精準農業在三江平原的應用研究與探討

 

精準農業在三江平原的應用研究與探討

　　梁春英1，王熙1，楊天維2

　　（1．黑龍江八一農墾大學信息技術學院，密山158308；2．黑龍江省農墾科學院水稻研究所）

　　摘要：闡述了精準農業技術的組成及實施步驟，結合三江平原農業生產現狀分析了實施精準農業的可行性，提出了精準農業在三江平原的應用領域，指出三江平原率先實施精準農業技術對于其在墾區乃至全國推廣具有借鑒意義。

　　關鍵詞：精準農業；三江平原；農業生產

　　1精準農業概述

　　1．1精準農業技術的組成

　　精準農業又被稱為精細農業（PrecisionAgriculture）、精確農作(PrecisionFarming)。“精準農業”技術思想是在定位的基礎上，根據土壤特性和作物生長發育的需要，管理作物每一項生產農用物資的投放，**大限度地發揮產量潛力，做到既滿足作物生長需要，又減少浪費，增加利潤，同時避免污染生態環境。精準農業技術是20世紀90年代興起的農業生產新技術，其技術體系是農學、農業工程、電子與信息科技等多種學科知識的集成。關鍵技術包括全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）、遙感技術（RS）、變量投入技術（VRT）、耕地產量圖（VM）等。

　　1．2實施精準農業技術的步驟

　　精準農業的實施可分三步：首先是對收獲機械產量計算、監測及繪制產量圖，通過產量圖分析小區產量的差異原因，優化作物管理措施；其次是小區定點取土化驗、分析、處理采集的定點數據，挖掘提高產量的潛力，用高級軟件處理所獲取的信息，決策出要實施的農業技術措施，作為農機具操作和調節的基礎；**后用帶有定位系統和自控系統的農機具實現定位、變量投放物資的自動控制操作。

　　2三江平原農業生產現狀

　　三江平原地處黑龍江省東部，土地總面積10.9萬km2，占全省總面積的23.9%，耕地366.77萬hm2，區域內有4個農墾分局，54個大中型國營農場，人均耕地1.34hm2。三江平原地勢低平，人均耕地面積大，大型機械化農場相對集中，農業增產潛力大。制約農業生產發展的主要因素有三：一是土壤因素，三江平原耕地多為中低產田，占耕地面積的59.22%。土壤物理性狀不良，多為白漿土，黑土層薄，養分低，不能滿足作物的生長需求。還有相當一部分低洼地，不宜耕種。多年種植，土壤自身肥力下降，長期施用化肥，土壤中氮、磷、鉀比例失調。既浪費了肥料又不利于作物生長；二是農業生產高投入、低產出，大豆、水稻等農作物生產成本越來越高，且缺少有競爭力的優質、高產產品；三是農產品結構單一，長期以來形成大田作物為支柱產業，其結構不適應區域經濟的發展。

　　3三江平原實施精準農業的可行性

　　3．1農業機械化作業程度較高

　　目前三江墾區農業旱田作物生產已經實現全程機械化，生產規模也較大，適于大型機械作業。農機動力配置除了傳統的中等功率的東方紅—802型及鐵牛—65型拖拉機外，還先后引進、消化了一批具有世界先進水平的農機具如NewhollandM—160型拖拉機、JohnDeere1075型收獲機等，這些農機具上都可配置GPS系統及產量檢測系統，為精細農業的實施提供了強有力的硬件保障。

　　3．2農作物高產栽培規模經營

　　機械化水平高的農場，地塊大，采用粗放種植、管理，經驗播種、施肥，因而增產潛力大，實施精準農業產生的效益也較大。三江平原土地平坦，地廣人稀，長期采用粗放種植規模經營，精細耕作程度低，實施精準農業會取得很大的效益。大豆“暗壟密”機械化高產模式、崗平地白漿土井灌區、自流灌區水稻機械化高產綜合栽培模式的形成，培育出適合該地區生長的矮稈、抗倒伏的大豆優良品種和優質、高產、多抗水稻品種，形成了適合當地發展的、有高產潛力的規模經營模式。

　　3.3科研力量雄厚

　　三江墾區以農墾總局為后盾，黑龍江八一農墾大學、農墾科學院等科研院所為技術依托，開展精準農業技術的應用研究，已取得初步成果，為精準農業的實施提供了有力的技術支持和保障。

　　4精準農業技術在三江平原可應用領域

　　4．1精確灌溉

　　水田種植面積的擴大，使地下水超采嚴重，已引起地下水位下降，寶泉嶺局水位變幅0.8～3.5m，建三江局水位變幅0.3～5.0m，與此對應，黑龍江、烏蘇里江、興凱湖等水域豐富的過境水量卻未被很好地利用。目前蓄、引、提江河湖水能力僅17.2億m3，占當地產水量的30.4%，占過境水量的0.6%。可見水資源的開發利用不合理，推廣精準灌溉勢在必行，采用計算機控制的節水灌溉技術，可實現因時、因地、因作物用水，使水的消耗量減少到**低程度，并獲得盡可能高的產量。

　　4．2精確施肥

　　三江平原土地長期大量施用化肥，造成土壤中N、P、K比例失調，且投肥量偏大，利用率偏低，肥料投入量的增長高于產量的增長率，回報明顯減小。準確的優化施肥必將獲得較大的經濟效益。精準農業技術可因土、因作物、因時全面平衡施肥，不但可提高化肥資源利用率，降低生產成本，提高作物產量，還可取得明顯的經濟效益和環境效益。

　　4．3農作物產量預測

　　農作物產量是農民經濟收益的重要標志，利用精確農業技術可確定當地農業技術措施和水平，然后建立方程，優化計算出作物產量，在收獲前準確地估產，有助于制定合理的糧食收購及進出口價格政策，利用制定的收獲、儲運計劃等，提高經濟效益。

　　4．4天氣、災情監測與防治

　　利用精準農業技術，繪制氣象衛星云圖，預測風暴、冰雹、暴雨等災害性天氣，提早制定預防措施，把災情降到**低程度。三江墾區地塊較大，局部病蟲害可很快傳播到很大面積。利用精準農業技術做好病蟲害的監測，進行病蟲害的精確防治，得到盡可能大的經濟效益。

　　5精準農業在三江平原的應用實踐及展望

　　目前，我國精準農業技術的研究和應用還處于初級階段，許多技術、設施還不十分成熟，有待于進行更深一步的研究與完善。三江平原墾區有規模化經營的大型現代化、機械化農場，有土壤資源和生態環境變異數據的積累，有雄厚的技術實力，已經具備了向現代化集約農業轉化的條件。實施精準農業勢在必行。黑龍江八一農墾大學主持的農業部精準農業課題已經全面展開，并在友誼農場五分場建立了示范試驗基地，先后引進了美國全套凱斯精準農業設備，包括CASE2366IH谷物收獲機精準農業系統、保護性耕作設備（四獨立式375馬力拖拉機、730B復式耕作設備和TMII型耕耘機）、變量播種施肥機、自動導航系統等，并建立了GPS差分基準站，初步完成了產量圖的繪制、土壤取樣化驗分析、變量播種、變量施肥等系統的開發和研究工作，為精準農業的推廣實施打下了基礎。

　　精準農業技術在三江平原率先實施，將為其在黑龍江墾區乃至全國推廣起到典范作用，提供詳實的技術和管理經驗。實施精準農業技術對墾區農業的發展具有重大的現實意義和深遠的歷史意義。

　　作者簡介：梁春英（1971-），女，山東商河人，黑龍江八一農墾大學講師，碩士，從事自動控制方面的科研工作。

發表于 @ 2008年06月29日 10:44:00 |點擊數（）

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