农业生物技术的好处(收集5篇)

农业生物技术的好处篇1

[关键词]生物技术农业生产推广应用

[中图分类号]S188[文献标识码]A[文章编号]1003-1650（2016）06-0086-02

引言

生物技术是对生物体进行合理的改造和利用的技术，我国科学技术水平的提高也使得生物技术的发展得到了一定的推动，使生物技术使用的范围也越来越广，其中较为普遍的就是应用在农业种植当中，应用生物技术在农业种植中对于农业的生产与发展有着积极有效的作用。生物技术是一门较为复杂的技术，这也使得在应用的过程中受外界条件影响多，操作难度较大，但是，近年也有较多的专业人员对生物技术在农业生产中的应用进行了相关的研究试验实践，使产量得到了一定的提高，品质得到了提升。生物技术在农业种植中的作用是毋庸置疑的，但是，如何才能对其进行应用和推广呢？

1生物技术在农业种植中的重要性

1.1增强农作物抗病虫的能力

在农业种植过程中，病害虫是减少农作物产量的重要因素之一，如果遇到较为严重的甚至还会造成颗粒无收的情况，例如，黄河沿岸最怕的蝗灾，应用生物技术就能有效的减少这种情况的发生。

1.2提高农作物的产量

生物技术最明显的效果就是增加了农作物的产量，生物技术在我国农业种植中最成功的应用就是袁隆平的杂交水稻就有效的解决了我国十三亿人吃饭的问题[1]。为此，我们能看出生物技术在农业种植中的应用有利于缓解国家粮食紧张，提高农作物的产量。

1.3提高农作物的质量

随着生活水平的提高，人们对于食品的安全问题也越发的关注了起来，将生物技术应用到农业种植中就能一定程度保证农作物的质量。例如转基因大豆、嫁接水果等都是绿色且安全的高质量农产品。

2生物技术在农业种植中的应用

2.1转基因技术

在农业种植中应用转基因技术是大家都较为熟悉的一项生物技术，其中的转基因大豆、更是无人不知。转基因这项生物技术基本原理就是将某一种农作物的优秀基因转移到某一种不具备该基因的农作物上，转基因技术的核心就是基因的提取和嫁接。这样能在一定程度上改善农作物的抗病虫的能力，同时对于农作物的质量、产量都能有着一定的提高。这项技术在刚出现的时候，其实是有遭到很多的反对意见的，有部分科学家认为转基因会给人体带来一定的危害甚至会威胁到人的生命，但实际上，转基因食品至今都还没出现过问题，将转基因技术应用到农作物上，能够有效的提高农作物的产量与质量，为此，我们能预见转基因技术将会被更加广泛的应用于农业种植中[2]。

2.2组织培养技术

组织培养技术是在无菌环境下将植物组织培养成为整株植物的生物技术，组织培养技术能有效的提高植物繁衍的速度，然后再较短的时间内培养出目标植株，将优秀植株的抗性抗倒伏能力发挥出来。在对植物进行组织培养的过程中，植物需要在合适的环境下进行，所以要对阳光、湿度、照射等方面进行适当的考虑，确保植物能在无菌的环境下生长。

2.3生物农药技术

生物农药是一种新的农药生产技术，它是生物的新陈代谢产物。应用生物农药技术不仅能在一定程度上减少化学农药对环境的污染，还能降低农业的生产成本，代替了缺乏或者价格高昂的农药制作材料。其最主要的优点就是无污染、效果好、可降解、无公害。

3生物技术在农业种植中应用的推广

3.1加大生物技术在农业种植中应用的宣传

要想实现生物技术在农业种植中应用的推广，其首要做的就是加大生物技术的宣传，让人们认识到在农业种植中应用生物技术的好处，这样才能加强群众对生物技术的了解，进而提升基层农业技术的发展。在这过程中，政府可以发挥自身主导的力量，通过多样化、多元化的宣传方式，让所有人都了解到生物技术在农业种植中应用的优点，只有所有人都意识到生物技术在农业种植中应用的优点，才能对生物技术产生认同的心理，进而达到推广的目的。

3.2对基层群众开展农业技术的培训

生物技术在农业种植中应用的推广其主要的目的就是让更多的人了解到其好处，进而将生物技术应用到农业种植中[3]。生物技术是一项较为复杂的项目，所以，要想实现真正意义上的推广就需要对群众进行相关技术的培训，这样群众才能更好的掌握生物技术，然后将其应用到农业种植中。为此，相关部门可以建立技术小组，对基层群众展开生物技术的培训，这样才能使群众了解到生物技术的好处，在培训的过程中相关的技术人员还应该注意的就是对群众进行实地的演练和指导，这样才能让群众懂得如何去应用生物技术在农业种植中，也只有群众都接受并且会应用了生物技术，才能参与到其中。

3.3健全生物技术推广的相关法律法规

对于生物技术在农业种植中应用的推广，离不开政府的支持，只有政府对生物技术推广的相关法律法规进行完善和健全，同时制定并不断健全农业技术推广的相关法律法规，才能使得生物技术在农业种植中应用的推广变得规范化，进而才能实现真正意义上的生物技术在农业种植中应用的推广。在宣传推广的过程中，政府的作用是较为重要的，为此，政府可以加大对于农业科研、教育和农民合作组织的扶持力度，这样就能使得推广的形式更加的丰富多样化，进而实现对生物技术内容的推广。在推广的过程中，对于生物技术的投入也是必不可少的，因此，政府可以建立相关的保障制度，保障生物技术的经费问题，强化对基层农业技术推广的支持。

4结语

综上所述，生物技术在农业种植中的应用有着积极有效的作用，它不仅能增强农作物抗病虫的能力、提高农作物的产量、提高农作物的质量，还在一定程度上减少了对于环境的污染，在生态环境受到保护的情况下，使得农业生产经济效益得到了一定的提升。为此，我们能够看出，将生物技术应用于农业种植中是有着很好的前景的，值得广泛的推广应用。

参考文献

[1]周丰毅.探索分析农业种植中生物技术的推广和应用[J].商情，2014，78（22）：143-143.

农业生物技术的好处篇2

关键词：有机农业；生物技术；种植；应用

有机农业产品开始成为现代人追求的新时尚，归根结底还是因为有机农产品更加的绿色环保、健康养生。而在有机农业种植中，生物技术的应用不但提高了有机农业产量，更重要的是增加了农业生产的可持续性，这对于现代有机农业生产具有重要意义。若能够合理利用，扩大有机农业生产范围、推进有机农业发展并非难题。

1.生物技术在有机农业生产中的作用

生物技术是新兴的科技产物，近些年来才被真正投入到实际生产中。生物技术最大的优势在于投资成本低、产量大，在农业生产中的优势体现十分显著，并且能够有效促进农业产量的提高。在实际的使用中，不但能够有效增加作物产量，且投资成本低，在提高资源的利用率、推进可持续发展农业上也有着明显优势。因此，在推广应用中得到了一致的肯定，能够进一步推进绿色可持续农业发展。

2.生物技术在有机农业种植中的应用

生物技术随着科技的进步不断发展，其在农业种植领域中发挥了重要作用，并且在不断的实践中总结经验，得到了长足的发展。目前生物技术主要被应用在下面几个领域中：

2.1转基因

转基因技术应用到农业种植领域中，即通过将某一农作物的优良基因转移到另一农作物上，以达到提高农产品产量、产品质量的目的。转基因技术的工作原理是通过对某一农作物的基因进行改造，并重新组合，最终将其导入到生物体内，其中，目的基因的提取是转基因技术的核心，据调查了解，当前农业种植中应用最多的生物技术则属于转基因技术，转基因技术对农业种植具有十分重要的意义，在农业种植领域中，常用的基因有种子贮藏蛋白质基因、苏云金杆菌抗虫基因等，由于植物中提取的目的基因具有良好的性能，因此，利用转基因技术提取植物中的目的基因，并将其转移到另一农作物上，不仅可以促进农作物的生长，也可以提高农产品产量、质量，因此，转基因技术应用在农业种植中具有重要作用，其可以有效促进农业的可持续发展。随着我国对生物技术的不断研究，转基因技术将会得到进一步发展，并且转基因技术的应用规模也会逐渐扩大，据资料表明，当前转基因类植物的种植范围正在不断扩大，在我国农业种植中，利用转基因技术种植的植物面积呈进一步扩大的趋势。除此之外，在农业种植中生物技术最为突出的则属于杂交育种技术，杂交育种技术与转基因技术相比，其操作更为简单，在农业种植实践中，杂交育种技术已取得了良好的效果。

2.2组织培养

通过人工诱导技术，在组织细胞全能性基础上进行组织培养，以此实现通过某组织得到完整植株的技术便是组织培养生物技术。该技术实现的基础要求便是植物细胞在操作时需要处于无菌状态，从而保证植物细胞发育能够正常良好，最终得到的植株也完整。该技术在农业种植中的应用不但能够提高植物的产量，并且还能在提高生长速率的同时，获得优良的植株品种，这是因为植株在生长过程中处于无菌状态，因而有效避免了外界病毒对植株幼苗的侵害。基于这一点，该技术对于作物产量的提升、优良品种的获取具有积极作用，并且在实践应用中也得到了广泛的认可，是值得大力推广的生物技术之一。但是，虽然该技术的优势明显，但需要注意的是：在组织培养过程中，植物组织的培育条件十分严格，阳光、温度以及湿度条件必须满足组织生长需求，并且培养基的成分、pH值等也必须严格依照组织生长规律进行调节，对外界因素的控制也是影响植物组织培养效果的关键。除此之外，在为组织发育提供优良条件的基础上，还应当在初代培养过程中处理外植体褐变问题，这是因为接种外植体时极易产生褐变，这会直接对组织培养结果造成影响，因此外植体褐变预防工作也是组织培养工作的重点。

2.3制作生物农药

生物技术的出现、发展给现代农业发展带来了新的契机，由于生物技术的环保性高，可持续发展性强，因而在农业生产中，尤其是农业种植领域取得了巨大的效果。生物农业作为新兴的生物技术在种植领域也开始得到应用，生物农药是通过生物代谢产物达到杀灭农业害虫的效果。该技术的应用不但有效保护了农作物免受害虫侵袭，同时还避免了化学农药对环境的破坏，是绿色农业发展的又一保障，因此生物技术被应用在农业制作商具有着广阔的发展空间。在基因工程中，很多药品都来源于生物组织，但是这种材料提取工艺较精细，且提取困难，因而成本较高。但是生物农药的制作可以进行工业化生产，这种大规模的生产制作可以利用微生物进行生产，通过在微生物中导入需要的生物基因，利用该基因产生需要的药物，这种生物制药模式不但能够降低生产难度，解决原料来源问题，还可以形成规模化生产，降低生物农药生产成本。这种通过生物技术制造的生物农药虽然目前没有得到推广，但是随着生物技术的完善，生物农药的制造水平将会越来越高，生物农药也将在农业生产中发挥重要的作用。

结语

农业种植是有机农业生产的重要环节，生物技术作为新兴技术被应用在农业种植中取得了可喜的成果，因此在未来，生物技术在有机农业领域具有广阔的发展空间。目前较为常见的生物技术主要包括转基因技术、组织培养技术、生物农药技术等，其中转基因技术是目前生物技术在农业种植领域影响最大的技术。而其他生物技术研究例如生物固氮技术、光合作用研究等是未来生物技术研究的攻关重点，对于突破科研瓶颈具有重要意义。其技术的突破也为未来有机农业发展开拓新的发展空间，不断推进农业生产水平的提高。

参考文献

[1]浅严昕辉.生物技术在农业种植中的应用[J].吉林农业，2016（17）：39.

农业生物技术的好处篇3

关键词：生物技术；农业种植；运用；转基因技术；生物农药

引言

随着科学技术的发展和相关研究工作的进一步深入，生物技术也在不断的发展和进步，并在农业种植领域得到推广和运用。本文分析了生物技术在农业种植中运用的意义，指出了在农业种植中的具体运用，并对将来在农业种植领域更好的运用生物技术做出了展望，希望能够引起人们对这一问题的进一步重视，能够对农业种植领域更好的运用生物技术提供借鉴和指导。

一、生物技术在农业种植中运用的意义

生物技术是最近几年发展起来的高尖技术，具有投资小、产量多、回报率高的特点，将其运用到农业种植领域具有重要的作用。它不仅能够降低在农业种植领域的投入，还能够提高农产品产量，与使用一般技术相比而言，农业种植中采用生物技术的回报率更高。同时，还能够实现对自然资源的有效利用，避免出现资源浪费现象，避免对周围环境带来不利影响，有利于农业的可持续发展。总之，在农业种植领域运用生物技术，不仅能够改善当前农业生产的面貌，还能够提高农业产量，有利于实现农业的可持续发展。

二、生物技术在农业种植中的运用

随着生物技术的发展和进步，逐渐被运用到农业种植领域，目前，在农业种植中运用的生物技术主要包括以下几种：

1.转基因技术

转基因技术是对基因进行改造和重新组合，然后再导入到生物体内，其核心技术是提取目的基因。在当前农业种植领域，转基因技术是运用得最为广泛的一种生物技术，对农业种植具有重要的作用，它能够将某一作物的优良基因转移到另一种作物当中，进而提高农产品质量和产量。当前，在农业种植领域，经常被提取使用的植物目的基因有苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。这些基因具有良好的性能，通过提取使用，更好的促进农作物的生长，提高产量和产品质量。总之，在农业种植领域，通过利用转基因技术，能够能够改良农作物的品种，提高农作物的产品质量，取得良好的经济社会效益。伴随着科学技术的进步和科研工作的不断深入，转基因技术也会取得新的发展，在农业种植的应用范围也必将扩大，将在农业种植中发挥更大的作用。调查显示，目前转基因类植物的种植面积在不断的扩大，有调查研究指出，目前在全球所有的农业种植当中，采用转基因技术的种植面积已经达到了全球耕地面积的16%，并且种植面积呈进一步扩大趋势。此外，在农业种植领域，还有一项技术值得提及的，那就是杂交育种技术。该技术是一项极为常见的生物种植技术，与转基因技术相比而言，其操作更为简单，并且该技术的推广也更早，在农业种植实践中已经取得良好的效果。目前，在农业种植中杂交技术已经取得了丰富的经验，相信随着研究的深入和技术的进步，该技术会取得更大的进展，会在农业种植当中发挥更大的作用。

2.组织培养技术

组织培养技术的运用，主要是建立在细胞全能性的基础上，通过人工诱导的方式，使植物组织在无菌状态下能够良好发育，最终发育成为完整的植株。在农业种植中，通过利用组织培养技术，具有以下几个方面的显著特点，它不仅能够使得植物繁殖的速度加快，还能够在有限的时间内，培育出更多的优良植物品种。还能够有效的防止病毒对作物幼苗的侵害，保证种苗无病毒，进而有利于推广良种经济作物的种植。所以，今后在农业种植中值得进一步推广和运用，为了达到更好的运用效果，在农业种植的时候，需要注意以下几个问题：在植物组织培育中，要保证适宜的温度、光照、温度等条件，培养基组成、PH值、渗透压等化学条件也应该满足条件，为组织培养创造良好的条件，另外，在进行初代培养外植体的时候，要做好褐变处理工作。有时候外植体接种后，表面会出现褐变现象，这种现象的出现会影响整个外植体的培养，因此，必须做好处理工作，保证组织培养的质量。

3.生物农药的制作

生物农药也是伴随着生物技术的运用而出现的，它是利用生物新陈代谢的产物，作为农药制品的有效成分，改变传统的通过化学手段制作农药的方法，既能够达到杀虫保护农作物的目的，还避免对周围环境造成损害，有利于环境保护。此外，生物农药的运用，还具有良好的使用效果，能够提高植株的耐药性。因此，在农药的制作上，采用生物技术具有良好的效果，对农业种植的影响也是深远的。在基因工程药品当中，许多药品是从生物组织中提取材料生产的。但是材料提取困难，因而药品的价格也比较昂贵。而微生物能够迅速生长，并且容易控制，适用于大规模工业化生产。因此，在生物制药实践中，可以将生物合成相应药物成分的基因导入到微生物细胞当中，使其产生相应的药物，这样不仅能够解决材料来源困难的问题，还能够进行大规模生产，有利于降低生产成本。

三、生物技术在农业种植中运用的展望

在农业种植领域，运用生物技术的优势是十分明显的，但其带来的负面影响也不容忽视。其负面影响主要表现为生物技术存在潜在的安全危险性。由于受到科研水平和人类认识能力的限制，目前人类还没有完全掌握基因技术，将生物技术运用到农业种植存在着一定的危险性，转基因技术可能会对环境造成破坏，可能会影响到生物物种的多样性。此外，转基因还可能会影响到食品安全，对人类的健康潜在一定的危害。今后在生物技术的研究中，应该进一步加强技术攻关，例如，进行光合作用的应用研究，加强生物固氮技术、植物的生物反应器等技术的研究，突破现阶段生物技术发展存在的制约因素，促进生物技术在农业种植当中得到更好的运用。

四、结束语

总而言之，在农业种植中运用生物技术的重要作用是不言而喻的。今后在实际工作中，应该加强生物技术研究，进行相关试验，使其在农业种植中得到更好的运用，推动农业的可持续发展。

参考文献：

[1]格桑次仁.农业生物技术在农业发展中的作用[J].农业科技，2008（4）：1-4.

[2]任士忠，王忠凤.生物技术在农业中的应用[J].安徽农学通报，2006（2）：30-31.

农业生物技术的好处篇4

【关键词】灌区；节水灌溉；技术要点

虽然说我国的水资源相对匮乏，但是在水资源消耗的排行榜上，我国却是稳居第一位。为什么会出现这种情况呢？不仅是因为我国是世界第一人口大国，需要大量的农作物来满足人民的基本生活，还因为我国农业灌溉的技术落后，采用的灌溉技术对于水资源的消耗非常巨大。所以我国想要保持一个良好的发展状态，就必须要改善水资源消耗的问题，不仅要在生活中提倡节约用水，在农业灌溉方面的技术也需要进行改良，从而达到节约水资源的目的。

一、灌溉节水的现状

自从农业被发现后，人类采用的浇灌技术都是地面灌溉。不管是古代还是近代，农业灌溉的方式对于水资源的消耗都非常的巨大，而且水资源的利用率都极低。这种灌溉方式不仅与人类智慧水平的发展有关，还与当地的一些特定条件有无法分割的关系，比如地质、气候等。

但在英国的工业革命发生后，整个世界的生活模式和生活环境都产生了变化。工业的出现后，水资源也从农业及生活用水变为了农业、生活和工业用水，工业的产生无疑让水资源的消耗量又增加了非常大的一部分，导致现在世界的水资源都处于一种匮乏的状态。可用水资源总量的快速下降，对于农业的发展也出现了很大的影响，比如农业灌溉技术等。使农业在农作物灌溉的技术上不得不进行改革创新，在不影响生产量的情况下减少水资源的使用。

通过研发人员的不断努力，以及我国对国外新型技术的引进与吸收，我国的农业灌溉技术得到了改善，使传统的地面灌溉改变为节水灌溉的方式，这种技术不仅为我国农业的发展起到了促进作用，还对我国的节水事业带来了新的活力。经过多年的实践操作和不断的改良完善，我国的节水灌溉技术以及日渐成熟，目前将会把重点放在如何让节水灌溉技术在全国进行实施。但是在实施全面推行的过程中，会根据该地区的特点，进行分类推行，比如农作物的耕地大面积是平原，可以选择推行喷灌的方式；处于山地类的话可以选择微灌的方式等。根据特点使用合适的技术，才能达到最好的效果，最大力度的促使农作物的生长，及农业的发展。

二、未来发展趋势

节水灌溉技术主要是因为我国水资源的匮乏以及全球倡导节约用水的情况下产生的，这种技术不仅符合当前社会的需求，还能够促使农业的良好发展，可以说在农业灌溉中使用这一技术是百利无一害的。而且社会发展越来越快，科学技术的发展也是越来越成熟，在各行各业的发展中也在不断的引进更好的高科技技术，从而达到更高的生产效率，更低的生产成本。既然如此，农业发展也应该要与时俱进，不拘泥于传统的方式，积极采用新型的技术，让农作物的生长变得更好，在节约成本的同时提高产量，满足人民对农作物的需求。

过去在农业部的号召下，对农业的研究重点放在了农作物生物研究方面，虽然说经过研究，得到了丰硕的成果，但是在实践的时候发现能够使用的只有理论研究成果的一小部分。如果当时在对农业生物研究的时候，将一般的研究出成果却无法实际应用的一小半时间用到对节水灌溉技术的研究上，那今天我国的农业灌溉技术可能已经达到了另一个高度，而且农作物生物研究从成果和节水灌溉技术结合起来，不仅能够节约水资源，还能让农作物生长的更好，拥有更高的生产量，这可谓是一举多得的效果。虽然，在之前的研究过程中并没有出现同时对多个方面进行研究，但是现在我国可以在研究农作物的同时将节水灌溉技术加以完善，或者是研究比节水灌溉更有效的灌溉技术。促使我国农业的发展，和节水事业的发展。

三、节水灌溉技术

节水灌溉的内容主要包括：喷灌技术、微灌技术、低压管道灌溉技术、地面灌溉节水技术等。地面灌溉，是让水从地表面进入农田，并借助自身的重力等作用来达到灌溉的目的；喷灌主要是利用专业设备的压力，将水喷到空中形成雨水一样的效果，进行灌溉；微灌，需要利用相应的设备然后将水送到农田，直接对农作物的根部进行小流量的灌溉；地下灌溉是用地下水进行灌溉，需要对地下水的水位进行控制，才能够达到效果。其中主要的灌水方式分为4种，最常用的是地面灌溉和喷灌的方式。我国的地下灌溉的技术还不完善，正处于研究实验的阶段，因为地下灌溉需要结合当地的地质等问题，导致无法大面积推广使用。输水的方式有两种，需要根据不同的情况采用恰当的方式，从而使水资源能够节约的更多。

节水灌溉的技术，虽然给我国的农业和节水事业都带来了不同的良好的影响，但是对于它的整体的研究还不是非常的完善，就好比我国的地下灌溉技术就还处于研究的阶段。如果说我国能够完全的掌握这项节水灌溉的技能，并且再次的研究提高，在充分对其灌溉原理和核心技术的了解和掌握后，对原有的技术上进行结合改造等，争取把节水灌溉技术的用水量降到最低，增大农作物的产量，使这项技术的发展空间能够更为宽广。

四、结论

节水灌溉技术的而出现，使我国的农业灌溉技术的发展达到了一个新的高度，同时也一定程度的缓解了我国水资源匮乏、水资源消耗巨大的问题。变相的是促使我国保持良好健康的发展状态，在满足人民生活需求的同时，节约了资源。国家的发展离不开技术的改变，而国家发展的需求又是技术改变的前提，所以，技术和国家是相互促进的关系，拥有良好的技术，能够促使国家更好的发展，国家发展更好，才能够为技术的研发提供更完善更优质的品台。

【参考文献】

[1]朱兴曦.宁夏引黄灌区水稻节水控灌技术应用研究[D].西安理工大学，2003.

[2]沈利勤.渠灌区低压管道输水灌溉系统技术要点探讨[J].浙江水利科技，2015，03：38-40.

[3]张文渊.灌区水稻节水灌溉技术分类调查研究[J].灌溉排水，2000，01：71-74.

[4]张身壮.灌区节水农业问题研究[D].合肥工业大学，2007.

农业生物技术的好处篇5

美国国家研究委员会(NationalResearchCouncil)为此曾专门立项组织了一批多学科着名专家对有关发展研究进行了评估,研究报告经过由美国科学院,工程院和医学科学院院士组成的评估组进行审议后,于1997年发表了“PrecisionAgricultureinthe21stCentury-GeospatialandInformationTechnologiesinCropManagement”研究专着,全面分析了美国农业面临的压力、信息技术为改善作物生产管理决策和改善经济效益提供的巨大潜力,阐明了“精细农业”技术体系研究的发展现状,面临的问题及其支持技术产业化开发研究的机遇。近两年来,我国科技界在研究推进新的农业科技革命中,对国外这一技术体系的发展趋势,引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导,有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,国内外的学术交流与合作联系开始活跃,国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品,密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言:“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究,将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。

信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇,在开拓新的前沿科技应用研究领域中,发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离,时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越,将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出:“现在一些发达国家,已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感,尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技,管理科学等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者服务的电子信息高新技术与工程装备技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。“精细农业”,即国际上已趋于共识的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。如译为“精准农业”、“精确农业”、“精细农业”等。

实际上,目前国外关于PrecisionAgriculture的研究,主要是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田作物生产的精细农作技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此,作者认为采用“精细农业”或“精细农作”译名来表达当前实践的这一技术思想的内涵可能更为确切。诚然,当今实践的“精细农作”技术思想,应该扩展到设施园艺、集约养殖、产品加工及农业系统的精细经营管理方面,而形成为完整的“精细农业”技术体系。“精细农业”技术是直接面向农业生产者服务的技术,这一技术体系的早期研究与实践,在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性,从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入,或称“处方农作”而发展起来的！<;在农业工程领域,自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术,农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,加上八十年代各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求,为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。

海湾战争后GPS技术的民用化,使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展,也推动了“精细农业”技术体系的广泛实践。使得近20年来,基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等,在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来,形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农业”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来,在示范应用中预示了良好的发展前景。近五、六年来,已有数千计的研究成果,实验报告见诸于国际学术会议或学术刊物;每年都举办专题“国际精细农业学术研讨会”和有关装备技术产品展示会;在万维网上设置有多个专题网址,可以及时查询到有关研究发展信息;美、英、澳、加等国一些着名大学设立了“精细农业”研究中心,开设了有关博士、硕士研究方向及培训课程;日、韩等国近年来已加快开展研究工作,并得到了政府部门和相关企业的大力支持。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛的共识,将成为世纪之交发展农业高新技术应用研究的重要课题。“精细农作”技术思想的核心,是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。

正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产,都是以地区或田块为基础,在区域或田块的尺度上,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。传统的农业技术推广模式,也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测,通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上,即使在同一农田内,地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性,包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生,再逐步按时空变化蔓延的特性,早已为人们所认识。几世纪前,农民把土地划分为小田块来耕作经营,正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术,也可以在小块农田内达到很好的经济产量,只是没有现代科学方

法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期,科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性,如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年,Illinois大学C.M.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰的建议。之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(SiteSpecificCropManagement)的技术研究受到广泛的重视。世界着名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动采集以12-15m2为单元的小区产量与对应地理坐标位置的数据,并进一步通过模糊聚类分析软件自动生成农田内作物产量分布图。多年的试验实践表明,田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展,为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息,实施基于知识和现代科技的分布式调控,达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据通过计算机处理,生成作物产量分布图根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。

由图1可以看出,这一技术思想是通过多次循环的实践,来不断改善农田资源环境,积累知识,逐步达到作物生产管理精细化的过程。由于大田作物生产受到众多时空变化因素的影响,利用生产潜力的处方措施,还需要兼顾生产力、经济性、环境后果的优化目标,因此,其技术思想并不是单纯追求技术措施的“准确”。事实上,目前应用于获取小区产量数据的空间尺度为12-15m2,获取农田土壤信息的尺度大多还只可能精细到60m左右。在实际操作上,对获取的空间信息还需要通过模糊聚类处理,生成技术上可行、经济上合理的处方图来指导处方农作,因而还谈不到“精准”的操作。而且随着技术的不断进步,特别是农田土壤、作物苗情、病虫草害信息实时快速采集技术的突破,农业处方操作也将愈益精细化。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显着提高耕地的生产潜力,节约良种、化肥农药和能源投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。

“精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着重要的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠全球卫星差分定位系统(DGPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成软件技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要农学知识和计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。

迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。

“精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念,在地理信息学术界引起了广泛的反响,它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。