精细农业与我国农机化

一、精细农业思想技术体系及应用 1.精细农业思想 田块中各局部之间和区域中各田块之间的产量差异,以往一直被认为是提高产量的不利因素。精细农业(PA:Precision Agriculture或PF:Precision Farming)的研究与实践正在改变着这种观点,认为小区产量差异性是财富,它给农业科技人员提供一个创造空间:通过改善农业工艺、提高农业设施去满足田块的特殊需要,缩小差异,进而达到增产、增效。精细农业的内涵就是采取措施减小差异,实施处方农作,保护环境。其核心思想是获取农田小区作物产量和影响作物     

精细农业及其技术简介

精细农业（Preceision Agriculture,缩写为PA）是20世纪80年代末由美国、加拿大的一些农业科研部门提出的,目前日本、英国、丹麦、中国也在积极地进行这方面的研究并付诸实践。精细农业是一种农业的微观管理系统,其核心是根据当时、当地测定的作物实际需要确定对田间作物的投入。精细农业的概念和理论被认为是指导现代农业生产的先进理念和具有创新意义的技术思想,被喻“信息时代作物生产管理技术思想的革命”。     

精细农业下智能管理决策支持系统的研究

在精细农业管理过程中,智能决策管理系统是基于专家系统、作物生长模型等共同构建的决策支持系统。在作物生长过程中,融合气候环境、土壤性质、作物类型和相关生长信息等,基于智能管理单元,针对不同农业生产区域制定最优的管理方案与措施。系统论述了精细农业管理过程中决策支持技术、智能管理技术和精确管理决策技术的设计与开发应用,最后提出具体应用案例。研究结果旨在为提升精细农业生产系统的建设提供应用参考与借鉴。     

不同空间分辨率驱动数据对作物模型区域模拟影响研究

为了探究不同空间分辨率驱动数据对作物模型区域模拟结果的影响,以中国北方冬麦区为研究区域,采用薄盘样条插值方法生成4种空间分辨率(5、10、25、50 km)的气象驱动数据,采用空间聚集方法构建相应空间分辨率的土壤参数集,以农业气象观测站数据为基础,通过泰森多边形方法扩展农田管理和作物模型品种参数,在以上基础上建立不同空间分辨率的WOFOST模拟平台,结合区域统计产量数据,诊断不同空间分辨率驱动数据对作物模型区域模拟的影响。研究表明:对于模拟的开花期、成熟期、潜在产量水平的地上生物量和穗质量、雨养产量水平的地上生物量和穗质量,4种空间分辨率的区域平均值模拟结果之间无显著差异;高分辨率驱动数据下,模拟结果分布上有更多的极值。不同空间分辨率的模拟结果均能反映冬小麦生长的空间分布规律;与同区域统计产量相比,不同空间分辨率下WOFOST雨养产量可以解释观测产量年际变异的75.4%~85.4%。不同空间分辨率的潜在产量和雨养产量与气候因子相关分析表明,生育期辐射可以解释16.6%~29.6%的潜在产量变化,生育期降水可以解释13.3%~17.8%的雨养产量变化。高空间分辨率的数据存贮量和计算时间分别是低空间分辨率的80和100倍以上。研究结果可以为作物模型区域应用,尤其是空间分辨率的选择提供理论依据。     

精细农业

精细农作或称“精细农业”是将现代化信息高新技术与农学、农业工程技术集成应用于获取农田“高产、优质、高效”的现代农业精耕细作技术。90年代以来,随着全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、农业应用电子技术和作物栽培有关模拟模型以及生产管理决策支持系统(DDS)技术研究的发展,精细农业已成为主要发达国家面向21世纪,为合理利用农业资源,提高作物产量,降低生产成本,改善生态环境的最富有吸引力的前沿性研究领域之一。     

精确农业:节本增效农业的发展方向

精确农业是基于现代电子信息技术、作物栽培管理辅助决策与支持技术和农业工程装备技术等集成组装起来的作物生产精细经营技术.其特征是根据当时当地测定的作物实际需要确定对作物的变量投入.其目标是更好地利用耕地资源潜力,科学利用投入,提高产量,降低生产成本,节约资源,减少农业活动带来的不良环境后果,实现农业生产系统的可持续发展.     

作物遥感精细识别与自动制图研究进展与展望

作物识别与制图产品数据是作物长势、风险胁迫、产量等生产参量监测预测,种植结构调整与供需决策分析,以及耕地资源安全与生态效应评估等工作的基础数据,遥感数据成为作物类型识别与制图的最主要数据源,新兴数字技术则为遥感作物识别与制图提供了新的方法手段。本文通过综述近年基于遥感的作物识别与制图相关研究成果,探究当前技术趋势、关键问题,以及需求差距。分别从小尺度作物精细识别、大尺度作物自动化制图,以及作物识别与制图模式变化3个视角总结归纳面临的主要问题和主要研究工作。作物识别与制图产品在小尺度上需要更加精细、近实时和更高的识别精度,主要使用超高空间分辨率（如米级、亚米级）的影像数据,在提高作物识别精度（95%以上）进而提取满足应用需求的高精度作物表型等信息方面依旧面临巨大挑战。而在大尺度上需要更加自动化、满足可靠识别精度（90%左右）,主要使用高时空分辨率（2~5d,10~30m）的影像数据,面临着如何处理海量数据的存储管理、分析计算,发展大范围上具有鲁棒性的分类识别方法,寻找科学高效的地面样本获取途径的难题。同时,作物识别与制图的模式也将从确认监测向提前预判和特定作物探测转变。最后从加强科学研究与加快应用落地2个角度提出展望,为发展满足智慧农业与国土监管不同需求的遥感作物识别与制图产品提供参考与借鉴。     

精准农业——农业实现低耗、高效、优质、环保的根本途径

精准农业是基于现代电子信息技术、作物栽培管理辅助决策与支持技术和农业工程装备技术等集成组装起来的作物生产精细经营技术.其特征是根据当时当地测定的作物实际需要确定对作物的变量投入.     

精细农业下信息监测与解析技术探究

农业信息技术的快速发展对于推动我国农业生产效率的提升、保障我国粮食安全和农业可持续发展具有重要意义,是目前世界各国研究的重点技术。精细农业是20世纪末期美国相关农业科研部门提出的一种新型农业生产方式,是一种以现代农业系统和信息技术为基础的农业微观管理系统,其技术核心是根据作物生长需求确定对作物的投入,因此,精细农业下作物生长、气候环境和土壤信息的快速检测与解析技术是确定作物生长与产品质量的重要技术条件。以作物生长信息、土壤信息、气候信息和农产品质量信息的快速检测与解析技术为研究重点,系统论述了相关检测方法与设备,对于全面提升我国精细农业的发展提供理论借鉴,同时为更多研究学者提供相关理论知识与应用参考。     

基于GPS的收获机产量监视议试验研究

近年来,在农业应用信息高新技术的发展中,“精准农业”技术的应用前景尤其令人瞩目。“精准农业”是基于很小的农田单元之间作物产量和生长环境条件的明显差异,而提出对作物栽培管理实施定位、按需要变量投放的生产模式,可称之为“处方农作”。它是基于现代电子信息技术、作物栽培管理辅助决策支持技术和农业工程装备技术等集成组装起来的作物生产精细经营技术。其目标是更好地利用耕地资源潜力,科学利用投入,提高产量,降低成本,减少农业活     

精细农业体系的研究

精细农业是随着计算机硬件技术、全球卫星定位系统、地理信息系统软件等技术的发展而兴起的现代农业管理方法。本文从农业资源的利用现状出发,首先论述了实施精细农业的必要性;而后在介绍精细农业的基本概念和内涵的基础上,对其技术思想、技术体系和实施以及其技术支撑体系进行了阐述;最后论述了精细农业的研究、应用及发展趋势。     

精准农业中的智能农机

精准农业是指按照田间每个小区的空间差异，针对各种农业生产影响因素的变化情况，对作物进行精准管理，从而合理使用农业投入，降低生产成本，保护生态环境。提高农业生产田间管理     

农作物苗期长势无损监测技术研究进展

农作物的苗期生长是一个复杂的生理生化及代谢过程,苗期的生长发育直接影响到作物的生物产量、经济产量、营养品质及其安全性。农作物苗期长势监测对于作物肥水管理、病虫害防治具有指导作用,是精细农业和数字农业的关键技术之一。该文从农作物苗期生长形态检测、营养组分检测和病虫害诊断3个方面,详细阐述了各种无损检测技术,如机器视觉技术、激光漫反射技术、荧光测量技术和反射光谱分析技术等在作物苗期长势监测中的应用进展。国内外学者对上述技术进行了较深入的理论方法研究,部分技术已在实践中得到广泛应用,但目前作物无损检测技术大多强调单一信息的获取及分析,随着数字农业和智慧农业的发展,未来将更加强调多源、多尺度数据的获取及形态、养分、病虫害综合信息的提取。作物苗期长势的监测数据将与精准农业的联系更加紧密,为农事操作提供传感信息,形成智能化的农业施工、调优栽培与管理决策系统。      

秸秆还田深松农业应用技术对比传统农业耕作技术

通过秸秆还田与深松配合应用农业技术,达到改良土壤,提高土壤肥力,增加土壤质量,进而达到提高作物产量的目的。该研究通过3年的对比试验,设置浅旋（RT）、翻耕（P）、深松（S）、翻耕+秸秆还田（P+R）和深松+秸秆还田（S+R）5个处理土样,通过对比发现,秸秆还田配合深松农业应用技术比传统农作效果好,产量得到提高,有效改良和培肥地力。      

基于遥感DSI指数的干旱与冬小麦产量相关性分析

利用2000—2012年MODIS ET/PET和NDVI数据集构建干旱指数(DSI),监测山东省和河南省冬小麦主产区的农业干旱,并在地级市尺度上进一步评估冬小麦关键生育期干旱对冬小麦产量的影响。结果表明:2010年9月—2011年2月山东省特大干旱过程显示的DSI不仅能监测气象干旱,还能较好地反映农业干旱在空间上的差异性以及时间上的演变。不同冬小麦生育期干旱对冬小麦产量影响不同,灌浆期干旱对冬小麦产量的影响最大,干旱致使土壤水分亏缺,影响了作物正常的灌浆强度,进而导致作物减产;其次是拔节期;返青期干旱对产量基本没有影响。     

设施农业的现状与发展趋势

设施农业是指在采用各种材料建成的、具有一定的温度和其它环境因子调控设施的半封闭式空间里进行农业生产的方法，分为设施栽培和设施养殖两大类。设施农业是工厂化农业的前提。1 国外设施农业发展现状自本世纪50年代以来，世界上许多国家的设施农业得到了很快发展。发达国家设施农业的特点：（1）档次高，温室中具有温度、湿度、二氧化碳、光照、水分和养分环境自动控制装备；（2）空间大，高度高，以连栋温室为主；（3）具有相应的农业生物品种及种植和养殖技术相配套。目前，不受气候和土壤条件的影响，在有限的土地上周年均衡地供应蔬…     

山东省农业可持续发展空间分异研究*

本文选取山东省2012年—2020年的数据,通过构建山东省区域农业可持续发展指标体系,利用熵值法对山东省整体及各地级市农业可持续发展进行综合分析和评价;同时借助地理空间分异图以及三维趋势图分析山东省农业可持续发展水平的空间变化状况。经一系列分析后,结果显示：（1）山东省整体农业可持续发展水平不断提升,各区域之间农业可持续发展水平差距日益缩小。（2）从空间格局分布来看,山东省各地级市农业可持续发展水平分布不均匀且具有不均衡性,序列两端区域稳定。（3）从东西方向来看,农业综合发展水平由西向东平滑过渡,东部地区优于西部地区,呈阶梯状。南北方向上呈现南部与北部弱于中部地区的趋向。各区域在空间上仍存在差异但也呈缩小的趋势,但空间差异格局仍然存在。最后根据上述的研究结论,提出相关建议：（1）西部地区要依靠技术创新改造其传统农业存在的弊端,加大现代化农机设备的投入力度;（2）东部地区依靠其独有的资源优势,加快新技术、新产品的开发;（3）中部地区依托其地形的特点,开发多样化的新型农业发展模式。     

面向可持续灌溉农业发展的涝渍盐碱管理

发展可持续灌溉农业是实现全球粮食安全、维持民众生计的必要保障条件之一,但因灌溉诱发的农田涝渍盐碱协同危害却对作物生长及产量产生直接和间接影响,严重制约灌溉农业生产力水平,带来农田生态环境负效应.文中在对灌溉诱发的涝渍盐碱共存形成机制、作物生长和土壤特性对涝渍盐碱的响应、涝渍盐碱对作物产量的影响进行综述基础上,从排水、用水、灌溉、土壤、作物、社会经济等各种涝渍盐碱管理途径入手,阐述相关的治理措施与技术应用效果,围绕“节灌、减排、控盐、增效”的面向可持续灌溉农业发展的涝渍盐碱管理目标,从涝渍盐碱共存机制研究、涝渍盐碱共存状况监测评价、涝渍盐碱治理技术组合及集成模式研发、涝渍盐碱危害风险分析与评估等层面上,提出相应的主要研究内容与重点.     

宁夏农业集约化程度时空评价研究

农业集约化是提高粮食产量的有效途径,我国农业正朝着集约化方向发展。本文在GIS技术的支持下,采用熵值法确定指标权重,通过多目标综合评价模型,对宁夏回族自治区农业集约化程度进行纵向比较和空间差异性分析。结果表明:纵向上基本呈现阶梯状上升的发展趋势;2009年各县（市）农业集约化程度空间差异显著,基本表现出由南向北逐渐升高的分布规律。该评价结果可以为研究区农业生产管理和农业规模化经营提供科学的依据。      

精细农业田间信息采集关键技术的研究进展

快速、有效地采集和描述影响作物生长的田间信息,是开展精细农业实践的重要基础.随着现代信息技术的不断发展,田间信息采集技术也在快速发展和不断更新.阐述了GPS定位技术、传感技术、多传感信息融合技术、无线通讯技术等在田间定位信息、土壤属性信息、作物生长信息、环境信息和作物产量信息获取中应用的研究现状,指出现有采集技术存在的优缺点,并提出开发集各种先进技术为一体.低成本、多通道、高精度、定位快速的动态农田信息数字化智能测量装备是今后田间信息采集技术的研究方向.