精準農業中國試水

精準農業發源于美國。海灣戰爭后GPS技術的民用化，使得它在許多國民經濟領域的應用研究獲得迅速發展，使得精準農業的技術體系廣泛運用于生產實踐成為可能。1993-1994年，精準農業技術思想首先在美國明尼蘇達州的兩個農場進行試驗。結果用GPS指導施肥的產量比傳統平衡施肥的產量提高30%左右，而且減少了化肥施用總量，經濟效益大大提高。精準農業的試驗成功，使得其技術思想得到了廣泛發展。

精細農業精準管理

中國農業素有精耕細作的傳統，但這不是以信息技術為支持的精準農業。精準農業（Precisionfarming）是指對作物管理方法而言的，是“精耕細作”的傳統農業在現代信息社會的延伸。

中國農業能夠以不足世界7%的耕地養活世界四分之一的人口，曾經靠的就是精耕細作。毛澤東說：“我看中國就是靠精耕細作吃飯”。 中國農業走上精耕細作的道路是歷史的選擇，也是歷史的必然，這種選擇和必然經過世世代代的傳承，已變成中國農民的一種自覺自愿的行動，他們在長期的生產實踐中，從正反兩個方面的經驗教訓中，得出了“惰者釜之，勤者鍾之”的道理。明末沈氏在總結農業生產的經驗時指出，“凡種田總不出‘糞多力勤’四字”（《補農書·卷上·沈氏農書》）。自從春秋戰國時期開始，中國人就在積極擴大耕地面積的同時，通過精耕細作，通過“深其耕而熟耨之”（《莊子·則陽》引長梧封人語），努力挖掘土地的生產能力，所謂“盡地力”，提高單位面積產量，來滿足日益增長的人口的需要。與此同時還通過施肥改土來維持和增進地力，正式通過精耕細作和多糞肥田，使中國的土地在經歷了幾千年的耕作之后，并沒有出現地力衰竭或漸減的跡象。這也是中華文明之所以能夠綿綿5000年而不輟，屹立于世界民族之林的原因之一。有一種觀點認為，羅馬帝國的衰亡，就是由于地力的耗竭。

然而，傳統的精耕細作并非白玉無瑕，其中最突出的一點就是它在提高單位面積產量的同時，也極大地增加了農民的勞動強度。明末來華耶穌會士利瑪竇（matteo ricci）說：“中國的這類莊稼一年兩收并有時一年三收，這不僅因為土地肥沃，氣候溫和，而且在很大程度上更是由于人民勤勞的緣故。”（[意大利]利瑪竇.利瑪竇中國札記.何高濟等譯.北京：中華書局，1983年10頁）但土地生產率的提高并不等于勞動生產率的提高。中國農民的勤勞是世界有名的，但效率也是最低的，“他夜以繼日的工作，不管下雪下雨，甚至連七歲的小孩、八十的老母，六個月的驢和三十九齡的牛的最后一丁點力也用上了，但也僅能糊口度日”（R. Feng， Agriculture， Symposium on Chinese Culture， edited by Sophia H. Chen Zen， Shanghai: China Institute of Pacific Relations，1931， P. 224. ）。從這個意義上來說，推廣精準農業在減輕農民的勞動強度，提高勞動效率，增加效益上是有積極作用的。

精準農業是當今世界農業發展的新潮流，是由信息技術支持的根據空間變異，定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統，其基本涵義是根據作物生長的土壤性狀，調節對作物的投入，即一方面查清田塊內部的土壤性狀與生產力空間變異；另一方面確定農作物的生產目標，進行定位的“系統診斷、優化配方、技術組裝、科學管理”，調動土壤生產力，以最少的或最節省的投入達到同等收入或更高的收入，并改善環境，高效地利用各類農業資源，取得經濟效益和環境效益。精準農業由十個系統組成，即全球定位系統、農田信息采集系統、農田遙感監測系統、農田地理信息系統、農業專家系統、智能化農機具系統、環境監測系統、系統集成、網絡化管理系統和培訓系統。其核心是建立一個完善的農田地理信息系統（GIS），可以說是信息技術與農業生產全面結合的一種新型農業。精準農業并不過分強調高產，而主要強調效益。相對于傳統的、粗放的、落后的農業而言是一項集農業、水利、農機、化工等多個行業于一體的系統工程，也是設施農業、兩高一優農業、創匯農業、精細農業以及農業產業化的延伸和發展。它將農業帶入數字和信息時代，是21世紀農業的重要發展方向。

精準農業綠色生產

目前世界精準農業的生產實踐已涉及到施肥、精量播種、作物病蟲害防治、雜草清除和水份管理等有關領域，其中以土壤養份管理和施肥技術方面最為成熟。

精準農業的具體內容分以下三方面：一是農業規劃布局精準。農業項目的安排及分布與資源稟賦特點恰好吻合；二是農業生產投入精準。農業生產投入量、投入時間、投入方式等與每平方厘米的土地狀況及每個生物的個體生長狀況恰好吻合；三是農業產出精準。農業產出量、產出結構、產出時間等與市場需求狀況恰好吻合。通過這些方面的精準化，使農業自然資源、經濟資源、市場資源、社會資源等得到最有效、最佳的利用。

實施精準農業技術的好處顯而易見。首先，它能最有效地提高資源利用率。合理地利用每寸土地，充分發掘每一生物個體的生產潛能，充分利用每一單位生產資料的使用價值，達到地盡其力、物盡其用的程度。其次，它能最有效地降低生產成本。由于它的布局和選項最適合資源特點，最充分地發揮資源優勢，最有效地使用生產資料，結構合理、規模最佳，所以單位生產成本能降到最低水平。第三，它也能最有效地節約流通費用。由于講究經營規模、交易方式和供求時空對接等，所以運輸費用，交易費用和倉貯費用等都會最大限度地降低。第四，它能最有效地提高產品質量。由于生產投入過程的精準，保證了生物的最佳的生長發育狀態，從而保證了生物產品的最佳質量狀態。第五，它有利于實現農業的可持續發展。由于農業的布局、規劃、投入、產出等都能精確可控，在此基礎上賦予生態平衡和可持續發展原則，便可使農業進人可持續發展的長期軌道。精準農業成為經濟和環境協調發展的典范。

精準農業中國試水

精準農業已成為當今發達國家合理利用農業資源、改善生態環境和農業可持續發展的前沿性熱點領域，但其深層意義已遠遠超出了其技術系統應用發展本身，它所引發的思維方式和農作物生產經營理念和模式上的變革都將是長遠而深刻的。應該指出，在中國實施精準農業要比美國、西歐國家復雜得多，難度也大得多，這是由于中國農田類型多樣，農業基礎薄弱，農村貧困，在相當長的時期內仍然是小農經濟占主導成分。因此，實施精準農業、實現農業信息化在科學上、技術上和農業基礎建設上需要做出更大努力，付出更多的代價，以探索一條適合中國特點的發展道路。

首先，應在農業規模化經營地區選點建立以農田地理信息系統、全球定位系統、遙感系統為核心技術的精準農業試驗示范區。應用農田地理信息系統收集整理現有資料，逐漸建立起以土壤養分管理和施肥為主體的信息系統。同時，引進全球定位系統技術，改進現有施肥機具。

其次，針對我國家庭聯產承包分散經營的體制，在主要農業自然經濟區選點研究不同生產條件下土壤養分狀況、變化規律和變異情況，研究不同種植制度下土壤和植物體系內各種養分的循環規律和變化特征。研究形成適用于當地條件的土壤養分地理信息系統，對農田系統中各種養分遷移規律、土壤中各養分狀況和變化特征進行圖形化描述和信息化管理。在此基礎上，以縣或鄉為單位，建立適合當地生產條件的區域性土壤養分信息系統和養分信息化動態管理模式，分區指導當地的養分管理和肥料合理施用，逐步建立起適合小規模分散經營體制下的精準農業養分信息化管理模式。

第三，是在宏觀上，逐步建立全國性的土壤肥力和肥料信息系統，以縣為單位收集土壤類型、土壤肥力、肥料使用、作物類型及產量等有關信息，建立包括全國各縣的土壤肥力與養分資源信息系統，將分散的數據收集整理，隨時了解全國肥力狀況和施肥變化的特征，為國家主管決策部門服務。

最后，在上述規模化和家庭承包分散經營試驗區內，組織土肥、植保、栽培、農機等各領域專家的聯合攻關，將精準農業從養分管理逐漸擴展到其他領域，最終形成按照當地條件精細準確調整各項土壤和作物管理措施的精準農業技術體系。

精準農業是“量”和“度”兩個要素的矛盾統一，是“量”和“度”的相互制約。在播種、施肥、灌溉、收獲、干燥等作業環節，不僅要求機械設施的高新精，而且要求其運作管理尺度的精而準。精準農業系統工程正是多項農業生產要素的生產率的最大發揮和最佳組合運作，目的是最大限度、最高速度提高農業現實生產力，實現優質、高產、低耗和環保的可持續發展農業。實質是最大限度地提高科技投入和科學運作對農業增長的貢獻率。

世紀之交，面對知識經濟的時代浪潮，世界各國之間的經濟競爭，實質上是科技競爭，最終是人才競爭將更趨激烈。農業是國民經濟的基礎，“民以食為天，國以農為本”，對中國這樣一個農業大國和人口大國，既提出了嚴峻的挑戰，又提供了難得的機遇，機遇大于挑戰。發展精準農業可以把知識、技術作為資本來發展經濟，知識和技術已成為生產要素中的一個重要組成部分，這也正是知識經濟最顯著的一個特征。從面向21世紀的未來農業發展看，中國農業的現代化必須與信息化同步。中國特色的精準農業之路是一個既立足于現實又遠瞻于未來的科技興農的宏偉藍圖，實質是在盡快普及常規農業技術的基礎上，加大對高新適用農業技術的推廣示范力度和加速其進程，打破我國人多地少的農業發展瓶頸，走農業走可持續發展之路，以便早日實現我國的農業現代化。

(元 帥）