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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇精準農業的主要技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：S127文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2017）03-0143-05
AbstractOn the basis of analyzing the research and applications of precision agriculture at home and abroad， the common restriction factors in the technological development of precision agriculture in China and the main problems in scientific and technological innovation of precision agriculture in Shandong Province were found out. The key direction of scientific and technological innovation of precision agriculture in Shandong was cleared， and the related countermeasures and suggestions were put forward.
KeywordsPrecision agriculture； Scientific and technological innovation； Restriction factors； Countermeasures； Shandong
山東是農業大省，糧食產量全國第三，蔬菜、水果、畜產品和水產品產量全國第一，但存在大而不強、多而不優、快而不穩的問題。通過精準農業科技示范工程，在山東優勢農業領域打造一批精準農業綠色發展模式，實現種、肥、水、藥等生產要素的高效利用，減少浪費、提高效益、保護環境，提升農業現代化水平，是山東省現代農業發展的內在需求。
本項目從山東農業實際出發，貫徹創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念，圍繞山東精準農業發展的重大需求，以資源環境約束問題為導向，以實現農業生產全過程精準化管理為目標，按照關鍵技術突破、服務一體化設計[1]，充分利用國家農村農業信息化示范省建設成果，廣泛吸納國內外先進成熟經驗，以切實服務山東區域農村經濟和社會發展為重點，發揮專家咨詢和政府引領作用，有效聚集創新要素和資源，研究提出精準農業科技創新的對策，促進山東農業的轉型升級和現代農業的發展。
1精準農業的內涵與發展概況
1.1精準農業的涵義
精準農業作為傳統“精耕細作”農業的現代延伸，是科學合理利用農業資源、提高農作物產量和品質、降低生產成本、解決改善生態環境及促進經濟和環境協調發展的典范[2]。
精準農業是由信息技術支持的根據空間變異，定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統[3]。實施精準農業就是要確保我國農產品總量、調整農業產業結構、改善農產品品質、解決資源缺乏且利用率低及環境污染等問題的有效方式[4]。
1.2國外精準農業研究與應用概況
20世紀90年代精準農業首先在美國、加拿大進行產業化實施，目前部分精準農業技術和裝備已經成熟，但還沒有形成系統，仍然處在研究發展階段[5]。
美國最早將3S技術應用于精準作業、農情監測等方面。據統計，美國有近16萬個年收入25萬美元以上的大規模農場，其中60%～70%采用精準農業技術，提高產量、降低成本[6]。在GPS產業化方面，幾家大規模農機制造商成功推出綁定GPS系統的精準農機，并提供精準作業服務。
加拿大多年碇鋁τ諞勞GPS系統開展精準耕作，提倡民間資本進入導航產業，鼓勵企業將GPS技術用于精準農業領域，參與導航基礎設施建設，并由政府購買企業的導航定位、數據挖掘等增值服務。
法國不斷探索將衛星應用技術推廣到農業生產中，開展精準農業，提高農業生產效率。在精準作業方面，通過引進基于GPS的大型農機、自動導航駕駛儀等設備，農業機械精準作業水平得到了顯著提升，逐步實現了變量施肥、變量施藥、變量灌溉等精準作業。
韓國注重農業衛星應用技術的實效性和產業的延續性，現已形成完善的農業衛星應用體系，利用農情監測、精準作業等手段實現農業增產、穩產，并通過商業化運營開展數據增值業務，政府和民間資本共同注資建立精準農業應用公司，向大規模農戶提供精準作業服務。在精準作業方面，基于GPS發展導航產業，實現農田精細耕作。
1.3國內精準農業研究與應用現狀
我國精準農業研究始于20世紀90年代[7]。1999年，黑龍江農墾總局從美國凱斯公司購買了20臺2366軸流谷物收獲機，并在其中1臺上安裝了精準農業系統，標志著精準農業在我國實施的開始。此后，北京、陜西、黑龍江、新疆、內蒙古等地相繼建起了一批具有一定規模的試驗區[8]，如北京小湯山精準農業開發園區。目前，國家“863計劃”已在全國20個省市開展了“智能化農業信息技術應用示范工程”。但從總體上看，我國的精準農業仍處于試驗示范和孕育發展階段[9]，目前還存在技術支持不足、信息收集系統不全、專家系統未完善等問題，特別是高精度農業機械精密控制系統產品長期依賴國外產品，成本投入過高，嚴重影響了我國精準農業的發展。
1.4山東省精準農業技術研究與應用情況
《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006―2020年）》后，山東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[10]，列入省科技支撐計劃、星火計劃、農轉資金、國際科技合作專項及科研院所技術開發研究專項等計劃的支持，以建設智慧農業為目標，依托數字農業技術、精準作業技術、物聯網技術、農村信息服務技術等，研發了一批核心關鍵技術產品，有利地推動了農業生產的智能化、管理數據化、服務在線化，在引領和支撐山東現代農業發展上發揮了重大作用；利用多種方式構建“官產學研用”相結合的協作機制，通過政策引導、產業化推動、人才培養、研究創新以及示范帶動[11]，有力地推動了山東精準農業的發展。
近年來，山東省結合國家示范省建設，圍繞特色優勢農業產業發展需求，重點面向設施蔬菜、設施畜禽、設施水產等領域開展農業物聯網、精準農業等規模化示范應用，重點在1 000多個設施蔬菜大棚、300萬平方米水產養殖場和200多個規模化設施豬、牛、雞養殖場推廣應用物聯網和精準農業生產技術，實現了生產現場的信息采集、無線傳輸、智能處理、智能控制，生產效率有了明顯提升，示范和輻射帶動作用明顯。
2精準農業發展及其科技創新存在的主要問題2.1制約我國精準農業發展的共性因素
2.1.1成本因素精準農業機構實施的做法在農場產生額外的費用被認為是過度消費，尤其是在以家庭為單位的生產模式和在產品價格比較低時。
2.1.2農藝障礙因素早期的精準農業應用某些謹慎和有效率的方法如產量映射擴展法、選站點的具體做法，包括作物營養和精確農業信息系統等，在大多數情況下精準農業的快速發展受益于改良土壤和投入管理，使得作物產量、品質和銷售業務顯著提升。但精準農業目前仍處于農藝學嬰兒期[6]，存在重大障礙。
2.1.3技術障礙國外對于先進農業技術設備的壟斷，國內農業科技的落后，研發能力的不足，致使我國精準農業技術裝備大量依靠進口，專用肥料和作物品種的開發也嚴重依賴進口。
2.1.4傳統因素國外精準農業技術是針對大平原地區、大塊農田來實施，而我國復雜的地形條件，各式各樣的農田類型，農機化技術水平、土地利用率、規模化集約化程度、綜合生產力等都與發達國家相比存在相當大的差距，且大都是以農戶為單位的小塊耕作，大型智能農業機械在有些地區根本就無法實施。
2.1.5基礎設施因素我國農業基礎相當薄弱，發展相對滯后，還達不到精準農業的相關要求。據調查，由于農田水利灌溉設施老化，現有耕地有效灌溉面積不足45%，中低產田比例高達78%[12]。此外，農村青壯年勞動力中，文化程度在初中及以下的占90%，而大專及以上的僅占0.6%。
2.2制約山東省精準農業發展的主要因素
一是耕地類型差異、地形條件及不同地貌區域經濟發展水平差異較大，耕地高度細碎化，農業機械化和集約化水平不高。二是農業基礎設施建設滯后，經濟效益顯現時間漫長，農民素質整體水平不高。三是信息技術和裝備對農業支撐不夠，設施裝備簡陋，特別是計算機管理不能完全配套，難以達到精準操作，專用品種及肥料的研發滯后[13]。四是經營管理水平較低，行業質量標準難以統一，產品市場定位不明確針對性不強，缺乏專門的營銷配送網絡，經濟效益不高。五是精準農業關鍵技術仍依靠國外引進，成本較高且針對性不強。山東精準化養殖走在全國前列，但大田的精準化作業與東北相差很大，智能化農機裝備少。
2.3山東省精準農業科技創新存在的主要問題
2.3.1創新效率與產出效益不高山東在人均課題數量、獲獎成果、技術性收入等方面與先進省市相比差距較大，在國內外有重大影響的科研成果相對較少，農業科技投入增幅有限，農業科研成果產出效率較低。
2.3.2科研隊伍整體實力不強有重大學術影響的專家和創新團隊少，部分領域缺乏高水平學科帶頭人，高層次后備人才儲備不足。
2.3.3相關學科發展不平衡農業科研院所、高等院校之間發展不平衡，內部存在著學科研究方向不明、布局重復、傳統優勢學科弱化、新興學科發展緩慢、綜合學科不強等問題。高水平研究人才主要集中在幾個優勢學科，分布不均衡，科技推廣力量相對薄弱。
2.3.4農業科研成果轉化機制不完善農業科研與產業有效對接的機制以及農業科技成果快速轉化的渠道還未建立；知識產權的利用、保護和管理水平還比較低，對外農業科技合作的領域層次和機制模式等需要繼續拓展和完善，科技產業開發能力需要提升。r業科技對產業發展支撐不足，對農民增收的顯示度不高。
3支持山東省精準農業科技創新的對策建議
結合國內外精準農業的發展趨勢及具體省情，山東省精準農業科技創新應關注以下主要方向：一是糧食作物精準種植，以各級農業科技園區為主體，結合渤海糧倉工程深度實施，重點研發精準播種、收割技術以及節水、節肥精準農業技術體系。二是自主研發與引進相結合，儲備和發展精準農業信息技術、智能設備及種肥等配套物資；因地制宜地引進以以色列、荷蘭為代表的小型工廠化精準農業和投資少、對設施要求不高的新西蘭數字農業模式，推進集成創新和引進消化吸收再創新。三是開展農田信息和農情監測服務，通過地理網絡信息系統和基于傳感器的精確田間管理系統提供農田基本信息；利用衛星遙感監測數據進行產量預報，通過基于多源遙感數據的協同反演與監測提供基于農田尺度的關鍵農情參數，滿足農業生產管理的遠程調度和即時調整需求。
隨著山東農村經濟實力的不斷增強，農村土地的三權分立使土地流轉加速，農業經營規模不斷擴大，生產組織形式逐步由單家獨戶向農業合作社統一經營，精準農業技術在全省大范圍應用的時機已經基本成熟。本研究從以下幾方面提出支持山東省精準農業創新的對策建議，全面推進精準農業技術的應用和快速發展。
3.1把握精準農業科技創新重點
適應山東現代農業發展需求，堅持“三化兩型”，提升精準農業關鍵核心技術的原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新能力，加快研發性能穩定、操作簡單、價格低廉、維護方便的適用“傻瓜”型智能裝備，逐步實現精準農業技術重點領域的自主、安全、可控。
工程化：建設精準農業技術學科群，進行工程化技術創新，科學布局一批工程化實驗室，培育成果孵化平臺，構建“基礎研究-工程化-產業化”科技創新鏈條。
智能化：研發適合省情的傳感器、采集器、控制器，推動傳統設施裝備的智能化改造，提高設施和裝備的智能化水平。重點進行光、溫、水、土、肥、飼料投喂、災害防治等精準管理技術研究[14]。
機械化：以農業機械化為突破，研究適合復雜地形的大中小型智能機械，建立農業機械信息收集體系[15]，提升農業生產精準化、智能化水平。
綠色型：圍繞高效綠色種養、循環農業、資源綜合利用以及資源數據的采集、分析與管理等，開展相關工程化技術創新研發。
安全型：促進農機精準作業、遙感監測、病蟲害遠程診斷、溫室環境自動監測與控制、水肥藥智能管理、精準飼喂、水體監控、餌料自動投喂等快速集成應用，構建健康栽培、生態養殖模式和標準化體系以及質量安全可追溯體系。
3.2以農業產業發展需求為導向，開展精準農業關鍵領域創新
精準農業的發展要由市場定位， 并隨著市場的變化在更高層次上實現精準農業科技創新[16]。以市場為主導，面向產業需求，促進精準農業關鍵適用技術研發和成果轉化。一是建立以產業需求為導向的科研立項制度和機制，強化激勵機制，鼓勵科技人員通過技術入股、技術承包等形式，創辦涉農科技型企業、家庭農場、農民專業合作組織等生產經營主體。二是加強關鍵技術節點的銜接研究，精準對接產銷，推進產業鏈與創新鏈的整合。三是對接產業技術支撐體系。以創新團隊、重點實驗室、試驗臺站為主構建產業技術支撐體系，實行產業配套、技術集成、市場運作相結合，建設農業產業鏈技術支撐。四是發展科技金融。完善金融資金支持精準農業科技創新的政策措施，探索社會資金投入創新的機制[17]。五是圍繞農業轉型升級，運用跨界融合、共建共享的互聯網思維，促進現代信息技術在精準農業各環節、各行業的應用。
3.3加強政策引導，完善創新管理
充分發揮政府的引導作用，強化精準農業科技創新與服務，促進科技成果轉化[18]；持續投入、技術進步、人才儲備是精準農業科技創新的不竭動力。要加強協同創新，推進產學研、農科教緊密結合，探索科研與創新并重、創新創業一體化的科技創新管理機制，引導科技人員圍繞精準農業創新體系建設開展科學研究、技術創新和市場應用。以科企聯合研發為抓手，企業和團隊相互融合，搭建科技創業孵化服務和技術交易等平臺，加快培育領軍人才、專業人才和創新團隊，提高科研效率和效果。
3.4研究構建精準農業全程社會化服務體系
工業化、城市化的發展，造成了農村大量勞動力的轉移，精準農業是未來農業發展的趨勢。圍繞“種、管、收、運、儲、加”全產業鏈，探索建立全省精準農業社會化服務體系，通過科研院所、農業企業、專業合作組織與政府管理的緊密結合，實現科技、推廣、培訓服務一體化，推動全省精準農業科技服務社會化。
3.5構建精準農業科技創新體系
為滿足農業現代化發展的要求，研究適度規模的、高度機械化、裝備智能化的精準農業技術模式，有針對性地開展精準農業科技創新，構建農機農藝相結合的精準農業標準化技術支撐體系，集成創新支撐精準農業發展的信息化、生態化、標準化關鍵技術，研發一批適合不同區域、不同對象的精準高效的農業生產智能化裝備，培育精準農業產業集群，形成一批適合山東主要糧食作物、設施蔬菜、果樹、畜禽、海洋水產等產業特點的精準農業發展模式。具體來說，一是進行農業信息精準處理與決策關鍵技術研究；二是精矢種控制技術研究；三是水肥藥精準施用技術研究；四是高效采收控制技術研究。
3.6實施山東省精準農業科技示范工程
以切實服務山東區域農村經濟和社會發展為重點，有效聚集創新要素和資源，建立健全覆蓋全省的精準農業協作攻關體系，構建運行高效的協同創新模式。以實現農業節本增效和農田生態環境改善為目標，探索適合山東特點的精準農業發展模式和創新機制。選擇農業產業化龍頭企業、農民合作社、家庭農場、互聯網企業等市場主體，加快主要糧食作物、設施蔬菜、果樹等精準農業技術的推廣應用，通過信息化、智能控制等技術，實現農業產前、產中、產后全產業鏈上的精準化、生態化、標準化，促進農業產業結構調整和轉型升級。
參考文獻：
[1]汪懋華.“精細農業”發展與工程技術創新[J].農業工程學報，1999（1）：1-8.
[2]聶兵.我國精準農業的實施路徑及其方向選擇[D].泰安：山東農業大學，2009.
[3]趙國鋒.國外精準農業發展及其對中國西部地區的啟示[J].世界農業，2016（6）：175-179.
[4]徐臣善.國內外精準農業研究進展[J].德州學院學報，2013（4）：82-85.
[5]柳琪.精準農業起航[J].當代農機，2016（10）：42-44.
[6]張鈺珩，張清江，孫繁宇，等.精準農業實施方案與服務[J].衛星應用，2015（6）：27-32.
[7]董力偉.我國精準農業的發展現狀[J].數字通信世界，2014（2）：52-54.
[8]張宇.下一站，精準農業[J].農經，2013（6）：46-48.
[9]精準農業剛剛起步技術管理等方面有待提高[J].鄉村科技，2013（2）：11.
[10]武軍，謝英麗，安丙儉.我國精準農業的研究現狀與發展對策[J].山東農業科學，2013，45（9）：118-121.
[11]我國農業信息精準作業與信息化水平顯著提高[J].科技促進發展，2014（6）：78-85.
[12]扈立家，李天來.我國發展精準農業的問題及對策[J].沈陽農業大學學報（社會科學版），2005（4）：400-402.
[13]肖志剛，光，么永強，等.精確農業的現狀及發展趨勢的研究[J].河北農業大學學報，2003，26（增刊）：257-259.
[14]張偉利，丁中文.當前農業科技創新的戰略思考與若干對策[J].山東省農業干部管理學院學報，2013（6）：31-36.
[15]信乃詮.實施農業科技創新驅動發展戰略[J].農業科技管理，2013（4）：1-4，31.
[16]黎香蘭，趙文祥，焦喜東.我國精準農業的研究應用現狀和發展對策[J].農業圖書情報學刊，2002（5）：1-2，4.
1、精準農業
農業發展過程中的某種形態或農業生產形式由農業生產技術（農業生產力水平）和農業生產組織形式（農業生產關系）所決定。影響農業生產形式的主要外界因素有農業自然資源保障系統、農業及農村勞動力資源、農業自然條件和農村經濟條件及社會生產力水平4個方面。
傳統農業勞動生產率較低，大量勞動力被束縛在農業上。通過大量高能耗工業產品（機械、化肥、農藥、燃油、電力等）的投入來維持系統的產出。機械化農業的主要優勢是大幅度地提高了農業生產率，但也遇到了許多問題：如土地壓實、水土流失、地下水及地表水污染，農藥的使用導致了嚴重的公共衛生和環境方面的問題，品種基因單一化的危害、農產品品質的下降，水土資源及能源制約等。這種農業資源與環境的壓力促使科學家和農民努力尋求一種在繼續維持并提高農業產量的同時，又能有效利用有限資源、保護農業生態環境的新的可持續發展農業生產方式，并進行了多種探索，提出了多種解決途徑，如自然農業、有機農業、生態農業，等等。90年代以來，隨著全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）、農業應用電子技術和作物栽培有關模擬模型以及生產管理決策支持系統(DDS)技術研究的發展，"精準農業"已成為合理利用農業資源、提高農業作物產量、降低生產成本、改善生態環境的一種重要的現代農業生產形式。
2、精準農業的技術體系
精準農業是現代信息技術、生物技術、工程技術等一系列高新技術最新成就的基礎上發展起來的一種重要的現代農業生產形式，其核心技術是地理信息系統、全球定位系統、遙感技術和計算機自動控制技術。精準農業系統是一個綜合性很強的復雜系統，是實現農業低耗、高效、優質、安全的重要途徑。精準農業技術體系的構成見表1。
2.1 現代信息技術
精準農業從90年代開始在發達國家興起，目前已成為一種普遍趨勢，英美法德等國家紛紛采用先進的生物、化工乃至航天技術使精準農業更加"精準"。美國把曾在海灣戰爭中運用過的衛星定位系統應用于農業，這項技術被稱為"精準種植"，即通過裝有衛星定位系統的裝置，在農戶地里采集土壤樣品，取得的資料通過計算機處理，得到不同地塊的養分含量，精準度可達1-3m2。技術人員據此制定配方，并輸入施肥播種機械的電腦中。這種機械同樣裝有定位系統，操作人員進行施肥和播種可以完全做到定位、定量。還可將衛星定位系統安裝在聯合收割機上，并配置相連的電子傳感器和計算機，收割機工作時可自動記錄每平方米農作物產量、土壤濕度和養分等的精數據。
現代信息技術的特點是應用地理信息系統將土壤和作物信息資料整理分析，制成具有時效性和可操作性的田間管理信息系統，在此基礎上，利用全球衛星定位系統、遙感技術以及計算機自動控制技術，根據空間每一操作單元的具體條件，通過調整資源投入量，達到增加產量、減少投入、保護農業資源和環境質量的目的。同時在農田經營管理決策的環節上，可根據不同情況選擇"單純獲取高產"，"以適量投入，獲取較好經營利潤"或"減少資源消耗、保護生態環境"等多種不同優化目標。這項技術的構成包括空間定位的農作物產量信息采集技術和土壤信息定時采集技術、農田地理信息系統定時更新技術及空間定位的農業投入控制系統等。
2.2生物技術
現代生物技術從廣義上講主要包括基因工程、細胞工程和微生物工程等，最富有生命力的核心技術是基因工程。現代生物技術最顯著的特點是打破了遠緣物種不能雜交的禁區，即用新的生物技術方法開辟一個世界性的新基因庫源泉，用新方法把需要的基因組合起來，培育出抗病性更強、產量更高、品質更好、營養更豐富，且生產成本更低的新作物、新品種；另外還具有節約能源、連續生產、簡化生產步驟、縮短生產周期、降低生產成本、減少環境污染等功效。如美國把血紅蛋白轉移到玉米中，不僅保持了玉米的高產性能，而且提高了它的蛋白含量。抗轉基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美國、阿根廷、加拿大數百萬公頃土地上試種。1998年，全世界利用原生質體培養技術已成功地開發了100多種再生植物，轉基因牛、羊、豬和魚也培育成功。美國是采用轉基因技術最多的國家，1998年轉基因作物播種面積達2050萬hm2，是1997年的2.5倍；目前其轉基因種子播種面積已占大豆播種面積的36%，占玉米播種面積的45%。阿根廷是繼美國之后大量采用轉基因技術的國家，1998年轉基因作物播種面積達550萬hm2，是1997年的4倍，其中75%的大豆播種面積采用經過改變基因的豆種。加拿大轉基因作物播種面積從1997年的130萬hm2，增加到1998年的280萬hm2；50%的大豆和玉米播種面積采用了經過基因處理的種子。
微生物農業是以微生物為主體的農業。微生物在合成蛋白質、氨基酸、維生素、各種酶方面的能力比動物、植物高上百倍；微生物還可利用有機廢棄物，變廢為寶、保護生態環境。利用有益微生物，不僅可獲得大量生物量，用于制作食用蛋白質以及脂肪、糖類等專門食品，而且在生物防治、土壤改良方面也有突出表現。日本研制的EM(含80余種微生物的生物制劑)，被稱為可以挽救地球的有效微生物群。施用EM可少用或不用化肥、農藥和抗生素藥物，凈化環境，。
2.3工程裝備技術
現代工程裝備技術是精準農業技術體系的重要組成部分，是"硬件"，其核心技術是"機電一體化技術"；在現代精準農業中，應用于農作物播種、施肥、灌溉和收獲等各個環節。
精準播種。將精準種子工程與精準播種技術有機結合，要求精準播種機播種均勻、精量播種、播深一致。精準播種技術既可節約大量優質種子，又可使作物在田間獲得最佳分布，為作物的生長和發育創造最佳環境，從而大大提高作物對營養和太陽能的利用率。
精準施肥。要求能根據不同地區、不同土壤類型以及土壤中各種養分的盈虧情況，作物類別和產量水平，將N、P、K和多種可促進作物生長的微量元素與有機肥加以科學配方，從而做到有目的地肥，既可減少因過量施肥造成的環境污染和農產品質量下降，又可降低成本。要求有科學合理的施肥方式和具有自動控制的精準施肥機械。
精準灌溉。在自動監測控制條件下的精準灌溉工程技術，如噴灌、滴灌、微灌和滲灌等，根據不同作物不同生育期間土壤墑情和作物需水量，實施實時精量灌溉，可大大節約水資源，提高水資源有效利用率。
精準收獲。利用精準收獲機械做到顆粒歸倉，同時可根據一定標準確分級。
轉貼于 3、我國精準農業的重點發展方向
我國各地的自然條件、社會經濟條件差異明顯，農業生產水平差距較大，農業集約化總體水平較低。表2示出1994年中印日美4國農業集約化程度及世界的平均水平。可以看出，我國農業具有以下特點：1）農業人口人均耕地面積小，僅為世界平均水平的1/5；低于印度、日本，同美國相差甚遠。2）農業機械化水平低。每萬公頃拖拉機擁有量，僅約為世界平均水平的34.7%，甚至低于印度的水平。3）化肥投入水平高。每公頃化肥投入量是世界平均水平的3.37倍，高于美國，但低于日本。
同農業發達國家相比，我國農業集約化水平較低，要實現現代化，是繼續走農業發達國家已走過的以犧牲土質、環境及使用對人類健康有不良影響的大量依靠農藥、化肥的石油農業發展道路，還是利用現代信息技術、生物技術和工程裝備技術發展具有中國特色的精準農業，答案是不言而喻的。應根據我國農業發展所面臨的資源環境問題，走具有中國特色的精準農業發展之路，實現我國農業的可持續發展。
3.1重點發展節水、節肥精準農業技術體系
1）實現精準灌溉，提高水資源利用率。
水資源短缺是我國許多地區農業生產的主要制約因素。據測算，我國全年降水量約為6.19萬億m3，其中約55%消耗于陸面蒸發，只有45%轉徑流和地下水，實際利用率不到10%（約5000億m3）。
當前我國農業灌溉用水面臨的主要問題是灌溉農區面積約5000hm2，其中渠灌面積較大，多屬粗放型灌溉模式。在華北井灌區特別是華北平原地區，自從將"兩年三熟制"改為"一年兩熟制"后，水分虧缺部分全靠超采地下水來彌補，地下水位連年下降，給北方灌溉農業造成嚴重威脅。
同時我國農業節水潛力巨大。我國渠灌面積約3900hm2，井灌面積1100多萬hm2，合計約5000萬hm2。渠水灌溉的利用率約為0.3，井水灌溉利用率約為0.5，兩者加權平均值為0.35左右，與發達國家0.7-0.9的利用率相比，差距巨大。有關部門測算，如將農業用水（按4000億m3計算）的利用率提高0.2，即達到0.55，則可節水800億m3。
山東海陽引進以色列技術，建成約33hm2（約500畝）果園自動化控制微噴工程，采用微機控制。根據土壤吸水能力、蘋果生產階段和氣候條件等因素，定時、定量、定位給果樹供水。據有關專家測算，糧田自動化噴灌可節水30%-40%；省地1.5%-2.0%；果園和菜園的微灌可節水50%-60%；防滲渠道與土渠相比可節水約50%。
有研究認為，北京市耕地面積與以色列耕地面積基本相同，但北京市水資源總量和農業用水量都約為以色列的2.4倍，如采用精準農業戰略，以管道灌溉、噴灌、滴灌和滲灌等方式取代大水漫灌，在產量上達到以色列現水平，可節水約2/3，即約18億m3。
2）實施精準施肥，提高化肥資源利用率
據聯合國糧農組織統計，化肥對糧食的貢獻率約占40%。我國能以占世界7%的耕地養活占世界22%的人口，應該說化肥在其中起了重要作用；但同時也發現，從1980-1995年的十幾年間，化肥施用總量增加了183.1%，年均遞增率達7.2%。1995年化肥總施用量約達3600萬t，而同期糧食總產只增加了46.6%，年均遞增率僅為2.7%。期間化肥投入所生產的糧食由31.5kg.kg-1下降至17.70kg.kg-1。我國化肥施用的突出問題是結構不合理，利用率低。據大量試驗資料統計，平均單產6500kg.hm-2的谷物，1季產量從土壤中帶走N100.5-169.5kg，P2O549.5-75.0kg，K2O120.0-175.5kg，N，P，K比例為1：0.45：1。我國許多省區都存在過量施用氮磷化肥，鉀肥施用不足的問題。1995年我國N，P，K實際施用比例為1：0.43：0.17。由于農田復種指數和作物產量的大幅度提高，有機肥施用量下降，化學鉀肥投入不足，我國土壤缺鉀面積日益擴大。
國外文獻報道，氮肥平均利用率可達50%-60%，當季利用率磷一般為10%-30%，鉀為20%-60%。據我國有關學者的研究，我國N，P，K平均利用率分別為35.0%，19.5%和47.5%，可見我國氮素化肥利用率低于世界平均水平，不僅浪費了資源、增加了農業生產成本，而且未被作物吸收利用的氮素向大氣揮發、向水體淋溶，形成對環境的污染。
近年來我國農田微量元素缺乏面積不斷擴大，而目前施用微量元素肥料的面積僅約1600萬hm2，為缺乏微量元素面積的11.3%。
在我國通過實施精準施肥技術，不但可以提高化肥資源利用率，還可以降低成本，提高作物產量。
3.2發展精細設施農業
所謂設施農業是指應用某些特制的設施來改變動植物生產發育的小氣候，達到人為控制其生產效果的農業生產形式。設施農業主要有：1）設施種植業，如溫室栽培、塑料大棚栽培、無土栽培；2）設施畜牧業，如畜禽舍、養殖場及草場建設等。利用現代信息技術、生物技術和工程裝備技術，進行設施農業生產，即為精細設施農業。
設施農業在國外發展較早，目前已達相當高的水平。在歐洲，多數國家以溫室生產為主，其中荷蘭和英國的溫室主要是玻璃溫室，用來生產蔬菜和花卉。荷蘭生產的蔬菜80%用于出口，花卉出口達世界出口量的71%（1987）。日本溫室栽培蔬菜和果樹的技術十分發達，幾乎所有品種的蔬菜在很大程度上都依賴于溫室生產。
我國設施農業起步較晚，但發展較快。目前世界塑料大棚和溫室面積約36.576萬hm2，其中我國面積最大，達15.67萬hm2，占42.8%。設施農業同普通農業相比，產業化程度高，效益好，接受新技術的能力強。
在我國設施農業發展較快的地區推廣、應用精準設施農業可以達到增加農產品產出、提高農產品品質，節約水、肥資源，保護農業生態環境的目的。
1）精準農業是在現代、生物技術、工程技術等一系列高新技術最新成就基礎上發展起來的一種重要的理代農業生產形式。其核心技術是地理信息系統、全球定位系統、遙感技術和計算機自動控制技術。
2）在我國建立現代精準農業系統應從開始就將現代信息技術、農業生物技術、農業工程裝備技術等各方面的專家有機組合在一起，協同攻關，逐步建立起具有中國特色的現代精準農業技術體系。
3）我國農業仍屬于高耗、低效型農業，農田灌溉水的有效利用率只有30%-40%（發達國家已達50%-70%），化肥當年利用率僅30%，因此，近期應重點發展節水、節肥的精準農業技術體系。
關鍵詞：農業；機械自動化；現狀；推進模式
最近幾年，我國人口的不斷增長，可耕種面積卻不斷下降，使得我國的人均耕地逐漸接近最低紅線，糧食是解決溫飽的根本，面對這樣的情況，推動農業機械自動化，實現有限耕地面積的最高效應用，成為我國農業發展過程中的重要課題。那么，當前我國農業機械自動化面臨著怎樣的現狀呢？未來又該以怎樣的模式推進機械自動化呢？
1農業機械自動化現狀
改革開放以后，我國的經濟取得了突飛猛進的發展，在這個過程中，國家的農村建設也取得了一定的進步，不管是的推進，還是農業稅的免除，都促進了農村經濟的飛速進步，特別是近年來新農村建設的逐步推進，使得我國由傳統農業向機械化農業不斷轉變，在這個過程中，農業機械自動化取得了一定的成績，主要包括農業機械化的投入在逐步增多，農業機械自動化的裝備在不斷提高等。但是，在看到這些成績的同時，我們也不能忽視存在的問題，成績和問題并存是目前農業機械自動化面對的主要現狀。目前我國農業機械自動化仍然存在著一定的問題，主要體現在以下幾個方面。首先，農業機械自動化精準程度不高。精準的農業機械自動化是目前發達國家農業發展中應用最多的農業技術，通過對美國、德國等農業發達國家的分析我們可以發現，它們在農業機械自動化的過程中，正逐步實現精準自動化。農業機械自動化精準性的實現，需要讓計算機的GPS、GLS技術與農業機械自動化技術相結合，在農業生產過程中，保證機械自動化精準定位，對于預防農業生產中可能出現的問題具有重要的作用。特別是動態精準更能以最快最準確的定位找到問題所在，進而將生產損失降到最低。目前我國的農業機械自動化發展過程中，計算機的GPS、GLS技術與農業機械自動化技術的結合能力還很低，這是未來發展中需要提高的部分。其次，農業機械自動化創新不足。除了精準程度不夠以外，創新不足也是目前農業機械自動化發展中面臨的一個問題。創新是事物發展的源動力，對于農業機械自動化的發展而言，也不例外。計算機技術的發展，使得任何一項技術的更新換代速度都在提高，農業機械自動化在一定程度上依賴于計算機技術，所以說，當計算機技術飛速發展時，農業機械自動化也就有了更多的發展和創新空間，但是目前我國的農業機械自動化在很大程度上仍然只是照搬和完全借鑒，自主創新明顯不足。所以，實現農業機械自動化的創新也是農業機械自動化未來發展中需要解決的問題。
2農業機械自動化推進模式
根據當前我國農業機械自動化發展的實際情況，筆者認為，未來農業機械自動化的推進模式選擇，主要有以下幾種。
2.1農業機械自動化精準模式
正如上面我們提到的，我國農業機械自動化的精準程度還不夠，但是我們相信，這只是暫時的情況。近年來，農業機械專業科研人員隊伍逐漸壯大，我國的農業機械自動化發展速度有了明顯的提升，而關于農業機械自動化精準度的研究也在逐漸增多，所以，農業機械自動化的精準模式，是未來農業機械自動化發展的重要模式。其中，關于節水、節肥等的精準度研發更是取得了較大的成效，在資源集約型和環境友好型的社會理念之下，精準模式下資源節約的理念必然更受社會歡迎，也必然會獲得更多的社會支持，這對農業機械自動化精準模式的深入發展也有一定的幫助，所以，這是良性循環的模式。總之，農業機械自動化的精準模式，將是我國農業機械自動化未來發展中的重要模式選擇。
2.2農業機械自動化技術創新模式
“大眾創業，萬眾創新”的“雙創”理念是最近我國最為重要的發展理念，不管是哪個行業，都已經開始了深入的創新活動，農業機械自動化以技術為支撐，在這樣的社會背景下，其創新模式是必然選擇。所以，以國外農業機械自動化的先進理念為借鑒，結合我國農業發展的實際情況，同時充分考慮各地區農業發展的特色，完成農業機械自動化的技術創新，是未來農業機械自動化發展中的必經途徑。總之，技術創新模式也是我國農業機械自動化推進過程中的重要模式。
參考文獻：
[1]陳慶利,李英.農業機械自動化的現狀與推進模式[J].吉林農業,2014(04).
關鍵詞：信息及時；農技推廣；應用探討
21世紀是信息高速運轉的網絡時代，現代的農業技術推廣過程中也應用了網絡上的信息技術。將農業推廣上的運行機制加入了網絡信息與數據庫技術。這樣的改變使得農業推廣上的工作獲得了更加先進的技術支持，這樣的改變可以保障農業得到高速的發展。
1.信息技術在農技推廣技術中的應用
1.1物聯網技術
信息技術在農技技術中推廣物聯網技術主要是通過溫度、適度、視頻、光照等形式收集相關的數據做好數據采集。另外需借助相關的數據情況做實時的數值分布控制圖構建，結合儀器中設置的報警值向智能手機或者電腦里面發送聯動報警機制。例如，大棚空氣濕度傳感器，土壤溫度傳感器和IP攝像頭等裝置主要是收集現有數據，然后結合植物的生長狀況控制棚內的氣候變化狀況，并結合新興技術對無線信號做同步傳輸，將信號全部上傳到互聯網上面，如果有需要查詢的數據需要及時的根據提供的IP地址或者密碼進行連接，利用電腦或者手機等相關的網絡終端做數據的查詢工作，能時刻的了解大棚內的各類植物生長狀況并結合生產情況進行下一步的實際操作，并結合操作頁面上的相關信息做好操作規范，這樣能完成對農作物種植的遠程管理。
1.2精準的施肥技術
精準的施肥技術主要利用電子地圖提供土壤中養分盈虧狀況，結合當前的土壤情況，了解土壤的類型，并結合產量的水平或者作物的具體種類，根據現有的土壤肥力進行信息化的系統管理，并對培養的土壤做分析和采樣，結合現有的分析狀況做數據的整合和處理，控制地塊土壤中的肥沃程度，結合軟件工程的方法做好精準的施肥數據設計。在土壤施肥的基礎上，可以根據現有的科學配比狀況對氮磷鉀、有機肥等進行微量元素配比，進而達到針對性的施肥。該方式能夠更好的減少當前由于過渡施肥形成的農產品質量下降的狀況減少農業生產的成本的前提下，在多系統之間形成自由的操作以及共享，讓信息可以通過多種渠道傳輸，最終實現信息的高效利用。
1.3精準種植技術
精準播種技術主要結合導航技術和計算機技術兩種技術的優點，根據地塊狀況進行播種，但是由于土壤具體狀況的不同，所以要結合土地狀況做適度的土地能力變化，開展精準的播種操作，并在播種量控制和開溝深度控制方面做好適度調整，目的是讓播種的深度保持一致，均勻的播種，滿足精量化種植的要求。精準播種技術可以節約大量的種子，避免播種過程中的浪費，同時能讓作物可以在田間較好的散布出去，這將為農作物的生長提供良好的環境，用以提升農作物對太陽能或者營養成分的吸收效率。
1.4精準的灌溉及施藥技術
精準灌溉要求建立在自動化控制的前提下，在自動監控的基礎上做好灌溉技術的處理，通過遠程監控讓灌溉更精準和及時。另外精準灌溉能夠在不同作物的生長發育時期根據土壤中水量或者土壤的具體營養量做好及時的準確灌溉，目的是節約用水，增加農產品的產量，現在實行集約化灌溉，原有的粗放灌溉形式靜不利于灌溉的精準以及高效。
2.農機信息化技術的推廣
2.1強化培訓，推動農機信息化發展
農機系統信息化人才市場一直處于較為尷尬的境地，很多農業技術人員不愿意深入到基層去參與工作，所以此時政府應充分運用自己的宏觀調控能力制定出更多的優惠政策來吸引人才，與此同時，政府也應該建立更多的人才培養基地，加強高新技術人才隊伍的建設，滿足現代農業生產中的要求，在培養農機技術人才的過程中可以采取的方式方法有很多。可以采取口傳相受的培訓班模式進行培訓，也可以利用網絡技術觀看視頻或是語音完善培訓上的效果。培訓過程中也要加強對技術人員實踐能力上的塑造，培養出一批技術高端，知識面全的高素質人才隊伍，為我國農業上的發展做出重要的貢獻。
2.2加大投入，促進農機信息化建設
通過技術與資金上的投入可以加快農業發展的腳步，并盡快實現信息技術在生產過程中的自動化與信息化。此時企業在農業使用機械的生過程中要積極做出調整與科學上的規劃。這樣的改變是為了提升市場中的占有份額與競爭實力，在實際的競爭過程中企業要減少不必要的成本投入，盡量將資金使用在信息化水平提升的內容上，使得生產上的工作運轉得到信息化管理技術的幫助，可以讓企業在未來發展中占有一個較為有利的位置。不僅利于農業上的進步也可以促使企業得到更長足的發展。企業研發與生產出的新型農機投入生產過程中，應積極適應現代農業發展模式，做到兩者的無縫銜接，促進農業更加順利的發展。
2.3加強領導，注重農機技術推廣
怎樣使得企業信息化與農業技術能夠得到更為良好的融合效果，此時企業的管理層應積極發揮領導上的作用，在不斷的探索與實踐中制定出更加科學與合理的管理政策，對農機信息進行妥善的管理，并做好管理部門與農業用戶之間的協調與互動。信息推廣連結技術讓農機技術得到普及并創造更多的利益，農業發展的現狀促進資源的合理分配，也讓農機信息發展能夠更加科學，更加穩定。企業想要在未來的發展的過程中能夠占據一個具有優勢的位置，首先企業中的領導應積極的接受與學習新型的推廣技術，只有這樣，企業中的工作人員才能獲得一個思維模式上的帶頭人。通過企業領導層的積極宣傳可以讓農機上的技術推廣工作得到高效率的開展，并在運行的過程中得到制度上的保障。
3.結語
信息技術在農業發展中的使用得到了良好的應用效果，這意味著在未來農業發展中信息技術會成為帶動農業發展的主導力量。所以國家相關部門與企業應積極對信息技術進行管理與開發，針對農業生產上的實際情況。進行管理上的調整與技術革新，推動農業在未來得到，更良好的發展。
參考文獻：
[1]曹沖.全球導航衛星系統體系化發展趨勢探討[J].導航定位學報.2013(01)
[關鍵詞]智能種植；云計算；精準農業
中圖分類號：TP273；S49 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）37-0239-01
引言
當前中國農業，在信息化建設上取得了一定的成績與進步，但是各地信息化建設多是各自為政，基礎設施的重復建設和信息孤島現象比較嚴重，農村信息化成本高，農戶的信息化素質不夠，信息化普及難等問題。同時，由于農戶經驗技術參差不齊，為防治病蟲害等使用農藥化肥容易造成農藥殘留，農產品品質也不易維持，甚至有為了假冒高品質而添加有毒物質等現象，直接危害到了人身安全。
為了解決以上問題，順應當今農業發展趨勢，本文通過一種基于云計算的智能種植系統，跨越物理界限，通過較低的成本來普及精準農業，推進中國農業和農村的信息化。
1 系統需求
精準農業主要有3大要求：1、布局規劃精準，針對不同類型的農田，播種適合的作物；2、生產投入精準，針對不同作物的不同生長時期或不同疫情，投入適量的肥料或農藥，沒有農藥殘留，沒有肥料偏頗導致土壤質量劣化和作物產量下降；3、農業產出精準，農產品種類和產量符合市場需求，沒有供過于求的浪費。
能夠滿足精準農業的3大要求的智能種植系統，必須：1、能夠感知農作物生產環境，針對影響作物的環境指標（例如高、低溫或降雨等）要能夠發出預警，促使農戶對應；2、能夠把握不同作物的不同生長周期，以及針對不同時期需要執行的操作，能夠進行或指導農戶進行精準的農業操作；3、能夠搜集農產品市場需求，輔助決策農產品的銷售方向，以及輔助決策農產品的生產方向。
2 基于云計算的架構設計
為實現以上需求，基于云計算技術，對智能種植系統的總體架構設計如下：
2.1 傳感控制層
包括空氣溫濕度、光照度、風向風速、降雨量等一系列氣象站傳感器來感知農田的環境天氣數據，對影響到農作物生長及產量的天氣情況進行預警，或者按照農作物不同生長階段需求，調整周圍環境以利于作物生長增產和品質的提高。
包括土壤溫濕度、酸堿度等一系列土壤環境傳感器來感知農田的土壤環境數據，適時并精確的對作物進行灌溉和施肥，保持土壤的可持續生產的潛力。
包括攝像頭等一系列遠程視頻監控設備來監測和記錄農作物的生長情況，對于突發疫情等狀況，提供圖片數據以供判斷。
2.2 網絡傳輸層
利用Zigbee傳輸方式低功耗、自組網的特點，通過Zigbee節點組成由智能采集器、智能控制器、智能網關的無線傳感通訊網絡。
智能采集器：負責連接個傳感設備終端，并對傳感終端信號進行解析，并轉換為傳感數據。
智能控制器：負責和農業設施設備連接，實現電平或脈沖控制，實現對設施設備運行狀態反饋。
智能網關：負責接收智能采集器及智能控制器運行狀態數據，并根據數據協議，打包壓縮后上傳到云端服務器；負責接收云端服務器下發的指令，并分發到對應終端設備。實現數據的接收和分發。
2.3云服務平臺
構建Restful Service作為開放式服務平臺，具有很好的跨平臺跨語言的集成能力，幾乎所有的語言和網絡平臺都支持 HTTP 請求，無需去實現復雜的客戶端，無需使用復雜的數據通訊方式既可以公開服務給任何需求方。
監控服務：負責設備信息管理，設備狀態管理，設備控制管理，以及負責設備數據協議解析和數據封裝。是智能種植系統核心服務。
報表服務：負責數據分析和統計，負責數據導出。
任務服務：負責標準化任務管理，負責任務分發，任務執行及任務匯報。
交流服務：構建農業社交網絡，有效協調農戶、農業企業、農業專家、農資供應商，形成高效的行業交流平臺。
溯源服務：負責溯源流程管理，溯源檔案模板管理，以及溯源數據攥取。
2.4云數據中心
數據以組織進行隔離，按組織進行授權，保存各客戶智能種植數據，為數據挖掘和決策提供支持。
2.5 網頁前端
基于Jquery構建純B/S網頁架構，支持IE、Safari、Firfox等主流瀏覽器，支持跨域訪問。實現監控中心、報表中心、任務中心、交流中心等核心功能。
2.6 手機前端
構建Android及iOS智能種植系統App應用。實現監控中心、報表中心、任務中心、交流中心等核心功能。同時實現了預警、信息推送、語音集成等功能。
3 基于云計算的必要性和好處
依據SaaS（軟件即為服務）的思想，本文所論述的智能種植系統重點使用云計算技術，將服務器和數據庫部署在了云端。傳感器和控制器等必須直接部署在農業生產現場的設備也設計為利用無線網絡連接直接將數據發送到云端，并且直接從云端接收控制指令。該設計盡可能地利用了云計算的優點，利用城市里統一的、優質的基礎設施資源，為相比之下信息化較為落后的農村靈活地提供不同規模、同樣優質的服務，可以減少基礎設施的重復建設而造成的浪費，以相對較低的成本普及農業信息化和精準農業。由統一的系統及專門人員來搜集匯總農業信息，并根據各個農田的狀況精準推送相關信息，也可以解決信息孤島的問題以及農戶信息化素質不高，收集、利用信息難的問題。
與流通及銷售環節集成，形成全生態鏈應用系統，通過大數據挖掘，發現農業市場的需求和供給之間的平衡狀況，有針對性的向農戶推送輔助決策的信息。
4 結束語
精準農業是當今農業發展的趨勢，但是由于中國農村信息化的實際狀況，精準農業還未能得到大規模普及。本文通過論述一種基于云計算的智能種植系統的設計與實現，探討了以更低成本在農村普及農業信息化和精準農業的方案，對農業信息化和精準農業的普及有參考和指導作用。未來，通過利用新技術，普及農業信息化和精準農業所需的成本將會進一步降低，農產品的品質將更容易得到控制，減少食品安全問題，造福社會。
參考文獻
[1] 黃博. 我國農村信息化現狀與改進建議. 考試周刊2013，95：130-133
[2] 張軍國，賴小龍，楊睿茜，呂靜霞. 物聯網技術在精準農業環境監測系統中的應用研究 [ M ]. 湖南農業科學， 2011.
關鍵詞：雙聯 精準扶貧 農業經濟
中圖分類號：F3233文獻標識碼：A文章編號：1009-5349（2016）09-0021-01
一、張掖市貧困人口基本情況
近年來，張掖市在市委市政府的領導下，大力推進“雙聯”和精準扶貧、專項扶貧等工作，使貧困發生率下降到了2%以內，在脫貧致富上取得了顯著成績。但由于大部分貧困人口集中在自然條件差，基礎設施不完善的落后地區或山區，這就給扶貧工作帶來了許多困難。在張掖市貧困人口中大部分又是農民，由于自身經濟條件差，進而影響到了農業生產，農業生產沒有好的收入又導致他們的經濟來源更加薄弱，最終形成了惡性循環。
二、開展“雙聯”和精準扶貧對當地農業經濟發展的重要性
在我國許多貧困地區，大量農戶由于資金缺乏而無法開展農業種植和生產。如果地方政府能出臺好的政策和措施，給予這些貧困農戶一定的幫扶，在使他們脫貧的同時，使他們更有能力開展相關農業生產，帶動當地農業經濟的整體發展。開展“雙聯”和精準扶貧就是對這一部分貧困農戶的有效幫助，不管是從資金上，知識技術支持上，還是開展相關培訓上等，都能有效地幫助貧困農戶早日脫貧致富，推動當地農業發展。
三、張掖市“雙聯”行動和精準扶貧中存在的主要困難
近年來，張掖市通過實施精準扶貧工作，先后實現了甘州、肅南、山丹、民樂、高臺五個插花型貧困縣整體脫貧。但在整個扶貧工作中仍然存在一些困難和問題，導致扶貧工作不能達到預期效果。
首先，許多貧困地區自然條件惡劣，群眾自我發展能力不強，農業收入不穩定，影響了扶貧工作的效果。由于許多貧困農戶本身文化知識水平偏低，掌握的實用技術較少，因此，他們無法掌握和使用現代化農業的新知識和技術。再加上這些地方由于基礎設施、交通和地理位置的原因，跟外界交流較少，更進一步限制了他們的自我發展能力，這些都加大了扶貧工作的難度。其次，如何有效解決貧困農戶資金短缺的問題。由于資金短缺，無法將足夠的資金投放到農業上。長期以來，農村普遍存在“銀行不敢貸、農民貸不起”的“錢難”問題，嚴重制約農民增收、農村發展和脫貧致富的步伐。如何在扶貧過程中幫助農戶解決資金問題，成為扶貧過程中的重點也是難點。最后，扶貧的效果如何監管，也是考察扶貧工作的重要環節。如果監管力度不夠，不但扶貧工作流于形式，而且還會滋生許多腐敗貪污現象。如何建立有效的監測機制，強化監管考核也成為扶貧工作中的一個難點。
四、解決貧困農戶現狀發展農業經濟的對策
自從張掖市的“雙聯”和精準扶貧工作開展以來，加快了貧困地區脫貧的步伐。實施到村到戶的個性化幫扶措施，不斷推進了雙聯行動與精準扶貧精準脫貧行動的深度融合。但就在幫扶貧困農戶的工作中，仍然存在一些問題，在工作方法和政策上還缺少一些創新，為了更好地幫助貧困農戶脫貧，還應該不斷提出和設計出更多具有地方性、針對性和創新性的對策。
（一）發展農村金融服務，強化金融支持
我國的商業銀行網點和非銀行金融機構大多集中在發達地區或是中小城市，在農村或偏遠地區設立的營業網點相對較少，考慮到風險因素，這些機構能提供的業務也比較單一，最終導致了農村普遍存在的“銀行不敢貸、農民貸不起”的“錢難”問題。當地政府應該出臺優惠政策，激勵各個金融機構多推出一些能夠幫助農戶解決資金融通的業務，為他們今后的農業發展提供資金支持，同時也拓展了這些金融機構本身的業務量和客戶群體。
（二）利用電子商務拓展農產品銷路
由于各個地方農產品標準化程度低、地域性強、季節性強等特點，有時會限制農產品的銷售，特別是在一些經濟本身就欠發達地區，農產品銷售的情況對農民收入至關重要。電子商務就是解決這一問題的有效方法。各地方政府應該將電子商務和農業有效融合的模式介紹給農民，教授他們如何用農業電子商務的概念來發展農業。
一、總體思路
以推動農業結構調整和產業化經營為中心，以科技服務和精準扶貧幫扶為基礎，以推廣主導品種和主推技術為載體，加快貧困村、貧困戶脫貧致富奔小康的步伐。
二、成立農業產業扶貧領導小組
組長：
副組長：
成員：
下設辦公室于農業服務中心，由農業服務中心主任朱坤負責日常工作。
三、具體內容
（一）編制貧困村產業扶貧規劃
1、洋埡村產業扶貧規劃：全村106戶，共417人。其中通過精準識別貧困戶21戶76人。該村林地面積廣，植被良好，根據當地氣候特點和土地資源。擬規劃種植中藥材63畝，其中天麻7畝、烏藥50畝、豬苓6畝；核桃種植面積200畝；養殖黃羊600只。
2、溪口村產業扶貧規劃：全村106戶，共416人。其中通過精準識別貧困戶25戶84人。該村林地面積廣，植被良好，根據當地氣候特點和土地資源。擬規劃種植中藥材900畝，其中天麻200畝、烏藥500畝、豬苓100畝、芫胡100畝；核桃種植面積2000畝；木耳和香菇各1000斤；養殖黃羊500頭。
（二）精準幫扶措施
1、宣傳黨的深化農村改革政策和強農惠農政策。
2、邀請農技專家到鄉、村講大課、辦講座。
3、農業技術人員下村現場指導，解答農戶疑難問題。
4、定期組織農戶進行科技培訓，學習先進技術，有條件可帶領農戶到外地考察取經。
5、舉辦轉移就業技能和農村實用技術培訓，農民合作社、家庭農場、種養大戶、科技示范戶和新型職業農民。
6、建立科技人員直接到戶、良種良法直接到田、技術要領直接到人的農業推廣新機制。
四、工作要求
（一）加強組織領導
農業產業扶貧領導小組要全面統籌協調農業產精準扶貧工作。落實主體責任，實行包片總負責。堅持“分級負責、分組選派、分級管理、誰派誰管”的原則。制定“施工圖”，簽訂“軍令狀”，編制貧困村農業產業精準扶貧工作清單。
（二）創新工作方法
駐村農業扶人員分解幫扶工作任務，主動作為，積極學習借鑒其他地方的先進經驗和有效方法，提升幫扶能力和水平。通過會議座談、信息報送、情況通報、經驗介紹、發放資料等形式，加大宣傳力度，引導貧困村（戶）轉變觀念，提高自力更生的能力。駐村家業科技人員到村開展技術指導原則上每月不低于10天，開展技術培訓每年不少于5次，每月5號前認真填寫并上報《駐村農業科技人員開展技術扶貧行動統計表》、《縣農業科技人員開展技術扶貧月報表》。
（三）強化政策保障
鄉鎮黨委積極與上級相關單位爭取政策資金，嚴格落實涉農資金專款專用，并保證用到位、用到點上。最大程度解決農戶因缺少資金、技術、管理、抗御市場風險的問題。對駐村的農業科技人員，在職務職稱晉升、崗位聘用等方面給予優先照顧。
[關鍵詞]自動控制技術 農業自動化
中圖分類號：TD823.8 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0256-01
由于歷史、觀念和技術等方面的原因， 我國傳統農業機械與發達國家相比有很大差距， 已遠遠不能適應農業的科技進步。近些年來， 自動化的研究逐漸被人們所認識， 自動控制在農業上的應用越來越受到重視。例如，把計算機技術、微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術結合起來， 應用于傳統農業機械， 極大地促進了產品性能的提高。我國農業部門總結了一些地區的農業自動化先進經驗（如臺灣地區的農業生產自動化、漁業生產自動化、畜牧業生產自動化及農產品貿易自動化）的開發與應用情況， 同時也汲取了國外一些國家的先進經驗、技術， 如日本的四行半喂人聯合收割機是計算機控制的自動化裝置在半喂人聯合收割機中的應用，英國通過對施肥機散播肥料的動力測量來控制肥料的精確使用量。這些技術和方法是我國農業機械的自動化裝置得到了補充和新的發展， 從而形成了一系列適合我國農業特點的自動化控制技術。
一、已有的農業機械及裝置的部分自動化控制
自動化技術提高了已有農業機械及裝置的作業性能和操作性能。浙江省把自動化技術應用于茶葉機械上， 成功研制出6CRK-55型可編程控制加壓茶葉揉捻機， 它利用計算機控制電功加壓機構， 能根據茶葉的具體情況編制最佳揉捻程序實現揉捻過程的自動控制， 是機電一體化技術在茶葉機械上的首次成功應用。
1.應用于拖拉機
在農用拖拉機上已廣泛使用了機械油壓式三點聯結的位調節和力調節系統裝置， 現又在開發和采用性能更完善的電子油壓式三點聯結裝置。
2.應用于施肥播種機
根據行駛速度和檢測種子粒數來確定播種量是否符合要求的裝置， 以及將馬鈴薯種子割成瓣后播種的裝置等。
3.應用于谷物干燥機
不受外界條件干擾， 能自動維持熱風溫度的裝置停電或干燥機過熱引起火災時， 自動掐斷燃料供給的裝置。
二、微灌自動控制技術
我國從20世紀年50代就開始進行節水灌溉的研究與推廣據統計。到1992年， 全國共有節水灌溉工程面積0.133億m2， 其中噴灌面積80萬m2， 農業節水工程取得了巨大的進展。灌溉管理自動化是發展高效農業的重要手段， 高效農業和精細農業要求必須實現水資源的高效利用。采用遙感遙測等新技術監測土壤墑性和作物生長情況， 對灌溉用水進行動態監測預報， 實現灌溉用水管理的自動化和動態管理。在微灌技術領域， 我國先后研制和改進了等流量滴灌設備、微噴灌設備、微灌帶、孔口滴頭、壓力補償式滴頭、折射式和旋轉式微噴頭、過濾器和進排氣閥等設備， 總結出了一套基本適合我國國情的微灌設計參數和計算方法， 建立了一批新的試驗示范基地。在一些地區實現了自動化灌溉系統， 可以長時間地自動啟閉水泵和自動按一定的輪灌順序進行灌溉。這種系統中應用了灌水器、土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器和雨量傳感器、電線等。
三、自動控制技術在精準農業中的應用
農業機械與電子信息技術的結合、交叉、滲透發展是適應科技發展和社會需求的必然趨勢。在科學、技術、理論、設備更新的推動下，農業生產加工在經歷多重變革后逐漸向成熟化、信息化、智能化方向發展。本文結合中國農業科學技術出版社出版的《農業機械信息化與智能化技術》一書，分析如何運用農業機械和電子信息技術服務現代農業發展。電子信息技術發展的基礎是計算機技術和通信技術。電子信息技術廣泛應用于各行各業，對于促進農業現代化來說是必不可少的。因此，探索農業機械設備與電子信息技術的融合創新具有重要意義。
一、農業機械與電子信息技術
從農業機械生產、農業生產實際發展需求來看，自動化、信息化已然成為我國農業生產的主要趨勢。第一，農業機械的自動化程度不斷提升，農村農業生產機械化應用水平、規模空前。農業生產自動化和機械化可以解放勞動力，提高農業生產效率，提升農業生產整體收益和能效。目前，仍有部分貧困落后地區，農業機械化應用程度較低，人力、畜力勞作仍占很大比重，應切實提升其農業生產機械化、智能化普及應用程度，促進農業發展，農民增收，提升經濟文化水平。第二，農業機械設計應考慮其性能和便利性。在設計農業機械的時候，要充分考慮使用環境的多樣和復雜性，使用過程的安全性、舒適性，因而需要設計多種必要的安全防護裝置，例如減震、防噪、防曬、防雨等。《農業機械信息化與智能化技術》結合我國農業現代化發展趨勢和新興技術應用發展前景，細致闡述了農業機械與現代智能技術結合、創新的基礎概述和主要理論。該書著重講述了農業機械與電子信息技術相結合的優點，介紹了結合后需要注意的關鍵點，同時為加深讀者印象、強化理解，還精選了農業機械與電子信息技術結合的經典案例。
二、電子信息技術與其他技術的結合
（1 ）電子設備與農業機械農業機械與電子信息設備的結合應用可以顯著提升農業機械操作的精密度、智能度，同時實現對農業機械操作、設備狀況的實時監控，既為農業機械設計創新提供更為精準的數據反饋，還可以為農業機械應用提供安全保障。電子設備與農業機械結合依賴于ECU這一終端設備，該設備主要用于機械的自動化控制，操作者只需要事先在某一模塊按照實際情況和生產需求輸入與之相對應的指令，農業機械就可以按照指令完成相應工作。（2 ）通信技術與農業機械農業機械與通信技術結合主要體現在兩方面，一方面是應用無線電技術，另一方面是應用總線通信技術。應用無線通信技術，可以通過設備對農業機械隨時隨地進行精確、遠程控制操作，打破時間等多重限制。與此同時，隨著農業機械與通信技術融合滲透持續深入，農業機械生產動態化、現代化管理模式已初見成效。（3 ）統計信息技術與農業機械與其他科研領域一樣，農業機械生產、設計也需要使用大量的數據信息，用于農業機械設計、調試、修理及應用，故在農業機械設計中可以結合信息技術設置相應的數據信息收集、管理裝置和設備，切實提升農業機械的網絡管理系統在面對繁復的數據信息時的管理能效性，進而為農業管理決策提供更為精準、有效的信息參考。使用PLC與農業機械進行結合，從而實現農作物精準化、自動化播種和收割。《農業機械信息化與智能化技術》詳細介紹了PLC與農業機械的結合路徑和策略，以及每種結合的特點。更重要的是該書探討了農業機械與多種新興技術和理論結合方法，以及相關典例分析，為讀者強化理解提供便利，并給予讀者農業現代化發展方面的啟示。農業機械與電子信息技結合實踐應用主要體現在以下幾個方面：人機接口，應用總線通訊技術，結合應用管理決策技術。《農業機械信息化與智能化技術》不僅對農業機械與電子信息技術結合應用三大方面的多種具體場景做了詳細介紹，并指出目前技術方面存在的不足和缺陷，為讀者指明農業機械現代化發展創新的方向。綜上所述，對于農業機械發展而言，進一步結合電子信息技術創新探索具有諸多優勢和廣闊發展前景。電子信息技術與農業機械結合可以有效提升農業機械操作、應用、管理實踐的安全性、精準性、智能性，同時能夠提升農業機械應用多元性。《農業機械信息化與智能化技術》書末還就農業機械智能化、現代化發展作出展望，可為農業機械設計、應用提供參考，也為高校農業相關專業教育教學創新和改革提供了思路。
趙春江是我國農業信息化領域的領軍人，他領導并參與研發的兩個項目被專家們稱為是“頂天立地”的項目。所謂“項天”，指的是精準農業示范研究，目標是要把一塊大田里每一小塊土地最大的生產潛力挖掘出來，這是目前國際農業研究的前沿項目；而“立地”，說的是農業專家系統，也就是農民常說的“電腦農業”，就是用電腦來指導農民種地，選什么品種、什么時候播種、施多少肥、澆多少水，電腦全能告訴你。這“頂天”“立地”的兩項研究，分別獲得了2007和2006年度的國家科技進步二等獎。這位能夠在“天”、“地”之間自由翱翔的科學家究竟具有什么特殊的本領呢?
國家精準農業示范基地建立在北京市的小湯山，北京小湯山國家精準農業示范基地是從1999年開始建設的，這個占地2500畝的項目是當時國家計委批準立項的現代農業高技術產業化項目。趙春江領導的國家農業信息化工程技術研究中心是這個項目主要的承擔者。作為國內第一個國家級精準農業示范基地，這里每年都要接待數以千計的農業科研工作者。人們來這里的目的只有一個：感受現代精準農業。
精準農業的核心思想就是要因地制宜、按需投入，通過這種管理的思想理念，要發揮農田里每一小塊土地的最大的潛力，另一個方面，就是要高效率的使用我們投入的化肥、農藥、灌溉等等。
從上個世紀九十年代中期開始，糧食安全問題越來越受到中央和地方各級政府的高度重視，在這種背景下，如何挖掘生產潛力，最大限度地提高農業生產水平，成為農業科技發展的重要突破口，科學家們紛紛致力于尋找新的技術途徑。出路在哪里呢?
趙春江覺得，要讓精準農業成為可以操作的生產實踐活動，必須建立一套完整的技術體系，這涉及到遙感技術、全球定位系統、地理信息系統、智能機具等多個學科的知識。
趙春江形象地解釋了這一技術體系的三個環節，第一個環節是要獲取這些農田每個地方的基本情況，這就是信息，第二個環節，有了這個信息之后，應該怎么管理，這就是管理的決策處方，相當于醫生給病人看病一樣，開的處方，讓你吃什么藥，第三個環節，如何把精確量的化肥、農藥科學準確地投放進地里。
信息獲取是精準農業很重要的研究內容，測土是分析研究的第一步。不過在2500畝土地上取樣可是很有難度的，取多了，化驗分析成本高，取少了，又不精準，那么怎么才能找到一個平衡點呢?
趙春江研究并決定使用規劃采樣的方法，就是先在比較密地取一部分田，然后分析這個地的變化的情況。如果變化比較大，就再加密取樣，加密到什么程度取決于模型計算出來的數據，如果變化不是特別大，那就取稀一點，可以節省時間和成本。
按照趙春江的規劃采樣理論，工作人員在基地2500畝土地上共選擇了713個取樣點。除了傳統的測土分析之外，他們還采用先進的遙感技術來大面積地快速獲取信息。趙春江認為，這是將來精準農業真正走向實用化大面積推廣的一個主要的信息源。
他們做了大量的遙感飛行試驗，目的就是要建立這種模型，將來通過這個模型就可以解析出具有農學意義的一些信息。
2001年，趙春江的科研小組在北京小湯山地區連續做了4次大型的衛星、飛機、地面同步測量試驗。每一次試驗，都像是在進行一場多兵種聯合參與的實戰演習。
無論是采取地面取樣，還是通過遙感測量，所有獲得的信息都必須錄入計算機，通過相應的軟件計算之后，把它們變成處方圖。而能夠解讀處方圖，并按照要求進行變量操作的智能機具的研發，成了精準農業實施環節的最大問題。剛開始的時候，趙春江他們從美國進口過一批智能機具，比如這臺五鏵犁，當初購買的價格是65萬元人民幣，使用之后他們才發現，基本上每用一次，就得再花最少5千元錢。這臺機器的犁片，每一次耕作之后，原先新的犁片就會磨損很多，基本上每使用一次，5片犁都得換，買一個新的犁，一片需要800元錢，然后再加上25％的關稅，成本非常的高，從訂貨到到貨，有一個非常長的周期，少則幾個月，多則半年，這期間有可能會耽誤農時。趙春江直為這事發愁，后來趙春江想了一個辦法來解決這個問題，就是在上面堆焊了一層耐磨的材料，這個材料可以在工作的時候起到保護底下這個犁片的作用，這樣的話，使用的壽命可以延長。
修修補補雖然可以解決一時的困難，但趙春江清醒地認識到，國外進口的智能機具并不適合中國目前的農業經濟水平和生產作業規模，否則得話，別說是一個農民，就是一個農場、一個企業，它也無法接受。于是，他帶領科研團隊在消化吸收進口農機的基礎上，先后開發出了一系列小型化、經濟適用的智能機具，成本比進口的同類機具降低至少50％以上。比如安裝了衛星定位系統和車載電腦的變量施肥機、具有光譜識別功能的除草機、溫室里使用的可移動施肥噴藥一體機、還有能夠利用手機短信遠程控制的噴灌設施等等。
精準農業應用示范研究獲得了2007年度國家科技進步二等獎，專家評價說：趙春江他們的研究，初步構建了我國精準農業從理論到技術，到產品，再到系統的技術體系，產品技術性能達到國際先進水平。
而這個“頂了天”的項目，當初居然是撿來的，是另外一個單位干了一年多時間，覺得難度太大，做不下去了，轉送到了北京市農林科學院的。那是2000年，那一年趙春江36歲，一個36歲的年輕人怎么就敢接手這個“燙手的山芋”呢?那是因為趙春江當時手頭正在進行的一個“立地”的項目給他墊了底。
趙春江1964年出生在河北省定興縣，1985年畢業于河北農業大學農學系，同年考上北京市農林科學院小麥栽培專業的研究生，師從我國著名的小麥專家諸德輝教授，1988年，他考入中國農業大學攻讀作物栽培與耕作專業的博士學位。雖然所學專業一直沒有離開農學的范疇，但他從剛上大學開始，就對數學和統計學表現出極大的興趣。在他看來，農業的問題，如果要是不用量的問題來進行表達的話，將永遠是傳統的農業，永遠只是憑借經驗的農業。
1991年，趙春江完成博士學位，回到北京市農林科學院小麥栽培研究室工作，正趕上單位準備開展《北京地區小麥生產管理專家系統》的研究，兼備農學和計算機知識的趙春江成了挑大梁的角色。
趙春江開始做專家系統，把專家的知識和經驗，通過一種途徑集成在一起，然后讓農民去使用。要讓計算機像專家一樣有學問，首先需要收集、錄入大量的信息，比如土壤、氣溫、水分、病蟲害等等；然后，還得讓計算機像專家一樣會分析問題，能從數據中找出小麥增產的基本規律。而農民能利用這個規律來對照小麥生長過程中各種條件的變化，科學地進行調整，從而 達到增產的目的。由于是個新鮮事物。沒有先例，趙春江只能探索著進行。
趙春江白天到郊區的試驗田里收集各種數據，晚上回到單位把它們錄入電腦，進行計算，算出結果再拿到田里去比對、分析，出現誤差再回來修改計算程序。經過3年多反反復復的計算、修改和實踐檢驗，《北京地區小麥生產管理專家系統研究》終于取得了階段性的成果，試驗田平均增產8％～10％，每畝小麥能增收節支40元左右。1995年5月12日出版的《人民日報》報道了這項技術成果。誰也沒有想到，這篇報道會讓趙春江的命運出現重大轉變。
國防科技大學計算機學院的吳泉源教授，當時是國家高技術研究發展計劃，也就是863計劃智能計算機專家組的項目監理，主要負責智能技術在各行各業的應用研究。他無意中看到了《人民日報》上的那篇報道，于是率領專家組開始對趙春江進行考察。
由于政府對農業發展的高度重視，國家863計劃也開始向農業領域的高新技術研究傾斜，吳泉源教授從1991年就開始在全國范圍內尋找把計算機高技術應用在農業生產方面的研究案例。趙春江博士既懂農業又懂計算機，是最佳的人選。
農業專家系統從此被納入國家863計劃，簡稱為“863電腦農業”，從1996年開始得到國家科技部連續10年的大力支持。趙春江擔當起了這一成果在全國推廣的重任。可是這一推，新的問題馬上就出現了。因為最初的研究是按照北京地區的條件來設計的，可是其它地方的土壤、氣候條件完全不一樣，對北京地區有用的系統對其它地區根本沒有用，到了每一個地方都必須重新進行二次開發。按照863課題組的規劃，趙春江他們選擇了河北、黑龍江、海南等幾個省先進行試點，在工作中他們很快發現，各省選派來參與系統開發的人員根本上不了手。
農業專家系統的推廣是從電腦掃盲開始的，要讓習慣了使用尺子的農技推廣人員習慣用鼠標，可不是一件容易事。趙春江帶領他的課題組成員采用“邊開發邊示范”的原則，在全國各地展開了曠日持久的技術培訓。
關鍵詞：自動控制；變量施肥；施肥裝置
精準變量施肥技術是一個重要的領域。對于農業生產來說，水肥科學控制關系到農業產品的品質和產量，一直以來都是國內外農業經營者、種植者和研究機構關注的焦點。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。
我國在滴灌施肥研究與開發方面，多集中在設施農業的溫室大棚的自動化滴灌系統研制，開發了基于智能化管理和控制的灌溉施肥系統，并且得到了應用。徐飛鵬提出了適用于溫室大棚的分層分布式計算機控制灌溉施肥系統，實現了自動控制、定時控制、周期控制、手動控制4種不同灌溉控制方式為一體的自動控制灌溉與施肥系統；郭克B研制開發了2YTF6型灌溉液體施肥施藥自動控制系統，可用于林業工廠化育苗、花卉、蔬菜和食用菌等設施灌溉施肥生產管理；楊萬龍研制開發了溫室滴灌施肥智能化控制系統，實現了自動與人工干預選擇型滴灌與施肥控制系統。國內學者利用單片機技術開發了自動灌溉施肥控制系統，通過硬件和軟件的優化組合，實現了滴灌系統中灌溉與施肥的精確控制和同步運行，并且適合我國農業溫室自動灌溉及施肥管理，但國內目前對于滴灌施肥裝置的深入研究都集中于設施農業，注肥流量小的滴灌施肥裝置控制系統的研究，研究成果雖然較多，但是大田實體應用較少，系統自動化程度也不是很高。因此，本文開發了一種基于PLC的滴灌農田精準變量控制施肥自動控制系統，并通過GSM無線通訊實現遠程數據傳輸，實現了施肥的現場精準控制與遠程GSM網絡連接，為大田基于PLC的精準施肥與遠程監控提供了一種新的技術手段。
1精準施肥裝置結構與控制功能設計
施肥裝置采用自主研發的發明專利，專利號：ZL201210151681.2，如圖1所示。
針對精準施肥裝置，開發出一套以PLC為核心的精準施肥自動控制系統，主要實現以下功能：
（1）控制功能。系統設有手動、自動控制方式。手動控制通過本地控制箱實現，即：首先電磁閥關閉，配肥箱電機打開，肥箱電機旋轉180度，施肥箱內的配肥裝置開始配肥，送料至配肥盒，直到料漏完為止，啟動電機使肥箱電機再旋轉180度，活塞電機向下，關閉配肥盒；電磁閥打開，水流通過，再關閉重復施肥。該方式主要用于初期調試和檢修時的控制。自動控制方式完全以PLC設定程序自動執行一系列操作，完成排水工作，不需要人為干涉，為正常投入使用后的常用模式。
（2）保護功能。系統具有故障自診斷功能，對供電電壓、電機等各項參數均設有狀態監測。當某項參數異常或超出設定值時，PLC判斷故障并報警，同時停止裝置運行，有效保護電機，以便于及時排除故障。
（3）實時顯示參數信息。采用西門子人機界面TD200實時顯示施肥時間、施肥量、施肥狀態等參數，同時為避免故障還可顯示報警信息。
（4）遠程通訊及監控功能。通過GSM與遠程監控中心相連，監控中心采用組態網自動化監控軟件建立綜合自動化網絡平臺，可實現遠程自動控制，實時顯示、記錄施肥裝置運行情況和相關參數，支持歷史數據查詢。
2自動控制系統
精準施肥自動控制系統主要由系統硬件和軟件2個部分組成，控制系統原理如圖2所示。
2.1硬件的選型與控制面板的設計
PLC選用西門子S7-200-224XP晶體管型，數字量共14點輸入，10點輸出，2路模擬量輸入，1路模擬量輸出。數字量輸入擴展模塊為EM 223型，4點輸入，4點輸出；開關電源為輸入120/230VAC，輸出24V/5ADC；顯示屏選擇SIEMENS TD200型，與PLC之間的通訊采用RS485口；配肥電機選擇110三相步進電機，最大力矩20N*M；電磁閥選用通徑32的二位二通膜片電磁閥，16公斤壓力；活塞電機選擇24V H200型直線推桿電機，功率20W，行程200mm；流量計選擇電磁流量計EMF5000，流速范圍：0.2～8m/s，輸出信號4～20mA.DC；顯示控制屏為西門子TD200。控制面板如圖3所示。
2.2軟件的設計
控制軟件的設計主要分為PLC控制程序和組態網絡監控軟件2個部分。
2.2.1 PLC控制程序設計
PLC程序設計采用STEP 7軟件中的梯形邏輯圖、功能塊圖和語句表進行編程。用梯形圖在STEP 7中進行順序控制程序編程。PLC上電起動后首先執行內部初始化，然后根據手動、自動控制的方式選擇，進入相應的程序流程。整個程序主要包括施肥裝置初始狀態檢測、正常啟停電機、電磁閥和故障報警故障停止等模塊，程序流程如圖4所示。
STEP 7軟件通過建立在線連接下載程序到PLC，以對編制好的程序進行調試，可實現程序的運行狀態監視、強制性數據變更和輸入輸出信號的強制開/關等，其中裝料梯形圖如圖5所示。
2.2.2組態系統網絡監控軟件
本系統網絡監控系統采用組態王開發。組態王是新型的工業自動控制系統，它以標準的工業計算機軟、硬件平臺構成的集成系統取代傳統的封閉式系統，具有適應性強、開放性好、易于擴展、經濟、開發周期短等優點。通常可以把這樣的系統劃分為控制層、監控層、管理層3個層次結構。其中監控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現對現場的實時監測與控制，且在自動控制系統中完成上傳下達、組態開發的重要作用。尤其考慮3個方面的問題：畫面、數據、動畫。通過對監控系統要求及實現功能的分析，采用組態王對監控系統進行設計。組態軟件也為試驗者提供了可視化監控畫面，有利于試驗者實時監控。
系統功能模塊如圖6所示。
根據系統功能要求，本系統主要有主操作、用戶配置、報警記錄、參數修改、歷史曲線、歷史數據等畫面，如圖7所示。
關鍵詞：無人機；現代農業；應用現狀；發展方向
無人機產業作為新興的產業近年來發展勢頭迅猛，伴隨著技術的突破和成熟，無人機由于工作適用性好，操作靈活，方便快捷等優勢在諸多領域得到了應用，并逐漸作為現代農業工程中的一種新型設備[1]。目前，無人機在現代農業工程中已經有了廣泛的應用[1～5]，進一步的解放了人力，提高了生產力，促進了農業的信息化和精準化。本文總結了國內外農用無人機的發展及應用現狀，農用無人機在農業信息化，農作物植保以及農業精準化等方面應用廣泛；了解了目前我國在農用無人機推廣方面遇到的困難和阻礙，最后從建立智慧農業的角度，在技術，市場以及國家政策等方面探討了我國農用無人機產業的發展方向。
1 國內外農用無人機應用現狀
農用無人機在歐美，日本等發達國家應用較早。歐美國家由于農場集中度高、作業面積大，固定翼飛機發展較快；日本耕作面積小并且分散，適合發展輕型低速近距飛機，小型無人直升機發展迅速[5]。我國由于國情和技術等原因在農用無人機領域起步較晚，但近年來隨著我國在無人機領域的研究不斷深入，農用無人機的技術，研發速度以及機型，應用范圍等得到了長足的進步[1～5]。總的來說，目前農用無人機主要用于農業信息化，農作物植保，農業精準化等領域。
1.1 農業信息化
無人機在農業信息化方面的應用主要體現在其可以作為遙感測繪平臺，可以時時獲得監測數據。無人機作為新型遙感和測繪平臺，相比于傳統的衛星航空觀測更加方便靈活易實現，分辨率也更高，數據信息也具有相當或更高的準確度[3]，因此在農業信息化領域得到了廣泛的應用。比如，在土壤濕度監測方面，無人機也能起到重要作用[4]。監測區域土壤濕度有利于對農作物進行信息化管理。傳統的土壤濕度監測站不能滿足大面積、長期的土壤濕度動態實時監測的要求，限制了其在農業信息化、自動化方面的發展及應用，而光學設備在高空中會受到云層的阻礙[4]，使觀測不易實行，因此無人機的應用成為了解決問題的關鍵。無人機可以搭載可見光近紅外光設備作為檢測手段[4]，通過對比圖像的特性，得到關鍵信息，保證所建立的模型的高準確性，完成土壤濕度的合理化監測，信息采集與建模，是農業信息化的關鍵一步。
1.2 農作物植保
無人機技術在農作物植保方面主要體現在作物的病蟲害監測以及農藥噴灑[5]方面。病蟲害是影響農作物產量和質量的關鍵因素之一，對于農藥噴灑，傳統的人工以及半人工的方式已經不能滿足現代農業生產的規模化種植的需要，而且噴藥人員中毒事件時有發生。無人機用于農藥噴施就具有極大的優勢，在國內外的應用中，日本等發達國家用于植保已經比較成熟[4]，我國無人機植保起步較晚，但隨著近年來無人機行業的火熱，植保無人機一經推出便引起廣泛關注。植保無人機可以有效地實現人和人藥物的分離，安全高效。目前國內植保無人機領域的研究在不斷加深，推廣速度和市場認知度也在不斷提高，植保無人機的市場前景非常廣闊[2]。
1.3 農業精準化
農業精準化是當前農業發展的必然趨勢，主要是利用信息技術來對農業進行定時、定量、定位進行管理與操作，目的是以最小的成本獲取最大的利潤收入，并且減少農業污染，改善農業生態環境，將資源利用最大化[2]。實現農業精準化要建立在農業信息化的基礎之上，無人機可以隨時的監測作物長勢、土地條件變化、病蟲害預防、農藥肥料施用效果等信息，并作為農業生產決策的關鍵定量參考信息，從而可以有所依據的對作物進行相應的支持處理，既節省了資源，又實現了可持續發展。
2 無人機在現代農業應用存在不足
2.1 使用成本高
無人機作為新時代的農機相比于傳統的農機存在成本高的劣勢。例如，用于植保的無人機售價大都在5萬～20萬元之間，不具備可以推廣的價格優勢。目前國家相關的扶持政策很不完善，僅有幾個省份將植保無人機納入了購機補貼范圍，成本過高使無人機推廣受到了極大的阻礙。
2.2 專業人員缺失
由于我國農用無人機的起步晚以及體系建立不完善，無人機專業人員和服務人員數量嚴重不足[6]，直接影響了無人機的推廣應用。另外，農用無人機市場體系建立不完善，相應的市場標準缺失，也是造成推廣困難的原因之一。
2.3 技術存在短板
據了解，我國進入市場的農用無人機在關鍵性能、可靠性、操作便利性等方面與日本等發達國家還存在差距[6]，一些關鍵技術如控制系統、電池等制約了產品綜合效能的發揮。
3 農用無人機發展方向
3.1 技術方面
目前應用于農業的無人機在技術上仍有較大的提升空間，因此，科研機構以及農機企業要進一步提高無人機的操控性能，續航能力，降低生產成本。
從建立智慧農業的角度看，農用無人機在技術，平臺，管理系統等方面還有很長的路要走。農用無人機要緊隨智能網聯的發展方向，不斷創新，力求在技術上有所突破。
3.2 市場方面
需建立完善的行業標準以及市場機制體系。農用無人機產業的推動、發展需要企業、科研機構，銷售機構，售后機構等各方面的積極參與且充分合作。建立適應中國國情的技術標準、產品標準、行業規范等，推進售后，維修等服務機構建設，打造研發設計，生產制造，銷售支持，使用維護等一系列關鍵環節，促使農用無人機行業健康發展。
3.3 政策方面
除了在技術上尋求穩定和突破，市場建立完善的體系之外，國家政策的扶持也是推廣農用無人機的必要措施。政府需要繼續加大重視支持力度，主要包括農業補貼政策的傾斜，農機目錄的完善，對無人機生產、服務企業的政策扶持[6]，農業作業低空開放等，保障農用無人機行業的推廣以及智慧農業的建成。
4 結束語
目前，農用無人機在農業信息化，農作物植保，農業精準化等方面有了廣泛的應用及發展前景，正處于行業的上升期。在我國農用無人機也已經有了長足的進步，但在無人機的成本，技術，市場，管理，專業人才等方面還存在不足，制約了農用無人機的推廣和發展。因此，在技術上要進一步提高操作性，降低使用成本，并著眼未來，建立智能網聯的農用無人機技術，實現信息化和精準化農業；市場方面要建立健全市場銷售，服務體系，完善專業人才的培養；國家政策方面要加大重視支持力度促進農用無人機的推廣使用。
參考文獻
[1]張志云，李長賀.無人機技術在現代農業中的應用[J].農業工程，2016，6（4）：23-25.
[2]高新華.無人機在r業精準化方向中的作用[J].資源節約與環保，2015（10）：171.
[3]李勇志，支曉棟，唐海龍，等.無人機遙感技術在農業中的發展與應用[J].安徽農業科學，2015（25）：350-351.
[4]賈鵬宇，馮江，于立寶，等.小型無人機在農情監測中的應用研究[J].農機化研究，2015（4）：261-264.
