淺談顛覆傳統耕作方式的數字農業

長久以來，農業生產更多的是依靠人的經驗進行，由於農業生產環境不能按人的要求而改變，對農業的生產全程進行實時精準監控，實現最優化的生產，在十幾年前還是一個夢想

——信息技術改造傳統農業

利用先進的信息採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———在位於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爲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。

隨着信息時代的來臨，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。基於“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，被譽爲“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，多是有着農學與計算機專業背景的複合型人才，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，這些基於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爲主的工作方式，通過多學科的融合和協調，將多種科技成果組裝集成，直接爲農業生產的持續發展服務。

——以國產化與社會化爲目標

“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，一方面是將其作爲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。

作爲“數字農業”的核心之一，精準農業的發展正面臨着令人振奮的前景。從精準農業示範基地的實施情況看，這一技術可以廣泛應用於小麥、玉米等大田作物，對品質要求高的經濟作物如菸葉、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，今後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採集、分析以及應用體系。

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。這意味着被普遍質疑的實施精準農業成本過高的問題會得以解決，進行社會化生產成爲可能。

從精準農業的特點來說，一家一戶來使用它並不現實，從技術上，它的潛力巨大，一套系統可以服務於幾萬畝甚至數十萬畝的農地。在國產化成本大幅降低之後，精準農業的推廣重點將會放在建立社會化的服務體系上，面向一個鄉鎮、一個縣，甚至一個省（區），在大的地區內建立一套這樣的技術設備體系，再以社會化服務的方式爲農戶服務。

要保障21世紀我國16億人口的食品安全，關鍵在於推動農業科學技術的發展，要進行一次新的技術革命，使傳統農業向現代農業轉變，粗放經營向集約經營轉變。“數字農業”的發展無疑會發揮重大作用。我們期待着“數字農業”會帶來更多更大的驚喜。