农业机械智能化前景范例6篇

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农业机械智能化前景

农业机械智能化前景范文1

[关键词]农业机械;发展现状;前景

随着经济的发展,出现了农村村民大规模进城打工而弃耕农田的现象。因此,要摆脱传统观念的束缚,清楚认识农业生产不再是过去的传统生产模式,利用现代化农业机械设备已成为一种潮流。

1农业机械发展现状

1.1我国农业机械设备使用现状

随着家庭联产经营制度的提出,调动了农民的劳动动力。因此,农业机械吸引着广大农民的眼球,因为现代化农业机械有着高效、便利等特点。例如,南方的水稻种植,其地理位置优越,地势比较平缓,因此可以采用现代化机械操作,大大节省人力、财力;而在北方,比如陕北地区,其地势多为丘陵和山坡,无法大规模实施农业机械操作,这样就降低了农业生产效率。

1.2我国农业机械设备质量现状

随着农业机械化时代的到来,各地的农业机械经销商也如雨后春笋般日益增多。但是,许多农业机械经销商没有生产经营许可证,安全保护措施不规范,没有规范的防护设备[1]。同时,经销商为了争夺市场,常常以次充好,制作工艺粗糙,质量无法保证,导致农业机械的质量差,在使用过程中没有安全性可言。

1.3农业机械设备服务系统不完善

按照国家的农业机械设备三包规定,出售正规的农业机械时必须有退货、维修等售后服务,而现在市场中出售的农业机械大多没有售后服务点。同时,大多农业机械设备说明书中的规格和使用注意事项、厂家地址等项目注释模糊,这样使农民的权益无法得到保障。所以,农业机械服务机构的不完善给农业机械使用带来了极大的困扰。

2农业机械发展前景

2.1智能电子传感技术的应用

现代化农业机械设备遍地开花,智能电子传感技术应用就是一个典例,飞机打农药则利用了传感技术,自行感应出农作物所处的位置,对其作出感应,精确其位置,根据种植面积,喷撒适量农药,促进庄稼正常生长[2]。这一系列便利的措施在过去是无法普及到的,所以农业生产中采用现代化的传感技术就显得尤为重要。

2.2农用机器人的普及

随着科技的高速发展,将会出现传感和机电一体化的农业机器人。智能化农用机器人采用现代计算机技术,比如采用计算机技术中的编程,对于农作物常见的疾病及发病特征做出一套完整的程序植入机器人内部,机器人可以根据观察和感应到的农作物状态,采取相应的防治措施[3]。虽然现阶段农用机器人研究还存在一定的问题,但是随着科技的不断发展,农用机器人必然会成为农业发展的中坚力量。

2.3先进的4C及仿真技术的应用

农业机械的使用不但体现在大型种植设备上,现在已经全面渗透在精密的仿真等领域。例如培育新植株是一个漫长的过程,而利用高端的仿真技术,可以模拟出植物所需要的生长环境,大大缩短培育时间,节约人力和财力。因此,现代化的仿真技术在农业生产中的应用也是不容忽视的。

3结语

该文通过对农业机械的发展现状及发展前景进行分析,发现现阶段我国的农业机械仍然存在着服务系统不完善等问题,需要对此进行改正。而农业机械的发展前景极为广阔,科技的迅速发展,智能化和自动化已成为农业机械未来发展的必然趋势。同时,只有在政府、农机生产部门、农民三方齐心协力下,农业机械才能够促进农业生产稳态发展,在农业生产中发挥其应有的作用。

参考文献

[1]金衡模,高焕文,王晓燕.农业机械自动化的现状与推进模式[J].中国农业大学学报,2000(2):44-49.

[2]党革荣,耿端阳.农机发展出路在于智能化和自动化[J].中国农机化学报,2003(5):5-6.

农业机械智能化前景范文2

关键词:农业机械;技术手段;应用;发展前景

我国在国际上的地位正在逐渐提高,这与我国的经济发展是分不开的,经济的发展需要基础的支持,农业就是我国的基础,我国是农业大国,农村人口基数大。随着近几年我国农业的发展,很多高新技术也被运用到农业的机械设备中,使农机设备向着智能化的方向发展,有效地提升了农业生产的整体效率。在农业的生产中使用高新技术还能够提高农业的生产效率,保证农机相关机械的正常运作。

1农业机械技术的应用分析

1.1计算机技术

这里所说的计算机技术主要指的是计算机视觉技术,这一技术最早被运用在农业机械上是在20世纪70年代中期,当时主要运用的是计算机技术中的视觉技术,利用这一技术的主要目的是可以对农产品的品质质量进行分级别检查。计算机视觉技术是以图像处理为基准,随着图像处理以及视觉模拟技术的发展,计算机视觉技术不仅可以用来检查农产品的品质,而且还可以用来对农产品进行播种、收割。虽然计算机视觉技术在我国农业技术领域的应用时间还不是很长,在实际的使用中还有很多的问题出现,但是相信随着科学技术的不断发展,计算机视觉技术必将会改变传统的农业作业模式,为现代化农业发展提供技术上的支持。

1.2网络信息技术

网络信息技术在我国农业机械上的应用是非常成功的,信息技术与地理信息系统的有机结合不仅可以为农业的生产提供高精度的监控,而且还能够对农业生产中出现病虫害的情况进行及时的检测,然后根据定位系统来进行田间作业。

1.3液压技术

液压技术主要依靠的是微电子技术和工业传感技术,在数据的采集上,运用液压技术主要完成的是能量的转换和匹配,其目的是为了让农业机械的效率能够得到进一步的提高,让机械设备的相关系统特征可以得到完善,让机械设备的可靠性能够得到提升,这也很好地符合了环境保护的相关标准要求。而大部分的农业机械都是采用内燃机作为原动力,所以很多时候都会出现工作负荷,一般情况下,我们都是通过电液控制手段来完成负载与原动力之间的匹配情况,尽可能地减少功率传输过程中出现的损失,从而提高农业机械系统的工作效率。

1.4人工智能技术

随着信息全球化的不断深入,高端技术不仅在大型的企事业单位中被运用,在农业中也得到了广泛的应用,比较有成果的就是美国利用人工智能技术研发出激光拖拉机、机械的内部导航装置,等等,这些装置可以对拖拉机的运行方向及所处位置进行实时的测定,在了解地区土地信息之后,再制定合理的土地种植方案、农药及种子的数量,等等。

2农业机械技术的发展趋势

2.1推广农业机械产品的技术发展

目前在我国的农业机械发展上,已经开始运用机电智能化技术和计算机技术,这使得农业机械化设备的科技含量有了极大的提高,不仅有效地提高了农业机械的作业效率,而且也提升了农业的生产效率。

2.2农业资源的利用率得到了提升

只有提高了农业资源的开发利用率,才能够确保农业实现可持续发展,同时也为保护生态环境奠定基础,如回收农业生产的废弃物,普及无害化的处理设备,运用无害化技术来处理废水可以有效地达到保护环境的作用。而在农业种植的过程中,使用有机肥料还可以进一步提高农业资源的利用效率。除此之外,大力发展节能型动力机械设备可以有效地避免出现资源浪费,从而提高农业资源的整体利用效率。

2.3提高农业机械产品的质量监督水平

要想提升农业的机械化水平,还要从规范设计的基本要求出发,全面提高农业产品的质量。在质量提升的过程中,还要注重农业产品的整体造型和外观,农机设备的耐久性也要经得起考验。选用与农机设备相配套的发电机及元件,能够最大程度上提高农业机械产品的质量。在农业机械设备完成安装之后,还要对其进行试运行,只有保证了设备各项指标都正常的基础上,才能够真正的投入使用,这也是提高农业机械产品可靠性的前提。

2.4加大政府的补贴力度

各级地方政府要加大农业机械的技术推广,做好农业机械的培训工作。国家还要将拖拉机、插秧机等农机具作为农具购置补贴的关键,普及农业机械知识。这样也能够更好地提高农业机械化的发展进程。

2.5确保农业机械技术的安全生产

关注安全监督管理及装备的创建工作,加大农业机械的安全投入,以便更好地满足农业机械工作安全监督管理的需求。除此之外,最重要的是,要将农业机械的安全检验工作纳入到各级县市政府的财政预算当中。

3结语

随着科学技术的飞速发展,一些高新技术正在逐渐地被运用到农业的机械设备中,这些机械设备的出现不仅提高了农业的整体生产水平,而且还进一步提升了农业的生产效率,很好地实现了农业的可持续发展。在今后的农业发展过程中,农业机械也必定是智能化的,所以要求操作人员要不断地提高自己的专业素养,全面推广农业机械新技术,只有这样才能够真正意义上实现我国农业机械的智能化。

作者:徐家亮 刘晓鹏 单位:黑龙江省克东县农机安全监理站

参考文献:

[1]陶乐然.长春星宇小区新技术应用[C]//增强自主创新能力促进吉林经济发展———启明杯•吉林省第四届科学技术学术年会论文集(下册).2006.

[2]刘蒙之.传播新技术与国家发展———一种政治经济学的观察[C]//中国传播学会成立大会暨第九次全国传播学研讨会论文集.2006.

[3]张仁江,田莉.制造业企业新技术采纳:动因、路径及障碍分析———基于T公司的纵向案例研究[C]//第六届(2011)中国管理学年会———技术与创新管理分会场论文集.2011.

[4]胡札进,姚尚斌,徐七三“.双低”储藏与四项储粮新技术的综合应用[C]//全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任———中国科协2003年学术年会论文集(上).2003.

[5]柳旭.浅析电视空间新技术对审美体验的影响[C]//2009中国电影电视技术学会影视技术文集.2010.

农业机械智能化前景范文3

在农业生产中,无论是传统的机械设备还是现代化的机械设备,都应该由人进行控制。目前,传统的控制方法是通过表盘等仪器已经变为电子仪器操作,也有很多农业机械设备安装了液晶显示屏,这种智能化的控制方式,能够将操作者的意图完整的表现出来,使操作者与农业机械设备之间的关系更为融洽,操作更加简单、便利。信息技术的不断发展,全球定位系统GPS和地理信息系统GIS不断发展和完善,一些大型和中型的农业机械设备可以通过这种技术,实现地理位置的控制。这项虚拟现实技术在应用中,能够对农业机械设备配置方案的制定进行优化,并实施管理。农业机械设备能够显示出大中型农业机械的地理位置,这种位置信息能够通过机械设备向中央控制中心发送的地理信息得知,这种技术能为大中型农业机械设备的智能化管理提供有利基础。

2信息管理技术中的掌上电脑和虚拟实现

信息管理技术中的掌上电脑PDA,比较实用与大中型的农业机械移动设备中。在这种信息管理工作中,典型的手持信息设备,能为工作带来很多便利,如为用户提供信息处理和查询等服务。这种掌上电脑的特点是方便携带、价格合理,具有较高的工作稳定性。现阶段,掌上电脑在大中型农业机械设备中的应用十分普遍,而且在大中型农业机械设备的管理中表现出了非常强大的功能,具有良好的应用前景。虚拟实现技术VR多应用于农业机械的虚拟管理中,这种多媒体技术有很高的发展境界,它能够进行虚拟世界的数据库传输、计算机的输入和传输、VR软件的输入和传输。从应用来看,这种VR技术具有较高的工作自主性、存在感和交互性。信息技术的不断发展,完善的VR系统能够对农业机械管理进行优化,确保达到实战化、形象化和准确化的效果。

3信息管理技术中的管理信息系统

大中型农业机械设备的管理可以应用管理信息系统来开展,这些管理信息系统具有特定的差异,是根据不同的农业机械设备开发与制定的。这些信息系统能够实现机械操作的整体活动,并建立一个面向市场的信息管理系统。这种方法,有助于综合和集成农业机械化信息管理,并便于系统和机械的扩展和多样化。在农业机械设备的生产中,机械产品能够通过信息管理系统提供企业的产品质量,并为设备使用带来安全保障,实现农业生产的机械化。

4结语

农业机械智能化前景范文4

关键词:机械设计制造技术;数字化;智能化;发展探究

众所周知,机械设计技术在机械制造的过程中发挥的作用非常的关键,只有做好设计工作,生产出的产品才可以拥有优秀的质量。每一不同时期的机械产品都会随着时代的改变发生改变,而设计人员做出的设计工作在很大程度上都会对成品本身产生较大的影响。在21世纪,数字化与智能化技术开始普及,工作人员在日常工作过程中应该多多利用这项技术,使这项技术达到最好的应用效果。

1目前机械设计制造业的发展形势

1.1数字智能化已成为流行趋势

在21世纪,计算机网络的广泛流行在某种程度上也使社会得以更快更好的发展。近年来,数字化也可以毫无压力的使机械设计工作可以更顺利的展开,工作人员可以在开始设计工作之前,就模拟出一建筑模型,然后参照模型进行设计。毫无疑问在工作过程中工作人员也可以利用计算机进行充足的模拟事前准备,这种事前准备也可以提升设计成品的整体质量。

1.2在建筑模型中数字化模拟发挥的作用

由于当代计算机网络的快速发展,数字化技术正在各行各业发挥着重要的作用,该技术在一定程度上也推进了社会的发展。而机械设计制造也能够利用数字化技术得以进一步的发展,在进行机械设计工作时数字化技术可以为其带去非常多的便利,比如,在开始进行机械设计工作之前,与设计有关的工作人员就可以目标为依据建立模型,然后再利用计算机进行一一对应的设计工作,这也能够使机械设计实际工作顺利展开。

1.3机械设计工作的并行化开始发挥作用

因为中国现如今的工业化水平在逐渐的提升,与此同时机械设计产品的外观以及使用功能也随之发生了巨大的改变,这样一来也就对机械设计工作的整体质量提出了更严格的要求,因为机械设计制造工作所需要完成的步骤非常繁琐,而且需要的工作人员也比较多,但是很多人一起进行工作的话就非常容易出现很多不确定因素影响工作,所以在现如今的工作过程中正在竭力避免出现多人在同一空间进行工作的情况,但一人完成的人工成果也很难跟现如今的机械设计工作要求相符合。而现如今由于计算机网络的发达,计算机网络技术的流行以及广泛被应用,达到了在网络上可以实时进行资源信息共享,信息数据等都可以通过互相之间的传输进行共享的地步,除此以外,这种共享也可以使传统信息传递方式不受空间与时间的束缚。这就避免了空间的影响,该种信息共享甚至可以使在不同空间的设计工作者在同一时间一起完成工作。比如说,在开始进行机械设计制造工作的过程中间,如果在设计小组中的某名设计工作人员因为不得已的家庭方面的缘故或者是任何其他事情不得不提前离开去处理事情而无法参加小组团体研究,这种资源共享并行化模式开始普及之后,他就能够实时的利用计算机网络实现跟小组团队之间的实时通话视频,可以把传统类型的开会研究模式转化成实时的视频会议模式,通过这种方法就可以使机械设计工作在截止日期之前按时完成。工作人员可以这种并行化的工作模式可以实时通过互相之间的互惠互助高效完成工作,也可以提高设计技术,提升工作效果。

1.4在机械自动化的基础之上尽力完善智能化体系

在机械设计制造的工作过程中,自动化技术发挥的作用不可忽视,使用这种自动化技术可以让机械设计工作在最大程度之上缩减工作人员的工作量。由于现如今自动化技术已经被广泛应用于机械设计制造工作,与之对应的机械的自动化程度与之前相比也就变得越来越高,工作人员也对机械自动化设计的过程提出了更高水准的要求,与之有关的机械设计工作人员在开始进行对应的机械设计工作时必须使用智能化技术,以建立完美的智能化体系。

2机械设计制造技术与数字化智能化结合发展前景

2.1在机械设计制造流程中必须注意设计工作系统化模式

机械设计工作人员在进行机械设计的过程当中,必须首先考虑到整个大局设计工作的细节系统化,必须事先制定出一智能化全面化的设计体系,并且还要对这种智能化体系进行全方位的分析讨论研究,之后再逐一的研究该体系系统的子系统,再把各种子系统全部考虑进去,进行改善并优化整体系统。

2.2在机械设计制造流程中必须注意设计人员的精英化模式

在机械设计人员开始进行机械设计工作的过程之中,大面积的使用计算机网络也让机械设计工作的效率及其整体质量都得到了大幅度的提高,但是,现如今的计算机网络也还没有发展到无机操作的地步,在任何时候也都是需要人工进行整体操控的,人民群众可以为计算机网络投入大量的创造力以及活力,让计算机网络可以达到长足发展。基于上述考虑,机械设计工作人员在现如今的机械设计制造工作过程中依然占据着领先地位,设计工作人员可以利用计算机网络去完成机械设计工作中另外的环节,这样一来机械设计工作人员也就有了更多其他的时间在其他的环节投入精力去开发创造新设计,所以在机械设计制造的工作过程中,设计工作人员必须对设计工作的核心首要环节投入大量的精力,因为该核心环节具有非常大的潜力等待我们去开发。

2.3在机械设计制造流程中必须注意产品的商品化模式

如果机械设计人员在完成产品之后想要验证设计工作是否成功,工作人员首先应该验证该产品是否具有商品化特征,设计工作人员为了让产品具有商品化,在开展设计工作时就必须事先调查市场需求,并且依据调查结果开始做产品定位,以得到商品化的产品,提升它的整体竞争能力。

3应用实例分析——智能化CAD技术在农业领域的应用

上世纪40年代出现了计算机,随后被广泛应用于控制加工机床中,逐渐发展为数控技术。现阶段,一部分发达国家已经100%实数字化设计和生产,而我国在这方面还有待提升。以往应用的CAD技术主要用于计算,难以良好的处理设计方案以及结构等设计中存在的问题,所以必须加强智能化CAD技术的研究与应用。智能CAD的构成中包含着多个智能体以及多种功能模块,可以完成产品设计工作。因此在农业机械设计中添加智能CAD技术的应用可提升农机产品的设计和生产效率及质量。农业机械设计具有种类型号多、结构简单且稳定、易受季节变化影响的特点,因此其智能化CAD技术的应用需要配置合理系统框架。可在参数设计基础上引入装配模型进行智能化框架设计,经过实例推理、参数设计以及变量设计技术的合理应用提升农业机械产品的设计率。

4结语:

总而言之,现如今中国已经进入一个工业改革换展的重要阶段,也是为与时展的高要求相符,机械设计制造工作人员必须身体力行的深化数字化与智能化工作的进程。在达成机械设计制造技术数字化的基础上,再达成机械技术智能化的目标也已经是囊中之物。相关部门的工作人员需进一步学习数字化智能化技术,以此为中国整体的经济发展贡献出自己的一份力量。

参考文献:

[1]李树臣.机械设计技术的现状与数字化智能化的发展趋势研究[J].通讯世界,2015(08).

[2]周济.制造业数字化智能化[J].中国机械工程,2012(10).

[3]张海斌.探究机械设计制造及自动化技术的发展[J].黑龙江科技信息,2015(08).

农业机械智能化前景范文5

关键词:农业;机械导航;关键技术;发展

在国家惠农政策以及科学技术的扶持和推动下,自动控制技术以及电子计算机技术广泛的应用于农业生产中,农业生产逐渐迈向现代化的道路。现代农业基本实现了机械化、自动化以及智能化生产,机械动力取代人力和畜力,农民作业负担减轻。此外,GPS、遥感等导航技术在农业中的推广和应用,实现了部分生产作业和管理自动化,作业效率和质量显著提升,农民生活条件大大改善,同时加快了国民经济发展的速度。

1农业机械自动导航系统及关键技术

农业机械自动导航系统是科技进步与发展的产物,经过众多科研工作者的努力与实践,农业机械自动导航系统不断改进和优化,其运行更加稳定、安全,为指导农业生产提供了重要的条件。农业机械自动导航系统包含导航感知系统、控制决策系统以及车轮转向控制系统三个部分。

1.1导航感知系统

导航感知系统主要是利用导航传感器对农业机械进行精准定位,以实现农业生产自动化的目的。导航感知系统主要包括机器视觉技术、GPS技术以及惯性导航技术等,其中机器视觉技术应用最为广泛。

1.1.1机器视觉技术

机器视觉技术主要是利用计算机以及工业摄像机来模拟人类视觉功能准确的判断路线,并有效规避周围障碍物的影响。机器视觉控制技术的灵活性比较强,能够全面的采集各种农业信息,且运作成本比较低。在复杂多变的农田作业环境中,机器视觉技术可以通过采集周围环境信息并对周围的环境状况进行分析,识别出作物位置和方向,并制定出准确的车辆跟踪路线,为车辆规范运行提供重要依据。

1.1.2GPS定位技术

GPS定位技术充分结合了卫星技术以及通讯技术的优势,利用导航卫星进行测时和测距作业。GPS定位技术具有全天候(不受任何天气影响)、全球覆盖、方便快捷、高效等特点,在农业生产中应用比较广泛,可以实现农业生产的高效性目标,具有良好的经济和社会效益。

1.2控制决策系统

导航控制决策系统主要是通过科学的控制算法对机械车辆转向进行控制,根据农业生产作业的实际需要自动调整车轮的方向,使车辆少走弯路,并按照规定的路线进行农业生产作业,切实提高农业生产的效率。常用的控制技术有PID控制技术、模糊控制技术以及神经网络控制等多种智能控制技术。

1.2.1PID控制技术

PID控制技术起步较早,与其他控制技术相比其发展相对比较成熟,具有灵活便捷的特点,被广泛的应用于农业以及工业生产中。PID控制技术在农业生产使用过程中,只需要设定Kp、Ti和Td这三个参数即可,如果农业生产作业负载发生变化,可以对PID参数进行重新整定,直到达到满意的控制效果。

1.2.2模糊控制技术模糊控制技术主要是利用模糊数学语言描述的控制规则来操纵导航控制系统运行。模糊控制技术可以采集全面的数据信息,为导航控制系统运行提供重要的依据。模糊控制技术与PID控制技术相比,具有适用范围广、对时变负载具有一定的鲁棒性的特点。导航车辆如果在行驶过程中其行驶路径与预定义的路径存在一定的偏差,那么这些偏差信号就会通过模糊控制技术录入到导航系统中,模糊控制模块根据规则对偏差信号进行判断,并输出正确的路径信号,指导导航车辆正确行驶。

1.3车辆转向控制系统

车辆转向控制系统主要依靠电机驱动控制模块、液压控制阀组系统模块等对车辆进行适当的调节,以满足农业生产的需要。电机驱动控制技术。将电机驱动控制系统安装在导航车辆的方向盘上,然后利用计算机、电机驱动器以及方向切换装置对车辆方向进行调节。控制决策系统将控制指令通过计算机发送给电机驱动器,电机驱动器在接收指令后与直流电机共同配合按照指令规定调整车辆转速与方向,使导航车辆能够按照预定义的路径行驶。

2农业机械导航关键技术的发展

随着科学技术的不断发展以及科研工作者的不懈努力,农业机械导航技术得到了进一步的发展。农业机械导航技术体系中衍生出了诸如电磁导航以及激光导航等新型导航关键技术,其中电磁导航具有操作简单、使用性能优越、使用年限长以及抗干扰能力强的特点,被广泛的应用于实际的农业生产中。激光导航在科研人员的长期努力下研制成功并投入到农业生产中,在农业生产作业中呈现出了测距精度高、分辨能力强以及抗干扰能力强的优势,且这种导航系统自身体积小,自重轻,方便农民操作,具有较高的实用价值。

3结语

农业机械智能化前景范文6

21世纪,人类将逐步进入知识经济的时代,迅速发展与普及的信息技术将推动人们在科学利用资源潜力,发展节本增效生产方式,改善和保护生态环境,实现基于信息和知识的生产过程管理决策方面,突破许多传统的模式和观念,开拓出一批具有创新意义的技术体系,以支持社会经济的可持续发展。在实践当今新的农业科技革命中, “精细农业”技术是直接面向农业生产者服务的技术,这一技术体系的早期研究与实践,在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性,从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入,或称“处方农作”而发展起来的;在农业工程领域,自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术,农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,加上八十年代各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求,为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。海湾战争后GPS技术的民用化,使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展,也推动了“精细农业”技术体系的广泛实践。 “精细农作”技术思想的核心,是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产,都是以地区或田块为基础,在区域或田块的尺度上,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。传统的农业技术推广模式,也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测,通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。

“精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着重要的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠全球卫星差分定位系统(DGPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS) 的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成软件技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要农学知识和计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。

迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。

“精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。

为支持当前的“科技兴农”服务。在发展研究中,个人认为需要重视如下问题:加强对国际有关发展信息和经验的研究,提出符合国情的发展战略。九十年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性,实施定位处方农作。它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场、部分大城市郊区和农业高新技术综合开发试验区,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的现代农田精细经营尚需有较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。