精準農(nóng)業(yè)在三江平原的應(yīng)用研究與探討

 

精準農(nóng)業(yè)在三江平原的應(yīng)用研究與探討

　　梁春英1，王熙1，楊天維2

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

　　摘要：闡述了精準農(nóng)業(yè)技術(shù)的組成及實施步驟，結(jié)合三江平原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀分析了實施精準農(nóng)業(yè)的可行性，提出了精準農(nóng)業(yè)在三江平原的應(yīng)用領(lǐng)域，指出三江平原率先實施精準農(nóng)業(yè)技術(shù)對于其在墾區(qū)乃至全國推廣具有借鑒意義。

　　關(guān)鍵詞：精準農(nóng)業(yè)；三江平原；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

　　1精準農(nóng)業(yè)概述

　　1．1精準農(nóng)業(yè)技術(shù)的組成

　　精準農(nóng)業(yè)又被稱為精細農(nóng)業(yè)（PrecisionAgriculture）、精確農(nóng)作(PrecisionFarming)。“精準農(nóng)業(yè)”技術(shù)思想是在定位的基礎(chǔ)上，根據(jù)土壤特性和作物生長發(fā)育的需要，管理作物每一項生產(chǎn)農(nóng)用物資的投放，**大限度地發(fā)揮產(chǎn)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(tài)環(huán)境。精準農(nóng)業(yè)技術(shù)是20世紀90年代興起的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)，其技術(shù)體系是農(nóng)學、農(nóng)業(yè)工程、電子與信息科技等多種學科知識的集成。關(guān)鍵技術(shù)包括全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感技術(shù)（RS）、變量投入技術(shù)（VRT）、耕地產(chǎn)量圖（VM）等。

　　1．2實施精準農(nóng)業(yè)技術(shù)的步驟

　　精準農(nóng)業(yè)的實施可分三步：首先是對收獲機械產(chǎn)量計算、監(jiān)測及繪制產(chǎn)量圖，通過產(chǎn)量圖分析小區(qū)產(chǎn)量的差異原因，優(yōu)化作物管理措施；其次是小區(qū)定點取土化驗、分析、處理采集的定點數(shù)據(jù)，挖掘提高產(chǎn)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(nóng)業(yè)技術(shù)措施，作為農(nóng)機具操作和調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)；**后用帶有定位系統(tǒng)和自控系統(tǒng)的農(nóng)機具實現(xiàn)定位、變量投放物資的自動控制操作。

　　2三江平原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)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(qū)域內(nèi)有4個農(nóng)墾分局，54個大中型國營農(nóng)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(nóng)場相對集中，農(nóng)業(yè)增產(chǎn)潛力大。制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)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(chǎn)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(yǎng)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(diào)。既浪費了肥料又不利于作物生長；二是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高投入、低產(chǎn)出，大豆、水稻等農(nóng)作物生產(chǎn)成本越來越高，且缺少有競爭力的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)產(chǎn)品；三是農(nóng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，長期以來形成大田作物為支柱產(chǎn)業(yè)，其結(jié)構(gòu)不適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。

　　3三江平原實施精準農(nóng)業(yè)的可行性

　　3．1農(nóng)業(yè)機械化作業(yè)程度較高

　　目前三江墾區(qū)農(nóng)業(yè)旱田作物生產(chǎn)已經(jīng)實現(xiàn)全程機械化，生產(chǎn)規(guī)模也較大，適于大型機械作業(yè)。農(nóng)機動力配置除了傳統(tǒng)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(nóng)機具如NewhollandM—160型拖拉機、JohnDeere1075型收獲機等，這些農(nóng)機具上都可配置GPS系統(tǒng)及產(chǎn)量檢測系統(tǒng)，為精細農(nóng)業(yè)的實施提供了強有力的硬件保障。

　　3．2農(nóng)作物高產(chǎn)栽培規(guī)模經(jīng)營

　　機械化水平高的農(nóng)場，地塊大，采用粗放種植、管理，經(jīng)驗播種、施肥，因而增產(chǎn)潛力大，實施精準農(nóng)業(yè)產(chǎn)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(guī)模經(jīng)營，精細耕作程度低，實施精準農(nóng)業(yè)會取得很大的效益。大豆“暗壟密”機械化高產(chǎn)模式、崗平地白漿土井灌區(qū)、自流灌區(qū)水稻機械化高產(chǎn)綜合栽培模式的形成，培育出適合該地區(qū)生長的矮稈、抗倒伏的大豆優(yōu)良品種和優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗水稻品種，形成了適合當?shù)匕l(fā)展的、有高產(chǎn)潛力的規(guī)模經(jīng)營模式。

　　3.3科研力量雄厚

　　三江墾區(qū)以農(nóng)墾總局為后盾，黑龍江八一農(nóng)墾大學、農(nóng)墾科學院等科研院所為技術(shù)依托，開展精準農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用研究，已取得初步成果，為精準農(nóng)業(yè)的實施提供了有力的技術(shù)支持和保障。

　　4精準農(nóng)業(yè)技術(shù)在三江平原可應(yīng)用領(lǐng)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(yīng)，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?shù)禺a(chǎn)水量的30.4%，占過境水量的0.6%。可見水資源的開發(fā)利用不合理，推廣精準灌溉勢在必行，采用計算機控制的節(jié)水灌溉技術(shù)，可實現(xiàn)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(chǎn)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(diào)，且投肥量偏大，利用率偏低，肥料投入量的增長高于產(chǎn)量的增長率，回報明顯減小。準確的優(yōu)化施肥必將獲得較大的經(jīng)濟效益。精準農(nóng)業(yè)技術(shù)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(chǎn)成本，提高作物產(chǎn)量，還可取得明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

　　4．3農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)測

　　農(nóng)作物產(chǎn)量是農(nóng)民經(jīng)濟收益的重要標志，利用精確農(nóng)業(yè)技術(shù)可確定當?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)措施和水平，然后建立方程，優(yōu)化計算出作物產(chǎn)量，在收獲前準確地估產(chǎn)，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(jīng)濟效益。

　　4．4天氣、災(zāi)情監(jiān)測與防治

　　利用精準農(nóng)業(yè)技術(shù)，繪制氣象衛(wèi)星云圖，預(yù)測風暴、冰雹、暴雨等災(zāi)害性天氣，提早制定預(yù)防措施，把災(zāi)情降到**低程度。三江墾區(qū)地塊較大，局部病蟲害可很快傳播到很大面積。利用精準農(nóng)業(yè)技術(shù)做好病蟲害的監(jiān)測，進行病蟲害的精確防治，得到盡可能大的經(jīng)濟效益。

　　5精準農(nóng)業(yè)在三江平原的應(yīng)用實踐及展望

　　目前，我國精準農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究和應(yīng)用還處于初級階段，許多技術(shù)、設(shè)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(qū)有規(guī)模化經(jīng)營的大型現(xiàn)代化、機械化農(nóng)場，有土壤資源和生態(tài)環(huán)境變異數(shù)據(jù)的積累，有雄厚的技術(shù)實力，已經(jīng)具備了向現(xiàn)代化集約農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的條件。實施精準農(nóng)業(yè)勢在必行。黑龍江八一農(nóng)墾大學主持的農(nóng)業(yè)部精準農(nóng)業(yè)課題已經(jīng)全面展開，并在友誼農(nóng)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(nóng)業(yè)設(shè)備，包括CASE2366IH谷物收獲機精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、保護性耕作設(shè)備（四獨立式375馬力拖拉機、730B復(fù)式耕作設(shè)備和TMII型耕耘機）、變量播種施肥機、自動導航系統(tǒng)等，并建立了GPS差分基準站，初步完成了產(chǎn)量圖的繪制、土壤取樣化驗分析、變量播種、變量施肥等系統(tǒng)的開發(fā)和研究工作，為精準農(nóng)業(yè)的推廣實施打下了基礎(chǔ)。

　　精準農(nóng)業(yè)技術(shù)在三江平原率先實施，將為其在黑龍江墾區(qū)乃至全國推廣起到典范作用，提供詳實的技術(shù)和管理經(jīng)驗。實施精準農(nóng)業(yè)技術(shù)對墾區(qū)農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重大的現(xiàn)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(nóng)墾大學講師，碩士，從事自動控制方面的科研工作。

發(fā)表于 @ 2008年06月29日 10:44:00 |點擊數(shù)（）

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