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第1篇：精準農業前景范文

1.1農民對農業的目標要求和限制性因素

農業技術的使用可以被看作是農民為實現農作物高產的目標。農民有很多目標：例如風險管理，生活質量，環境管理等等。但是作為依賴農業來增加收入的農民來說，主要的目標就是能使他們的生活得以保障。為了進行農業生產，農民受限于必備生產要素，例如土地，勞動力，機械設備和管理經驗。要想獲得盈利，就需要使這些資源達到最佳的優化配置，用最少的投入獲得最大的回報。盈利性農業的一個相關原則就是平衡投入和使用，因此，對投入的再分配使用可以提高產量，降低消耗。這一原則是指在土地價格相對過高的國家，農民在最佳時間通過使用機械設備來種植農作物，從而達到土地的最大使用程度。相反，在資金相對缺乏的國家，農民可以通過延長種植時間來節約使用機械設備的費用，即便畝產量會有所下降。這一原則也揭示了精準農業這一新技術得到了相對的發展和普及。兩個原因推動了精準農業技術的普及。第一，它們提高了機械化農業中投產量的效能，這一技術很有可能在投產使用效率相對高的地區得到最快發展。第二，因為這一技術要求充足的資金來實現人類的自動化進程，因此這一技術更容易在相對于勞動力資金更加充足的地區得以最快發展。

1.2大型機械設備在精準農業中的使用

精準農業技術對設備的要求越來越趨向于“大型化”。也就是說這一技術的使用要求是一個整體，不是個體。這一整體可以使一個系統，不僅包括設備本身，還有特定的投產，服務和技術來提高效率。例如，產量映像不僅需要產量監測和GPS定位系統這些硬件設施，還需要映像軟件包括計算機和操控硬件和軟件的技術來繪圖解釋產量。即便是已經決定采用精準農業技術，普及時間也會因為機器的更新周期而有所延誤，比如GPS定位系統，傳感器和其他電子設備的安裝。一些發明家翻新了現有的機械設備，但是一些農民卻不愿意接受這種做法。電子應用技術的缺乏，高額的安裝服務費和標準化的缺失都會降低成本效率和設備改型。

2精準農業技術的發展前景

2.1發展前景

精準農業技術的基本模型很有可能在將來有很好的發展前景，這一技術的普及應用會在土地資源豐富，有可用的人力資源和金融資本以及勞動力使用和可變投入已經有效發展的地區得到快速的發展。這些地區包括美國，加拿大，澳大利亞，阿根廷和巴西的部分地區。在人口壓力較大，土地資源相對較少，但是有豐富的人力資源和資本的地區(例如西歐)，精準農業技術的應用會發展的相對緩慢。盡管目前為止已有一些國家已經有相關的政策規定介入到精準農業，但是如果從精準農業中得到的環境效益能夠以文件的形式下發，就會使改變空間格局的普及應用率有所改變成為可能。

對于時間上這一技術的普及還是會有所不平衡，因為大多數的精準農業技術都依賴于高昂的機械設備。如果農作物價格有所提高，那么精準農業技術的普及采用率也會相應的有所提高，否則不均衡現象還是會繼續存在。

2.2中國特色的精準化農業

我國精準農業的思想已經為科技界和社會廣為接受，并在實踐上有一些應用。如1992年北京順義區在1.5萬公頃的范圍內用GPS導航開展了防治蚜蟲的試驗示范。在遙感應用方面，我國已成為遙感大國，在農業監測、作物估產、資源規劃等方面已有廣泛的應用。在地理信息系統方面，應用更加廣泛，1997年遼寧省用“萬維網地理信息系統（GIS）”進行下遼河平原農業生態管理的應用研究，北京密云縣完成以GIS技術建立的縣級農業資源管理信息系統。在智能技術方面，國家863計劃在全國20個省市開展了“智能化農業信息技術應用示范工程”。這些技術的廣泛應用，為我國今后精準農業的發展奠定了一定的技術基礎，但這些研究與應用大部分局限于GIS、GPS、RS、ES、MS單項技術領域與農業領域的結合，沒有形成精準農業完整的技術體系。

第2篇：精準農業前景范文

——信息技術改造傳統農業

利用先進的信息采集系統將一片土地的土壤類型、肥力等土壤信息，降雨、日照等氣象信息，以及農業生產動態等信息收集起來，利用信息分析系統將這些信息進行綜合分析處理，決定耕作的種類、方式，在生產過程中使用具有變量施肥、噴藥功能的農用機械根據不同地塊的情況進行精耕細作，從而有效提高產出、節約投入、減少環境污染———在位于北京市海淀區的國家農業信息化工程技術研究中心，中心精準農業工程技術部主任孟志軍為記者描繪了這樣一幅與傳統農業截然不同的圖景，這就是精準農業。

隨著信息時代的來臨，信息技術的飛速發展改變了人類的生活，這一技術在農業上的應用改變了幾千年來傳統農業的生產方式，翻開了農業發展的嶄新一頁。基于“3s”技術即遙感技術（rs）、地理信息系統（gis）、全球定位系統（gps）在農業中的應用，20世紀90年代中期以來，精準農業在美國、日本等發達國家中的實驗研究與實踐有了快速的發展，被譽為“信息時代作物生產管理技術思想的革命”。

承擔這一項目的是一支年輕的隊伍，平均年齡33歲，70%具有博士學位，多是有著農學與計算機專業背景的復合型人才，短短的五年時間，項目的研發已經有了實質性進展，他們開發出了收集信息的農田地理信息系統、分析信息的變量農業處方圖系統、能進行全自動化操作的變量施肥機、變量噴藥機等，目前他們正在打造一個更大的具有綜合分析功能的平臺系統。

——打造“數字農業”技術體系

事實上，精準農業也好、專家系統也好，還有設施農業、虛擬農業等等，這些基于現代信息技術的農業技術系統，都有一個共同的名字———“數字農業”。

“數字農業”是利用信息技術全面促進農業、農村可持續發展，建設現代化農業重要的科學支撐技術。“數字農業”的內容主要包括農業要素、農業過程及農業管理的數字信息化。

“數字農業”是農業信息化的核心，也是農業信息化的具體表現形式。

“數字農業”正在使人們對科學利用農業資源潛力的認識和作物生產管理觀念產生深刻的變革，促進農業科技界突破傳統的以單學科研究為主的工作方式，通過多學科的融合和協調，將多種科技成果組裝集成，直接為農業生產的持續發展服務。

——以國產化與社會化為目標

“數字農業”是一個具有挑戰性的國家目標。幾乎所有現存的技術基礎，目前都還不足以支撐這樣一個戰略目標的實現。“數字農業”在國內的發展，一方面是將其作為開展農業高新技術研究的重要方向，另一方面是通過“數字農業”技術體系的研究，從中分解出一系列適用新技術，進行國產化和社會化推廣。

作為“數字農業”的核心之一，精準農業的發展正面臨著令人振奮的前景。從精準農業示范基地的實施情況看，這一技術可以廣泛應用于小麥、玉米等大田作物，對品質要求高的經濟作物如煙葉、茶葉等效果也非常明顯，可以有效提高產出率，節約肥料使用率，提高產品質量。

然而同所有引進的技術一樣，精準農業面臨成本過高以及如何本土化的問題，目前基地使用的全球定位系統和聯合收割機等設備都由國外進口，價格高達100多萬元人民幣，只有實現國產化，其成本才能大幅降低，所以，今后精準農業要在關鍵技術上進行自主知識產權的研發和儲備，建立完全的國產化的精準農業信息采集、分析以及應用體系。

孟志軍介紹說，目前中心正在與黑龍江農墾總局、上海郊區的現代農業園區合作進行國產化試驗，以目前研發的情況看，精準農業技術的國產化在3、5年之內就可以達到。這意味著被普遍質疑的實施精準農業成本過高的問題會得以解決，進行社會化生產成為可能。

第3篇：精準農業前景范文

[關鍵詞]無人機 植保 實現方法 制約因素 市場前景

中圖分類號：P231.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）17-0305-01

1.背景分析

當今世界正在進行著綠色農業、有機農業、精準農業的技術革命，還將實施更先進的數字農業。我國丘陵山區占土地總面積的很大一部分，是水稻、油菜等主要農作物的主產區，但是在丘陵地區采取普通的地面裝備難度較大，再加上這些地區的特殊條件和地形也不適合地面裝備作業。所以我國要想在這些丘陵山區實現植保機械化必須結合現代化的無人駕空中作業技術。農林業病蟲害的發生對我國的主要糧食作物產量造成了不可估計的損失，嚴重制約著我國糧食的安全生產發展。由于農作物株高和密度的限制，機械很難進入地塊噴灑農藥，即使選用先進的農藥噴灑機械也會對農作物造成一定面積的損傷，影響產量，而人工操作則會出現效率低，作業質量差等問題的出現，因此，智能全自動無人機植保的應用正被迫切需求。

2.發展現狀

在國外，無人機噴灑技術的發展已經比較成熟，尤其在美國、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、巴西、日本等國家該技術已經特別發達，并且普遍應用。在國內，精準農業無人機正在逐漸興起，但仍處于起步階段，應用水平和國外相比也還有較大差距。在當前我國農業生產過程中，農作物保護仍以人工加手動、電動噴霧機這樣的半機械化裝備為主，無人機植保在我國占比1.67%，遠遠低于日本和美國的50%以上的水平。中國作為農業大國，18億畝基本農田，每年需要大量的農業植保作業，我國目前的人工噴灑方式每年導致的農藥中毒人數有10萬之眾，致死率約20%，農藥殘留和污染造成的病死人數更為驚人，因此全自動無人機植保系統發展前景十分可觀（圖1）。

3.智能全自動無人機植保應用的科學性與先進性

首先使用Pix4DMapper對航飛的農田影像進行處理生成正射影像，接著使用開源的飛控無人機系統在考慮地形條件的影響下，規劃無人機飛行路徑，實現使用大型植保機對農田按照飛行路徑進行農藥噴灑。“智能全自動無人機植保系統”通過使用無人機厘米級精確定位、自動飛行、起降等技術，能夠實現全自動噴灑農藥。作業時能夠變“三人操作一臺飛機”為“一人操作三臺飛機”，同時擺脫了飛手對植保發展的制約，還能實現夜間作業，在普通植保機的基礎上大大節省了人力，提高了效率，可以由目前的300（畝/天）提高到800-900（畝/天）（圖2）。

4.制約因素

其一價格高，無人機性能需要長期維護保養，保證無人機的性能才能保證作業時的精度效果，無人機后續的維護程度也相對復雜，需要有操作經驗的飛手來做處理，無人機目前的應用較少，專業人才也相對較少。其二無人機本身續航時間短，需要準備多組后備電池更換，影響作業效率。其三，植保無人機企業大都規模較小，具備獨立的、完善的研發、生產和服務能力的企業更少，國家相關扶持政策不完善，在一定程度上都阻礙了植保無人機產業的快速發展。

5.市場前景（圖2）

隨著家庭農場、合作社、服務組織、新型經營主體數量快速增長，以及農業產業化、規模化對植保機械的迫切需要，為農用無人機作業的發展提供了充足的有利條件。據專家預測，截至2020年末中國植保無人機的需求量是10萬架，無人機植保從業人員需求是40萬人，無人機植保作業是一個大有可為的新興農機行業，助推我們加速實現農業現代化。據當前數據統計，我國平均每50，000農民才擁有1架無人機，每1，430，000畝次的防治里才有一架無人機可以看出植保無人機在我國的使用和普及程度遠遠不夠，我們的市場前景還很廣闊，植保機還可以更大地分割市場這塊大蛋糕。

參考文獻

第4篇：精準農業前景范文

關鍵詞：農業機械；現代農業建設；作用

1農業機械具有提升農業生產效率的作用

生產效率的提升是農業機械對生產力提高的主要保證，農業機械應用于傳統農業后農業生產效率會大幅提升，進而增加了在單位時間內和單位資源內的整體農業商品產出率，滿足了社會對農業產品的需求。農業機械生產效率的提升在客觀上促進了農業社會的專業化發展，并實現了促進農村社會加速分化的目的，市場經濟對自然經濟的沖擊在這2項趨勢的作用下被不斷加深。同時農業社會和農業生產結構獲得合理分解，并綜合提升了整個社會勞動效率、生產效率[1]。

2農業機械有提升農業資源利用率的作用

單位土地資源的產量在使用農業機械的條件下能夠獲得有效提升，并促進各種資源利用效率的提升，實現農業深層次發展的目的。特殊農業生產的需求可以通過農業機械的較大功率、較大速度、負責組合的綜合作用得以實現，這不僅能夠有效的把握農業生產時機，還能形成對各種自然風險影響農業生產的防范，最終實現農業生產成本的有效控制。人畜所不能實現的種子精選、農藥化肥噴灑、微灌滴灌、深耕除草等一系列農業耕作，都可以利用更為準確、定位的農業機械操作實現。農業機械的使用實現了在相同資源和時間范圍內農業生產產出的大幅提升，在這個過程中農業的集約化發展不斷深化，廣大農村更加認可農業機械的應用[2]。

3農業機械可促進非農業和農業協調發展

非農業的現代化和信息化以農業的有效發展為基礎，同時社會的工業化發展以農業機械的廣泛應用為前提。當前農業與非農業協調發展需要農業機械的運用，相關產業生產、加工、裝配是農業機械生活的必要流程，其他非農業產生的發展需要農業進步的推動。與此同時農業的支撐也是其他產業進步的必要條件，整個農業效率和價值在大量使用農業機械的基礎上才能夠獲得發揮，進而為其他產業提供更加穩固的基礎。通過以上內容可知，農業與非農業相互協調實現了農業機械的使用、生產、更新，只有實現農業機械的快速發展，才能夠重新平衡非農業發展和農業發展，進而為各個產業的有序發展提供保障[4]。

4使用農業機械能夠促進新技術革命

材料科學和其他技術的快速發展是農業機械的動力、傳統等系統發展的必要前提，同時其他技術和科學的突破也是農業機械其他系統發展的重要基礎，農業機械只有在相關科技不斷進步的條件下才能實現不斷發展。精準農業技術理念在上世紀美國被提出，通過更為全面的協調控制和機電一體化技術實現農業機械對農業經濟化作業的支撐是其主要的目的。先進的農業機械在精準農業的概念影響下應運而生，而各類科學和技術的發展仍是支撐先進農業機械產生、發展的主要動力，農業機械的實際需要通過技術現實性和應用性的轉化獲得滿足[4]。例如精準農業以機電為載體的機械電子與農藝的相互深入滲透為基礎，其主要技術包括生物動態監控技術、精準種子技術、精準土壤測試技術、精準平衡施肥技術、精準收獲技術、精準灌溉技術、精準播種技術等，并按照植物不同生長期的實際需要和自然資源實際情況開展相應的收獲、灌溉、施肥、播種、耕作等農業活動。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利用是精準農業的最大特點，進而促進農業向著環保、優質、高效、低耗的方向發展。

5使用農業機械能夠保障糧食安全

作為農業大國我國在農業發展上不斷加大投入，但是由于我國自然災害多發，農業活動經常受到臺風、洪災、冰雹的侵襲，使得農業生產和農民生活受到較大影響。農業機械化對于自然災害和突發事件影響農業生產具有良好的抵抗作用，通過有效應對人畜所不能抗拒的自然災害為農業生產和人們群眾生命財產安全提供有效保證。例如當洪災或者旱災發生時，可在抗災救災中組織農民使用農業機械，及早有效采取灌溉農田、抗旱、抽水排澇等措施處置災情。當前農業部門在應當對農業生產危機、保障農業生產安全、提升農業生產能力方面已經廣泛應用農業機械。尤其是近些年來我國自然災害多發，例如華北地區2009年發展旱災時，正是大型農業機械的使用有效的緩解了旱情。本文從保障糧食安全等5個方面探討了現代農業建設中農業機械使用的作用，以求為推動農業機械在農業生產中的充分運用貢獻綿力。但是本文仍存在一定局限，希望行業人員能夠加強重視，采取有效措施促進現代農業建設中農業機械的科學廣泛運用。

參考文獻

第5篇：精準農業前景范文

關鍵詞：精準農業；研究進展；發展方向

中圖分類號：S-0文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2013）09-0118-04

我國農業資源約束日益突出，農業生態環境退化加劇，化肥占農業生產成本25%以上，但利用率僅為30%～35%，遠低于發達國家的50%～60%，不僅造成了經濟上的巨大損失，更帶來了嚴重的地下水污染和生態環境破壞。國內外研究表明，精準變量施肥可使多種作物平均增產8.2%～19.8%，降低總成本約15%，化肥施用量減少約20%～40%，土壤理化性質得到改善。因此，解決上述問題的最佳途徑是大范圍地推廣應用按需變量施肥的精準農業和測土配方施肥技術。

1 精準農業及其在我國的實踐與發展

精準農業[1～5]又稱精細農業，它以信息技術為基礎，根據田間每一操作單元的具體條件，定位、定時、定量地調整土壤和作物的各項管理措施，最大限度地優化各項農業投入的量、質和時機，以期獲得最高產量和最大經濟效益，同時兼顧農業生態環境，保護土地等農業自然資源。

精準農業技術是基于信息技術、生物技術和工程裝備技術等一系列科學技術成果上發展起來的一種新型農業生產技術，由全球定位系統、農田信息采集系統、農田遙感監測系統、農田地理信息系統、農業專家系統、智能化農機具系統、環境監測系統、網絡化管理系統和培訓系統等組成。其核心技術是“3S”（即RS、GIS、GPS）技術[6，7]及計算機自動控制技術。

遙感（RS）技術[8]的主要作用是農作物種植面積檢測及產量估算、作物生長環境信息檢測（包括土壤水分分布檢測、水分虧缺檢測、作物養分檢測和病蟲害檢測）、災害損失評估。地理信息系統（GIS）[9]是精細農業技術的核心。應用該系統可以將土地邊界、土壤類型、地形地貌、灌溉系統、歷年土壤測試結果、化肥和農藥使用情況、歷年產量等各種專題要素地圖組合在一起，為農田管理提供數據查詢和分析，繪制產量分布圖，指導生產。應用全球定位系統（GPS）可以精確定位水、肥、土等作物生長環境和病、蟲、草害的空間分布，輔助農業生產中的播種、灌溉、施肥、病蟲害防治工作。另外，農機具上安裝GPS系統還可以進行田間導航，實現變量作業。

我國在1994年就有學者進行精細農業的研究。國家“十五”科技戰略重點將發展精準農業技術、提高農業生產水平作為重中之重，并首次在“863”計劃中支持研究機構進行精準農業技術自主創新。目前一些地區已經將精細農業引入生產實踐中，在北京、上海、黑龍江以及新疆一些地區建立起一批精細農業示范基地，并取得了可觀的經濟效益。

2 國內精準農業技術研究現狀

從技術角度來看，完整的精細農業技術由土壤及作物信息獲取、決策支持、處方生成、精準變量投入四個環節組成（圖1）。信息獲取技術、信息處理與分析技術、田間實施技術是精準農業不可或缺的組成部分，三者有機集成才能實現精準農業的目標。

圖1 精準農業（PA/PF）技術組成

2.1 土壤及作物信息獲取[10，11]

由全球衛星定位系統（GPS）獲得的定位信息、遙感系統（RS）獲得的遙感信息和基礎、動態信息構成了農業生物環境監測數據信息。

2.1.1 土壤環境信息的獲取 （1）土壤養分信息的獲取：土壤養分的快速測量一直是精準農業信息采集的難題。目前主要的測量儀器一是基于光電分色等傳統養分速測技術的土壤養分速測儀，其穩定性、操作性和測量精度雖然尚待改進，但對農田主要肥力因素的快速測量具有實用價值。如河南農業大學開發的YN型便攜式土壤養分速測儀[12]，相對誤差為5%～10%，盡管每個項目測試所需時間仍在40～50 min，但較傳統的實驗室化學儀器分析在速度上提高了20倍。二是基于近紅外（NIR）多光分析技術、極化偏振激光技術、離子選擇場效應晶體管（ISFET）集成元件[13，14]的土壤營養元素快速測量儀器，相關研究己取得初步進展，有的已裝置在移動作業機上支持快速信息采集。

（2）土壤水分信息的獲取：土壤水分的測量是精細農業實施節水灌溉的基礎。目前常用的水分測量方法有基于時域反射儀（TDR）原理的測量方法、基于中子法技術的測量方法、基于土壤水分張力的測量方法和基于電磁波原理的測量方法[15]。

（3）土壤電導率信息的獲取：土壤電導率能不同程度地反映土壤中的鹽分、水分、有機質含量、土壤質地結構和孔隙率等參數的大小[16，17]。有效獲取土壤電導率值對于確定各種田間參數時空分布的差異具有重要意義。快速測量土壤電導率的方法有電流-電壓四端法和基于電磁感應原理的測量方法。

（4）土壤pH值的獲取：目前適合精細農業要求的pH值檢測儀器主要有光纖pH值傳感器和pH-ISFET電極[18～21]。光纖pH值傳感器雖然易受環境干擾，但在精度和響應時間上基本能滿足田間實時快速采集的需要。基于pH-ISFET電極的測量方法具有良好的精度和較短的響應時間，但易受溫度影響，需要溫度補償，且電極的壽命較短。

（5）土壤耕作層深度和耕作阻力：圓錐指數CI（Cone Index）可以綜合反映土壤機械物理性質，表征土壤耕作層深度和耕作阻力[22]。圓錐指數CI是用圓錐貫入儀（簡稱圓錐儀）來測定的。圓錐儀的研制工作不斷發展，從手動貫入到機動貫入，從目測讀數到電測記錄，出現了多種多樣的圓錐儀。

2.1.2 作物生長信息的獲取 作物生長信息包括作物冠層生化參數（葉綠素含量、作物水分脅迫和營養缺素脅迫）、植物物理參數（如根莖原位形態、葉片面積指數）等。作物長勢信息是調控作物生長、進行作物營養缺素診斷、分析和預測作物產量的重要基礎和根據。主要方法有三種：一是從宏觀角度利用RS遙感的多時相影像信息研究植被生長發育的節律特征[23]。二是在區域或田塊的尺度上，近距離直接觀測分析作物的長勢信息。三是基于地物光譜特征間接測定作物養分和生化參數。

2.1.3 病蟲草害信息的采集 病蟲害和雜草是限制農作物產量和品質提高的重要因素，及時、準確、有效檢測病蟲害的發生時間、發生程度是采取治理措施的基礎。目前，病蟲草害信息的自動快速采集主要是基于計算機圖像處理和模式識別技術，以研究植株的根、莖、冠層（葉、花、果實）等的形態特征作為診斷判讀的目標。主要分析方法有光譜特征分析法、紋理特征分析法、形狀特征分析法等[24～29]。

2.1.4 作物產量信息的獲取 獲取作物產量信息是實現作物生產過程中變量管理的重要依據。國際上已商品化的谷物聯合收割機產量監視系統主要有美國CASE IH公司的AFS（advanced farming system ）系統、英國AGCO公司的FieldStar系統、美國John-Deree公司的Greenstar系統、美國AgLeader公司PF（precision farming）系統及英國RDS公司的產量監測系統等[30]。這些系統具有功能較強的GIS綜合功能，能自動完成產量監測和生成產量分布圖。我國谷物產量測產系統的研究起步較晚，目前尚在研制中。

2.2 決策支持與處方生成

分析決策系統[31]主要包括地理信息系統（GIS）、作物生產函數或生長模型和決策系統三部分，決定變量施肥效果[14]。

地理信息系統（GIS）用于描述農田屬性的空間差異和建立土壤數據、自然條件、作物苗情等空間信息數據庫，進行空間屬性數據的地理統計。它主要應用于離線的處方控制方式中，而在實時控制模式中沒有使用的必要。

作物生產函數或生長模型是生物技術在農業實際生產中的應用。它將作物、氣象和土壤等作為一個整體進行考慮，應用系統分析的原理和方法，綜合農學領域內多個學科的理論和研究成果，對作物的生長發育與土壤環境的關系加以理論概括和數量分析，并建立起相應的數學模型。該模型描述了作物的生長過程及養分需求，是變量施肥決策的根本依據。

決策系統根據農業專家長期積累的經驗和知識或GIS與作物生長模型的組合分析計算[11]，這些存儲在GIS系統中的數據信息經由作物生產管理輔助決策支持系統，最終生成具有針對性的優化了的投入決策及對策圖，即進行時、空、量、質全方位的田間管理實施處方圖，得到施肥的處方圖（離線形式）或具體的施肥量（在線形式），并將其存入存儲卡或者數據庫中，供施肥作業使用。

2.3 變量投入技術

由配套農業設施設備（ICS農機裝備和VRT變量投入設備）組成調控實施系統，經全球衛星定位系統GPS定位，在田間管理處方圖的指導下實施精細控制，田間實施的關鍵技術是現代工程裝備技術，是“硬件”，其核心技術是“機電一體化”。田間實施技術應用于農作物播種、施肥、化學農藥噴灑、精準灌溉和聯合收割機計產收獲等各個環節中。

3 國內精準農業發展對策

3.1 宣傳普及，提升對精準農業的認識

精準農業技術本身能帶來可觀的經濟效益和社會生態效益，同時對提高農民收入、減少農民勞動強度、改善環境質量等有非常重要的作用。

精準農業技術的推廣應用涉及精準農業技術本身的發展、農業機械化水平、農業技術培訓、農民承擔生產風險的能力等，其中農業技術培訓是推廣應用過程中的關鍵。由于農民獲得信息的渠道有限，只有通過農業技術培訓，農民才能認識到精準農業技術的優點并在技術培訓過程中掌握這項技術，精準農業技術才能在生產實踐中大范圍地推廣應用。

3.2 完善精準農業的配套技術

通過測土配方和相應的變量施肥技術，改變農民傳統施肥觀念，根據土地的肥力現狀按需變量配合施用肥料，提高肥料利用率，減少面源污染，增產增收。

做好精準農業資料收集和信息標準化工作，應用3S技術建立農作物品種、栽培技術、病蟲害防治等技術信息網絡以及農業科研成果、新材料等科研信息網絡，實現農業資源的社會化、產業化。

3.3 選準適合國情的精準農業項目

我國大部分地區尤其是較落后地區的農村承包地普遍處于碎片化狀態，難以支撐起發展精準農業的要求，必須通過土地流轉達到規模經營的效果。

另一方面，隨著農村市場化和產業結構的調整，在墾區農場（如黑龍江大型農場、新疆建設兵團）和大面積作物生產平原區建立“精確施肥”技術示范工程，或聯合一些高效益企業（煙草企業、中藥材企業等）帶動“精確施肥”的發展是結合中國國情發展精確施肥的有效途徑。

4 結束語

精準農業的發展在我國尚處于起步階段，面臨諸多問題與困難。而且我國土地相對分散，技術落后，環保意識不強，在相當長的時期內仍然是小農經濟占主導成分。因此建立一個集資源化、信息化、知識化、生態化于一體的全方位生態系統，走具有中國特色的精準農業發展之路，是我國農業發展的必然。

《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006～2020年）》中明確把農業精準作業與信息化作為農業領域科技發展的優先主題，精準農業對提高我國農業現代科技水平具有重要作用，具有廣闊的發展前景。

參 考 文 獻：

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第6篇：精準農業前景范文

5月22日～23日，由河南省現代農業研究會主辦的全省養殖業創業創新現場經驗交流會在河南省汝州市召開。河南省原副省長、河南省現代農業研究會會長劉新民，副會長張同立、梁鐵虎、井劍國、張立秀等領導出席。河南省內知名養殖企業的百余位代表參加了會議。

22日下午，參會嘉賓對汝州市匯捷生態養殖集團等多家知名養殖企業和重點項目進行了參觀考察。大家一致認為，近年來汝州市高度重視、大力支持畜牧業轉型升級的舉措非常成功，汝州市的畜牧產業、畜產品產量增長和綜合生產能力都有較大提升。

汝州市委書記高建軍在參觀過程中向嘉賓介紹說，汝州市近年來積極推進農業供給側結構性改革，增加農民收入，提升農業供給質量，強化改革，創新體制機制，重點發展現代農業，促進一、二、三產業融合，在省直管縣中脫穎而出，先后成功創建全國電子商務進農村綜合示范市、全國第一批結合新型城鎮化開展支持返鄉創業試點市、全國農村產業融合發展試點示范市等多項國家級、省級試點市和示范市。

匯捷生態養殖集團是汝州優秀企業的代表，其董事L張慧英向嘉賓詳細介紹了企業把握新形勢、完善新機制，在創業創新中快速發展的成功經驗。“多年來，匯捷集團以生產高品質、安全放心的豬肉產品為己任，堅持走規模化、標準化、規范化發展之路，始終如一重視生產管理，致力于創新發展。”張慧英說，他們始終保持清醒頭腦，堅持行穩致遠的發展思路，在推動企業提質增效、轉型升級和持續健康發展上狠下功夫，總結出了著力建設職業化團隊、著力創新管理機制、著力擴大發展經營格局和著力發揮龍頭企業服務社會與產業化集群帶動功能的企業發展創業創新理念。

在5月23日上午舉行的河南省養殖業創業創新現場經驗交流會上，參會代表就各自企業的發展模式、經營特色、三產融合和創業創新等方面作了含金量很高的交流發言。

正大集團創建于20世紀20年代，目前已形成了由種子改良、規模種植業、現代飼料業、標準化養殖業、現代化食品加工、現代食品銷售等組成的完整現代農牧產業鏈。正大集團河南分公司總經理助理張獻忠在會上介紹了正大集團從農田到餐桌的全產業鏈模式。“目前，正大集團洛陽100萬頭生豬全產業鏈項目，涵蓋種植、飼料、養殖、食品加工、連鎖專賣整個產業鏈環節，實現了‘從農田到餐桌’的全鏈條經營。”張獻忠說，正大集團從產業鏈源頭開始探索，把控產業鏈的各個重要環節，從而確保了對正大食品生產全過程的有效控制，最終實現了正大食品產品的安全和全程可追溯。

近年來，永達集團一直致力于產業扶貧事業，并成功探索出創業脫貧、就業脫貧和養殖公司帶貧的有效途徑。永達集團副董事長王光燦對于該企業“6+1”產業精準扶貧模式進行了詳細闡述。他說，“6+1”產業精準扶貧模式就是將政府扶貧政策、龍頭企業產業平臺、銀行扶貧貸款、擔保公司擔保、保險公司保險等社會資源進行有機整合，以貧困戶為核心組建扶貧養殖合作社，從而實現“多方參與、精準扶貧、精準脫貧、共贏發展”的目標。

雛鷹農牧集團以“讓國人吃上安全肉”為己任，確立了以生豬養殖、糧食貿易、互聯網三大板塊為核心的發展戰略，已發展成為擁有糧食貿易、飼料生產、良種培育、冷鏈物流、電子商務等完整產業鏈體系的現代化大型企業集團，逐步實現了三產融合。雛鷹農牧集團總經理助理王愛彥著重介紹了該企業進行三產融合推進農業供給側改革的成功經驗。“雛鷹農牧集團深入推進農業供給側結構性改革，在生豬養殖板塊創造性地推動‘雛鷹模式’升級；發展高端產業，對產品結構實施優化升級；響應國家‘互聯網+農業’戰略，搭建新融農牧平臺。”王愛彥說，雛鷹農牧集團將繼續通過三產融合，深入推進農業供給側結構性改革。

河南瑞星農牧科技有限公司董事長王雙星在會議交流中，通過六個方面介紹了該企業在創新發展中打通產業鏈的具體做法，即推行“龍頭企業+養殖戶”和“四個統一”管理模式；積極建設種豬繁育基地；重視技術研發和科技創新；以人為本，實施人才戰略；牽手新希望六合集團；投資食品深加工，拉長產業鏈等。“對于未來，瑞星農牧有一個清晰長遠的規劃，就是‘實現百億企業、打造百年瑞星’。”王雙星說。

第7篇：精準農業前景范文

研究背景和現狀

精準變量施肥技術是一個重要的領域。對于溫室園藝生產來說，水肥科學控制關系到園藝產品的品質和產量， 直以來都是國內外溫室經營者、種植者和研究機構關注的焦點。設施園藝生產有著自身的鮮明特點，即水肥用量大，高度依賴人工水肥環境。設施園藝生產的這一特點就要求生產者對水肥的控制要精益求精，以明顯地提高產品的質量，增加經濟效益。

國外對水肥控制技術研究的起步較早。以色列、美國、荷蘭、法國等國家在這方面都有很多成果。以色列是個水資源短缺的國家，研發了很多先進的節水技術。其中，先進的微灌技術應用帶動了以色列水肥灌溉的興起，該技術在溫室的優勢更為明顯，其基于精準變量控制的溫室水肥灌溉系統對水的最高利用率可以達到95％。AMIAD公司、NETAFIM公司等是以色列知名的水肥精準變量控制技術設備供應商。

基于地廣入稀的自然特點和勞動力昂貴的社會現實，美國也大量應用自動化灌溉技術。目前，美國是世界上微灌面積推廣最大的國家。在微灌技術的基礎上，美國大力發展了精準變量施肥技術，開發并大量應用了化肥一農藥注入泵、文丘里化肥注入系統、40站電磁閥控制器等先進的施肥控制器。目前。美國在精準變量施肥領域處于先進水平。

荷蘭的花卉產業發達，相關的技術領域發展均較快。荷蘭花卉溫室大量應用了先進的灌溉施肥設備。荷蘭PRIVA公司是世界最大的溫室計算機自動控制公司之一，其已經成功開發并應用了多款先進的用于溫室生產的自動控制施肥機，能夠完全滿足實際生產中的水、肥精準變量控制。

法國在肥料農藥混合器方面的研究也處于國際先進水平，相關的溫室園藝使用的精準變量施肥產品應用得也非常普遍。

相比之下，我國的溫室灌溉施肥技術相對比較落后，水的利用率只有40％(馬學良，1999)，設施園藝生產中應用精準變量技術起步較晚。20世紀90年代以后，國家對節水灌溉施肥更加重視，各地從發達國家引進了相關的灌溉施肥設備，使得國內溫室大棚等保護地生產的灌溉施肥技術有了較大發展。但是，目前，溫室中普遍應用的是簡單的壓差式施肥器，濃度不均勻。我國自行研發的計算機控制的變量精準施肥設備大多處于實驗室研究階段，尚未有成熟的產業化產品。

國家農業信息化工程技術研究中心針對我國溫室園藝的實際需求，開發了移動式溫室精準施肥機等多款溫室專用的智能施肥機，性能可靠，適應溫室推廣應用。

移動式溫室精準施肥機

適用于小型溫室生產基地

移動式溫室精準施肥機(見圖1)是專門針對小型溫室生產基地生產的需要開發的，不需要配套專門的純水機，普通的自來水即可使用。該設備設置有自動控制箱，安裝有可編程控制器、報警模塊、液位傳感器，能夠按照程序設定自動控制工作時間，設置有自動和手動模式切換開關，可以在自動和手動兩種模式之間靈活切換。自動模式下，可無人監測定時自動開關機，可記錄灌溉水總量，肥料箱溶液用盡可自動報警。移動系列安裝有靜音橡膠腳輪，可靈活移動，10個溫室公用1臺施肥機即可完成作業，配備有快速密封接頭，可方便在不同溫室之間移動使用。肥料濃度使用高精度的比例器控制，可手動靈活調節施肥濃度，性能可靠，經久耐用。使用配套的噴槍后，可按照設定濃度精確噴灑葉面肥。設備保養維護簡單，普通溫室種植人員經過簡單的培訓后即可進行操作使用。該設備價格適合，適合我國溫室大面積推廣。該機已經獲得國家專利。

溫室精準灌溉施肥系統

適用于大中型設施園藝基地

溫室精準灌溉施肥系統(見圖2)是專門應用于大中型設施園藝基地的智能精準變量施肥系統。要求配套有純水機制造純凈水，能精確控制EC值和pH值。設有專門的灌溉施肥控制計算機，具備單獨灌溉、施肥等多種功能。控制器采用彩色液晶觸摸屏，防水防潮，操作界面友好，除有簡體中文的操作界面外，還支持英文。系統具有肥料溶液循環系統，可以提高利用效率40％。最多可控制40個灌溉電磁閥區，有多達8種EC／DH值設定，可以根據光照量來校正EC值。

平移式肥水噴灑系統

專門為溫室工廠化育苗基地開發

平移式肥水噴灑系統(見圖3)是專門為溫室工廠化育苗基地開發的智能設備。該設備能有效解決溫室育苗過程中人工噴頭噴灑水量不均、秧苗高低不一的問題，折疊噴桿上安裝有可旋轉的多功能噴頭，1個噴頭可以安裝3個不同噴量的噴嘴，根據瓜類、椒茄類、豆類等不同秧苗、不同生長期的需求，選擇不同的噴嘴，通過控制器靈活變量控制葉面肥噴量，實現施肥作業時的精準變量控制。可先選擇好合適的噴嘴，設定所需的噴灑量，人工推動噴灑車勻速前進，也可兩人抬著噴桿，噴桿通過高壓噴管和壓力泵連接，打開噴灑閥門后勻速前進，完成肥水噴灑作業。

潮汐式精準灌溉施肥系統

潮汐式精準灌溉施肥系統是基于潮水漲落原理而設計的種將灌溉和施肥結合在一起的高效節水施肥系統。該灌溉施肥系統適用于各類盆栽植物的種植管理，可以有效提高水資源和營養液的利用效率。該系統能保證作物均勻吸收肥料和水分，充分滿足作物生長需要，因此，園藝產品質量一致性好，成品率高。

潮汐式精準施肥灌溉系統主要分為兩類：地面式和植床式。地面式潮汐灌溉施肥系統是在地表砌一個可蓄水的苗盤裝水池，在其中分布若干出水孔和回水孔：植床式潮汐灌溉系統則是在苗床上搭建出一層大面積的蓄水苗盤，在苗盤上預留了出水和回水孔。在應用時，灌溉水或配比好的營養液由出水孔漫出，使整個苗床中的水位緩慢上升并達到合適的液位高度(漲潮)。在保持一定時間，使得作物根系充分吸收營養液后，打開回水口，使營養液陜速回流到儲液池中(落潮)，從而完成一個灌溉循環過程。潮汐式灌溉可以精確滿足植物的水肥供應，且在通過毛細作用進行灌溉時，可使介質保持相應的濕度和透氣性，降低了根壓，有利于植物根系及植株的快速生長。潮汐式灌溉系統采用完全封閉的系統循環，水資源利用率90％以上，通過底部灌溉，避免了植物葉面產生水膜，可以保持葉面干燥，促進作物的光合作用，有利于室內相對濕度的控制。

潮汐式灌溉施肥系統集成了紫外臭氧消毒技術，不但可以實現作物均勻地精準灌溉施肥，而且可對回收液進行有效地過濾、消毒、殺菌處理，提高營養液的循環使用效率。數據采集系統還可以同時對水溫、EC值、pH值等用戶關心的參數進行實時檢測，精確控制環境溫度和營養液的配比平衡，達到施加、過濾、回收、檢測、消毒、調整、再利用的閉環結構，有效提高營養液和水的利用率。潮汐式灌溉系統管理成本低，無論是手動操作或輔助以自動控制系統管理下，一個人在20 min內可完成多個植床的灌溉施肥。該系統科學實用，有很好的市場推廣前景。

展望

溫室的肥水科學管理能夠明顯地提高溫室園藝作物產量和品質，具有廣闊的發展前景。目前，我國設施生產中的精準變量施肥技術應用水平不高，從國外引進的溫室精準變量施肥系統因為維護保養成本高，投入大，無法在我國大面積推廣應用。開發價格適中、能滿足我國設施園藝生產需要的智能施肥設備，有很重要的意義。隨著現代農業技術的發展，觀光旅游農業、高附加值花卉等產業蓬勃發展，必將帶動相關智能裝備技術的巨大需求。在未來十年，這一領域必將有很大的提高。一

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第8篇：精準農業前景范文

關鍵詞：玉米聯合收獲機；自動化監測系統；堵塞；傳感器

中圖分類號：S567.51 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20151232034

人參產業是吉林省東部地區重要的經濟支柱。長期以來，在人參種植方面，吉林省以個體農民為主，生產管理較為粗放，絕大多數人參種植場（戶）沿用舊式人參栽培模式，特別是傳統的澆灌方式，已經不利于人參種植產業的標準化管理，規模化經營，這已成為限制高產、優質、高效參業發展的主要障礙。通過對國外灌溉技術的分析希望能夠對人參灌溉技術的發展起到一些借鑒作用。

1 國外相關研究現狀

世界上栽培人參較多的國家，主要有中國、朝鮮、韓國、日本和俄羅斯，美國和加拿大則是西洋參的主要產地。

韓國的人參種植技術代表著世界最先進的水平，在人參種植如整地、作床、播種方面已經實現了機械化，韓國的人參機以專業、小型設備為主，自動化程度高。在人參的田間管理方面，隨著自動控制、電子計算機技術的快速發展和廣泛應用，韓國人參種植正朝著系列化、智能化的方向發展。2010年，韓國政府投入巨資，開發先進的人參種植系統。該系統完全采用了計算機控制，并用LED光源代替日光，實現了日照的可控性，但是該種植系統耗資近20億韓元，且處于實驗室階段，目前尚未推廣使用。

美國與加拿大主要種植西洋參，采用大田作業，品種、耕種方式異于我國。美國的威斯康星州與愛荷華州是美國最大的西洋參種植地，均采用成熟的機械化作業，由大型噴灌機進行統一灌溉，最大化降低了氣候對于作物的影響。

2 國內相關研究現狀

國內目前在人參種植自動化灌溉研究方面還處于空白，現有幾種灌溉設備均為通用灌溉設備，更談不上智能化，人參的田間管理也還停留在人工經驗的級別。從1979年吉林省海龍縣開始為了抵御人參旱情第一次采用機械對參田進行灌溉，至今灌溉形式也還停留在噴灌、滴管等。沒有對人參的需水量進行系統、精準的統計。

本項目所開發的人參智能精準灌溉系統按照人參的需水要求進行精準、智能灌溉。在人參的不同生長階段，通過傳感器原位實時檢測，將數據傳輸至計算機，經計算機分析后，將灌溉指令發送至水泵及電磁閥，達到灌溉要求后，停止灌溉，實現了“按需灌溉”。高精度的土壤濕度傳感器，可以實時監測不同根深的土壤濕度，保證人參在不同生長階段其根系所處位置的水分供給，同時又避免因為過分灌溉導致空氣不足的問題，始終將土壤濕度控制在最佳范圍，保證人參的正常生長，不會發生過量灌溉和灌溉不足的情況。在春夏等季節，還可以通過土壤濕度的實時檢測起到預警澇災的作用，幫助參農及時排澇。本系統還結合日照和溫度等傳感器，根據日照、溫度等因素的變化，通過建立數學模型進行修正，改變灌溉量，實現人參種植灌溉的智能控制。

由于傳統的人參種植都集中在林下、山地作業，地形復雜，缺少動力，因此完全由人工操作。對于灌溉的精準度無法掌握，由于人參對于水分要求非常高，灌溉量過大會導致人參的病害，而灌溉量過低又會導致人參產量下降，因此采用自動化精準灌溉對于人參的種植具有重大意義。

3 人參灌溉技術發展分析

人參是吉林省乃至我國的寶貴中藥材資源，近年來其價格的不斷增長，參農的購買能力逐漸增強，使用先進技術與設備的要求也在不斷增加，研制專用的人參智能灌溉系統的時機已經成熟。

給合國內人參種植的現狀，目前適用的人參智能灌溉系統應滿足如下的配置和功能： 開發的人參智能精準灌溉系統按照人參的需水要求進行精準、智能灌溉；系統還應結合日照和溫度傳感器，根據日照、溫度等因素的變化，通過建立數學模型進行修正，改變灌溉量，實現人參種植灌溉的智能控制。

本項目開發的人參智能灌溉系統，具有成本低、見效快的特點，在投資上遠遠低于韓國最先進的工廠式人參栽培方式，而在效果上卻可以實現其90%的功能，因此具有廣闊的市場前景。隨著我國平原種參的開展，原有的山地、林下種參模式將逐步向平原過度。而平原種參特別適合統一的灌溉管理。采用本項目所開發的智能灌溉系統后，可大幅降低人工成本，可將土壤濕度調整為最適宜人參生長的區間，同時降低人參病害，提高人參產量。

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第9篇：精準農業前景范文

1農業專家系統的研究進展

20世紀80年代以來，隨著信息技術的迅速發展，農業專家系統在國際上有了較大的發展。從分布區域看，美國占絕大部分，幾乎占80％；從應用領域看，涉及到作物栽培、施肥、病蟲害防治、雜草控制、森林環保、家畜飼養、農業經濟效益分析、儲存管理、市場管理等方面。農業專家系統是農業專家知識和信息技術相結合的產物。隨著信息技術的發展，農業專家系統發展呈現4個階段。

1．1單功能農業專家系統(SPAES)

該階段是農業專家系統的起始階段，時間是20世紀70年代末到80年代初。當時CPU主頻低(1978年6月，處理器68020的主頻僅為16MHz)、數據處理能力低，關系數據庫也剛剛起步•，因此該階段農業專家系統功能單一，只相當于某一領域專家，解決特定問題，如病蟲害防治、灌水管理、危害預測等。例如，1978年美國伊利諾斯大學(I】】inoiSUniverSity)開發的大豆病蟲害診斷專家系統，是世界上應用最早的農業專家系統；美國California大學1981年開發了灌水管理專家系統。

1．2多功能農業專家系統(MPAES)

到了20世紀80年代中期，計算機的處理器性能有所提高(1989年4月，處理器486DX4／1O0主頻達到1OOMHz)，關系數據也有較大發展•，此時專家系統在功能上已從解決單一問題的病蟲害診斷等轉向解決農業生產管理、經濟分析、輔助決策、環境控制等綜合問題。該階段專家系統能夠實現多功能，相當于多領域專家的結合，解決多個領域的復雜問題。例如，東京大學的西紅柿栽培管理專家咨詢系統，溫室黃瓜栽培管理專家系統，6種溫室蔬菜病、蟲和營養失調診斷專家系統。

1．3基于模型的農業專家系統(MBAES)

20世紀60年代開始了作物生長模擬模型研究；80年代，隨著模擬模型技術的逐漸成熟，計算機處理性能和數據庫技術進一步發展，形成了以作物生長模擬模型為核心，將模擬與優化相結合并與有關領域專家知識融合，形成了基于模型的專家系統。該階段專家系統很好地利用了計算機技術結合作物模擬模型，增強了專家系統的機理性和決策功能，充分地體現了數據庫、模擬模型、知識庫、推理機的有機結合。該系統具有解釋能力強、應用面寬、考慮的影響因子多和易于控制等優點，其功能主要是提供目標、動態、定量與優化決策。具有代表性的是20世紀80年代美國農業部推出的棉花綜合管理專家系統(cOMMAx／GOssYM)。它是一個機理性很強的棉花生長模型，可依據植株碳氮平衡、熱量和水分平衡等原理，將溫、光、降水等氣象要素作為驅動變量，將土壤理化性狀和肥水供應能力視為初變條件，對棉株的生長發育和產量形成進行動態分析，最終可模擬在不同氣候、土壤條件下棉花的生育期和產量。該系統為棉花管理提供咨詢，用于確定灌溉、施肥、施用脫葉劑和棉桃開裂劑的最佳方案的制定’。

1．4智能化農業專家系統(IAES)

2O世紀9O年代以來，隨著計算機技術、人工智能技術、數據庫技術、3s技術以及自動化控制技術高速發展，農業信息技術進入了一個新的發展時期，開發出智能化農業專家系統。智能化專家系統主要是各種智能技術在專家系統領域的集成，如人工神經網絡、WEB技術、智能溫室、“3s”技術，利用現代數據處理手段，對數據進行新的處理，很好地豐富了農業專家內涵，提高了專家系統精確度、智能化和實用性。如l994年，該系統在Windows環境下發展為AEGIS／Win；U．Singh等人運用CERES工程(Crop—EnvironmentReSourceSyntheSiS)作物模擬模型與GIS相結合，建立了印度半干旱地區的決策模式。溫室自動控制系統和專家系統相結合的專家管理系統，能夠及時地為用戶提供溫室各種作物在不同時期生長所需要的最佳氣候參數及栽培技術和措施，自動生成合理的控制方案，實現了人造氣候的智能化管理“。我國專家系統的研究起始于2O世紀8O年代初期。由于發展較晚，趕上信息技術和計算機技術的迅猛發展，因此我國的專家系統發展階段劃分不是很明顯，各種功能各領域專家系統交錯出現，到2O世紀9O年代，我國農業專家系統的研究蓬勃發展，研制出了大量的智能化程度較高的專家系統。例如，1980年浙江大學與中國農科院蠶桑所合作，開發研究育種專家系統；l992年，中國農科院作物所趙雙寧等研制開發的“冬小麥新品種選育專家系統”，應用于2O世紀7O年代親本材料進行測試，所顯示的結果與當年實際組配的雜交組合極為相似[133；l998年，南京農業大學研發的小麥管理智能決策系統；2002年，上海精準農業技術有限公司完成了精準農業管理決策支持系統的設計與實現；2003年，鄭向群、高懷友等完成了等利用數據挖掘技術對農業環境信息數據分析；目前，農業專家系統已觸及我國農業領域的各個方面，為發展高產、優質、高效農業做出了貢獻。2農業專家系統的發展方向由于農業生產過程及環境因子復雜，導致大部分農業專家系統的實用性和普及性較差。其主要原因如下：數據的采集不規范，沒有統一標準；生產周期較長，采集多年數據需要較長的周期；影響因素復雜，數據具有一定的偶然性。因此，農業專家系統在數據采集標準、方式和數據處理方面的研究尤為重要。

2．1以“3S”技術為核心的精準農作專家系統

美國2O世紀80年代初提出了精準農業的概念和設想；90年代進入生產實際應用，部分技術和設備已經成熟和成型，目前處在研究發展階段。精準農業是要響應農田內作物生產條件的時空差異性，基于農田內小區土壤、作物、環境等的時空差異性信息，實施精細化定位農作管理。例如，施肥應根據農田內部各處的土壤肥力狀況不同而不同，土壤養分較差的地方應該多施肥。精準農業與傳統農業相比，主要特點是精確預測各生產單元所需生產要素的量與投入時間，在數字水平上對農業生產可視化表達和智能化控制，解決傳統耕作方法的不足，實現變量投入，以減少投入，增大產出，減輕環境污染，實現農業生產效益的最佳化“，是實現農業可持續發展的重要途徑之一。精準農業將是今后農業集約化、持續化的發展方向，因此配套的專家系統研究尤為必要。但是，精準農業需要完整的配套設備，技術和資金投入量大；而我國目前機械化和集約化水平不高，信息技術及其裝備薄弱，農民素質不高，土地分散。因此，精準農作專家系統在我國將是局部嘗試性和科研性工作，大面積推廣無論是在技術還是資金都將具有定的困難。

2．2虛擬作物專家系統

2O世紀6O年代中期，開始了植物生長的計算機模擬研究，所建模型主要側重于對植物功能的模擬，而對植物的形態結構方面則盡可能簡化。2O世紀8O年展起來的虛擬植物模型則對植物的功能考慮較少，偏重于植物形態結構的描述。虛擬植物是計算機精確模擬自然界里植物的生長發育狀況，如同科研人員在計算機里開墾了一塊虛擬的試驗田，把現實中的植物搬到里面生長。因此，虛擬植物能夠精確地反映現實植物的形態結構，極具真實感，它可以幫助我們以一個全新的視角來研究植物，應用面廣。與傳統的模型相比，虛擬植物模型在空間規律研究方面具有很大的優勢，如植物冠層空間的分布在過去很難進行實驗測定和模擬研究，而在虛擬植物模型中，基于在計算機上建立植物三維模型，應用計算機圖形學方法模擬光線在植物冠層內傳輸、反射和透射等，就能精確地計算每個葉片的光截獲值。而其可視化特征，使得農田和森林等復雜的生態系統非常直觀，可以發現應用傳統方法難以觀察到的規律。基于虛擬植物專家系統將會在很大程度上促進農業研究的深層次變革，提高科研的時效和精度。但目前以植物為研究對象的建模方法遠遠沒有達到最佳效果，形態發生模型與生理生態模型的集成研究工作還很少，虛擬作物技術還不完善，到應用還有一定的距離。

2．3數據挖掘專家系統