精准农业示范基地安全生产与规范化建设建议

精准农业示范基地是推动我国农业现代化发展的重要抓手,在物联网、大数据、智能农机等为代表的先进技术装备的研发、实验、验证、中证、应用宣传过程中起着重要支撑作用,而精准农业示范基地的安全生产则是保障上述工作顺利开展的前提与关键环节。以北京小汤山国家精准农业研究示范基地为例,从农机设备安全生产、消防用电安全、危化品安全管理和基地网络信息安全等方面分析了精准农业基地安全生产管理现状,并围绕精准农业示范基地的科研转化、生产示范等需求提出了基地建设规范化建议。     

农用智能移动作业平台模型的研制

智能移动作业平台是实施“精细农业”的基础。自动导航控制技术是智能移动作业平台的重要技术之一。为了开展农田智能移动作业平台及其导航控制技术研究，将计算机技术、传感器技术、GPS技术和数据通讯技术等集成与融合，研制了一种以蓄电池为电源，电动机为动力的农用智能移动作业平台模型。在平台模型的基础上，开发了基于GPS和电子罗盘的导航控制系统。详细论述了导航控制系统的工作原理、控制方法。试验结果表明，该平台模型能按预定的路线行走，直线行走偏差在1 m以内，弯道行走偏差在2 m以内。通过对导航误差进行分析，提出了进一步改进的方法。该研究为“精细农业”作业平台研究进行了有益的尝试。     

国家级农情遥感监测系统的开发、运行与关键技术研究

20世纪80年代,遥感在农业上的应用重点是遥感估产,90年代转向农情遥感监测与精准农业管理.本文介绍国家级农情遥感监测系统的研究、开发与应用,以及应进一步研究的关键技术问题,特别是数据处理、抽样方法、作物识别,长势诊断,灾害评估,产量估计的模型研究.     

栾城县域精准种植运行体系建设与模式示范

太行山前平原是华北平原的重要组成部分和典型农业高产区, 农业集约化程度较高, 是我国重要的商品粮生产基地。随着农业和社会经济的发展, 水资源严重匮乏, 地下水超采严重, 农田面源污染日益加剧等问题, 严重影响了该区域农业的可持续发展。精准农业是未来农业发展的重要方向和必然选择。在农业生产以农户单元为主体的我国现实情况下, 选择县域精准种植模式是有益的尝试和探索。选择农田管理有代表性的河北省栾城县作为示范区, 进行精准农业技术的试验与运行实施模式的示范。在县域尺度上通过划分公里网格的方法建立GPS 定位的县域精准种植观测网, 确定288 个有效采样点, 在中心示范区尺度按20 m×20 m网格对耕层和亚耕层确定采样点, 进行农田基本数据调查和空间变异分析。通过优化管理网络咨询平台组装县域尺度的优化施肥模式, 并根据区域特点建立多种节水种植模式进行推广。在大田尺度和温室大棚示范智控半变量节水灌溉系统, 实现经济效益和环境效益的增长。推广示范用于小麦的智能精准收获系统, 为区域精准农业的发展提供示范样板。县域精准农业技术研究与示范工作, 为未来区域性精准农业的全面实施进行了技术尝试, 提供了示范样板。     

漳州市建立精准农业研究试验区的可行性研究

漳州市是位于福建省的农业大市,农作物资源丰富,但是目前依然面临着土地资源减少、信息技术落后、生态环境恶化和人力资源缺乏等诸多问题。大力发展农业技术,促进农业现代化成为决胜全面建成小康社会阶段实施乡村振兴战略的迫切需要。本文结合漳州市农业发展面临的一系列问题,阐述发展精准农业对于漳州市促进农业现代化的意义及建立精准农业研究试验区的状况。     

基于微小型无人机的遥感信息获取关键技术综述

近年来,基于微小型无人机的遥感信息获取技术广泛应用在农业领域。采用微小型无人机遥感信息平台获取农田作物信息,具有运行成本低、灵活性高以及获取数据实时快速等特点,是目前农田作物信息快速获取的主要方法之一,是精准农业发展的重要方向。该文主要对微小型无人机遥感技术平台的发展、遥感信息获取技术、遥感图像的处理与解析、以及微小型无人机遥感平台应用在作物信息监测和生产管理等方面进行了深入剖析,强调了遥感信息获取与解析技术的重要性和存在的问题,受微小型无人机飞行稳定性和载荷量的限制,如何实时快速准确地调整机载遥感传感器的姿态使被测目标始终处于监测视野中,并实现图像信息的远距离获取与传输,以及如何处理和解析无人机遥感系统获取高质量的遥感图像是微小型无人机遥感技术能否被广泛应用在各研究领域的关键技术。最后,提出了增强无人机飞行控制系统的高稳定性、遥感图像的精确获取及数据的实时传输和高精度的图像后处理方法,对作物信息监测技术的发展和应用具有重大意义,是实现大面积精准农业生产管理决策的重要依据。     

气候变化下农业领域的国际文献特征与热点演变：基于CiteSpace V的文献计量分析

基于Web of Science核心数据集中1985?2018年发表的11430篇以“气候变化”和“农业”为研究主题的文献,利用CiteSpace V软件网络可视化分析功能,对气候变化下农业领域文献的特征与热点演变进行探究,以期明确该领域研究变化特征与趋势,为发展创新提供参考方向。结果表明：自1985年以来,农业领域年文献数量呈持续上升趋势;以美国、英国、中国、德国、澳大利亚等国家为代表的经济快速发展国家和地区均注重该领域的研究探讨;文献多发表于《Climatic Change》、《Science》等优质期刊;中国科学院、瓦赫宁根大学等国内外众多知名机构均致力于该领域的研究;“影响”、“适应性”、“管理”、“模型”、“食品安全”等是研究的共同热点词汇;以2007年为界,研究热点从评估气候变化对未来农作物产量的影响、影响因子等发展到集中探讨气候变化下农业发展的适应性、气候智慧型农业以及保护性农业等问题,以气候智慧型农业为代表的研究将是未来农业领域创新发展方向。     

世界主要国家精准农业发展概况及对中国的发展建议

中国是一个农业生产和消费大国,同时也面临着投入产出比率相对较低、环境污染等一系列问题,尤其在国际形势变化、自然灾害频发的背景下,中国传统农业生产方式亟需转型升级。在人工智能、物联网、云平台等新兴技术的带动下,精准农业孕育而生,成为了全球农业实现绿色、高产的有效途径。该文瞄准世界精准农业发展较好的发达国家和地区,通过文献梳理和总结,凝练出政府引导、信息化建设、科技支撑、新型农民培育等发达国家和地区发展精准农业的成功经验。在此基础上,着眼于中国大田种植,分析中国发展精准农业的基础,从农田配套设施及信息化建设、农业信息获取、自动变量作业系统及装备等方面充分认识中国发展精准农业的薄弱环节。该文旨在厘清中国精准农业的发展方向,借鉴国际经验,提出中国精准农业今后的发展建议,如强化政府组织领导作用、加强基础设施和信息化建设、聚焦核心技术研发、培养新型农业人才、分区域试点示范。     

基于WebGIS的农业空间信息管理及辅助决策系统

该研究在总结和提炼区域农业信息管理和评价理论与技术研究成果的基础上，运用知识工程和系统建模方法，建立了种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析和精确农作管理的定量化动态知识模型。并运用软构件技术，基于B/S的分布式网络结构，以WebGIS为空间信息管理平台，建立了网络化、数字化的农业空间信息管理及辅助决策系统。系统实现了基本地图操作、农业空间信息查询与分析、种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析、精确农作管理、可视化输出以及系统维护等功能。以江苏省为案例区，对系统进行了实例应用，结果表明，系统能有效地管理区域性农业空间信息，并在基于空间信息的农业生产管理决策方面具有较好的适应性和指导性。     

试论信息技术对农业传播的影响与变革

分析了信息技术对于农业传播的重要意义,介绍了信息技术应用于现代农业传播的方法和途径,如视频专家系统、动植物疾病诊断与防治系统、农业网络书屋、农业网站和电子商务平台、基于3G的基层农技推广信息化平台等,展现出了未来农业发展的可喜局面,并提出了农业信息化建设中可能遇到的问题,以期更多的农业推广人员和农民朋友参与到这些项目的建设与使用中来。     

基于知识模型和PDA的精确农作系统设计及应用

为合理利用农业资源,实现作物生产管理的便携式和数字化。该研究基于课题组已有的作物管理知识模型,结合嵌入式GIS和GPS技术,采用系统工程思想和PDA开发技术,在Microsoft VS.NET 2003环境下构建了基于知识模型和PDA的精确农作系统。系统不仅实现了水稻、小麦、油菜、棉花4大作物的播前（移栽前）栽培方案、适宜指标动态设计,实时调控等功能,还具有地图操作、定位导航、空间数据采集以及信息管理等功能。系统于2007年在江苏省吴江市的水稻生产区进行了示范应用,结果表明,精确管理田块平均产量达9 196.9 kg/hm2,与常规管理田块相比,增产幅度达7.43%,并减少了氮肥投入7.5 kg/hm2,表现出明显的增产增收效果。系统的建立为农作物精确管理提供了新的服务载体,同时大大提高了精确农作技术的实用性。     

精细农业机械化作物生产计算机集成技术(英)

介绍了一项适用于精细农业机械化的新技术：计算机集成作物生产技术（CCP）。该技术融合信息采集、网络通讯、数据处理、过程决策、自动执行等功能，能有效地完成作物生产的精确机械化作业。计算机集成作物生产技术的3个主要功能是先根据需要实时采集传感数据，然后根据传感信息构建合理的行动决策，最后将传递上述决策并付诸实施。为了说明CCP的工作原理和结构设计，介绍了由伊利诺依大学机械电子系统实验室设计开发的CCP技术系统的关键功能。研究结果表明，在车辆自动导航，主从机械控制，在线式变量作业等利用农业机械实施田间作物生产作业的领域，有必要在农业机械上集成CCP技术，使机械自动地完成各项最优化项目作业。最后，根据以往工作中的经验，简要讨论了目前CPP技术发展所面临的问题和挑战。     

便携式精确农作系统的构建与应用

为实现农作物生产管理的便携式和精确化。该研究以精确农业技术思想为指导,课题组已有精确作物管理模型为基础,结合Pocket PC、嵌入式GIS、SQL Server CE和GPS技术,采用系统工程思想和软构件技术,开发实现了基于Pocket PC的便携式精确农作系统。系统具有地图操作、信息管理、栽培方案设计、肥水运筹、适宜生长指标设计、因苗动态调控以及系统帮助等功能。于2007－2008年在江苏、浙江及河南示范区进行了系统的示范与应用,结果表明,系统能根据田块的实际情况设计适宜的作物生产精确管理方案,精确管理田块的水稻平均产量达10 435.3 kg/hm2,产量增幅达12.83%;精确管理田块的小麦平均产量达8124.6 kg/hm2,产量增幅达9.02%,同时减少了氮肥投入。系统的建立为精确农作管理提供了新的服务载体和应用模式。     

精准农业技术系统集成在新疆棉花种植中的应用

根据新疆生产建设兵团农业机械化、集约化、规模化生产的特点，结合新疆兵团棉花种植的实际情况和基础条件，利用GIS、RS、GPS、ES、MS等最新技术在棉花精准种植试验区开展研究工作。跟踪国内外精准农业的最新研究发展水平，在数字农业技术创新的基础上，整合国内已有的研究成果，利用信息技术对新疆现有的农业生产设备进行组装配套，研制、开发、集成具有新疆特色的数字农业技术体系与推广模式，进行规模化应用示范。在农田信息采集、处理和实施系统3个方面进行棉花精准种植信息系统集成研究，取得了初步成果：利用自主开发与引进的硬件平台，组装集成的配套技术体系，在棉花的精准播种、节水灌溉、变量施肥、病虫害预测预报与防治、长势监测等产前、产中管理决策中应用，形成一套适宜新疆的先进成熟的棉花生产管理智能化决策系统，同时与变量作业机具组装配套进行示范，该成果可为新疆及其它地区棉花精准种植提供参考模式，具有重大的推广意义，市场前景广阔。     

Effects of soil mesofauna and farming management on decomposition of clover litter: a microcosm experiment

The effects of soil mesofauna and different farming systems on decomposition of clover (Trifolium repens) litter were investigated in a laboratory experiment. Microcosms were incubated for 16 weeks with fine and coarse litterbags in soils from three types of management systems: fallow, integrated farming and organic farming, the latter two cropped with wheat. The effects were studied by analysing litter mass loss, C and N content, DOC, nitrate and pH in soil leachate, and CO₂ production, as well as mesofauna. Mesofauna significantly accelerated mass loss and C and N release from clover litter in all three soils. With mesofauna access, at the end of the experiment average clover mass loss was almost twice as high and clover C and N content were 60% lower than without mesofauna. Farming systems influenced the decomposition through affecting both element turnover and mesofauna. Although in the first weeks less N was leached from organic farming than from integrated farming soil, cumulative N leaching did not differ between these soils. However, more than 20% less N was leached from the fallow soil than from the field soils. CO₂ production was highest in fallow soil. Here, mesofauna had no effect on this variable. In soil with integrated farming, mesofauna reduced cumulative CO₂ production by 10% whereas in soil from organic farming it increased CO₂ production by 20%. Our data suggest that differences in C and N turnover in different management systems are strongly mediated by soil mesofauna.     

基于GIS的作物生产管理信息系统

在区域作物生产数据库支持下，以MapInfo5.5为系统开发平台，利用MapBasic和VB程序设计语言，建立区域作物生产管理地理信息系统(CPMGIS)，CPMGIS包含信息查询、种植区划、系统预测和精确管理4个子系统，把与区域作物生产有关的农业信息与具体的实物地图相结合进行空间分析处理，并通过相关的模型运算进行作物气候区划、生长预测、栽培管理和作物精确管理方案设计等，并以地图或专题地图、数据表格、图形及文字论述3种形式进行结果输出。     

运用生命周期评价方法评估奶牛养殖系统温室气体排放量

准确评估奶牛养殖系统温室气体排放量是寻求有效减排措施和引导奶牛养殖业低碳发展的基础。该文应用生命周期评价方法,结合中国奶牛养殖业现状,建立了奶牛养殖系统温室气体排放量评估方法;并以此方法分析了西安郊区典型的规模化奶牛场的奶牛养殖系统温室气体排放特点和排放量。结果表明,该奶牛养殖系统主要的温室气体排放环节是奶牛肠道发酵CH4排放、饲料生产与加工、粪便贮存,其排放量分别占整个系统的48.86%、18.97%和16.39%。主要排放的温室气体是CH4、N2O,排放量分别占整个系统的55.56%和26.9%。该奶牛养殖系统每生产1kg按脂肪和蛋白质纠正的原奶(FPCT)的温室气体排放量(以CO2当量计)为1.52kg,低于全球平均的混合饲养模式原奶生产的排放量,而高于欧洲国家原奶生产的排放水平,说明减排潜力还很大。通过改善饲料、改进粪便管理模式和肥料田间管理等措施均能够减少单个环节的温室气体排放量,而不同措施对整个系统减排的贡献率还应通过生命周期评价方法进行分析。因此,建议开展不同减排措施下的生命周期评估,以获得对系统减排更有效的措施。     

香港有机农业发展

有机农业是利用天然再生资源配合环境和生态作用以生产高质量农产品和避免虫害的可持续农业生产方式。在20世纪80年代,有机农业由一些环保团体引入香港;在过去10年间,有机农业广泛引起社会的注意和兴趣。2000年香港政府推出（有机耕作转型计划）,目的主要是为香港农业创造新的生产模式,同时为市民提供多一个新鲜农产品的选择机会。首先介绍有机农业的一些重要概念和香港有机农业的发展过程,然后分析并评论有机耕作转型计划的成功和失败之处。