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精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在三江平原的應(yīng)用研究與探討
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在三江平原的應(yīng)用研究與探討
梁春英1,王熙1,楊天維2
?。?.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院,密山158308;2.黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院水稻研究所)
摘要:闡述了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的組成及實(shí)施步驟,結(jié)合三江平原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀分析了實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的可行性,提出了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在三江平原的應(yīng)用領(lǐng)域,指出三江平原率先實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)對(duì)于其在墾區(qū)乃至全國(guó)推廣具有借鑒意義。
關(guān)鍵詞:精準(zhǔn)農(nóng)業(yè);三江平原;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
1精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)概述
1.1精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的組成
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)又被稱(chēng)為精細(xì)農(nóng)業(yè)(PrecisionAgriculture)、精確農(nóng)作(PrecisionFarming)?!熬珳?zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)思想是在定位的基礎(chǔ)上,根據(jù)土壤特性和作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要,管理作物每一項(xiàng)生產(chǎn)農(nóng)用物資的投放,**大限度地發(fā)揮產(chǎn)量潛力,做到既滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)需要,又減少浪費(fèi),增加利潤(rùn),同時(shí)避免污染生態(tài)環(huán)境。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)是20世紀(jì)90年代興起的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新技術(shù),其技術(shù)體系是農(nóng)學(xué)、農(nóng)業(yè)工程、電子與信息科技等多種學(xué)科知識(shí)的集成。關(guān)鍵技術(shù)包括全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感技術(shù)(RS)、變量投入技術(shù)(VRT)、耕地產(chǎn)量圖(VM)等。
1.2實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的步驟
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)施可分三步:首先是對(duì)收獲機(jī)械產(chǎn)量計(jì)算、監(jiān)測(cè)及繪制產(chǎn)量圖,通過(guò)產(chǎn)量圖分析小區(qū)產(chǎn)量的差異原因,優(yōu)化作物管理措施;其次是小區(qū)定點(diǎn)取土化驗(yàn)、分析、處理采集的定點(diǎn)數(shù)據(jù),挖掘提高產(chǎn)量的潛力,用高級(jí)軟件處理所獲取的信息,決策出要實(shí)施的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施,作為農(nóng)機(jī)具操作和調(diào)節(jié)的基礎(chǔ);**后用帶有定位系統(tǒng)和自控系統(tǒng)的農(nóng)機(jī)具實(shí)現(xiàn)定位、變量投放物資的自動(dòng)控制操作。
2三江平原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀
三江平原地處黑龍江省東部,土地總面積10.9萬(wàn)km2,占全省總面積的23.9%,耕地366.77萬(wàn)hm2,區(qū)域內(nèi)有4個(gè)農(nóng)墾分局,54個(gè)大中型國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng),人均耕地1.34hm2。三江平原地勢(shì)低平,人均耕地面積大,大型機(jī)械化農(nóng)場(chǎng)相對(duì)集中,農(nóng)業(yè)增產(chǎn)潛力大。制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主要因素有三:一是土壤因素,三江平原耕地多為中低產(chǎn)田,占耕地面積的59.22%。土壤物理性狀不良,多為白漿土,黑土層薄,養(yǎng)分低,不能滿(mǎn)足作物的生長(zhǎng)需求。還有相當(dāng)一部分低洼地,不宜耕種。多年種植,土壤自身肥力下降,長(zhǎng)期施用化肥,土壤中氮、磷、鉀比例失調(diào)。既浪費(fèi)了肥料又不利于作物生長(zhǎng);二是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高投入、低產(chǎn)出,大豆、水稻等農(nóng)作物生產(chǎn)成本越來(lái)越高,且缺少有競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)產(chǎn)品;三是農(nóng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一,長(zhǎng)期以來(lái)形成大田作物為支柱產(chǎn)業(yè),其結(jié)構(gòu)不適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
3三江平原實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的可行性
3.1農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)程度較高
目前三江墾區(qū)農(nóng)業(yè)旱田作物生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化,生產(chǎn)規(guī)模也較大,適于大型機(jī)械作業(yè)。農(nóng)機(jī)動(dòng)力配置除了傳統(tǒng)的中等功率的東方紅—802型及鐵?!?5型拖拉機(jī)外,還先后引進(jìn)、消化了一批具有世界先進(jìn)水平的農(nóng)機(jī)具如NewhollandM—160型拖拉機(jī)、JohnDeere1075型收獲機(jī)等,這些農(nóng)機(jī)具上都可配置GPS系統(tǒng)及產(chǎn)量檢測(cè)系統(tǒng),為精細(xì)農(nóng)業(yè)的實(shí)施提供了強(qiáng)有力的硬件保障。
3.2農(nóng)作物高產(chǎn)栽培規(guī)模經(jīng)營(yíng)
機(jī)械化水平高的農(nóng)場(chǎng),地塊大,采用粗放種植、管理,經(jīng)驗(yàn)播種、施肥,因而增產(chǎn)潛力大,實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的效益也較大。三江平原土地平坦,地廣人稀,長(zhǎng)期采用粗放種植規(guī)模經(jīng)營(yíng),精細(xì)耕作程度低,實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)會(huì)取得很大的效益。大豆“暗壟密”機(jī)械化高產(chǎn)模式、崗平地白漿土井灌區(qū)、自流灌區(qū)水稻機(jī)械化高產(chǎn)綜合栽培模式的形成,培育出適合該地區(qū)生長(zhǎng)的矮稈、抗倒伏的大豆優(yōu)良品種和優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗水稻品種,形成了適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展的、有高產(chǎn)潛力的規(guī)模經(jīng)營(yíng)模式。
3.3科研力量雄厚
三江墾區(qū)以農(nóng)墾總局為后盾,黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)、農(nóng)墾科學(xué)院等科研院所為技術(shù)依托,開(kāi)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用研究,已取得初步成果,為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)施提供了有力的技術(shù)支持和保障。
4精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)在三江平原可應(yīng)用領(lǐng)域
4.1精確灌溉
水田種植面積的擴(kuò)大,使地下水超采嚴(yán)重,已引起地下水位下降,寶泉嶺局水位變幅0.8~3.5m,建三江局水位變幅0.3~5.0m,與此對(duì)應(yīng),黑龍江、烏蘇里江、興凱湖等水域豐富的過(guò)境水量卻未被很好地利用。目前蓄、引、提江河湖水能力僅17.2億m3,占當(dāng)?shù)禺a(chǎn)水量的30.4%,占過(guò)境水量的0.6%??梢?jiàn)水資源的開(kāi)發(fā)利用不合理,推廣精準(zhǔn)灌溉勢(shì)在必行,采用計(jì)算機(jī)控制的節(jié)水灌溉技術(shù),可實(shí)現(xiàn)因時(shí)、因地、因作物用水,使水的消耗量減少到**低程度,并獲得盡可能高的產(chǎn)量。
4.2精確施肥
三江平原土地長(zhǎng)期大量施用化肥,造成土壤中N、P、K比例失調(diào),且投肥量偏大,利用率偏低,肥料投入量的增長(zhǎng)高于產(chǎn)量的增長(zhǎng)率,回報(bào)明顯減小。準(zhǔn)確的優(yōu)化施肥必將獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)可因土、因作物、因時(shí)全面平衡施肥,不但可提高化肥資源利用率,降低生產(chǎn)成本,提高作物產(chǎn)量,還可取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
4.3農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)
農(nóng)作物產(chǎn)量是農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收益的重要標(biāo)志,利用精確農(nóng)業(yè)技術(shù)可確定當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)措施和水平,然后建立方程,優(yōu)化計(jì)算出作物產(chǎn)量,在收獲前準(zhǔn)確地估產(chǎn),有助于制定合理的糧食收購(gòu)及進(jìn)出口價(jià)格政策,利用制定的收獲、儲(chǔ)運(yùn)計(jì)劃等,提高經(jīng)濟(jì)效益。
4.4天氣、災(zāi)情監(jiān)測(cè)與防治
利用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù),繪制氣象衛(wèi)星云圖,預(yù)測(cè)風(fēng)暴、冰雹、暴雨等災(zāi)害性天氣,提早制定預(yù)防措施,把災(zāi)情降到**低程度。三江墾區(qū)地塊較大,局部病蟲(chóng)害可很快傳播到很大面積。利用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)做好病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè),進(jìn)行病蟲(chóng)害的精確防治,得到盡可能大的經(jīng)濟(jì)效益。
5精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在三江平原的應(yīng)用實(shí)踐及展望
目前,我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究和應(yīng)用還處于初級(jí)階段,許多技術(shù)、設(shè)施還不十分成熟,有待于進(jìn)行更深一步的研究與完善。三江平原墾區(qū)有規(guī)模化經(jīng)營(yíng)的大型現(xiàn)代化、機(jī)械化農(nóng)場(chǎng),有土壤資源和生態(tài)環(huán)境變異數(shù)據(jù)的積累,有雄厚的技術(shù)實(shí)力,已經(jīng)具備了向現(xiàn)代化集約農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的條件。實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)勢(shì)在必行。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)主持的農(nóng)業(yè)部精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)課題已經(jīng)全面展開(kāi),并在友誼農(nóng)場(chǎng)五分場(chǎng)建立了示范試驗(yàn)基地,先后引進(jìn)了美國(guó)全套凱斯精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)設(shè)備,包括CASE2366IH谷物收獲機(jī)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、保護(hù)性耕作設(shè)備(四獨(dú)立式375馬力拖拉機(jī)、730B復(fù)式耕作設(shè)備和TMII型耕耘機(jī))、變量播種施肥機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)等,并建立了GPS差分基準(zhǔn)站,初步完成了產(chǎn)量圖的繪制、土壤取樣化驗(yàn)分析、變量播種、變量施肥等系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研究工作,為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的推廣實(shí)施打下了基礎(chǔ)。
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)在三江平原率先實(shí)施,將為其在黑龍江墾區(qū)乃至全國(guó)推廣起到典范作用,提供詳實(shí)的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)。實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)對(duì)墾區(qū)農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。
作者簡(jiǎn)介:梁春英(1971-),女,山東商河人,黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)講師,碩士,從事自動(dòng)控制方面的科研工作。
發(fā)表于 @ 2008年06月29日 10:44:00 |點(diǎn)擊數(shù)()