王智敏      教授

黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程學(xué)院

 

“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)是農(nóng)業(yè)工作者近來談?wù)撦^多的熱門話題,，也是黑龍江農(nóng)墾面向21世紀(jì)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢。在發(fā)展,、應(yīng)用這項技術(shù)之前,，應(yīng)對如下問題有所了解：

●    是否決定采用“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)措施；

●    采用“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)措施該從何做起,；

●   “精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)需要那些硬件設(shè)備,；

●    如何利用軟件處理有關(guān)信息,；

●    建立一個完善的“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系需要多長時間。

對以上問題的正確回答,，只有通過對“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù),、效益和局限性的全面了解，才能作出恰當(dāng)?shù)倪x擇,。為使廣大農(nóng)墾農(nóng)業(yè)工作者和讀者了解,，在黑龍江農(nóng)墾能發(fā)展應(yīng)用“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)，作者將在“現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)”雜志上進(jìn)行系列介紹,，供廣大讀者參考,。

“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”這個技術(shù)術(shù)語，在言談,、文章中使用越來越頻繁,，不同人對其有不同的理解。簡單的一種說法是精耕細(xì)作,、準(zhǔn)確定位的進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)操作,、管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)?！熬珳?zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)是在定位的基礎(chǔ)上,，根據(jù)土壤特性和作物生長發(fā)育需要，管理每一項作物生產(chǎn)的各種物資投放─肥料,、除莠劑,、殺蟲劑、種子等,，為**大限度的發(fā)揮產(chǎn)量潛力,，做到即滿足作物生產(chǎn)的要求，又減少浪費,，增加利潤,，同時，保護(hù)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,?！熬珳?zhǔn)農(nóng)業(yè)”是應(yīng)用高新技術(shù)和設(shè)備，通過衛(wèi)星定位系統(tǒng),，電子技術(shù)和傳感器技術(shù)以及高級軟件,，處理農(nóng)田條件及作物生長所需，進(jìn)行應(yīng)用農(nóng)業(yè)物資的投放和管理,。

“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)實施的管理目標(biāo),，是管理小塊農(nóng)田，也就是把大塊農(nóng)田分為若干較小面積單位，作為分開管理單元,。在管理單元的一小塊農(nóng)田中具有基本相同的土壤和作物生長特性,，依此作為農(nóng)業(yè)物資投放的決策依據(jù)，制定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理措施,，使用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機械自動控制進(jìn)行田間作業(yè),。農(nóng)業(yè)物資（種子、化肥,、農(nóng)藥等）在田間投放必須考慮如下因素：

●適時投放,，即何時應(yīng)該投放何種農(nóng)用物資；

●適量投放,，依據(jù)土壤和作物特性,，進(jìn)行適量投放，即滿足要求,，又不浪費物資,。每個

管理單元投量基本是常數(shù)，但是,，作為大塊農(nóng)田就可能有較大差異性,，因此，就大塊田地來說又是變量投放,，做到適時變量調(diào)節(jié),，適量投放農(nóng)用物資。

●定位投放,，投放物資位置要正確,。我們祖先在管理的小塊農(nóng)田，進(jìn)行精耕細(xì)作時,，可

以通過良好記憶,，進(jìn)行農(nóng)用物資定位投放是可以做到。但是,，現(xiàn)在進(jìn)行大面積農(nóng)田生產(chǎn)作業(yè)時,，必須依靠先進(jìn)測量儀器設(shè)備和先進(jìn)農(nóng)業(yè)機械，實現(xiàn)定位測量和投放物資,。比較理想的定位方式是采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),，確定投放地空間位置,，利用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機械,，進(jìn)行距離和深度的定位投放物資。

實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的目的是要獲取**佳效益,，是要在不增加工作量,、風(fēng)險和成本的基礎(chǔ)上增加收入，或者在增加投入后，獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益,，保持良好環(huán)境,。在大塊的農(nóng)田中，如果收獲產(chǎn)量差異越大,，說明地塊產(chǎn)量潛力較大,，增益效果可能越顯著，否則增益效果不大,。一塊農(nóng)田如果收獲產(chǎn)量差異不大,，說明土壤和作物特性差異很小，均勻投放物資可以收到同樣利潤,，沒有必要投資再搞“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”,。如果一塊農(nóng)田的收獲產(chǎn)量差異較大，說明增加收入有潛力,，可以投資實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù),。“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的潛力表現(xiàn)在：同樣水平的投入,，簡單的再分配情況下,，獲取比較大的經(jīng)濟(jì)收益；或者減少投入的情況下,，獲取相同的收益或較大的收益,。

“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”中應(yīng)用核心技術(shù)是定位系統(tǒng)、產(chǎn)量監(jiān)測及繪制產(chǎn)量圖,、土壤化驗分析,、利用高級軟件處理信息、決策農(nóng)業(yè)技術(shù)措施,、農(nóng)業(yè)機械在定位的基礎(chǔ)上進(jìn)行變量調(diào)節(jié)和操作等,。全球定位系統(tǒng)是用于“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)措施的全過程，數(shù)據(jù)采集,、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的制定等都與定位聯(lián)系一起,；實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”第一步是產(chǎn)量監(jiān)測及繪制產(chǎn)量圖，是以產(chǎn)量圖分析差異,，優(yōu)化作物管理措施,；其次是土壤化驗分析，處理從農(nóng)田中采集的定點數(shù)據(jù),，挖掘提高產(chǎn)量潛力,；然后，應(yīng)用高級軟件處理所取信息,，進(jìn)行管理和分析來自不同資源的數(shù)據(jù),，從數(shù)據(jù)管理和分析中，決策農(nóng)業(yè)措施，作為農(nóng)業(yè)機械操作和調(diào)節(jié)的基礎(chǔ),；**后,，使用帶有定位和自動控制裝置的農(nóng)業(yè)機械實現(xiàn)定位、變量投放物資自動控制操作,。

經(jīng)過多年的循環(huán)操作,，不斷取得數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析,，修正決策,，確定**佳的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理措施及其物料投放方案，即獲得**佳經(jīng)濟(jì)效益,，又保護(hù)好環(huán)境質(zhì)量,。這個過程一般需要經(jīng)過5年以上的實踐，逐漸形成**佳的“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”體系,，在實施過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),，改進(jìn)、完善農(nóng)業(yè)措施,，真正做到優(yōu)質(zhì),、高效益，使黑龍江農(nóng)墾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)快速,、穩(wěn)定地持續(xù)發(fā)展,。

    第二講   全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”中的應(yīng)用

定位系統(tǒng)是識別和記錄一個物體或人的位置的一種方法。地面定位系統(tǒng)是實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè) ”的基礎(chǔ),，可幫助農(nóng)民準(zhǔn)確的識別和記錄農(nóng)田中拖拉機,、聯(lián)合收割機、田間調(diào)察裝備或車輛的位置,。地面定位方法較多,，其中之一是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的應(yīng)用，由于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的民用,，使“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的實施才變成現(xiàn)實,。目前，美國（GPS）和俄羅斯（GLONASS）兩個國家建立了衛(wèi)星地面定位系統(tǒng),，都是處于軍事目的研究建立的,，能決定世界上陸地、海上,、空中任何地方的某一個位置,。兩個系統(tǒng)是相當(dāng)類似的。

   “GPS”全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),，是美國國防部研究建立的一代全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),，始于是20世紀(jì)80年代初期,，是24小時全球定位系統(tǒng),。起初是用于海軍導(dǎo)航,，現(xiàn)已向民用開放，用于工業(yè),、商業(yè)或民用,。這套設(shè)備能在任何天氣情況下，全天24小時自由使用,。GPS能使陸地,、海上和空中運輸更加安全和有效，它地可靠精度對“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”更為適用,。

GPS系統(tǒng)的衛(wèi)星發(fā)出的電波（時間,、位置）訊號，在向地面?zhèn)魉瓦^程由于某些原因,，將造成電波信號傳遞中的誤差,，使得定位精度不高。民用接收器定位精度在100米以上,，這對“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)“操作是不夠的,，我們必須修正地面定位精度，這種方法叫做差別校正,。使用差別校正技術(shù)改變GPS傳遞過程的誤差,，就是差別糾正全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（DGPS）。

差別校正是采用位于地球已知位置上靜止的GPS接收器,，常稱為基地,。基地接收器是一個高質(zhì)量的能跟蹤全部可視衛(wèi)星,，且有一定計算能力的GPS接收器,，當(dāng)基地接收器接收到可見衛(wèi)星信息，經(jīng)過計算得出一個距離誤差,，也稱為差別校正距離,。差別校正是基地接收每個可見衛(wèi)星信號計算得到的，利用無線電信號發(fā)給附近地區(qū)移動目標(biāo)的差分接收器（DGPS）,，就可以實時修正該GPS接收器所接收衛(wèi)星的數(shù)據(jù),，消除了GPS系統(tǒng)誤差，改變了移動接收器的位置精度,。

    使用DGPS操作系統(tǒng),，移動GPS接收器與基地接收器必須在同一時間接收同一顆衛(wèi)的信號。衛(wèi)星不斷的運動,，基地測定的差別校正信息也總是變化的,，因此,，計算得出的差別校正信息必須即時記錄，以備后用,。同時,，要將差別校正信息立即用無線電發(fā)出到移動目標(biāo)DGPS接收器，做到及時修正定位,。

實時DGPS的差別校正信息傳遞有多種方式,，可根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況選用，黑龍江農(nóng)墾用基地?zé)o線電臺發(fā)射信號,，建立地面糾偏站,，較為合適。

基地GPS接收器收到可見衛(wèi)星信號,，經(jīng)過計算得出的差別校正信息,，利用基地?zé)o線電臺及時將差別校正信息傳播給移動目標(biāo)的DGPS接收器，對移動目標(biāo)的位置進(jìn)行修正,，確定移動目標(biāo)的確切位置,。DGPS在“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”中是全過程使用的，是實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的基礎(chǔ),，主要用于定位和導(dǎo)航兩個方面,。

DGPS的定位功能用于：繪制地形圖、產(chǎn)量圖,、田間管理調(diào)查,、土壤取樣等；繪制地形圖時,，農(nóng)民帶著便攜式DGPS接收器和手提式計算機等設(shè)備,，沿田邊走過或開車走過，農(nóng)田邊界數(shù)據(jù)記錄在計算機內(nèi),，數(shù)據(jù)經(jīng)過處理可在計算機屏幕顯示地形圖,；繪制收獲產(chǎn)量圖時，標(biāo)注出與產(chǎn)量相一致的地理位置,；田間管理調(diào)查時,，用地形圖和帶著便攜式DGPS接收器，進(jìn)行檢查蟲害,、病害,、雜草等情況時，用DGPS記錄相應(yīng)的地理位置,；土壤取樣時,，在拖拉機上裝有DGPS接收器，利用帶有DGPS的計算機顯示地形圖,，識別取樣點的地理位置,，當(dāng)拖拉機到達(dá)取樣點,，繞機器周圍取幾個點的土樣，并裝入標(biāo)出相應(yīng)地理位置的土壤代中,，帶回到土壤化驗室進(jìn)行化驗分析,。

DGPS定位系統(tǒng)的導(dǎo)航功能：主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械田間作業(yè)和管理的導(dǎo)航，定位系統(tǒng)與田間管理措施決策系統(tǒng)結(jié)合,，制定自動控制程序,，用于農(nóng)業(yè)機械田間作業(yè)時導(dǎo)航,、自動控制農(nóng)業(yè)機械進(jìn)行變量調(diào)節(jié)投放物料,。

總之，DGPS是實現(xiàn)“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”不可少的定位,、導(dǎo)航系統(tǒng),，DGPS的定位精度在1米之內(nèi)，可以滿足“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”要求,。

    第三講   谷物產(chǎn)量監(jiān)測及繪制產(chǎn)量圖

    谷物產(chǎn)量是表明農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收益的重要標(biāo)志,，測量谷物產(chǎn)量也是實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的基礎(chǔ)工作。對地塊內(nèi)谷物產(chǎn)量差異影響的分析,，從中找出發(fā)揮谷物產(chǎn)量潛力的有效農(nóng)業(yè)措施,，實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”是從這里開始。比較谷物產(chǎn)量差異有不同的衡量單位標(biāo)準(zhǔn),，我們常用總局級,、分局級、農(nóng)場級,、連隊級,、地塊級等等，“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”是以地塊內(nèi)的谷物產(chǎn)量差異進(jìn)行比較,，可稱之地塊內(nèi)級,，地塊內(nèi)不同位置由于肥力不同等因素，可能造成產(chǎn)量差異較大,，說明地塊具有更大的產(chǎn)量潛力,。

過去農(nóng)場提出的進(jìn)行“測產(chǎn)施肥”，計算產(chǎn)量多以地塊的平均產(chǎn)量來衡量水平高低,，以此為根據(jù)挖掘產(chǎn)量潛力,，實施化肥也是地塊平均投入，那么在地塊內(nèi)已經(jīng)獲得高產(chǎn)量的位置,，肥料可能過剩,，造成經(jīng)濟(jì)損失，由于多余的化肥流失,，又污染環(huán)境,；而在產(chǎn)量低的位置,，可能發(fā)生肥料缺少，肥力不足,，影響產(chǎn)量潛力的發(fā)揮,，減少經(jīng)濟(jì)收入。如果把測量谷物產(chǎn)量的計算單位精確到平方米,，進(jìn)行瞬時產(chǎn)量監(jiān)測,，就更接近作物生長實際。以此為據(jù),，按著作物生長發(fā)育需要進(jìn)行施肥,，即滿足要求又減少浪費，增加收入,，避免污染環(huán)境,。這種做法稱做“測產(chǎn)施肥”更為準(zhǔn)確。提高谷物產(chǎn)量測量精度的同時,，必須記錄相應(yīng)的地理位置,，為下一步作業(yè)提供可重復(fù)的位置依據(jù)。測量谷物產(chǎn)量不實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的主要目的,，主要目的是創(chuàng)**佳經(jīng)濟(jì)效益,。通過測量谷物產(chǎn)量，挖掘產(chǎn)量潛力,，采取有效農(nóng)業(yè)措施,，創(chuàng)**佳經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)環(huán)境,，使農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,。

瞬時測產(chǎn)時是在定位的條件下對谷物流量、含水量,、機器行走速度,、工作幅寬、機器的地理位置進(jìn)行測量和顯示,，并做記錄以備后用,。

測定瞬時測產(chǎn)時使用的主要設(shè)備包括：與谷物聯(lián)合收割機型號匹配的谷物產(chǎn)量監(jiān)測器、流量傳感器,、濕度傳感器,、速度傳感器、割幅傳感器,、DGPS接收器等,。谷物產(chǎn)量監(jiān)測器具有記錄、計算,、顯示功能,。能儲存田間采集的資料數(shù)據(jù),，計算并顯示平均產(chǎn)量、總產(chǎn)量,、作業(yè)面積,、谷物含水量等。

產(chǎn)量監(jiān)測作業(yè)時,，帶有DGPS系統(tǒng)和產(chǎn)量監(jiān)測裝置的谷物聯(lián)合收割機進(jìn)行收割作業(yè),，將有關(guān)數(shù)據(jù)處理采集儲存、計算,、顯示,，每天作業(yè)結(jié)束，駕駛員從監(jiān)測器中取出數(shù)據(jù)卡,。數(shù)據(jù)卡通過轉(zhuǎn)換器與計算機連接,，應(yīng)用高級軟件就可以對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,。經(jīng)過計算機處理繪制產(chǎn)量圖或產(chǎn)量表格,，作為制定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施的依據(jù)。

產(chǎn)量圖是連續(xù)地記錄進(jìn)入谷物聯(lián)合收割機糧箱內(nèi)的谷物流量,，同時與地塊中的實際收獲位置相結(jié)合的地塊產(chǎn)量圖,，在圖上以不同顏色顯示不同的產(chǎn)量值，從不同顏色分布可以看出產(chǎn)量差異,。在產(chǎn)量表格上可以看出經(jīng)度,、緯度、產(chǎn)量,、含水量等一系列數(shù)據(jù),。

對取得的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析處理，找出產(chǎn)量潛力,。分析的基本方法是：第一步根據(jù)經(jīng)驗和歷史紀(jì)錄進(jìn)行分析,，如往年的病蟲害、內(nèi)外澇情,、氣候條件,、自然災(zāi)害等因素對產(chǎn)量的影響；第二步進(jìn)行田間土壤物理特性和化學(xué)特性進(jìn)行分析,。經(jīng)過綜合分析后,，找出影響產(chǎn)量差異原因及產(chǎn)量潛力，利用已有的經(jīng)驗,、資料找出發(fā)揮產(chǎn)量潛力的因素,，制定農(nóng)業(yè)管理技術(shù)措施，作為下一個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)層序的開始,。

“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的全過程的第一步是改進(jìn)作物栽培技術(shù)措施,，發(fā)揮產(chǎn)量潛力,，爭取收益達(dá)到**大。第二步是收益的**佳化,，有了產(chǎn)量潛力的分析,，制定響應(yīng)措施，經(jīng)過幾年實踐,，找出產(chǎn)量發(fā)展趨勢的規(guī)律,，進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測，提出決策措施,，進(jìn)行投入試驗,，在試驗中進(jìn)行微量調(diào)節(jié)，找出**佳的經(jīng)濟(jì)效益農(nóng)業(yè)管理措施,，形成完善的“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)措施,。

實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，除了產(chǎn)量監(jiān)測和繪制產(chǎn)量圖外,，另一項重要工作就是土壤化驗與分析,。目前，土壤化驗方法還是采用田間定位取樣到化驗室進(jìn)行化驗,。土壤化驗與分析的目的是找出土壤肥力與生產(chǎn)目標(biāo)潛力之間的關(guān)系,，找出土壤性質(zhì)與作物產(chǎn)量的關(guān)系，挖掘作物生長**大潛力,。

土壤化驗與分析內(nèi)容包括：土壤肥力,、土壤類型及其他因素。土壤肥力要化驗氮,、磷,、鉀的含量；副營養(yǎng)物質(zhì)鈣,、鎂,、硫的含量；微量元素硼,、氯,、銅、鐵,、錳,、鉬、鋅等含量,；土壤類型分析,；土壤PH值的測定；土壤其它因素的測定分析，如：有機質(zhì)含量,、土壤中含砂量和粘土含量,、土壤結(jié)構(gòu)密度和多孔性、地塊坡度和地形,、排水性能和排灌系統(tǒng),、耕層深度、耕作制度等等,。對化驗結(jié)果與產(chǎn)量測定聯(lián)系一起進(jìn)行全面,、綜合分析，找出影響產(chǎn)量潛力的因素,，為制定農(nóng)業(yè)技術(shù)措施提供科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù),。要求土壤取樣分析數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確，否則“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”就沒有實際意義,。

取樣間隔時間視具體情況確定,，應(yīng)考慮土壤類型、土壤營養(yǎng)水平,、灌溉條件,、輪作制度等等，如果土壤肥力水平高,，取樣間隔時間可長一些,，如果土壤肥力水平低，每2年應(yīng)取樣化驗一次,。在每年的春、秋季取樣為好,，夏季土壤狀況變化大,，不易取樣化驗。每年取樣應(yīng)在幾日內(nèi)完成,，而且每年都在同一季節(jié)內(nèi)取樣,。每次取樣位置應(yīng)相同，進(jìn)行連續(xù)性分析,，找出變化規(guī)律,。不同耕作制度的取樣方法不同，犁耕地,，在耕層取樣,；免翻地分層取樣。為使取樣具有準(zhǔn)確的代表性,，取樣應(yīng)避免在地邊,、靠近沙石公路旁、狹窄的地帶取樣。

土壤取樣時必須定位取樣,，取樣方法可視情況而定,。取樣程序大致如下：

●    準(zhǔn)備取土樣工具和容器；

●    定點取樣,，裝袋貼上標(biāo)簽,；

●    化驗準(zhǔn)備，混合均勻,；

●    化驗記錄,，儲存數(shù)據(jù)；

●    繪制土壤分層圖,。

    土壤分層圖上形成不規(guī)則的小面積,，通常認(rèn)為每一個小面積土壤養(yǎng)分一樣。土壤取樣,、化驗必須提高準(zhǔn)確性和可靠性,，否則，無任何價值,，將造成經(jīng)濟(jì)損失,。因此，做到定點取樣,、多點取樣,，利用計算機在電子地圖上記錄結(jié)果，為土壤管理提供參考數(shù)據(jù),。

    一塊地的土壤化驗結(jié)果,，可能有兩種情況，沒有差異性或有差異性,，如果沒有差異性,，就不必采用變量投入，或者說不用實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù),；如果有差異性,，可采用變量投入技術(shù)，在充分發(fā)揮作物產(chǎn)量潛力的條件下,，按著作物生長發(fā)育要求進(jìn)行定點投入肥料,、微量元素等，改進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)管理措施,，為作物生長創(chuàng)造良好環(huán)境條件,。按需精確投入農(nóng)用物資（化肥、種子等）,，做到即不浪費農(nóng)用物資,，又保護(hù)環(huán)境,，使農(nóng)業(yè)可持續(xù)穩(wěn)定地增長。

   “精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)的一個特點,，就是大量信息是在產(chǎn)量監(jiān)測和土壤測量的過程采集的,，是決策農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的基本依據(jù)，必須借助計算機及其相應(yīng)的軟件工具進(jìn)行處理,，應(yīng)用全過程,。也正是由于計算機和系統(tǒng)軟件的發(fā)展才使“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)成為現(xiàn)實的可能。需要一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),，具有輸入,、儲存、再現(xiàn)功能,，并且能將數(shù)據(jù)庫和地理位置或地圖的坐標(biāo)聯(lián)系起來,。將數(shù)值─產(chǎn)量值、土壤養(yǎng)分值,、土壤類型值等與地標(biāo)連接起來,。

“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)的變量投入執(zhí)行時有兩種方法，其一,，是以地圖為基礎(chǔ)的變量投入,；其二，是以傳感器為基礎(chǔ)的變量投入,。目前,，比較成熟的技術(shù)是以地圖為基礎(chǔ)的變量投入，市場有產(chǎn)品銷售,，該系統(tǒng)能確定機器在田間的位置,，并且顯示此點的投入量；操作者能觀察地圖上投入物料的變化情況,，并且可以進(jìn)行調(diào)節(jié),。地圖系統(tǒng)的特點是調(diào)查工作與施用是分開進(jìn)行的，而且在不同機器上進(jìn)行,；取樣調(diào)查與投入有較長時間差，信息準(zhǔn)確可靠,；操作人員可以預(yù)知投入變化率,，在實施預(yù)調(diào)時有思想準(zhǔn)備，做到及時調(diào)控,；在作業(yè)之前裝到機器上的物料數(shù)量是已知的,，按需要量加料，免去“過多”或“過少”,。以傳感器為基礎(chǔ)的變量投入,，目前尚缺少適用的傳感器。

    應(yīng)用計算機及其軟件，進(jìn)行產(chǎn)量圖和土壤圖繪制以及變量投入農(nóng)業(yè)措施的制定,，有兩種方法,，一是自己動手操作；二是雇用專業(yè)技術(shù)人員,，將采集的有關(guān)數(shù)據(jù)提供給雇用者,，由他再提供給你變量投入技術(shù)措施的編輯軟件。兩種方法各有利弊,，可視具體情況選擇,。該項技術(shù)本身就要求由熟練的專家去使用，墾區(qū)要推廣應(yīng)用“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù),，首先必須培訓(xùn)技術(shù)人員,，要能熟練的掌握操作方法，應(yīng)該培養(yǎng)一些專家,。

    前面講過監(jiān)測產(chǎn)量和繪制產(chǎn)量圖以及土壤取樣分析和繪制土壤圖,，是實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)的兩項基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，是決策變量投入的依據(jù),。通過產(chǎn)量圖,，找出地塊內(nèi)的產(chǎn)量是否有差異性，如果產(chǎn)量存在差異性,，就要分析產(chǎn)生產(chǎn)量差異的原因,，可從自然環(huán)境、氣候變化,、自然災(zāi)害等方面查找,，重要的還必須從土壤取樣分析中查找。根據(jù)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)提供的當(dāng)?shù)禺a(chǎn)量潛力,，從上述原因分析中確定農(nóng)業(yè)措施和化肥,、種子的投入種類、數(shù)量和地點,，以地圖為基礎(chǔ)編制實施軟件,，以數(shù)據(jù)卡的形式輸出。將此卡插入拖拉機上相應(yīng)的監(jiān)控器內(nèi),，便可按著預(yù)先編制的程序進(jìn)行變量自動控制,。

實施播種、施肥的拖拉機機組進(jìn)行田間作業(yè)時,，拖拉機駕駛室內(nèi)設(shè)有定位功能的監(jiān)控器和測速傳感器等,，播種、施肥機裝有變量調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu),，監(jiān)控器與執(zhí)行機構(gòu)用光纜連接,。作業(yè)中操作人員通過監(jiān)視器熒光屏察看機組的位置,、參數(shù)和有關(guān)變量數(shù)據(jù)。按著同理,，可實施田間管理的操作,。目前，成熟技術(shù)是播種和施肥的變量調(diào)節(jié),，比較適合農(nóng)墾,，其它農(nóng)田管理技術(shù)尚在試驗推廣應(yīng)用，不斷發(fā)展完善,。

“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù),，目前主要是用于施肥，播種前除草劑的施用,，其它方面的應(yīng)用有待于研究開發(fā),，不斷提高完善。未來的發(fā)展方向：

●    播種：播種深度選擇,、一塊田內(nèi)種多種作物,；

●    耕作：用土壤堅實度傳感器，測定后控制耕作深度,；

●    廄肥的施用：利用土壤營養(yǎng),、肥料營養(yǎng)傳感器、流量計及變量投入廄肥管理系統(tǒng),；

●    雜草,、害蟲的管理；

●    作物診斷系統(tǒng)：病害,、養(yǎng)分缺乏的影響識別方法,；

●    水和灌溉管理系統(tǒng)：土壤濕度傳感器的開發(fā)，變量灑水技術(shù),。

    將來需要進(jìn)一步擴(kuò)大變量控制領(lǐng)域,，如：作物生長過程模式，在耕作之前,，在計算機上模擬各種管理決策模型,，確定**佳效益模型，采用變量投入實現(xiàn)目標(biāo),；標(biāo)準(zhǔn)化管理,，設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)連接,、通用、電源標(biāo)準(zhǔn)化,、信息管理標(biāo)準(zhǔn)化,，硬件標(biāo)準(zhǔn)化,、通用，軟件標(biāo)準(zhǔn)化,。

實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)管理措施必須有附加管理信息,，否則不能發(fā)揮其技術(shù)本身的效益。使用變量投入,，不是所有農(nóng)場或每塊田地都可能獲得效益,。要經(jīng)過試驗，而且,，避免幾種作物輪作,，必須慎重從事。

實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”管理措施,，要經(jīng)過如下過程：

第一年,，了解情況：采集信息、投入技術(shù),。進(jìn)行產(chǎn)量監(jiān)測和繪制產(chǎn)量圖,、土壤取樣化驗

分析，取得信息,，分析影響產(chǎn)量的原因,。

第二年，試驗,、驗證：在第一年結(jié)果分析的基礎(chǔ)上,，決策下年管理方法，如果是肥料因

素影響產(chǎn)量,，可變量投入肥料,。年終再總結(jié)分析，找出變化規(guī)律,，將影響產(chǎn)量因素找準(zhǔn),。

第三年，根據(jù)產(chǎn)量設(shè)計投肥方法：兩年的分析,，找出土壤特性與產(chǎn)量的比例關(guān)系,，根據(jù)

農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，決策變量實施方法,，進(jìn)行不同施肥方法試驗,，年終再總結(jié)，分析問題,，找出規(guī)律性變化,。

    經(jīng)過幾年的實踐，發(fā)現(xiàn)問題,，還要不斷實踐,，總結(jié)提高,，直至建立一套標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)藝過程。三年的實驗是花了學(xué)費,，獲取知識和實踐經(jīng)驗的過程,。

 

參考資料：

1、The Precision ─ Farming  Guide  For   Agriculturists  John  Deere Pvblishing

2,、王智敏等  “精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”在黑龍江墾區(qū)的應(yīng)用前景    現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)  1998年 第七期