精准农业前景精选(九篇)

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第1篇：精准农业前景范文

1.1农民对农业的目标要求和限制性因素

农业技术的使用可以被看作是农民为实现农作物高产的目标。农民有很多目标：例如风险管理，生活质量，环境管理等等。但是作为依赖农业来增加收入的农民来说，主要的目标就是能使他们的生活得以保障。为了进行农业生产，农民受限于必备生产要素，例如土地，劳动力，机械设备和管理经验。要想获得盈利，就需要使这些资源达到最佳的优化配置，用最少的投入获得最大的回报。盈利性农业的一个相关原则就是平衡投入和使用，因此，对投入的再分配使用可以提高产量，降低消耗。这一原则是指在土地价格相对过高的国家，农民在最佳时间通过使用机械设备来种植农作物，从而达到土地的最大使用程度。相反，在资金相对缺乏的国家，农民可以通过延长种植时间来节约使用机械设备的费用，即便亩产量会有所下降。这一原则也揭示了精准农业这一新技术得到了相对的发展和普及。两个原因推动了精准农业技术的普及。第一，它们提高了机械化农业中投产量的效能，这一技术很有可能在投产使用效率相对高的地区得到最快发展。第二，因为这一技术要求充足的资金来实现人类的自动化进程，因此这一技术更容易在相对于劳动力资金更加充足的地区得以最快发展。

1.2大型机械设备在精准农业中的使用

精准农业技术对设备的要求越来越趋向于“大型化”。也就是说这一技术的使用要求是一个整体，不是个体。这一整体可以使一个系统，不仅包括设备本身，还有特定的投产，服务和技术来提高效率。例如，产量映像不仅需要产量监测和GPS定位系统这些硬件设施，还需要映像软件包括计算机和操控硬件和软件的技术来绘图解释产量。即便是已经决定采用精准农业技术，普及时间也会因为机器的更新周期而有所延误，比如GPS定位系统，传感器和其他电子设备的安装。一些发明家翻新了现有的机械设备，但是一些农民却不愿意接受这种做法。电子应用技术的缺乏，高额的安装服务费和标准化的缺失都会降低成本效率和设备改型。

2精准农业技术的发展前景

2.1发展前景

精准农业技术的基本模型很有可能在将来有很好的发展前景，这一技术的普及应用会在土地资源丰富，有可用的人力资源和金融资本以及劳动力使用和可变投入已经有效发展的地区得到快速的发展。这些地区包括美国，加拿大，澳大利亚，阿根廷和巴西的部分地区。在人口压力较大，土地资源相对较少，但是有丰富的人力资源和资本的地区(例如西欧)，精准农业技术的应用会发展的相对缓慢。尽管目前为止已有一些国家已经有相关的政策规定介入到精准农业，但是如果从精准农业中得到的环境效益能够以文件的形式下发，就会使改变空间格局的普及应用率有所改变成为可能。

对于时间上这一技术的普及还是会有所不平衡，因为大多数的精准农业技术都依赖于高昂的机械设备。如果农作物价格有所提高，那么精准农业技术的普及采用率也会相应的有所提高，否则不均衡现象还是会继续存在。

2.2中国特色的精准化农业

我国精准农业的思想已经为科技界和社会广为接受，并在实践上有一些应用。如1992年北京顺义区在1.5万公顷的范围内用GPS导航开展了防治蚜虫的试验示范。在遥感应用方面，我国已成为遥感大国，在农业监测、作物估产、资源规划等方面已有广泛的应用。在地理信息系统方面，应用更加广泛，1997年辽宁省用“万维网地理信息系统（GIS）”进行下辽河平原农业生态管理的应用研究，北京密云县完成以GIS技术建立的县级农业资源管理信息系统。在智能技术方面，国家863计划在全国20个省市开展了“智能化农业信息技术应用示范工程”。这些技术的广泛应用，为我国今后精准农业的发展奠定了一定的技术基础，但这些研究与应用大部分局限于GIS、GPS、RS、ES、MS单项技术领域与农业领域的结合，没有形成精准农业完整的技术体系。

第2篇：精准农业前景范文

——信息技术改造传统农业

利用先进的信息采集系统将一片土地的土壤类型、肥力等土壤信息，降雨、日照等气象信息，以及农业生产动态等信息收集起来，利用信息分析系统将这些信息进行综合分析处理，决定耕作的种类、方式，在生产过程中使用具有变量施肥、喷药功能的农用机械根据不同地块的情况进行精耕细作，从而有效提高产出、节约投入、减少环境污染———在位于北京市海淀区的国家农业信息化工程技术研究中心，中心精准农业工程技术部主任孟志军为记者描绘了这样一幅与传统农业截然不同的图景，这就是精准农业。

随着信息时代的来临，信息技术的飞速发展改变了人类的生活，这一技术在农业上的应用改变了几千年来传统农业的生产方式，翻开了农业发展的崭新一页。基于“3s”技术即遥感技术（rs）、地理信息系统（gis）、全球定位系统（gps）在农业中的应用，20世纪90年代中期以来，精准农业在美国、日本等发达国家中的实验研究与实践有了快速的发展，被誉为“信息时代作物生产管理技术思想的革命”。

承担这一项目的是一支年轻的队伍，平均年龄33岁，70%具有博士学位，多是有着农学与计算机专业背景的复合型人才，短短的五年时间，项目的研发已经有了实质性进展，他们开发出了收集信息的农田地理信息系统、分析信息的变量农业处方图系统、能进行全自动化操作的变量施肥机、变量喷药机等，目前他们正在打造一个更大的具有综合分析功能的平台系统。

——打造“数字农业”技术体系

事实上，精准农业也好、专家系统也好，还有设施农业、虚拟农业等等，这些基于现代信息技术的农业技术系统，都有一个共同的名字———“数字农业”。

“数字农业”是利用信息技术全面促进农业、农村可持续发展，建设现代化农业重要的科学支撑技术。“数字农业”的内容主要包括农业要素、农业过程及农业管理的数字信息化。

“数字农业”是农业信息化的核心，也是农业信息化的具体表现形式。

“数字农业”正在使人们对科学利用农业资源潜力的认识和作物生产管理观念产生深刻的变革，促进农业科技界突破传统的以单学科研究为主的工作方式，通过多学科的融合和协调，将多种科技成果组装集成，直接为农业生产的持续发展服务。

——以国产化与社会化为目标

“数字农业”是一个具有挑战性的国家目标。几乎所有现存的技术基础，目前都还不足以支撑这样一个战略目标的实现。“数字农业”在国内的发展，一方面是将其作为开展农业高新技术研究的重要方向，另一方面是通过“数字农业”技术体系的研究，从中分解出一系列适用新技术，进行国产化和社会化推广。

作为“数字农业”的核心之一，精准农业的发展正面临着令人振奋的前景。从精准农业示范基地的实施情况看，这一技术可以广泛应用于小麦、玉米等大田作物，对品质要求高的经济作物如烟叶、茶叶等效果也非常明显，可以有效提高产出率，节约肥料使用率，提高产品质量。

然而同所有引进的技术一样，精准农业面临成本过高以及如何本土化的问题，目前基地使用的全球定位系统和联合收割机等设备都由国外进口，价格高达100多万元人民币，只有实现国产化，其成本才能大幅降低，所以，今后精准农业要在关键技术上进行自主知识产权的研发和储备，建立完全的国产化的精准农业信息采集、分析以及应用体系。

孟志军介绍说，目前中心正在与黑龙江农垦总局、上海郊区的现代农业园区合作进行国产化试验，以目前研发的情况看，精准农业技术的国产化在3、5年之内就可以达到。这意味着被普遍质疑的实施精准农业成本过高的问题会得以解决，进行社会化生产成为可能。

第3篇：精准农业前景范文

[关键词]无人机 植保 实现方法 制约因素 市场前景

中图分类号：P231.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）17-0305-01

1.背景分析

当今世界正在进行着绿色农业、有机农业、精准农业的技术革命，还将实施更先进的数字农业。我国丘陵山区占土地总面积的很大一部分，是水稻、油菜等主要农作物的主产区，但是在丘陵地区采取普通的地面装备难度较大，再加上这些地区的特殊条件和地形也不适合地面装备作业。所以我国要想在这些丘陵山区实现植保机械化必须结合现代化的无人驾空中作业技术。农林业病虫害的发生对我国的主要粮食作物产量造成了不可估计的损失，严重制约着我国粮食的安全生产发展。由于农作物株高和密度的限制，机械很难进入地块喷洒农药，即使选用先进的农药喷洒机械也会对农作物造成一定面积的损伤，影响产量，而人工操作则会出现效率低，作业质量差等问题的出现，因此，智能全自动无人机植保的应用正被迫切需求。

2.发展现状

在国外，无人机喷洒技术的发展已经比较成熟，尤其在美国、俄罗斯、澳大利亚、加拿大、巴西、日本等国家该技术已经特别发达，并且普遍应用。在国内，精准农业无人机正在逐渐兴起，但仍处于起步阶段，应用水平和国外相比也还有较大差距。在当前我国农业生产过程中，农作物保护仍以人工加手动、电动喷雾机这样的半机械化装备为主，无人机植保在我国占比1.67%，远远低于日本和美国的50%以上的水平。中国作为农业大国，18亿亩基本农田，每年需要大量的农业植保作业，我国目前的人工喷洒方式每年导致的农药中毒人数有10万之众，致死率约20%，农药残留和污染造成的病死人数更为惊人，因此全自动无人机植保系统发展前景十分可观（图1）。

3.智能全自动无人机植保应用的科学性与先进性

首先使用Pix4DMapper对航飞的农田影像进行处理生成正射影像，接着使用开源的飞控无人机系统在考虑地形条件的影响下，规划无人机飞行路径，实现使用大型植保机对农田按照飞行路径进行农药喷洒。“智能全自动无人机植保系统”通过使用无人机厘米级精确定位、自动飞行、起降等技术，能够实现全自动喷洒农药。作业时能够变“三人操作一台飞机”为“一人操作三台飞机”，同时摆脱了飞手对植保发展的制约，还能实现夜间作业，在普通植保机的基础上大大节省了人力，提高了效率，可以由目前的300（亩/天）提高到800-900（亩/天）（图2）。

4.制约因素

其一价格高，无人机性能需要长期维护保养，保证无人机的性能才能保证作业时的精度效果，无人机后续的维护程度也相对复杂，需要有操作经验的飞手来做处理，无人机目前的应用较少，专业人才也相对较少。其二无人机本身续航时间短，需要准备多组后备电池更换，影响作业效率。其三，植保无人机企业大都规模较小，具备独立的、完善的研发、生产和服务能力的企业更少，国家相关扶持政策不完善，在一定程度上都阻碍了植保无人机产业的快速发展。

5.市场前景（图2）

随着家庭农场、合作社、服务组织、新型经营主体数量快速增长，以及农业产业化、规模化对植保机械的迫切需要，为农用无人机作业的发展提供了充足的有利条件。据专家预测，截至2020年末中国植保无人机的需求量是10万架，无人机植保从业人员需求是40万人，无人机植保作业是一个大有可为的新兴农机行业，助推我们加速实现农业现代化。据当前数据统计，我国平均每50，000农民才拥有1架无人机，每1，430，000亩次的防治里才有一架无人机可以看出植保无人机在我国的使用和普及程度远远不够，我们的市场前景还很广阔，植保机还可以更大地分割市场这块大蛋糕。

参考文献

第4篇：精准农业前景范文

关键词：农业机械；现代农业建设；作用

1农业机械具有提升农业生产效率的作用

生产效率的提升是农业机械对生产力提高的主要保证，农业机械应用于传统农业后农业生产效率会大幅提升，进而增加了在单位时间内和单位资源内的整体农业商品产出率，满足了社会对农业产品的需求。农业机械生产效率的提升在客观上促进了农业社会的专业化发展，并实现了促进农村社会加速分化的目的，市场经济对自然经济的冲击在这2项趋势的作用下被不断加深。同时农业社会和农业生产结构获得合理分解，并综合提升了整个社会劳动效率、生产效率[1]。

2农业机械有提升农业资源利用率的作用

单位土地资源的产量在使用农业机械的条件下能够获得有效提升，并促进各种资源利用效率的提升，实现农业深层次发展的目的。特殊农业生产的需求可以通过农业机械的较大功率、较大速度、负责组合的综合作用得以实现，这不仅能够有效的把握农业生产时机，还能形成对各种自然风险影响农业生产的防范，最终实现农业生产成本的有效控制。人畜所不能实现的种子精选、农药化肥喷洒、微灌滴灌、深耕除草等一系列农业耕作，都可以利用更为准确、定位的农业机械操作实现。农业机械的使用实现了在相同资源和时间范围内农业生产产出的大幅提升，在这个过程中农业的集约化发展不断深化，广大农村更加认可农业机械的应用[2]。

3农业机械可促进非农业和农业协调发展

非农业的现代化和信息化以农业的有效发展为基础，同时社会的工业化发展以农业机械的广泛应用为前提。当前农业与非农业协调发展需要农业机械的运用，相关产业生产、加工、装配是农业机械生活的必要流程，其他非农业产生的发展需要农业进步的推动。与此同时农业的支撑也是其他产业进步的必要条件，整个农业效率和价值在大量使用农业机械的基础上才能够获得发挥，进而为其他产业提供更加稳固的基础。通过以上内容可知，农业与非农业相互协调实现了农业机械的使用、生产、更新，只有实现农业机械的快速发展，才能够重新平衡非农业发展和农业发展，进而为各个产业的有序发展提供保障[4]。

4使用农业机械能够促进新技术革命

材料科学和其他技术的快速发展是农业机械的动力、传统等系统发展的必要前提，同时其他技术和科学的突破也是农业机械其他系统发展的重要基础，农业机械只有在相关科技不断进步的条件下才能实现不断发展。精准农业技术理念在上世纪美国被提出，通过更为全面的协调控制和机电一体化技术实现农业机械对农业经济化作业的支撑是其主要的目的。先进的农业机械在精准农业的概念影响下应运而生，而各类科学和技术的发展仍是支撑先进农业机械产生、发展的主要动力，农业机械的实际需要通过技术现实性和应用性的转化获得满足[4]。例如精准农业以机电为载体的机械电子与农艺的相互深入渗透为基础，其主要技术包括生物动态监控技术、精准种子技术、精准土壤测试技术、精准平衡施肥技术、精准收获技术、精准灌溉技术、精准播种技术等，并按照植物不同生长期的实际需要和自然资源实际情况开展相应的收获、灌溉、施肥、播种、耕作等农业活动。以高新技术投入和科学管理换取对自然资源的最大节约和利用是精准农业的最大特点，进而促进农业向着环保、优质、高效、低耗的方向发展。

5使用农业机械能够保障粮食安全

作为农业大国我国在农业发展上不断加大投入，但是由于我国自然灾害多发，农业活动经常受到台风、洪灾、冰雹的侵袭，使得农业生产和农民生活受到较大影响。农业机械化对于自然灾害和突发事件影响农业生产具有良好的抵抗作用，通过有效应对人畜所不能抗拒的自然灾害为农业生产和人们群众生命财产安全提供有效保证。例如当洪灾或者旱灾发生时，可在抗灾救灾中组织农民使用农业机械，及早有效采取灌溉农田、抗旱、抽水排涝等措施处置灾情。当前农业部门在应当对农业生产危机、保障农业生产安全、提升农业生产能力方面已经广泛应用农业机械。尤其是近些年来我国自然灾害多发，例如华北地区2009年发展旱灾时，正是大型农业机械的使用有效的缓解了旱情。本文从保障粮食安全等5个方面探讨了现代农业建设中农业机械使用的作用，以求为推动农业机械在农业生产中的充分运用贡献绵力。但是本文仍存在一定局限，希望行业人员能够加强重视，采取有效措施促进现代农业建设中农业机械的科学广泛运用。

参考文献

第5篇：精准农业前景范文

关键词：精准农业；研究进展；发展方向

中图分类号：S-0文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）09-0118-04

我国农业资源约束日益突出，农业生态环境退化加剧，化肥占农业生产成本25%以上，但利用率仅为30%～35%，远低于发达国家的50%～60%，不仅造成了经济上的巨大损失，更带来了严重的地下水污染和生态环境破坏。国内外研究表明，精准变量施肥可使多种作物平均增产8.2%～19.8%，降低总成本约15%，化肥施用量减少约20%～40%，土壤理化性质得到改善。因此，解决上述问题的最佳途径是大范围地推广应用按需变量施肥的精准农业和测土配方施肥技术。

1 精准农业及其在我国的实践与发展

精准农业[1～5]又称精细农业，它以信息技术为基础，根据田间每一操作单元的具体条件，定位、定时、定量地调整土壤和作物的各项管理措施，最大限度地优化各项农业投入的量、质和时机，以期获得最高产量和最大经济效益，同时兼顾农业生态环境，保护土地等农业自然资源。

精准农业技术是基于信息技术、生物技术和工程装备技术等一系列科学技术成果上发展起来的一种新型农业生产技术，由全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、网络化管理系统和培训系统等组成。其核心技术是“3S”（即RS、GIS、GPS）技术[6，7]及计算机自动控制技术。

遥感（RS）技术[8]的主要作用是农作物种植面积检测及产量估算、作物生长环境信息检测（包括土壤水分分布检测、水分亏缺检测、作物养分检测和病虫害检测）、灾害损失评估。地理信息系统（GIS）[9]是精细农业技术的核心。应用该系统可以将土地边界、土壤类型、地形地貌、灌溉系统、历年土壤测试结果、化肥和农药使用情况、历年产量等各种专题要素地图组合在一起，为农田管理提供数据查询和分析，绘制产量分布图，指导生产。应用全球定位系统（GPS）可以精确定位水、肥、土等作物生长环境和病、虫、草害的空间分布，辅助农业生产中的播种、灌溉、施肥、病虫害防治工作。另外，农机具上安装GPS系统还可以进行田间导航，实现变量作业。

我国在1994年就有学者进行精细农业的研究。国家“十五”科技战略重点将发展精准农业技术、提高农业生产水平作为重中之重，并首次在“863”计划中支持研究机构进行精准农业技术自主创新。目前一些地区已经将精细农业引入生产实践中，在北京、上海、黑龙江以及新疆一些地区建立起一批精细农业示范基地，并取得了可观的经济效益。

2 国内精准农业技术研究现状

从技术角度来看，完整的精细农业技术由土壤及作物信息获取、决策支持、处方生成、精准变量投入四个环节组成（图1）。信息获取技术、信息处理与分析技术、田间实施技术是精准农业不可或缺的组成部分，三者有机集成才能实现精准农业的目标。

图1 精准农业（PA/PF）技术组成

2.1 土壤及作物信息获取[10，11]

由全球卫星定位系统（GPS）获得的定位信息、遥感系统（RS）获得的遥感信息和基础、动态信息构成了农业生物环境监测数据信息。

2.1.1 土壤环境信息的获取 （1）土壤养分信息的获取：土壤养分的快速测量一直是精准农业信息采集的难题。目前主要的测量仪器一是基于光电分色等传统养分速测技术的土壤养分速测仪，其稳定性、操作性和测量精度虽然尚待改进，但对农田主要肥力因素的快速测量具有实用价值。如河南农业大学开发的YN型便携式土壤养分速测仪[12]，相对误差为5%～10%，尽管每个项目测试所需时间仍在40～50 min，但较传统的实验室化学仪器分析在速度上提高了20倍。二是基于近红外（NIR）多光分析技术、极化偏振激光技术、离子选择场效应晶体管（ISFET）集成元件[13，14]的土壤营养元素快速测量仪器，相关研究己取得初步进展，有的已装置在移动作业机上支持快速信息采集。

（2）土壤水分信息的获取：土壤水分的测量是精细农业实施节水灌溉的基础。目前常用的水分测量方法有基于时域反射仪（TDR）原理的测量方法、基于中子法技术的测量方法、基于土壤水分张力的测量方法和基于电磁波原理的测量方法[15]。

（3）土壤电导率信息的获取：土壤电导率能不同程度地反映土壤中的盐分、水分、有机质含量、土壤质地结构和孔隙率等参数的大小[16，17]。有效获取土壤电导率值对于确定各种田间参数时空分布的差异具有重要意义。快速测量土壤电导率的方法有电流-电压四端法和基于电磁感应原理的测量方法。

（4）土壤pH值的获取：目前适合精细农业要求的pH值检测仪器主要有光纤pH值传感器和pH-ISFET电极[18～21]。光纤pH值传感器虽然易受环境干扰，但在精度和响应时间上基本能满足田间实时快速采集的需要。基于pH-ISFET电极的测量方法具有良好的精度和较短的响应时间，但易受温度影响，需要温度补偿，且电极的寿命较短。

（5）土壤耕作层深度和耕作阻力：圆锥指数CI（Cone Index）可以综合反映土壤机械物理性质，表征土壤耕作层深度和耕作阻力[22]。圆锥指数CI是用圆锥贯入仪（简称圆锥仪）来测定的。圆锥仪的研制工作不断发展，从手动贯入到机动贯入，从目测读数到电测记录，出现了多种多样的圆锥仪。

2.1.2 作物生长信息的获取 作物生长信息包括作物冠层生化参数（叶绿素含量、作物水分胁迫和营养缺素胁迫）、植物物理参数（如根茎原位形态、叶片面积指数）等。作物长势信息是调控作物生长、进行作物营养缺素诊断、分析和预测作物产量的重要基础和根据。主要方法有三种：一是从宏观角度利用RS遥感的多时相影像信息研究植被生长发育的节律特征[23]。二是在区域或田块的尺度上，近距离直接观测分析作物的长势信息。三是基于地物光谱特征间接测定作物养分和生化参数。

2.1.3 病虫草害信息的采集 病虫害和杂草是限制农作物产量和品质提高的重要因素，及时、准确、有效检测病虫害的发生时间、发生程度是采取治理措施的基础。目前，病虫草害信息的自动快速采集主要是基于计算机图像处理和模式识别技术，以研究植株的根、茎、冠层（叶、花、果实）等的形态特征作为诊断判读的目标。主要分析方法有光谱特征分析法、纹理特征分析法、形状特征分析法等[24～29]。

2.1.4 作物产量信息的获取 获取作物产量信息是实现作物生产过程中变量管理的重要依据。国际上已商品化的谷物联合收割机产量监视系统主要有美国CASE IH公司的AFS（advanced farming system ）系统、英国AGCO公司的FieldStar系统、美国John-Deree公司的Greenstar系统、美国AgLeader公司PF（precision farming）系统及英国RDS公司的产量监测系统等[30]。这些系统具有功能较强的GIS综合功能，能自动完成产量监测和生成产量分布图。我国谷物产量测产系统的研究起步较晚，目前尚在研制中。

2.2 决策支持与处方生成

分析决策系统[31]主要包括地理信息系统（GIS）、作物生产函数或生长模型和决策系统三部分，决定变量施肥效果[14]。

地理信息系统（GIS）用于描述农田属性的空间差异和建立土壤数据、自然条件、作物苗情等空间信息数据库，进行空间属性数据的地理统计。它主要应用于离线的处方控制方式中，而在实时控制模式中没有使用的必要。

作物生产函数或生长模型是生物技术在农业实际生产中的应用。它将作物、气象和土壤等作为一个整体进行考虑，应用系统分析的原理和方法，综合农学领域内多个学科的理论和研究成果，对作物的生长发育与土壤环境的关系加以理论概括和数量分析，并建立起相应的数学模型。该模型描述了作物的生长过程及养分需求，是变量施肥决策的根本依据。

决策系统根据农业专家长期积累的经验和知识或GIS与作物生长模型的组合分析计算[11]，这些存储在GIS系统中的数据信息经由作物生产管理辅助决策支持系统，最终生成具有针对性的优化了的投入决策及对策图，即进行时、空、量、质全方位的田间管理实施处方图，得到施肥的处方图（离线形式）或具体的施肥量（在线形式），并将其存入存储卡或者数据库中，供施肥作业使用。

2.3 变量投入技术

由配套农业设施设备（ICS农机装备和VRT变量投入设备）组成调控实施系统，经全球卫星定位系统GPS定位，在田间管理处方图的指导下实施精细控制，田间实施的关键技术是现代工程装备技术，是“硬件”，其核心技术是“机电一体化”。田间实施技术应用于农作物播种、施肥、化学农药喷洒、精准灌溉和联合收割机计产收获等各个环节中。

3 国内精准农业发展对策

3.1 宣传普及，提升对精准农业的认识

精准农业技术本身能带来可观的经济效益和社会生态效益，同时对提高农民收入、减少农民劳动强度、改善环境质量等有非常重要的作用。

精准农业技术的推广应用涉及精准农业技术本身的发展、农业机械化水平、农业技术培训、农民承担生产风险的能力等，其中农业技术培训是推广应用过程中的关键。由于农民获得信息的渠道有限，只有通过农业技术培训，农民才能认识到精准农业技术的优点并在技术培训过程中掌握这项技术，精准农业技术才能在生产实践中大范围地推广应用。

3.2 完善精准农业的配套技术

通过测土配方和相应的变量施肥技术，改变农民传统施肥观念，根据土地的肥力现状按需变量配合施用肥料，提高肥料利用率，减少面源污染，增产增收。

做好精准农业资料收集和信息标准化工作，应用3S技术建立农作物品种、栽培技术、病虫害防治等技术信息网络以及农业科研成果、新材料等科研信息网络，实现农业资源的社会化、产业化。

3.3 选准适合国情的精准农业项目

我国大部分地区尤其是较落后地区的农村承包地普遍处于碎片化状态，难以支撑起发展精准农业的要求，必须通过土地流转达到规模经营的效果。

另一方面，随着农村市场化和产业结构的调整，在垦区农场（如黑龙江大型农场、新疆建设兵团）和大面积作物生产平原区建立“精确施肥”技术示范工程，或联合一些高效益企业（烟草企业、中药材企业等）带动“精确施肥”的发展是结合中国国情发展精确施肥的有效途径。

4 结束语

精准农业的发展在我国尚处于起步阶段，面临诸多问题与困难。而且我国土地相对分散，技术落后，环保意识不强，在相当长的时期内仍然是小农经济占主导成分。因此建立一个集资源化、信息化、知识化、生态化于一体的全方位生态系统，走具有中国特色的精准农业发展之路，是我国农业发展的必然。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》中明确把农业精准作业与信息化作为农业领域科技发展的优先主题，精准农业对提高我国农业现代科技水平具有重要作用，具有广阔的发展前景。

参 考 文 献：

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第6篇：精准农业前景范文

5月22日～23日，由河南省现代农业研究会主办的全省养殖业创业创新现场经验交流会在河南省汝州市召开。河南省原副省长、河南省现代农业研究会会长刘新民，副会长张同立、梁铁虎、井剑国、张立秀等领导出席。河南省内知名养殖企业的百余位代表参加了会议。

22日下午，参会嘉宾对汝州市汇捷生态养殖集团等多家知名养殖企业和重点项目进行了参观考察。大家一致认为，近年来汝州市高度重视、大力支持畜牧业转型升级的举措非常成功，汝州市的畜牧产业、畜产品产量增长和综合生产能力都有较大提升。

汝州市委书记高建军在参观过程中向嘉宾介绍说，汝州市近年来积极推进农业供给侧结构性改革，增加农民收入，提升农业供给质量，强化改革，创新体制机制，重点发展现代农业，促进一、二、三产业融合，在省直管县中脱颖而出，先后成功创建全国电子商务进农村综合示范市、全国第一批结合新型城镇化开展支持返乡创业试点市、全国农村产业融合发展试点示范市等多项国家级、省级试点市和示范市。

汇捷生态养殖集团是汝州优秀企业的代表，其董事L张慧英向嘉宾详细介绍了企业把握新形势、完善新机制，在创业创新中快速发展的成功经验。“多年来，汇捷集团以生产高品质、安全放心的猪肉产品为己任，坚持走规模化、标准化、规范化发展之路，始终如一重视生产管理，致力于创新发展。”张慧英说，他们始终保持清醒头脑，坚持行稳致远的发展思路，在推动企业提质增效、转型升级和持续健康发展上狠下功夫，总结出了着力建设职业化团队、着力创新管理机制、着力扩大发展经营格局和着力发挥龙头企业服务社会与产业化集群带动功能的企业发展创业创新理念。

在5月23日上午举行的河南省养殖业创业创新现场经验交流会上，参会代表就各自企业的发展模式、经营特色、三产融合和创业创新等方面作了含金量很高的交流发言。

正大集团创建于20世纪20年代，目前已形成了由种子改良、规模种植业、现代饲料业、标准化养殖业、现代化食品加工、现代食品销售等组成的完整现代农牧产业链。正大集团河南分公司总经理助理张献忠在会上介绍了正大集团从农田到餐桌的全产业链模式。“目前，正大集团洛阳100万头生猪全产业链项目，涵盖种植、饲料、养殖、食品加工、连锁专卖整个产业链环节，实现了‘从农田到餐桌’的全链条经营。”张献忠说，正大集团从产业链源头开始探索，把控产业链的各个重要环节，从而确保了对正大食品生产全过程的有效控制，最终实现了正大食品产品的安全和全程可追溯。

近年来，永达集团一直致力于产业扶贫事业，并成功探索出创业脱贫、就业脱贫和养殖公司带贫的有效途径。永达集团副董事长王光灿对于该企业“6+1”产业精准扶贫模式进行了详细阐述。他说，“6+1”产业精准扶贫模式就是将政府扶贫政策、龙头企业产业平台、银行扶贫贷款、担保公司担保、保险公司保险等社会资源进行有机整合，以贫困户为核心组建扶贫养殖合作社，从而实现“多方参与、精准扶贫、精准脱贫、共赢发展”的目标。

雏鹰农牧集团以“让国人吃上安全肉”为己任，确立了以生猪养殖、粮食贸易、互联网三大板块为核心的发展战略，已发展成为拥有粮食贸易、饲料生产、良种培育、冷链物流、电子商务等完整产业链体系的现代化大型企业集团，逐步实现了三产融合。雏鹰农牧集团总经理助理王爱彦着重介绍了该企业进行三产融合推进农业供给侧改革的成功经验。“雏鹰农牧集团深入推进农业供给侧结构性改革，在生猪养殖板块创造性地推动‘雏鹰模式’升级；发展高端产业，对产品结构实施优化升级；响应国家‘互联网+农业’战略，搭建新融农牧平台。”王爱彦说，雏鹰农牧集团将继续通过三产融合，深入推进农业供给侧结构性改革。

河南瑞星农牧科技有限公司董事长王双星在会议交流中，通过六个方面介绍了该企业在创新发展中打通产业链的具体做法，即推行“龙头企业+养殖户”和“四个统一”管理模式；积极建设种猪繁育基地；重视技术研发和科技创新；以人为本，实施人才战略；牵手新希望六合集团；投资食品深加工，拉长产业链等。“对于未来，瑞星农牧有一个清晰长远的规划，就是‘实现百亿企业、打造百年瑞星’。”王双星说。

第7篇：精准农业前景范文

研究背景和现状

精准变量施肥技术是一个重要的领域。对于温室园艺生产来说，水肥科学控制关系到园艺产品的品质和产量， 直以来都是国内外温室经营者、种植者和研究机构关注的焦点。设施园艺生产有着自身的鲜明特点，即水肥用量大，高度依赖人工水肥环境。设施园艺生产的这一特点就要求生产者对水肥的控制要精益求精，以明显地提高产品的质量，增加经济效益。

国外对水肥控制技术研究的起步较早。以色列、美国、荷兰、法国等国家在这方面都有很多成果。以色列是个水资源短缺的国家，研发了很多先进的节水技术。其中，先进的微灌技术应用带动了以色列水肥灌溉的兴起，该技术在温室的优势更为明显，其基于精准变量控制的温室水肥灌溉系统对水的最高利用率可以达到95％。AMIAD公司、NETAFIM公司等是以色列知名的水肥精准变量控制技术设备供应商。

基于地广入稀的自然特点和劳动力昂贵的社会现实，美国也大量应用自动化灌溉技术。目前，美国是世界上微灌面积推广最大的国家。在微灌技术的基础上，美国大力发展了精准变量施肥技术，开发并大量应用了化肥一农药注入泵、文丘里化肥注入系统、40站电磁阀控制器等先进的施肥控制器。目前。美国在精准变量施肥领域处于先进水平。

荷兰的花卉产业发达，相关的技术领域发展均较快。荷兰花卉温室大量应用了先进的灌溉施肥设备。荷兰PRIVA公司是世界最大的温室计算机自动控制公司之一，其已经成功开发并应用了多款先进的用于温室生产的自动控制施肥机，能够完全满足实际生产中的水、肥精准变量控制。

法国在肥料农药混合器方面的研究也处于国际先进水平，相关的温室园艺使用的精准变量施肥产品应用得也非常普遍。

相比之下，我国的温室灌溉施肥技术相对比较落后，水的利用率只有40％(马学良，1999)，设施园艺生产中应用精准变量技术起步较晚。20世纪90年代以后，国家对节水灌溉施肥更加重视，各地从发达国家引进了相关的灌溉施肥设备，使得国内温室大棚等保护地生产的灌溉施肥技术有了较大发展。但是，目前，温室中普遍应用的是简单的压差式施肥器，浓度不均匀。我国自行研发的计算机控制的变量精准施肥设备大多处于实验室研究阶段，尚未有成熟的产业化产品。

国家农业信息化工程技术研究中心针对我国温室园艺的实际需求，开发了移动式温室精准施肥机等多款温室专用的智能施肥机，性能可靠，适应温室推广应用。

移动式温室精准施肥机

适用于小型温室生产基地

移动式温室精准施肥机(见图1)是专门针对小型温室生产基地生产的需要开发的，不需要配套专门的纯水机，普通的自来水即可使用。该设备设置有自动控制箱，安装有可编程控制器、报警模块、液位传感器，能够按照程序设定自动控制工作时间，设置有自动和手动模式切换开关，可以在自动和手动两种模式之间灵活切换。自动模式下，可无人监测定时自动开关机，可记录灌溉水总量，肥料箱溶液用尽可自动报警。移动系列安装有静音橡胶脚轮，可灵活移动，10个温室公用1台施肥机即可完成作业，配备有快速密封接头，可方便在不同温室之间移动使用。肥料浓度使用高精度的比例器控制，可手动灵活调节施肥浓度，性能可靠，经久耐用。使用配套的喷枪后，可按照设定浓度精确喷洒叶面肥。设备保养维护简单，普通温室种植人员经过简单的培训后即可进行操作使用。该设备价格适合，适合我国温室大面积推广。该机已经获得国家专利。

温室精准灌溉施肥系统

适用于大中型设施园艺基地

温室精准灌溉施肥系统(见图2)是专门应用于大中型设施园艺基地的智能精准变量施肥系统。要求配套有纯水机制造纯净水，能精确控制EC值和pH值。设有专门的灌溉施肥控制计算机，具备单独灌溉、施肥等多种功能。控制器采用彩色液晶触摸屏，防水防潮，操作界面友好，除有简体中文的操作界面外，还支持英文。系统具有肥料溶液循环系统，可以提高利用效率40％。最多可控制40个灌溉电磁阀区，有多达8种EC／DH值设定，可以根据光照量来校正EC值。

平移式肥水喷洒系统

专门为温室工厂化育苗基地开发

平移式肥水喷洒系统(见图3)是专门为温室工厂化育苗基地开发的智能设备。该设备能有效解决温室育苗过程中人工喷头喷洒水量不均、秧苗高低不一的问题，折叠喷杆上安装有可旋转的多功能喷头，1个喷头可以安装3个不同喷量的喷嘴，根据瓜类、椒茄类、豆类等不同秧苗、不同生长期的需求，选择不同的喷嘴，通过控制器灵活变量控制叶面肥喷量，实现施肥作业时的精准变量控制。可先选择好合适的喷嘴，设定所需的喷洒量，人工推动喷洒车匀速前进，也可两人抬着喷杆，喷杆通过高压喷管和压力泵连接，打开喷洒阀门后匀速前进，完成肥水喷洒作业。

潮汐式精准灌溉施肥系统

潮汐式精准灌溉施肥系统是基于潮水涨落原理而设计的种将灌溉和施肥结合在一起的高效节水施肥系统。该灌溉施肥系统适用于各类盆栽植物的种植管理，可以有效提高水资源和营养液的利用效率。该系统能保证作物均匀吸收肥料和水分，充分满足作物生长需要，因此，园艺产品质量一致性好，成品率高。

潮汐式精准施肥灌溉系统主要分为两类：地面式和植床式。地面式潮汐灌溉施肥系统是在地表砌一个可蓄水的苗盘装水池，在其中分布若干出水孔和回水孔：植床式潮汐灌溉系统则是在苗床上搭建出一层大面积的蓄水苗盘，在苗盘上预留了出水和回水孔。在应用时，灌溉水或配比好的营养液由出水孔漫出，使整个苗床中的水位缓慢上升并达到合适的液位高度(涨潮)。在保持一定时间，使得作物根系充分吸收营养液后，打开回水口，使营养液陕速回流到储液池中(落潮)，从而完成一个灌溉循环过程。潮汐式灌溉可以精确满足植物的水肥供应，且在通过毛细作用进行灌溉时，可使介质保持相应的湿度和透气性，降低了根压，有利于植物根系及植株的快速生长。潮汐式灌溉系统采用完全封闭的系统循环，水资源利用率90％以上，通过底部灌溉，避免了植物叶面产生水膜，可以保持叶面干燥，促进作物的光合作用，有利于室内相对湿度的控制。

潮汐式灌溉施肥系统集成了紫外臭氧消毒技术，不但可以实现作物均匀地精准灌溉施肥，而且可对回收液进行有效地过滤、消毒、杀菌处理，提高营养液的循环使用效率。数据采集系统还可以同时对水温、EC值、pH值等用户关心的参数进行实时检测，精确控制环境温度和营养液的配比平衡，达到施加、过滤、回收、检测、消毒、调整、再利用的闭环结构，有效提高营养液和水的利用率。潮汐式灌溉系统管理成本低，无论是手动操作或辅助以自动控制系统管理下，一个人在20 min内可完成多个植床的灌溉施肥。该系统科学实用，有很好的市场推广前景。

展望

温室的肥水科学管理能够明显地提高温室园艺作物产量和品质，具有广阔的发展前景。目前，我国设施生产中的精准变量施肥技术应用水平不高，从国外引进的温室精准变量施肥系统因为维护保养成本高，投入大，无法在我国大面积推广应用。开发价格适中、能满足我国设施园艺生产需要的智能施肥设备，有很重要的意义。随着现代农业技术的发展，观光旅游农业、高附加值花卉等产业蓬勃发展，必将带动相关智能装备技术的巨大需求。在未来十年，这一领域必将有很大的提高。一

参考文献

[1]马伟，王秀，等，温室精准施肥高效旋药一体化系统在设施生产中的研究与应用，农业工程技术温室园艺，2009(4)17-18

第8篇：精准农业前景范文

关键词：玉米联合收获机；自动化监测系统；堵塞；传感器

中图分类号：S567.51 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20151232034

人参产业是吉林省东部地区重要的经济支柱。长期以来，在人参种植方面，吉林省以个体农民为主，生产管理较为粗放，绝大多数人参种植场（户）沿用旧式人参栽培模式，特别是传统的浇灌方式，已经不利于人参种植产业的标准化管理，规模化经营，这已成为限制高产、优质、高效参业发展的主要障碍。通过对国外灌溉技术的分析希望能够对人参灌溉技术的发展起到一些借鉴作用。

1 国外相关研究现状

世界上栽培人参较多的国家，主要有中国、朝鲜、韩国、日本和俄罗斯，美国和加拿大则是西洋参的主要产地。

韩国的人参种植技术代表着世界最先进的水平，在人参种植如整地、作床、播种方面已经实现了机械化，韩国的人参机以专业、小型设备为主，自动化程度高。在人参的田间管理方面，随着自动控制、电子计算机技术的快速发展和广泛应用，韩国人参种植正朝着系列化、智能化的方向发展。2010年，韩国政府投入巨资，开发先进的人参种植系统。该系统完全采用了计算机控制，并用LED光源代替日光，实现了日照的可控性，但是该种植系统耗资近20亿韩元，且处于实验室阶段，目前尚未推广使用。

美国与加拿大主要种植西洋参，采用大田作业，品种、耕种方式异于我国。美国的威斯康星州与爱荷华州是美国最大的西洋参种植地，均采用成熟的机械化作业，由大型喷灌机进行统一灌溉，最大化降低了气候对于作物的影响。

2 国内相关研究现状

国内目前在人参种植自动化灌溉研究方面还处于空白，现有几种灌溉设备均为通用灌溉设备，更谈不上智能化，人参的田间管理也还停留在人工经验的级别。从1979年吉林省海龙县开始为了抵御人参旱情第一次采用机械对参田进行灌溉，至今灌溉形式也还停留在喷灌、滴管等。没有对人参的需水量进行系统、精准的统计。

本项目所开发的人参智能精准灌溉系统按照人参的需水要求进行精准、智能灌溉。在人参的不同生长阶段，通过传感器原位实时检测，将数据传输至计算机，经计算机分析后，将灌溉指令发送至水泵及电磁阀，达到灌溉要求后，停止灌溉，实现了“按需灌溉”。高精度的土壤湿度传感器，可以实时监测不同根深的土壤湿度，保证人参在不同生长阶段其根系所处位置的水分供给，同时又避免因为过分灌溉导致空气不足的问题，始终将土壤湿度控制在最佳范围，保证人参的正常生长，不会发生过量灌溉和灌溉不足的情况。在春夏等季节，还可以通过土壤湿度的实时检测起到预警涝灾的作用，帮助参农及时排涝。本系统还结合日照和温度等传感器，根据日照、温度等因素的变化，通过建立数学模型进行修正，改变灌溉量，实现人参种植灌溉的智能控制。

由于传统的人参种植都集中在林下、山地作业，地形复杂，缺少动力，因此完全由人工操作。对于灌溉的精准度无法掌握，由于人参对于水分要求非常高，灌溉量过大会导致人参的病害，而灌溉量过低又会导致人参产量下降，因此采用自动化精准灌溉对于人参的种植具有重大意义。

3 人参灌溉技术发展分析

人参是吉林省乃至我国的宝贵中药材资源，近年来其价格的不断增长，参农的购买能力逐渐增强，使用先进技术与设备的要求也在不断增加，研制专用的人参智能灌溉系统的时机已经成熟。

给合国内人参种植的现状，目前适用的人参智能灌溉系统应满足如下的配置和功能： 开发的人参智能精准灌溉系统按照人参的需水要求进行精准、智能灌溉；系统还应结合日照和温度传感器，根据日照、温度等因素的变化，通过建立数学模型进行修正，改变灌溉量，实现人参种植灌溉的智能控制。

本项目开发的人参智能灌溉系统，具有成本低、见效快的特点，在投资上远远低于韩国最先进的工厂式人参栽培方式，而在效果上却可以实现其90%的功能，因此具有广阔的市场前景。随着我国平原种参的开展，原有的山地、林下种参模式将逐步向平原过度。而平原种参特别适合统一的灌溉管理。采用本项目所开发的智能灌溉系统后，可大幅降低人工成本，可将土壤湿度调整为最适宜人参生长的区间，同时降低人参病害，提高人参产量。

参考文献

[1]杨芬，蔚富生，郝志华.山西农业灌溉节水对策探讨[J].山西农业科学，2004（1）：79一81.

[2]张立红.单片微型机算计原理与应用[M.北京：中国劳动社会保障出版社，2000.

第9篇：精准农业前景范文

1农业专家系统的研究进展

20世纪80年代以来，随着信息技术的迅速发展，农业专家系统在国际上有了较大的发展。从分布区域看，美国占绝大部分，几乎占80％；从应用领域看，涉及到作物栽培、施肥、病虫害防治、杂草控制、森林环保、家畜饲养、农业经济效益分析、储存管理、市场管理等方面。农业专家系统是农业专家知识和信息技术相结合的产物。随着信息技术的发展，农业专家系统发展呈现4个阶段。

1．1单功能农业专家系统(SPAES)

该阶段是农业专家系统的起始阶段，时间是20世纪70年代末到80年代初。当时CPU主频低(1978年6月，处理器68020的主频仅为16MHz)、数据处理能力低，关系数据库也刚刚起步•，因此该阶段农业专家系统功能单一，只相当于某一领域专家，解决特定问题，如病虫害防治、灌水管理、危害预测等。例如，1978年美国伊利诺斯大学(I】】inoiSUniverSity)开发的大豆病虫害诊断专家系统，是世界上应用最早的农业专家系统；美国California大学1981年开发了灌水管理专家系统。

1．2多功能农业专家系统(MPAES)

到了20世纪80年代中期，计算机的处理器性能有所提高(1989年4月，处理器486DX4／1O0主频达到1OOMHz)，关系数据也有较大发展•，此时专家系统在功能上已从解决单一问题的病虫害诊断等转向解决农业生产管理、经济分析、辅助决策、环境控制等综合问题。该阶段专家系统能够实现多功能，相当于多领域专家的结合，解决多个领域的复杂问题。例如，东京大学的西红柿栽培管理专家咨询系统，温室黄瓜栽培管理专家系统，6种温室蔬菜病、虫和营养失调诊断专家系统。

1．3基于模型的农业专家系统(MBAES)

20世纪60年代开始了作物生长模拟模型研究；80年代，随着模拟模型技术的逐渐成熟，计算机处理性能和数据库技术进一步发展，形成了以作物生长模拟模型为核心，将模拟与优化相结合并与有关领域专家知识融合，形成了基于模型的专家系统。该阶段专家系统很好地利用了计算机技术结合作物模拟模型，增强了专家系统的机理性和决策功能，充分地体现了数据库、模拟模型、知识库、推理机的有机结合。该系统具有解释能力强、应用面宽、考虑的影响因子多和易于控制等优点，其功能主要是提供目标、动态、定量与优化决策。具有代表性的是20世纪80年代美国农业部推出的棉花综合管理专家系统(cOMMAx／GOssYM)。它是一个机理性很强的棉花生长模型，可依据植株碳氮平衡、热量和水分平衡等原理，将温、光、降水等气象要素作为驱动变量，将土壤理化性状和肥水供应能力视为初变条件，对棉株的生长发育和产量形成进行动态分析，最终可模拟在不同气候、土壤条件下棉花的生育期和产量。该系统为棉花管理提供咨询，用于确定灌溉、施肥、施用脱叶剂和棉桃开裂剂的最佳方案的制定’。

1．4智能化农业专家系统(IAES)

2O世纪9O年代以来，随着计算机技术、人工智能技术、数据库技术、3s技术以及自动化控制技术高速发展，农业信息技术进入了一个新的发展时期，开发出智能化农业专家系统。智能化专家系统主要是各种智能技术在专家系统领域的集成，如人工神经网络、WEB技术、智能温室、“3s”技术，利用现代数据处理手段，对数据进行新的处理，很好地丰富了农业专家内涵，提高了专家系统精确度、智能化和实用性。如l994年，该系统在Windows环境下发展为AEGIS／Win；U．Singh等人运用CERES工程(Crop—EnvironmentReSourceSyntheSiS)作物模拟模型与GIS相结合，建立了印度半干旱地区的决策模式。温室自动控制系统和专家系统相结合的专家管理系统，能够及时地为用户提供温室各种作物在不同时期生长所需要的最佳气候参数及栽培技术和措施，自动生成合理的控制方案，实现了人造气候的智能化管理“。我国专家系统的研究起始于2O世纪8O年代初期。由于发展较晚，赶上信息技术和计算机技术的迅猛发展，因此我国的专家系统发展阶段划分不是很明显，各种功能各领域专家系统交错出现，到2O世纪9O年代，我国农业专家系统的研究蓬勃发展，研制出了大量的智能化程度较高的专家系统。例如，1980年浙江大学与中国农科院蚕桑所合作，开发研究育种专家系统；l992年，中国农科院作物所赵双宁等研制开发的“冬小麦新品种选育专家系统”，应用于2O世纪7O年代亲本材料进行测试，所显示的结果与当年实际组配的杂交组合极为相似[133；l998年，南京农业大学研发的小麦管理智能决策系统；2002年，上海精准农业技术有限公司完成了精准农业管理决策支持系统的设计与实现；2003年，郑向群、高怀友等完成了等利用数据挖掘技术对农业环境信息数据分析；目前，农业专家系统已触及我国农业领域的各个方面，为发展高产、优质、高效农业做出了贡献。2农业专家系统的发展方向由于农业生产过程及环境因子复杂，导致大部分农业专家系统的实用性和普及性较差。其主要原因如下：数据的采集不规范，没有统一标准；生产周期较长，采集多年数据需要较长的周期；影响因素复杂，数据具有一定的偶然性。因此，农业专家系统在数据采集标准、方式和数据处理方面的研究尤为重要。

2．1以“3S”技术为核心的精准农作专家系统

美国2O世纪80年代初提出了精准农业的概念和设想；90年代进入生产实际应用，部分技术和设备已经成熟和成型，目前处在研究发展阶段。精准农业是要响应农田内作物生产条件的时空差异性，基于农田内小区土壤、作物、环境等的时空差异性信息，实施精细化定位农作管理。例如，施肥应根据农田内部各处的土壤肥力状况不同而不同，土壤养分较差的地方应该多施肥。精准农业与传统农业相比，主要特点是精确预测各生产单元所需生产要素的量与投入时间，在数字水平上对农业生产可视化表达和智能化控制，解决传统耕作方法的不足，实现变量投入，以减少投入，增大产出，减轻环境污染，实现农业生产效益的最佳化“，是实现农业可持续发展的重要途径之一。精准农业将是今后农业集约化、持续化的发展方向，因此配套的专家系统研究尤为必要。但是，精准农业需要完整的配套设备，技术和资金投入量大；而我国目前机械化和集约化水平不高，信息技术及其装备薄弱，农民素质不高，土地分散。因此，精准农作专家系统在我国将是局部尝试性和科研性工作，大面积推广无论是在技术还是资金都将具有定的困难。

2．2虚拟作物专家系统

2O世纪6O年代中期，开始了植物生长的计算机模拟研究，所建模型主要侧重于对植物功能的模拟，而对植物的形态结构方面则尽可能简化。2O世纪8O年展起来的虚拟植物模型则对植物的功能考虑较少，偏重于植物形态结构的描述。虚拟植物是计算机精确模拟自然界里植物的生长发育状况，如同科研人员在计算机里开垦了一块虚拟的试验田，把现实中的植物搬到里面生长。因此，虚拟植物能够精确地反映现实植物的形态结构，极具真实感，它可以帮助我们以一个全新的视角来研究植物，应用面广。与传统的模型相比，虚拟植物模型在空间规律研究方面具有很大的优势，如植物冠层空间的分布在过去很难进行实验测定和模拟研究，而在虚拟植物模型中，基于在计算机上建立植物三维模型，应用计算机图形学方法模拟光线在植物冠层内传输、反射和透射等，就能精确地计算每个叶片的光截获值。而其可视化特征，使得农田和森林等复杂的生态系统非常直观，可以发现应用传统方法难以观察到的规律。基于虚拟植物专家系统将会在很大程度上促进农业研究的深层次变革，提高科研的时效和精度。但目前以植物为研究对象的建模方法远远没有达到最佳效果，形态发生模型与生理生态模型的集成研究工作还很少，虚拟作物技术还不完善，到应用还有一定的距离。

2．3数据挖掘专家系统