赵冬华　吴永福

摘要：20世纪90年代以来，GPS、RS及GIS技术的民用化，以智能农业机械装备为代表的精确农业在发达国家兴起，并迅速成为当今世界农业发展的新趋势。通过阐述精确农业的基本含义和支持技术，分析吉林省精确农业的应用前景，指出精确农业是未来农业发展的必然趋势，实施精确农业，推动农机化进程是促进吉林省传统农业向现代化农业转变的根本途径。

关键词：精确农业；农业机械化；对策研究

中图分类号：S127文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.04.006

0引言

“精确农业”一词源于英文Precision Agriculture（简记PA），又称“精细农业”、“精准农业”、“精细农作”、“处方农作”、“逐块区别管理”、“变量投入技术”或“英尺农作”等，指的是利用全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）、连续数据采集传感器（CDS）、变率处理设备（VRT）和决策支持系统（DSS）等现代高新技术，获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素的空间及时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因，按需实施定位调控的“处方农业”。

“精确农业”作为一种基于信息知识与智能农业机械装备的农作技术体系，是知识经济在农业中的最好体现，对于促进“高产、高效、优质、持续”的农业发展将会起到重要作用，同时也必将带来一场新的农业科技革命。为此，加快吉林省农业机械化进程，促进传统的劳动力密集型农业向知识经济时代利用信息高新技术、生物技术与工程技术为主的现代化科技密集型农业转变，实现作物生产管理中的“精耕细作”，以达到提高农田资源利用潜力和农业生产的可持续发展目的，集中财力、物力和人力，加快实施精细农业是21世纪吉林省迈向农业现代化的必由之路。

1国内外在精确农业方面的研究现状

1.1国外精确农业的研究现状

美国是率先实施精确农业的国家之一。1995年，美国开始在联合收割机上装备全球卫星定位系统，通过电子传感卫星来定位，可以在瞬间内计算出收获量，在整个收获季节可以连续地记录下每平方米土地的产量及其他信息。1997年美国国家研究院建议将精确农业的研究与发展纳入国家战略，欧洲各国及日本也在跟踪这一先进技术的发展与研究。日本政府还专门启动了“21世纪农业机械紧急开发课题”的研究，也将精确农业的相关技术研究列入计划。有关精确农业的研究论文与专题报告数量在日益增多，而且规模较大的相关学术会议每年都举行多次，参会代表人数成倍增长，反映了世界各国对精确农业研究的关注。正是由于精确农业诸多优点，决定了它具有十分广阔的发展前景，目前已在美国、英国、德国、荷兰、意大利等西方发达国家蓬勃兴起。

1.2国内精确农业的研究现状

我国在精确农业方面的研究基本上处于理论上的探索阶段，以中国农业大学汪懋华院士为主的“精确农业研究中心”已经启动了有关研究工作，内容涉及DGPS、GIS农业应用、田间信息采集传感技术、智能型农业机械监控技术、精细农作技术的系统集成与发展战略研究等项目。在其它一些大学和研究所等也都有不同程度的研究。

在应用研究方面，目前在北京、上海等地已建立了精确农业示范基地。北京精确农业示范工程项目是由国家计委立项，国家计委、北京市和北京市农林科学院共同投资建设的国家级高技术产业化示范工程。该项目将“精确农业”的技术和思想引入我国的农业生产，是利用现代信息技术对我国传统农业进行改造的一次有益的尝试。引进、消化、吸收国际上精确农业的技术和设备，探索适合我国国情的精确农业技术体系和发展模式，将对我国21世纪农业生产领先技术的发展具有深远的战略意义。

在吉林省内吉林大学和吉林农业大学等一些专家已开始进行精确施肥技术研究与相关设备的开发。2002年起在榆树市弓棚镇等地以每15 m2为单位，测试了120个土样，绘出了土壤养分分布图，将相关信息写入控制装置芯片，2003年春季利用当地的播种机，将排肥器由地轮驱动的均匀施肥改进为由步进电机驱动的按需精确变量施肥，为吉林省实施精确农业的其它各项技术奠定了基础。

1.3精确农业的主要支持技术

精确农业由10个系统组成，即全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农业机械装备系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。由此可见，精确农业是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业，它将农业带入数字化和信息化时代，是21世纪农业的重要发展方向。

2实施精确农业的前景

精确农业是传统农业向现代农业生产发展的必然趋势，其发展前景已在国际上具有广泛的共识。吉林省农业正处于由传统农业向现代化农业转变的历史进程中，启动这一新技术的示范与实践研究，则有利于实现吉林省农业生产知识化与信息化进程、改变传统技术思想、追踪科技进步，有利于加快传统经验型、定性化为主的粗放型农业向现代知识型、精细化农业经营方式的转变。

2.1实施精确农业的有利条件

2.1.1外部环境

吉林省作为一个农业大省，面临着严峻的挑战，势必要求我们用超常规的思维方式谋求农业的快速发展，以提高粮食品质和产量，降低生产成本，增强吉林省农产品在国内国际市场中的竞争能力。实现以精确农业为主要技术内涵的农业机械化，是吉林省传统农业走向现代农业的必然结果，加入WTO也会极大地加快这一过程的实现。

2.1.2科研贮备

吉林省目前有许多农机科研院所、大专院校及具有较强科研能力的农机企事业单位，贮备了一定的相关技术和一批科研人才，在实施精确农业的个别环节上，通过联合攻关，完全能够攻克其技术难点，提供可靠的农机新产品。

2.1.3自然条件

吉林省地处世界黄金玉米带内，是我国重点商品粮生产基地，地势平坦，土质肥沃，特别适合于大型机械化作业，素有精耕细作的优良传统，尤其是中部地区，经济条件相对较好，农民的科技文化素质也较高，改革开放以来科技、人才和设备的投入较大，具有引进和示范、推广精确农业高新技术的有利条件。

2.2实施精确农业的不利条件

2.2.1经费不足是严重的制约因素

吉林省经济条件相对沿海地区较差，实施精确农业，无论是引进国外先进技术、设备，还是进行科研攻关，都需要大量的资金投入，而其效益又不是短期内能实现的，因此，经费问题将是制约吉林省实施精确农业的重要因素。随着国家对农业、农村、农民问题的高度重视以及为全面建设小康社会的发展目标，经费问题将会很快得到解决。

2.2.2人们对精确农业的认识不足

目前，精确农业还没有引起吉林省的普遍重视，甚至在农业科技界也没有对此给予充分的重视，更不必说在政府和广大农民的头脑中。而要实现精确农业，必须得到产、学、官、民统一认识，这一点相信随着人们思想意识的转变会很快得到应有的重视。

2.2.3生产经营方式不适合

精确农业适宜在大型国营农场化的经营管理条件下实施，要求土地集中连片，便于数据和信息的采集保管，有利于大型机械化作业。以家庭联产承包为主的生产经营管理方式，显然不适于精确农业的实施。然而，随着吉林省农村经济的发展、产业结构调整的不断深化、农村城镇化进程的加快和我国加入WTO后，广大农民对土地的依赖性逐步在淡化，土地集中流转的趋势在日渐增强。

2.2.4农业机械化水平偏低

精确农业的实施依赖于农业机械化，实质是利用高新技术装备起来的机械化农业。因此，实施精确农业首先要实现农业机械化，而吉林省目前不仅农业机械化水平偏低，而且现有的农业机械设备极其落后，不能很好地适应精确农业技术要求。但随着农业现代化进程的加快，作为农业现代化的重要组成部分和先行因素的农业机械化必然以更快的速度发展，全面实现农业机械化已经不再是遥远的事情了。

2.2.5农业从业人员的科技文化素质低

目前，吉林省农村从业人员中，科技人员的比例很低，总体科技文化素质偏低。精确农业是多项高新科学技术的组装集成，需要有一批掌握现代科学技术的农业科技人员和专业人员，目前尤其缺少能够开发设计和使用现代化大型农业机械设备的人才。因此，应加快提高广大农村从业人员的科技素质。

3实施精确农业的主要对策

通过以上分析，吉林省实施精确农业有三个方面的有利条件和五个方面的不利因素，但这些不利因素都是相对的，很快可以得到解决。为此，应采取以下对策积极推进精确农业的研究和实施进程，使吉林省农业借助知识经济的良好机遇得到长足发展。

3.1正确对待吉林省当前农业基础现状，积极推进精确农业实施进程

由于吉林省农业的集约化程度、农业机械化水平还不高，所以与完全实现和普及精确农业还有较大距离，应根据当前农业的生产规模、技术装备及经济基础等具体情况，采取分步骤、有选择、有重点的项目和地区进行示范，逐步实现精确农业的生产方式。

3.2加大对外交流与协作

充分认识到发展精确农业的重要性和紧迫性，努力跟踪国际精确农业发展的前沿与趋势，学习、引进国外先进技术和自主开发适合吉林省省情的技术产品，加强国际、国内间的学术研讨与交流，缩短吉林省在精确农业方面与发达国家的距离。

3.3在基础研究方面要成立专门研究机构

重视精确农业的研究与开发，加大对研究工作的扶持力度，研究和开发有效的、高性能的农业机械等技术产品，在“硬件”开发的同时，要不断加强“软件”的研制与构建，尽快探讨出吉林省精确农业的技术路线和发展战略，更要加快精确农业研究领域的人才培养和学术队伍建设，扩大技术储备。

3.4在普及推广研究方面，要尽快建立稳定的示范区和有关试验基地

例如北京、上海等已建立了精确农业试验、示范基地，组建强大的科技攻关课题组，集中人力、物力、财力，加快引进、吸收国外精确农业的高新技术与科研成果，研究开发出适合本地实际情况的精确农业发展模式。吉林省作为农业大省和全国重点商品粮生产基地，目前还没有启动和建立一个精确农业的示范基地，应当在机械化水平较高、经济基础较好、农民科技文化素质较高的县乡，率先建立起一个跟踪国际先进技术水平的精确农业科技示范基地。在进行农机化科技示范建设中，应有意识、有目标地引入一些有利于精确农业实施的技术与设备。

4结束语

综上所述，精确农业在吉林省的应用推广还需要一个较长的时间，但是精确农业是未来农业发展的必然趋势，这是由它的科学性决定的，作为一场新的农业技术革命，它必将会对吉林省农业技术的发展产生重大影响。我们必须认识到它的重要性，未雨绸缪，抓住机遇，研究发展适于吉林省农业特点的精确农业技术体系，采取有效措施，积极推进精确农业的实施进程。

参考文献：

[1]段向敏，代荣.精确农业背景下我国农业机械发展趋势[J].农机化研究，2013（12）.

[2]汪昭军，马瑞俊.刍议我国发展精确农业存在的问题及对策[J].中国农机化学报，2013（9）.

[3]张伟.农业发展的新课题——精细农业[J].农业工程学报，1997（3）.

[4]过静君.利用GPS卫星进行农业飞防导航[D].第一届全国全球定位系统（GPS）专业学委员会学术会议论文集，1995.

[5]汪懋华.“精细农业”发展与工程技术创新[J].农业工程学报， 1999（3）.

[6]罗锡文，张泰玲，洪添胜.“精细农业”技术体系及其应用[J].农业工程学报，2002（3）.

[7]杨印生，吴才聪，冯传平.日本精细农业的研究现状[J].农业机械学报，2001（3）.

[8]张书慧，马成林，于春玲.应用于精细农业变量施肥地理信息系统的开发研究[J].农业工程学报，2002（3）.

[9]方维亮.基于3S技术的地理标志农产品生产基地之新探索[J].农业与技术，2014（12）.

[10]张荣阁，董春杰，付永涛.精确农业背景下我国农业机械发展趋势[J].吉林农业，2015（7）.

[11]梁建辉.农业机械化在精确农业的应用[J].农业开发与装备，2015（9）.