第11讲 由“精细农作”到“精细农业”.doc

第11讲由“精细农作”到“精细农业”
中国农业大学精细农业研究中心汪懋华
“精细农作”是基于信息和知识进行作物生产管理的现代农田精耕细作技术。它是综合应用现代信息高新科技和农业装备技术、作物生产和农业资源环境管理决策等多种先进科技成果,实践大田作物生产管理科技思想的革命。其基本技术思想,是要揭示农田内小区作物生长条件的空间分布差异性,实施定位处方农作(Site-Specific Crop Management),达到提高土地资源利用潜力、有效利用投入、增加产量、降低成本、提高经济效益、减少环境后果的优化目标。大田作物生产,特别是主要粮食作物生产,是农业生产活动的主体,它利用着绝大部分的国土、水、能源、装备等自然和物质资源,保障着人类的食物安全和生存的基础。过去20 多年来,尽管在世界范围内农业生产结构的调整在加速进行,如加快了设施园艺业、畜牧养殖业、农产品和食品加工业的集约化、现代化进程和农业劳动力的转移,但这一发展趋势,都以提高大田作物生产的集约化、规模化程度,提高其技术装备水平和不断改善作物生产管理技术,发展更高效益与更富竞争力的作物生产系统为基础。这就是为什么当今世界各国进行Precision Agriculture 的研究与实践,都优先集中在优化利用耕地资源和改善大田作物生产科学管理方面,或采用了Precision Farming 的学术名词。从中文译名意义上,本讲座采用“精细农作”一词,也是意欲比较确切地反映集中于介绍基于信息和知识实践按农田小区空间差异性进行大田作物生产科学管理这一新的技术思想及其支持技术的发展。迄今在“精细农作”的研究实践中,虽然对其支持技术的研究开发和技术体系的构建,已经有了一个比较完整的思路,但就整体来看,仍然处于发展的初期。多数农户的实践,是本着因地制宜、讲究效益、采用不同程度的技术组装方式,实现作物生产有效管理和更好的经营效益为目标。接受这一技术的用户,主要是知识文化层次较高的农户和农业推广咨询服务部门。对“精细农作”技术体系比较完整的实践,仍主要集中在大学的研究中心,试验区和设备供应商的试验示范农场进行。农户的应用实践方案,是利用迅速普及的全球卫星定位系统,地理信息系统、空间信息处理应用软件,带产量监视器或作物产量分布图自动生成系统的联合收割机,获取农田小区作物产量的空间分布图。基于产量与农田土壤肥力等空间分布的差异性信息和作物生产科学管理知识,制定不同方式的定位处方管理决策。目前,实施定位处方农作的气流输送可控精密谷类作物播种机已有较好的商品化产品;实施可控配方定位定量施肥、施药的专用商品化机械尚待继续完善;适应精细处方农作的固态、液态粪肥和灌溉水的定位施洒和农田除草剂对靶施用的机械已在试验使用中。在支持精细农作的农业机械装备技术创新中,应用发展最快的当属带产量监视器的谷物联合收割机,其中的部分用户进一步装备了卫星定位系统和产量分布图自动生成系统可选件。世界几大联合收割机制造商都已可提供这些装备,用户在采购联合收割机时,可以选用其中部分或全套支持产量信息采集和处理的软硬件并获得供应商良好的培训服务。作者上月在美考察中了解到,目前Case和John Deere 公司在北美生产的谷物联合收割机,超过50-70%产品已带有谷物流量传感器、产量监视器和谷物含水量在线测量传感器。同时带有DGPS和产量自动生成系统