精准农业在三江平原的应用研究与探讨

1、精准农业在三江平原的应用研究与探讨梁春英 1，王熙 1 ，杨天维 2（ 1黑龙江八一农垦大学信息技术学院，密山158308 ； 2黑龙江省农垦科学院水稻研究所）摘要： 阐述了精准农业技术的组成及实施步骤，结合三江平原农业生产现状分析了实施精准农业的可行性，提出了 精准农业在三江平原的应用领域，指出三江平原率先实施精准农业技术对于其在垦区乃至全国推广具有借鉴意义。关键词：精准农业；三江平原；农业生产1 精准农业概述1 1 精准农业技术的组成 精准农业又被称为精细农业（ Precision Agriculture ）、精确农作 （Precision Farming） 。“精准 农业”技术思想是在定

2、位的基础上，根据土壤特性和作物生长发育的需要，管理作物每一项生产农 用物资的投放，最大限度地发挥产量潜力，做到既满足作物生长需要，又减少浪费，增加利润，同 时避免污染生态环境。精准农业技术是 20 世纪 90 年代兴起的农业生产新技术，其技术体系是农 学、农业工程、电子与信息科技等多种学科知识的集成。关键技术包括全球定位系统（GPS ）、地理信息系统（ GIS ）、遥感技术（ RS ）、变量投入技术（ VRT ）、耕地产量图（ VM ）等。12 实施精准农业技术的步骤 精准农业的实施可分三步：首先是对收获机械产量计算、监测及绘制产量图，通过产量图分析 小区产量的差异原因，优化作物管理措施；其次

3、是小区定点取土化验、分析、处理采集的定点数据， 挖掘提高产量的潜力，用高级软件处理所获取的信息，决策出要实施的农业技术措施，作为农机具操 作和调节的基础；最后用带有定位系统和自控系统的农机具实现定位、变量投放物资的自动控制操 作。2 三江平原农业生产现状三江平原地处黑龙江省东部，土地总面积10.9万km2,占全省总面积的23.9%，耕地366.77万hm 2，区域内有 4 个农垦分局， 54 个大中型国营农场，人均耕地 1.34hm 2。三江平原地势低平，人均 耕地面积大，大型机械化农场相对集中，农业增产潜力大。制约农业生产发展的主要因素有三：一是 土壤因素，三江平原耕地多为中低产田，占耕地面

4、积的59.22% 。土壤物理性状不良，多为白浆土，黑土层薄，养分低，不能满足作物的生长需求。还有相当一部分低洼地，不宜耕种。多年种植，土壤 自身肥力下降，长期施用化肥，土壤中氮、磷、钾比例失调。既浪费了肥料又不利于作物生长；二是 农业生产高投入、低产出，大豆、水稻等农作物生产成本越来越高，且缺少有竞争力的优质、高产产 品；三是农产品结构单一，长期以来形成大田作物为支柱产业，其结构不适应区域经济的发展。3 三江平原实施精准农业的可行性3 1 农业机械化作业程度较高目前三江垦区农业旱田作物生产已经实现全程机械化，生产规模也较大，适于大型机械作业。农 机动力配置除了传统的中等功率的东方红802 型及

5、铁牛 65 型拖拉机外，还先后引进、消化了一批具有世界先进水平的农机具如 NewhollandM 160 型拖拉机、 John Deere1075 型收获机等，这些 农机具上都可配置 GPS 系统及产量检测系统，为精细农业的实施提供了强有力的硬件保障。3 2农作物高产栽培规模经营机械化水平高的农场，地块大，采用粗放种植、管理，经验播种、施肥，因而增产潜力大，实 施精准农业产生的效益也较大。三江平原土地平坦，地广人稀，长期采用粗放种植规模经营，精细 耕作程度低，实施精准农业会取得很大的效益。大豆“暗垄密”机械化高产模式、岗平地白浆土井 灌区、自流灌区水稻机械化高产综合栽培模式的形成，培育出适合该

6、地区生长的矮秆、抗倒伏的大 豆优良品种和优质、高产、多抗水稻品种，形成了适合当地发展的、有高产潜力的规模经营模式。3. 3 科研力量雄厚三江垦区以农垦总局为后盾，黑龙江八一农垦大学、农垦科学院等科研院所为技术依托，开展 精准农业技术的应用研究，已取得初步成果，为精准农业的实施提供了有力的技术支持和保障。4 精准农业技术在三江平原可应用领域4. 1精确灌溉水田种植面积的扩大，使地下水超采严重，已引起地下水位下降，宝泉岭局水位变幅0.8 -3.5m，建三江局水位变幅0.35.0m，与此对应，黑龙江、乌苏里江、兴凯湖等水域丰富的过境水量却未被很好地利用。目前蓄、弓I、提江河湖水能力仅17.2亿m3，

7、占当地产水量的30.4%，占过境水量的0.6%。可见水资源的开发利用不合理，推广精准灌溉势在必行，采用计算机控制的节水灌溉 技术，可实现因时、因地、因作物用水，使水的消耗量减少到最低程度，并获得尽可能高的产量。4. 2精确施肥三江平原土地长期大量施用化肥，造成土壤中N、P、K比例失调，且投肥量偏大，利用率偏低，肥料投入量的增长高于产量的增长率，回报明显减小。准确的优化施肥必将获得较大的经济效益。精准农业技术可因土、因作物、因时全面平衡施肥，不但可提高化肥资源利用率，降低生产成本，提高作物产量，还可取得明显的经济效益和环境效益。4. 3农作物产量预测农作物产量是农民经济收益的重要标志，利用精确农

8、业技术可确定当地农业技术措施和水平，然后建立方程，优化计算出作物产量，在收获前准确地估产，有助于制定合理的粮食收购及进出口价格政策，利用制定的收获、储运计划等，提高经济效益。4 . 4天气、灾情监测与防治利用精准农业技术，绘制气象卫星云图，预测风暴、冰雹、暴雨等灾害性天气，提早制定预防措施，把灾情降到最低程度。三江垦区地块较大，局部病虫害可很快传播到很大面积。利用精准农业技术做好病虫害的监测，进行病虫害的精确防治，得到尽可能大的经济效益。5 精准农业在三江平原的应用实践及展望目前，我国精准农业技术的研究和应用还处于初级阶段，许多技术、设施还不十分成熟，有待于 进行更深一步的研究与完善。三江平原

9、垦区有规模化经营的大型现代化、机械化农场，有土壤资源和 生态环境变异数据的积累，有雄厚的技术实力，已经具备了向现代化集约农业转化的条件。实施精准 农业势在必行。黑龙江八一农垦大学主持的农业部精准农业课题已经全面展开，并在友谊农场五分场 建立了示范试验基地，先后引进了美国全套凯斯精准农业设备，包括CASE2366IH 谷物收获机精准农业系统、保护性耕作设备(四独立式375马力拖拉机、730B复式耕作设备和TMII型耕耘机)、变量播种施肥机、自动导航系统等，并建立了GPS差分基准站，初步完成了产量图的绘制、土壤取样化验分析、变量播种、变量施肥等系统的开发和研究工作，为精准农业的推广实施打下了基础。

10、精准农业技术在三江平原率先实施，将为其在黑龙江垦区乃至全国推广起到典范作用，提供详实 的技术和管理经验。实施精准农业技术对垦区农业的发展具有重大的现实意义和深远的历史意义。参考文献1 汪懋华.“精细农业”发展与工程技术创新J.农业工程学报，1999 , 15 ( 1 ): 18 .2 胡爱民，陈俊武，王淼黑龙江垦区农田灌溉现状及发展建议J 现代化农业，2003 , ( 1): 911 .Precision Agriculture's Application Research and Discussion in Sanjiang Plain1 2Liang Chun-ying,Yang

11、Tian-wei(1. College of Information Technology,HeiLongJiang August First Land Reclamation University ， Mishan158308 ； 2. HeiLongJiang Reclamation Academy of Science，Institution of Lowland Rice )technology were expounded. Enforceableto present situation of farm production intechnology was enforced San

12、jiang plain atAbstract Composition and enforcement steps of precision agriculture feasibility and fields of precision agriculture were analyzed,accordingSanjiang plain. It has actuality significance that precision agriculture first,to It ' s expansion in land reclanation region and all country.K