精细农业（现代化农业理念之一）

理念介绍

李民赞介绍，实际存在的差别、空间变异使得目前这种按均一进行田间作业的方式有两种弊害：第一，浪费资源，为了使贫瘠缺肥的地也能获得高收成，就把施肥量设定得比较高，那么本来就比较肥沃的地就浪费了；第二，这些过量施用的农药、肥料会流入地表水和地下水，引起环境污染。在这种情况下提出精细农业，根据田间变异来确定最合适的管理决策，目标是在降低消耗、保护环境的前提下，获得最佳的收成。精细农业本身是一种可持续发展的理念，是一种管理方式。但是为了达到这个目标，需要三方面的工作。首先，获得田间数据；其次，根据收集的数据作出作业决策，决定施肥量、时间、地点；第三，需要机器来完成。这三个方面的工作仅凭人力是无法很好完成的，因此需要现代技术来支撑，也就是所谓的3S技术——RS（遥感，用于收集数据）、GIS（地理信息系统，用于处理数据）、GPS（定位系统），并且最终需要利用机器人等先进机械来完成决策。这两点结合即平时所说的农业信息化和农业机械化。全国目前推行的测土配方施肥工程就是精细农业的一例。测土配方施肥技术是指通过土壤测试，及时掌握土壤肥力状况，按不同作物的需肥特征和农业生产要求，实行肥料的适量配比，提高肥料养分利用率。2006年9月，农业部测土配方施肥办公室发布消息表示，在测土配方施肥春季行动中，全国开展测土配方施肥工作的示范县达1020个，投入财政资金近1亿元，培训农民3000多万人，落实测土配方施肥面积1.3亿亩，减少不合理化肥施用70多万吨，节本增效65亿元。李民赞表示，目前测土配方施肥的设备还比较复杂，需要每个县建一个测试站，农民自己做不了，以后发展精细农业的目标是便携式的仪器。“现在我们看到的机器都处于研究阶段，由研究人员操纵。等真正应用到生产第一线时，肯定要做一些改进。农村人口转移之后，剩下老人、妇女，需要‘傻瓜化’的机器，让农民自己操作。”

精细农业与传统农业相比，主要有以下特点：

（1）合理施用化肥，降低生产成本，减少环源污染

精细农业采用因土、因作物、因时全面平衡施肥，彻底扭转传统农业中因经验施肥而造成的三多三少（化肥多．有机肥少；N肥多，P、K肥少；三要素肥多，微量元素少），N、P、K肥比例失调的状况，因此有明显的经济和环境效益。

（2）减少和节约水资源

目前传统农业因大水漫灌和沟渠渗漏对灌溉水的利用率只有40%左右，精细农业可由作物动态监控技术定时定量供给水分，可通过滴灌微灌等一系列新型灌溉技术，使水的消耗量减少到最低程度，并能获取尽可能高的产量。

（3）节本增效，省工省时，优质高产

精细农业采取精细播种，精细收获技术，并将精细种子工程与精细播种技术有机地结合起来，使农业低耗、优质、高效成为现实。在一般情况下，精细播种比传统播种增产18%~30%，省工2—3个。

（4）农作物的物质营养得到合理利用，保证了农产品的产量和质量

因为精细农业通过采用先进的现代化高新技术，对农作物的生产过程进行动态监测和控制，并根据其结果采取相应的措施。

领军人物

汪懋华

中国工程院院士，中国农业大学教授。汪懋华院士“九五”以来，主要从事精细农业智能信息技术与系统集成研究。结合“北京小汤山精准农业示范工程建设”项目及承担的科研课题，开展了国外引进技术装备试验与技术消化吸收研究，DGPS、GIS农业应用研究、农田土地与作物空间分布信息采集与处理，收获机械自动测产系统、田间应用便携式专用计算机和数据采集器、国内外精细农业发展战略研究等。同时组织领导了全国农业与生物系统工程学科发展与教学改革研究。

教材

汪懋华主编《精细农业》

精细农业

目 录

第1章 概述

1.1 现代农业与精细农业

1.2 精细农业关键技术

1.3 精细农业的发展

第2章 卫星定位技术及其在精细农业中的应用

2.1 全球导航卫星系统及其定位原理

2.2 卫星定位系统在精细农业中的应用

第3章 地理信息系统及其在精细农业中的应用

3.1 GIS技术概述及发展

3.2 GIS技术在精细农业中的应用

3.3 支持精细农业的地理信息系统工程建设

第4章 遥感技术及其在精细农业中的应用

4.1 遥感的基本概念

4.2 农业遥感监测机理

4.3 作物类型及播种面积的遥感监测

4.4 作物生长环境及病虫害等的遥感监测

4.5 农作物长势与产量的遥感估算

第5章 面向精确农业的农业信息采集与数据处理技术

5.1 土壤信息采集与制图

5.2 农作物长势监测与产量测定

5.3 农作物病虫草害监测

5.4 农田土壤温湿度监测无线传感器网络技术

第6章 变量作业技术及其关键设备

6.1 变量作业原理及处方图的生成

6.2 变量施肥技术及其关键设备

6.3 变量施药技术及其关键设备

6.4 变量灌溉技术及其关键设备

6.5 变量播种技术及其关键设备

第7章 农业装备自动化及农业机器人技术

7.1 拖拉机的自动导航控制技术

7.2 农业作业机器人技术

7.3 车载式精细农业自动作业技术与系统

7.4 自动养殖技术与设备

7.5 农产品品质分析检测技术

第8章 精细农业技术集成与应用

8.1 精细农业技术集成

8.2 精细农业实践过程

8.3 精细农业应用范例

优点

使用精细农业系统可望提高生产效率

同样投入，提高产量

同样产量，减少投入

减少投入，提高产量