第1篇
一、發展節水灌溉的必要性
我國是世界上13個貧水國之一，人均水資源占有量只有世界人均水平的四分之一。而且時空分布很不均勻，南多北少，東多西少，夏秋多，冬春少。近年來隨著人口增加經濟發展和城市化水平的提高，水資源供需矛盾日益尖銳；農業干旱缺水和水資源短缺已成為經濟社會和經濟發展的重要制約因素，而且加劇了生態環境的惡化。按現狀用水量計，全國中等干旱缺水358億立方米。其中農業缺水300億立方米，20世紀90年代以來，我國農業年均受益面積達到2000萬公傾以上，全國660多個城市中有一半以下發生水危機，北方河流斷流的問題日益突出，缺水已從北方蔓延到南方的許多地區，由于地表水不足導致地下水超采，全國區域性地下水降落漏斗面積已達8.26立方公里。
我國農業灌溉用水量大，灌溉效率低下和用水浪費的問題普遍存在。目前全國灌溉水利用率約為43%，單方水糧食生成率只有10公斤左右，大大低于發達國家灌溉水利用率70-80%，單方水糧食生產率20公斤以上的水平。通過采用現代節水灌溉技術改造傳統灌溉農業，實現適時適量的"精細灌溉"，具有重要的現實意義和深遠的歷史意義。
二、節水灌溉的內涵意義
節水灌溉就是要改變千年以來人們澆地的傳統習慣，把澆地變為澆作物，按作物的最佳需水要求進行灌溉。
節水灌溉是用盡可能少的投入，取得盡可能多的農作物產出的一種灌溉模式。節水農業措施和節水灌溉措施，充分利用天然降雨和地面、地下水資源，提高水的利用率和利用效率，用最少的耗水量獲得最高的作物產量和產值。節水農業措施包括抗旱節水品種、秸稈覆蓋、少耕免耕、抗旱劑、保水劑等。在人們以往的印象中，節水灌溉就是發展低壓管道輸入、噴灌和微灌。由這些工程所控制的灌溉面積就是節水灌溉面積。其實這種看法是不夠全面的，節水灌溉的目的在于減少灌溉水源從渠首到農田被作物汲收利用的全過程中的無效損失，提高水的利用率的水分生產率。它包括節水灌溉技術、節水灌溉制度以及區域水資源合理配置等方面的內容，即包含有工程措施，也包含有農業的管理措施，可以把節水灌溉措施分為以下四個方面：
1、減少從水源到田間系統的滲漏和蒸發損失提高輸水系統的有效利用率，在自流灌區固定渠道采用砌石、現澆筑混凝土等進行防滲。
2、減少田間儲水損失主要是減少深層防漏，提高灌溉水進入田間后的有效利用程度。
3、采用先進灌溉技術減少作物蒸騰、棵間蒸發和深層滲漏等農田水分消耗。
4、優化作物灌溉制度減少作物的無效蒸騰灌溉用水采取優化調度，合理分配等管理措施，結合各種耕作栽培技術，盡量減少對農作物產量形成非關鍵期的水分蒸騰，以提高農作物水分的利用效率。
三、推廣節水灌溉技術，提高灌溉管理水平
從上世紀90年代開始，進一步將節水灌溉工程技術、農業技術和管理技術有機結合，形成配套技術，并大面積推廣田間灌溉科學用水技術，如小麥優化灌溉、水稻淺濕灌溉、膜上灌等。與此同時，以提高降水利用率為目標的旱地農業增產技術也得到大面積推廣應用。這些技術的大范圍推廣應用，使我國節水農業的發展提高到一個新水平。
"九五"期間，節水農業技術研究與示范曾首次被列為國家科技攻關項目，開展了噴、微灌設備的研制與改進、滴灌技術研究與示范、田間節水灌溉新技術研究，主要農作物節水高效灌溉制度的研究、節水灌溉與農業綜合技術研究、人工匯集雨水利用技術研究和灌溉系統配水關鍵技術研究等專題研究。隨著科學研究逐步走向深入，我國節水農業工程設備也得到迅速的發展，經過幾十年的研制和開發，特別是近幾年不斷引進國外先進技術及生產裝備，使節水農業工程設備在數量上和性能上都有很大提高。
目前我國推廣的節水灌溉技術有渠道防滲、管道輸水、噴灌、滴灌、膜上灌、膜下灌等多種形式，不同的地區宜采用的節水灌溉技術也不同，大、中型灌區適宜推廣渠道防滲技術，井灌區和小型灌區宜推廣低壓管道灌溉技術，經濟條件好的地方提倡采用噴灌技術，在果園、菜園及其它經濟作物種植區適合發展微、滴灌，西北干旱地區應推廣雨水集流、水窖滴灌技術，南方水稻產區則應推廣水稻節水灌溉技術，各地要根據其經濟發展水平，合理確定技術方案。
四、發展節水灌溉應該注意的幾個問題
節水灌溉是一項系統工作，綜合運用行政、技術經濟、宣傳教育和管理等各種手段，需要全社會的很多行業和部門協調一致，形成全力，共同做好節水灌溉工作。
第一、節水灌溉要以科學發展觀為指導與服務"三農"相結合，把發展節水灌溉，改善農業生產條件，促進農業結構調整和增加農民收入結合起來，建立完善的制度體系。當前首先制定科學的用水計劃，做到計劃用水，計量收費，節約獎勵。其次是做好節水灌溉的投入機制，規劃并搞好節水灌溉的工程建設和技術的投入等。三是制定相應的優惠改革策略。進一步調動灌區農民對節水灌溉的積極性，并按"誰投資、誰所有、誰管理、誰受益"的原則確定產權，充分調動農民建節水灌溉工程的積極性。第四建立制定適合當地實際情況的實施辦法，理順水費價格，分步到位。第五完善水費計量繳費的管理辦法，逐步引入用水戶參與管理機制，成立用水戶協會合作組織，充分發揮其主觀能動性。六是深化水利工程制改革。在灌區支渠以下推廣以用水戶參與為主的改革，建立以各種形式用水合作組織為主的管理體制，采用靈活多樣的經營方式和運行機制，從根本上解決灌區以下，小型農田水利工程無人維修養護，水費公開透明。層層搭車，用水矛盾問題。
第2篇
灰的建議。
之后，一直都有關于農田土壤和收獲量空間變異性研究的報導。八十年代以來，關于在農田中實施土壤肥力、植保和作物生產定位管理（SiteSpecificCropManagement）的技術研究受到廣泛的重視。世界著名廠商先后向市場提供了裝有空間定位和產量傳感器的現代谷物聯合收獲機，已可以在收獲過程中自動采集以12-15m2為單元的小區產量與對應地理坐標位置的數據，并進一步通過模糊聚類分析軟件自動生成農田內作物產量分布圖。多年的試驗實踐表明，田區內小區平均產量的最大差異可以超過100％。由于作物生產還受到氣候變異的影響，經連續多年對同一田區積累的數據表明，同一小區年際間的產量差異性也可能是十分明顯的。田區內產量上述明顯的時空分布差異性，顯示了農田資源利用存在的巨大潛力。現代農學技術與電子信息技術的發展，為定量獲取這些影響作物生長因素及最終收成的空間差異性信息，實施基于知識和現代科技的分布式調控，達到田區內資源潛力的均衡利用和獲取盡可能高的經濟產量成為可能。圖1是精細農作技術思想的示意圖。其實施過程可描述為：帶定位系統和產量傳感器的聯合收獲機每秒自動采集田間定位及對應小區平均產量數據通過計算機處理，生成作物產量分布圖根據田間地形、地貌、土壤肥力、墑情等參數的空間數據分布圖，作物生長發育模擬模型，投入、產出模擬模型，作物管理專家知識庫等建立作物管理輔助決策支持系統，并在決策者的參與下生成作物管理處方圖根據處方圖采用不同方法與手段或相應的處方農業機械按小區實施目標投入和精細農作管理。由圖1可以看出，這一技術思想是通過多次循環的實踐，來不斷改善農田資源環境，積累知識，逐步達到作物生產管理精細化的過程。由于大田作物生產受到眾多時空變化因素的影響，利用生產潛力的處方措施，還需要兼顧生產力、經濟性、環境后果的優化目標，因此，其技術思想并不是單純追求技術措施的“準確”。事實上，目前應用于獲取小區產量數據的空間尺度為12-15m2,獲取農田土壤信息的尺度大多還只可能精細到60m左右。在實際操作上，對獲取的空間信息還需要通過模糊聚類處理，生成技術上可行、經濟上合理的處方圖來指導處方農作，因而還談不到“精準”的操作。而且隨著技術的不斷進步，特別是農田土壤、作物苗情、病蟲草害信息實時快速采集技術的突破，農業處方操作也將愈益精細化。上述精細農作技術體系在許多發達國家的試驗和應用表明，可以顯著提高耕地的生產潛力，節約良種、化肥農藥和能源投入，獲得良好的經濟效益，受到農戶的歡迎。
“精細農作”是基于田間小區作物生長條件的空間差異性，為實現優化作物生產系統的目標而提出的。但工程支持技術的開發研究，對實現這一技術思想起著重要的作用。如：農田信息采集與處方農作的空間定位，需依靠全球衛星差分定位系統（DGPS）；地理空間信息管理和數據處理，需要應用地理信息系統(GIS)；未來大量地理空間數據的更新，需要遙感技術(RS)的支持；作物產量計量與小區產量圖的生成需要能按秒記錄收獲機累計產量和對應地理坐標位置的智能型收獲機械，以及計算機數據處理和產量圖自動生成軟件技術；田區空間變量信息的快速實時采集，需要研究基于新原理的傳感技術與信號處理技術；按小區實施自動處方農作、調控目標投入需要變量處方農業機械；制定科學的農作處方需要農學知識和計算機作物管理輔助決策支持系統的支持；作為一個能協調運作的智能化系統需要有高效的信息集成以及有關信息傳輸、標準化技術的研究等等。
迄今“精細農業”在發達國家也不過五、六年的應用試驗歷史，部分支持技術手段還不十分成熟，有待不斷研究完善，相關的應用基礎研究還比較薄弱。“精細農業”應用實踐可根據不同國家、不同地區的社會、經濟條件，圍繞提高生產、節本增效、保護環境的目標，采用不同的技術組裝方式，逐步提高作物生產管理的科學化與精細化水平。其中，獲取農田小區產量空間分布的差異性信息是實踐“精細農作”的基礎。有了小區產量分布圖，農戶既可以根據自己的經驗知識，分析小區產量差異的原因，選擇經濟適用的對策，在現實可行條件下采取適當措施實施調控；也可以根據技術經濟發展的條件，利用先進的科技手段或智能化變量處方農業機械實現生產過程的自動調控。
“精細農業”研究的革命性的意義是提出了一種經營現代農業的新技術思想并付諸于實踐，發展前景已在國際上具有廣泛的共識。1998.1美國副總統戈爾第一次提出要建立以1米分辯率的“數字地球”的概念，在地理信息學術界引起了廣泛的反響，它為認識世界科技進步對未來人類生存方式的影響提出了全新的觀念。“精細農業”的實踐將在下一世紀開發“數字地球”的實踐中占有十分重要的地位。我國農業仍處于傳統農業向現代農業轉化的歷史過程中，全面實踐這一新技術體系的路程還很遙遠。但啟動這一新技術的示范與實踐研究，將有利與推動實現我國農業生產知識化與信息化進程，改變傳統技術思想，追蹤科技進步，有利于推動基于信息和知識的農用先進支持技術產品制造業、服務業的發展。在“精細農業”技術體系的實踐中，也將可開發出一系列適用新技術產品。
第3篇
關鍵詞：精細農業信息技術衛星定位系統
0引言
在過去的半個世紀中，隨著生物遺傳育種技術的進步,耕地面積的擴大,化學肥料及農藥的大量使用，世界農業取得了長足發展。但這種農業增長模式也同時帶來了水土流失、生態環境惡化、水資源浪費、生物多樣性遭到破壞等一系列問題。為了解決這些問題，“精細農業”的概念和技術應運而生。
1精細農業的含義
“精細農業”的核心指導思想就是要利用現代地球空間信息技術獲取農田內影響作物的生長和產量的各種因素的時空差異，避免因對農田的盲目投入所造成的浪費和過量施肥施藥造成的環境污染。具體而言，就是利用衛星定位系統對采集的農田信息進行空間定位；利用遙感技術獲取農田小區內作物生長環境、生長狀況和空間變異的大量時空變化信息；利用地理信息系統建立農田土地管理、自然條件(土壤、地形、地貌、水分條件等)、作物產量的空間分布等的空間數據庫，并對作物苗情、病蟲害、墑情的發生發展趨勢進行分析模擬，為分析農田內自然條件、資源有效利用狀況、作物產量的時空差異性和實施調控提供處方信息；在獲取上述信息的基礎上，利用作物生產管理輔助決策支持系統對生產過程進行調控，合理地進行施肥、灌溉、施藥、除草等耕作措施,以達到對田區內資源潛力的均衡利用和獲取盡可能高的產量。
2精細農業技術組成
2.1數據采集技術
“精細農業”技術是通過產量測量、作物監測以及土壤采樣等方法來獲取數據，以便了解整個田塊的作物生長環境的空間變異特性。
2.1.1產量數據采集帶定位系統和產量測量的谷物聯合收割機在收獲的同時，每隔1.2秒記錄當地的產量，記錄數據以文本形式（經度、緯度、產量和谷物含水量）存儲在磁卡中，然后讀入計算機進行處理。影響產量精度的主要原因是GPS（或DGPS）定位精度、產量傳感器的測量精度、實際割幅和前進速度的準確性。
2.1.2土壤數據采集土壤信息一般包括土壤含水量、土壤肥力、SOM、PH、土壤壓實、耕作層深度等。利用GPS在田間定位，采集土樣。由于采集的土樣一般還要送到實驗室處理分析，耗資費時，成為實施“精細農業”技術實踐的瓶頸。
2.1.3苗情、病蟲草害數據采集利用機載GPS或人工攜帶GPS，在田間行走中隨時可定位，記錄位置，并記錄作物長勢或病蟲草害的分布情況。
2.2數據分析一般采集的數據都是以文本表形式表示，需要利用一些數學方法進行處理，生成分布圖。未來的發展趨勢是數據采集和數據分析統一起來，將田間觀測者的地理位置和田間觀測數據，通過便攜PC和天線發往辦公室PC，利用軟件自動生成田間數據分布圖。
2.3決策分析“精細農業”技術是根據田間采集到的不均衡空間分布數據及有關作物其它信息，經過決策分析，來控制投入方式和施用量。決策分析是“精細農業”的核心，直接影響“精細農業”技術的實踐效果。GIS用于描述農田空間上的差異性，而作物生長模擬技術用來描述某一位置上特定生長環境下的生長狀態。只有將GIS與模擬技術緊密地結合在一起，才能制定出切實可行的決策方案。
2.4控制實施“精細農業”技術的目的是科學管理田間小區，降低投入，提高生產效率。作為支持“精細農業”技術的農業機械設備，除了帶有定位系統和產量測量的聯合收割機外，按處方圖進行作業的農業機械還有：帶有定位系統和處方圖讀入設備，控制播深和播量的谷物精密播種機；控制施肥量的施肥機；控制劑量的噴藥機；控制噴水量的噴灌機；控制耕深的翻耕機等。例如，當駕駛拖拉機在田間噴施農藥時，駕駛室中安裝的監視器顯示噴藥處方圖和拖拉機所在的位置。駕駛員監視行走軌跡的同時，數據處理器根據處方圖上的噴藥量，隨時向噴藥機下達命令，控制噴灑。
3精細農業技術的應用
3.1“精細農業”具有以下優點：
3.1.1提高收益按照土壤特性、作物需求，實施灌溉、施肥、播種和病蟲草害防治，即能降低用水、肥料、種子、農藥的投入，也能增加作物產量。
3.1.2保護環境根據農田作物定點需求，控制化學物品的施用量，即能降低土壤、地下水、作物品質的污染，也能保護生態環境。
3.1.3提高作物產量和質量根據作物的實際需求，即能避免因過量施用化肥、農藥、水帶來的副作用，造成作物減產，品質下降，也能改善因缺少養分造成的減產和降低作物品質。超級秘書網：
3.2需要滿足的條件
3.2.1農田大小農田大小的概念主要取決于外部環境。不同國家，適于“精細農業”技術實踐的農田大小不一樣。一般需要一個全面的經濟分析，可以計算出一個國家適于“精細農業”技術實踐的最小農田范圍。
3.2.2農機化程度農田可大可小，但是，農業作業若不是機械化，“精細農業”就無法實施。如聯合收割機、播種機、施肥機、噴藥機、噴灌機等。另外，還需要GIS、GPS（DGPS）；信息采集、分析設備；隨農業機械配備的定位系統、控制設備、監測設備等。總之，機械化、自動化程度越高，越利于實施“精細農業”技術實踐。
