摘要：智能化精準農業裝備是精準農業技術體系的重要組成部分，智能化精準農業裝備的研究與發展是精準農業能否得到廣泛實踐的關鍵。本文對精準農業裝備在國內外的發展狀況進行了描述，針對目前我國精準農業裝備發展存在的問題，提出了應對措施，作出了展望和總結。

　　關鍵詞：智能化精準農業裝備；精準農業技術；發展

　　引言

　　智能化精準農業裝備[1]是當今世界農業裝備發展的新潮流，是近幾年來國際上農業科學研究的熱點，是由信息技術支持并定位、定時、定量實施整套現代化農事操作與管理的技術。一方面查清田塊內部的土壤性狀與生產力空間變異，另一方面優化使用農業投入（如化肥、農藥、水、種子和其他方面的投入）以獲取最高產量和最大經濟效益，同時減少化學物質使用，保護農業生態環境，保護土地等自然環境。另外，還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。

　　1國內外智能化精準農業裝備的發展現狀

　　1.1國外研究現狀

　　20世紀80年代初，美國提出精準農業的概念和設想，并在1992年4月召開第一次精準農業學術研討會，此后精準農業裝備進入生產實際應用，但還沒有形成系統。1998年，Wiebold等人對是否要依據生產信息來決定抑制精準農業進行了討論。在美國等發達的大規模經營和機械化操作條件下，精準農業在適合規模化經營的地區發展起來，取得了很好的經濟效益。此外，以色列、荷蘭、日本和韓國等也針對各國的農業特點，加快了對精準農業的研究工作。目前，發達精準作業技術裝備已趨于成熟，各種電子監視、控制裝置已應用于復雜的農業裝備上，變量播種機、變量施肥機、變量施藥機、變量施水機、聯合收割機等高度智能化農業機械已逐步進入國際市場。歐美發達精準農業裝備技術的應用，全面帶動了其現代農業高技術的發展，在美國等發達，精準農業裝備已經形成一種高技術與現代農業生產相結合的產業，已被廣泛承認是可持續發展農業的重要途徑。

　　1.2國內研究現狀

　　隨著國外智能化農業裝備的突飛猛進，國內1994年有專家提出精準農業裝備的研究應用，此后分析與討論了精準農業和信息農業在國外的應用現狀和發展趨勢以及在的應用前景，啟動了關于智能化精準農業裝備的研究。將它納入863計劃及引進國際先進農業科學技術（948）項目“精準農業技術體系研究”中，在新疆和北京建立了用全球定位系統和遙感控制農業機械操作的試驗地。2000年10月，投資4000萬元建設北京小湯山精細農業示范園。為探索適合國情的精準農業發展模式及技術，引進、消化和吸收國際上精準農業裝備的技術，不少地區已針對“精準”差距來調整和改進實施精準農業所需要的輔助條件。

　　2我國精準農業發展的應對對策

　　2.1加快研制現場總線技術在現代化農業機械控制系統中的應用[3]

　　近十年迅速發展起來的現場總線（fieldbus）技術，實現了控制系統分散化、網絡化、智能化。由于它為惡劣工作環境而設計，保證了系統運行的高可靠性和實時性，已為現代農業控制系統的最佳選擇。

　　在精準農業體系下，傳統農業機械依靠模擬儀表和簡單機、電、液系統的測控方式已不能滿足要求，需要使用更多的電子監控單元ECU，對農機作業過程進行在線測量和有效控制，例如發動機性能在線檢測、在線智能測產、變速器控制、變量播種、變量施肥等。現場總線可以將各個ECU通過網絡互連方式連接起來，在ECU之間傳遞命令和數據信息，實現整個農業機械系統的集中監視和分布控制。CAN作為一種較成熟的現場總線技術，已在小型移動設備系統和工業控制等領域中得到了廣泛使用。為了實現農業機械控制器之間的信息共享，國外出現了多種基于CAN協議的通信標準，如德國的DIN9684和美國的SAEJ1939，以及近幾年來在此基礎上發展起來的ISO11783，它的制定給農業機械系統的發展帶來了深遠的影響。

　　按照ISO11783標準，農業總線控制系統主要由虛擬終端VT、主控制器TC、多個ECU以及底層的傳感器與驅動、動作執行部件組成。VT包括顯示和控制輸入單元，實現人機交互；總線網絡上的ECU與底層傳感器、運動系統組合后，可以單獨完成某項任務；TC是系統的總協調單元，處理來自VT和底層ECU上的主要數據和命令。所以，引入CAN總線技術后，可對農業機械控制系統進行模塊化設計，并根據系統功能要求，對功能子模塊進行動態配置。

　　2.2建立現代農業信息服務平臺

　　目前我國農業生產經營脫節，農作物生產、供應、加工銷售不能形成有機整體，各環節盲目發展，最終導致農產品國際競爭力降低。因此，必須建立包含農作物品種、栽培技術、病蟲害防治技術以及農業科研成果、新材料的農業綜合信息網絡系統，實現農業資源的系統化、社會化、產業化。

　　3我國精準農業的發展前景

　　我國高耗能工業產品投入維持產出的傳統農業雖大幅度提高了農業生產率，但受條件和環境的制約，在某種意義或某些不足的方面，現代農業裝備顯然會逐漸被精準農業裝備這一新型產業模式所取代。精準農業的發展需要配套的精準農業裝備，精準農業裝備是農業信息技術和現代農業機械制造技術的高度融合，是在發達國家大規模經營和機械化操作條件下形成的新的技術體系。而我國農村自然條件差異大，現階段經濟發展水平低，勞動力資源豐富但素質較低，經營單位小而分散，機械化水平低。因此，精準農業裝備可能僅適用于我國規模化經營的大型農場或較發達的地區，而已家庭聯產承包責任制為主的經濟形式的分散經營的大部分農村則難以使用。但是，精準農業裝備發展的基礎的技術路線和原則是在充分了解土地資源和作物群體變異情況的條件下，因地制宜的根據田間每一操作單元的具體情況，精細準確的調整各項管理措施和各項物資投入的量，獲取最大的經濟效益。

　　4結論

　　保障糧食安全和提高農業綜合生產能力迫切需要突破產業發展的技術“瓶頸”，人口增長、資源約束、人民生活質量提高也對農業生產能力提出了更高的要求。要確保農產品的有效供給、提高品質和質量、保障農產品質量安全，必須依靠科技創新，大力發展現代農業。2007年一號文件“關于積極發展現代農業扎實推進社會主義新農村建設的若干意見”指出，要用現代物資條件裝備農業，用現代經營形式推進農業，用現代產業體系提升農業，用培養新型農民發展農業，提高農業機械化和信息化水平，提高土地產出率、資源利用率和農業勞動生產力，提高農民素質、效益和競爭力。農業部“農業科技發展規劃2006-2020”中提出，要在糧食主產區，針對水稻、玉米、小麥、大豆等不同作物和區域自然特點，將精細整地技術、經量選播技術、精確施肥技術、精準施藥技術、精量調水技術等進行組裝集成，構建五大作物精準農業技術示范體系，充分反映了農業行業部門對精準農業技術的要求。

　　智能化精準農業裝備是精準農業技術體系的重要組成部分，智能化精準農業裝備的研究與發展是精準農業能否得到廣泛實踐的關鍵。研究支持精準農業、適于不同作物種植特點和更為精確的智能化精準農業裝備是未來農業機械發展的重要方向。

　　參考文獻：

　　[1]李莉.南方農機[Z].2009，1.[2]靳雙珍，等.我國發展精準農業的必要性與應用前景[J].浙江農業學報，2010，2.

　　[3]周國祥，等.基于現場總線技術的農業機械控制系統研究[J].農業機械學報，2005，8.

　　[4]趙春江.對我國未來精準農業發展的思考[J].農業信息網絡，2010，4.

　　寧建，孫宜田，劉青，馬天石，劉輝，魏志明