精细农业的技术组织、决策分析及在我国的应用实践 |
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在垦区农场或大面积作物生产平原地区建立“精细农业”技术体系试验示范工程，充分利用该地农业规模化经营和先进的技术装备优势，实现现代信息技术与农业工程技术集成应用。其基本过程是：带DGPS和产量测量的谷物联合收割机在田间定位和自动采集对应小区的平均产量数据，并利用计算机处理，生成作物产量分布图；定位采集土壤肥力、墒情、病虫草害分布、作物长势，并利用计算机处理，生成作物生长的空间差异分布图；利用GIS的空间决策分析和作物生长模拟模型，建立作物管理辅助决策支持系统，并在决策者的参与下生成作物管理处方图；实施按处方图控制农业机械进行田间作业，如带DGPS和处方图读入设备，可调节播量和播深的谷物精密播种机、可调节施肥量的定位施肥机和喷药机、可控制喷水量的定位喷灌机等。通过“精细农业”示范工程，不但能够带动相关产业发展，而且还能够因地制宜地推动应用规模和范围，逐步在较大面积和范围内实现农业高产、优质、低耗、高效生产。 3 远景与讨论 1) 目前，由于遥感（RS）技术应用于“精细农业”的主要限制因素是空间分辨率太低。随着RS技术的迅速发展，分辨率的不断提高，必将成为“精细农业”技术中获取田间信息的重要来源。RS获取的是作物生长过程中的时间序列图象，提供的是农田土壤和作物生长的空间反映光谱，通过DGPS地面测量，寻找光谱与实地测量值之间的关系，推断农田土壤和作物生长的时空变异性。另外，在作物生长季节，由于RS定期获取土壤和作物生长的基本数据，可用于修正作物生长模拟模型，使作物生长模拟模型更加有效的反映作物生长规律，从而更好地服务于“精细农业”技术实践。 2) 如果说今天实施“精细农业”技术的主要动力是出于经济效益考虑，那么，环境问题将是未来的发展动力。“精细农业”的目标是提高耕地资源的产量潜力，实施合理投入，科学管理，谋求作物生产最好的经济效益。其中，尤以减少化肥和农药的投入引起特别重视。传统的以整块农田平均施用化肥和农田内土壤养分时空需求、平均施用农药与病虫草害时空变化的明显差异相矛盾。既不能保证作物生产潜力的充分发挥，也会导致过量施用造成的生产成本增长、农田和地下水资源污染、农产品品质下降的严重后果。九十年代后期，欧盟大多数国家都实施了限制使用化肥和农药的立法，规定到2000年，要减少农业化学品施用量50％，并开始征收高效农业化学品使用税，这更刺激了寻求新的科学调控农业投入，降低作物生产成本的迫切需求。 |
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