精準農業

精準農業是美國等經濟發達國家在20世紀80年代末期繼LISA(低投入可持續農業)後，為適應信息化社會發展要求對農業發展提出的一個新的課題。精準農業又稱精細農業、精確農業、精準農作，是一種基於信息和知識管理的現代農業生產系統。精準農業採用3S(GPS、GIS和RS)等高新技術與現代農業技術相結合，對農資、農作實施精確定時、定位、定量控制的現代化農業生產技術，可最大限度地提高農業生產力，是實現優質、高產、低耗和環保的可持續發展農業的有效途徑。

精準農業是通過3S技術和自動化技術的綜合應用，按照田間每一塊操作單元上的具體條件，更好地利用耕地資源潛力、科學合理利用物資投入，以提高農作物產量和品質、降低生產成本、減少農業活動帶來的污染和改善環境質量為目的，相對於傳統農業的最大特點是：以高新技術投入和科學管理換取對自然資源的最大節約和對農業產出的最大索取，主要體現在農業生產手段之精新，農業資源投入之精省，農業生產過程運作和管理之精準，農用土壤之精培，農業產出之優質、高效、低耗。

精準農業是由信息技術支持的根據空間變異，定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統，其基本涵義是根據作物生長的土壤性狀，調節對作物的投入，即一方面查清田塊內部的土壤性狀與生產力空間變異，另一方面確定農作物的生產目標，進行定位的“系統診斷、優化配方、技術組裝、科學管理”，調動土壤生產力，以最少的或最節省的投入達到同等收入或更高的收入，並改善環境，高效地利用各類農業資源，取得經濟效益和環境效益。精準農業的核心是建立一個完善的果園地理信息系統(GIS)，可以説是信息技術與農業生產全面結合的一種新型農業。精準農業並不過分強調高產，而主要強調效益。它將農業帶入數字和信息時代，是2l世紀農業的重要發展方向。 ^[2] 

精準農業的技術原理是，根據土壤肥力和作物生長狀況的空間差異，調節對作物的投入，在對耕地和作物長勢進行定量的實時診斷並充分了解大田生產力的空間變異的基礎上，以平衡地力、提高產量為目標，實施定位、定量的精準田間管理，實現高效利用各類農業資源和改善環境這一可持續發展目標。實施精準農業不但可以最大限度地提高農業生產力，而且能夠實現優質、高產、低耗和環保的農業可持續發展的目標。 ^[1] 

精準農業由10個系統組成：

全球定位系統，用於信息獲取和實施的準確定位，它的定位精度高，根據不同的目的可自由選擇不同精度的GPS系統；

農田信息採集系統；

農田遙感監測系統；

農田地理信息系統，它是構成農作物精準管理空間信息數據庫的有力工具，田間信息通過GIS系統予以表達和處理，是精準農業實施的重要手段；

精準農業還包括農業專家系統、智能化農機具系統、環境監測系統、系統集成、網絡化管理系統和培訓系統。其核心是建立一個完善的農田地理信息系統，可以説是信息技術與農業生產全面結合的一種新型農業。 ^[3] 

從世界近代農業發展史可見，20世紀中期以前，發達國家要由第三世界國家進口糧食和農產品，然而到了20世紀後期，情況出現了逆轉，發達國家卻大量出口糧食和農產品到第三世界國家。其實發達國家的耕地面積並無明顯增加，主要依靠科學技術，包括逐步發展起來的精準農業等技術投入，不斷提高了農業勞動生產率和農資利用率，在大力挖掘潛力、降低成本的同時，減少了化肥、農藥、石油對環境的污染，達到經濟效益、社會效益、生態效益的同步增長、持續發展。

我國是世界上最主要的農業國家，用佔世界7%的耕地解決了世界22%人口的温飽問題，取得了舉世矚目的成就。但是人口增長和土地資源減少的矛盾不可逆轉，為了滿足經濟和人民生活水平日益提高的要求，必須保持農業的持續發展。解決問題的根本出路在於科學技術，形勢迫使我們應該啓動精準農業技術，尋找發展高效農業的途徑。因此精準農業在減少投入、降低成本、減輕環境污染、農產品可控化、標準化和批量化、便於加工、出口等方面均有積極的作用和意義。

農業環境問題主要包括水、空氣和食品的質量，以及自然資源的消耗。傳統的均量施肥意味着田間一些地方施肥過量而另一些地方施肥不足，超過植物所需的過量施用造成過多部分進入地下水或地表水。有人認為，在精準農業模式下，生產者一般少施肥料，那麼養分流失就有可能減少。然而，肥料用量不可能減少很多，因為常規的恆量施肥經常在對肥料反應大的小區施肥不足。在這些地方，肥料用量會增加，但節約農藥會比節約化肥更普遍，因為生產者常常只在需局部處理的大田上施用農藥。感應器及製圖可以根據特定地點的需要更好地確定農藥施用的類型、數量和位置。精準農業可以通過提高土地生產力，降低消耗以滿足衣食之需。用精準農業所提供的精準控制技術可以較好地改善環境熱點中的化學品施用問題。 ^[2]