淺析精確農業與農業機械化

梁建輝

(遼寧省凌源市農機化技術推廣站，凌源122500）

愈來愈多的技術開發和試驗研究成果見諸于學術刊物，基于資源、環境、農業利潤及農產品市場競爭問題受到關注。可以看出，精確農業技術在今后的農業中應用將越來越廣泛，其研究與應用也將引發電子信息高新技術集成應用于農業系統，實踐農業可持續發展的科技革命。

對于 “精確農業”技術的研究，其意義將遠遠超出其技術系統應用發展本身，它提供的技術思想和改造客觀世界的認識思維，其影響將是更為深遠的。目前，人們在認識與利用自然資源時，仍基于傳統技術的基礎上，由工業社會向信息社會的轉變，信息科學技術成果為國民經濟各行各業提供了先進的物質技術支持，使得各行各業未來技術的進步將更依賴于知識來提高生產力。例如，目前的衛星、航天技術，不僅帶動了計算技術，無線電導航、遙控、遠程精密測量、材料、能源、制造工藝等一系列科學技術的發展，大大豐富了人類認識宇宙空間世界的奧秘，更新了科學思維的方式。 “精確農業”技術的研究應用，并不是一種新技術應用理論問題的探索，而是研究將信息高新技術領域逐步形成并廣泛應用的成果向農業領域應用的技術轉移。它需要以現代農業科學技術為基礎，通過有關多學科領域科技成果的組裝集成，以實現農業大面積高產、高效、低成本生產和優化資源環境綜合效益的目標。

1 實施“精確農業”技術思想的實踐

在20世紀70年代的后期，就出現了 “精確農業”技術思想，并已經在發達國家開始應用，其中成功的案例有在奶牛管理系統中的編號自動識別應用。眾所周知的根據奶牛產奶量定量配料集成電子信息系統，已在歐美各國農場普及應用，其基本組成包括:

1.1 奶牛編號自動識別系統

奶牛編號自動識別器的技術原理是在自動化信息管理的基礎上的改進，在20世紀70年代中期開始制作商品化的產品。最初，推廣應用的奶牛編號自動識別器，就是小型的、密封的、無線的信號轉發器，可以長期掛在奶牛的脖子上。由一個固定的信號發生源，經過天線發射出一些頻率不同的高頻電磁波；然后對扭脖子上過的信號轉發器進行調控，只允許其接收兩種頻率，并做出響應，從而通過轉發振蕩器可以提供給轉發器功率，使轉發振蕩器先后發出兩個固定頻率的時序信號被接收機接收，經過解碼，判別出牛的編號。這類轉發器來自80年代初，即已經在歐美推廣使用。90年代，一種直徑約2cm、厚度0.8cm、重不到10g左右的信號轉發器已進入市場，這種可以永久性地植入牛、豬耳朵下，接收信號的距離在60cm以內。還有可以植入皮下的更微型的信號轉發器，可以通過注射器注入。這種廉價的編碼信號轉發器可在牛，豬出生后即植入體內，可以將其整個生長、養殖、直至銷售過程中信息都會錄入自動信息管理的系統。

牲畜編號自動識別器，首先在奶牛場根據產奶量白動配給精飼料系統中獲得良好的技術經濟效果。

1.2 奶牛牛群管理信息系統應用

由于奶牛產業基本屬于工廠生產，技術難度較田間作物的生產系統小很多。但奶牛場管理信息系統的成功實踐和比較廣泛的應用，已顯示了信息技術為人類經濟利用農業系統生產潛力的效果。近20年已逐步成熟并開始推廣應用上述集成技術系統，并積極開拓應用的領域。如:機器視覺技術的實用化，促進了奶牛場擠奶過程中自控機械手的應用；機器視覺與圖像信息處理技術在動物行為監視、奶牛品種選育中的體型線性評定、動物體重評估、動物多媒體管理信息庫建立方面已經取得了具有應用價值的成果。

作物生產系統涉及多種土壤環境參數、氣象、雜草、病蟲害防治、工程系統、經濟、環境、法律等諸多復雜問題。GPS系統的民用化，其系統技術是進入20世紀90年代才開始發展起來的農業高新技術應用領域。

2 有關“精確農業”的啟示

農業活動涉及廣闊的地域空間和生態條件，存在明顯的空間差異，GPS將為實踐農業耕地資源的科學利用與經營提供全新的技術思想，它提示了農業耕地資源蘊藏著巨大的開發利用潛力。信息科技在農業領域應用的這一新發展，值得農業科技領導部門的重視，通過拓寬有關農業資源有效利用，作物栽培管理，新型農業機械和農業經營管理決策研究，實現多種科技成果的集成組裝應用，將可大大提高農業生產力水平。

“精確農業”是一種集成技術對我國正在發展中的農業系統來說，主要是研究其技術思想，開拓發展研究的思路；也可以結合不同地區現實條件，從中分解出若干適用新技術，進行適當的集成組裝和應用研究，引導適用新技術的開發和優先在大型農場和發達農業示范區示范研究。

“精確農業”技術屬于高新技術，因為我國的農業現在仍處于發展的階段，所以對于大多數的從事農業科技的人員或部門，這種技術就相對比較遙遠。但是，隨著信息技術的發展，以及農業新科技的不斷創新，我國在農業信息技術方面的應用研究，就相對比較落后；如果和發達國家來相比，更顯出對未來農業科技發展的認識與變革的觀念上存在著差距。

關于 “精確農業”技術體系的研究，值得引起農業科技決策部門的重視和支持。為縮小差距，跨越發展，建議有關領導都門組織認真研究，支持國內學者參與有關國際學術交流，推動國際合作，盡快提出一個適于我國的發展研究的建議。

3 對“精確農業”技術的研究課題思考

（1）國內外GPS民用技術發展現狀和在我國農業系統發展應用研究的可行性及技術政策建議。

（2）地理信息系統(GIS)在基層農業資源管理與生產管理系統的應用技術開發研究。

（3）促進了農業方面的和信息科技方面的專家相互協作，集成相關的農業生產模擬模型，農業專家系統以及多媒體農業知識系統等研究成果；盡可能的普及和推廣一些有效的手段來支持信息科技。

（4）支持 “精確農業”技術體系的農業生物環境信息采集裝置與處理系統開發研究。

近20年來科學和技術發展的一個鮮明特征是日益求助于多學科融合的知識來解決問題。科學和技術愈益接近，我國農業現代化的實現需要集成現代農業生物學科、農業工程學科和現代經濟管理科學的綜合支持，加快用現代工程技術裝備農業，一靠政策、二靠投入，根本的出路在科技。