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內蒙古地區是發展農業經濟的集中區域。作為農業大國，發展內蒙古地區農業經濟是我國當前的主要目標。為了使農業能夠得到更為穩定的發展，必須加強各部門之間的聯系，同時調節好投入和產出的比例關系，確保農業經濟穩定增長。在農業經濟系統中的投入產出分析中，投入是指在農業生產過程中投入的勞動對象和勞動資料，勞動對象主要指農民，勞動資料主要包含種植過程中所使用的種子、化肥、農藥等。產出主要是指農產品的產出數量以及各種分配使用的方向。在農業經濟系統中產出和投入，不僅能夠預測未來農業的發展方向，而且能夠利用各種分析方法對農業經濟系統做出具體的分析。

1投入產出分析的理論基礎

1.1 基本理論

投入產出分析的基本理論是一步步走向成熟的，其最初出現是在法國重農學者魁奈所提出的“經濟表”，隨后馬克思提出“社會再生產率”，確定了兩大部門的比例關系，瓦爾拉斯為其補充提出“一般均衡理論模型”，確立了多個部門間的比例關系。隨著時代的不斷發展和進步，又逐步出現平衡表和各種與經濟有關的數學模型，這些在分析和研究經濟系統中發揮著重要的作用。最后，中國在1982年正式編制，確立產出表、實物表、價值表三個表作為投入產出分析的基本理論基礎。

1.2 原理方法

投入產出分析主要是利用數學計算與電子信息技術結合的方法，并結合網上編程和有效的軟件，通過這些將經濟系統中的投入和產出的關系比例精確的計算出來，并進行相應的研究。其不只是簡單的運用于一個部門，而是在多個部門中有著相關聯系，甚至其關系到整個國民經濟。

1.3 基本模型

投入產出的基本模型主要分為四種：一是靜態模型和動態模型；二是價值型和實物型；三是宏觀模型和微觀模型；四是報告期和計劃期投入產出模型。第一種是按照模型反映的時期而劃分出來的，第二種是根據計量單位的不同，第三種是投入產出表按資料范圍劃分，第四種是按照資料的性質和內容劃分出來。在投入產出分析過程中，這四種基本模型能夠對經濟系統做出計劃和安排，以及根據所得的數據對未來的經濟發展趨勢做出預測。

2 投入產出分析在內蒙古地區農業經濟系統中的具體應用

2.1 利用投入產出對內蒙古地區的農業經濟做出預測

在農業收成之后，往往會根據收獲的農產品做出具體的投入產出表，根據表格中的內容進行動態分析能夠預測出在將來近一段時間內農業的收成情況，再根據這些趨勢做出安排和改進。在2002年對內蒙古農業的產業結構進行分析后，利用投入產出分析中的投入產出表就能夠比較出農業產業結構的比重是有所上升還是有所下降，同時也能對未來的發展情況有著更為清晰的認識。

2.2 分析重大決策對內蒙古地區農業經濟系統的影響

若要維持內蒙古農業經濟系統的穩定性，就需要將各個部門之間的關系保持一個平衡的狀態。重大決策往往會給農業經濟系統造成巨大的反響，甚至會造成一系列的反應，所以做出一個正確的決策對于農業經濟結構的發展具有重要意義，投入分析能夠綜合各種因素，評估重大決策的可實施性，所以在分析農業經濟系統中具有很強的實際操作性。例如，國家“三農”政策推行以來，對于內蒙古地區的農業不僅沒有造成不良的后果，而且經投入產出分析，其能夠推動內蒙古地區經濟的發展，這一政策的推行對內蒙古東部平原地區農業的發展具有重要意義。

2.3 投入產出分析在設施農業經濟效應中的應用

隨著科技的不斷進步，新型的農業技術手段也層出不窮，設施農業有著較為廣泛的發展空間。為使其有著更好的發展前景，增加農民的收入，使內蒙古經濟系統的收益得以提升，必須對設施農業方面進行更為深入的研究。日光溫室在目前受到較為廣泛的關注，內蒙古地區氣候差異過大，采用日光溫室能夠很大程度的提高農作物的產量，但必須對其可操作性進行具體分析。利用投入產出分析，分析出生產成本、產值以及凈收入等具有關聯性的聯系，然后對其中所存在的問題提出合適的解決對策，再根據定量、定性等分析方法做出更為具體的分析，提出更適合的解決方案。

3 結語

內蒙古地區地域遼闊，農業的發展決定著居民的生活質量，必須充分利用投入產出分析提高經濟效益，做出正確的決策，并預測出未來農業準確的發展趨勢，為內蒙古地區農業的發展做出保障。加深對投入產出分析的研究，讓其與農業經濟系統零距離，共發展。

參考文獻

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一、引言

精準農業是一種以大數據科學為核心的信息化的現代農業理念，其發展顛覆了我國日出而作日落而息的手工勞作方式，打破了粗放的傳統生產模式轉而邁向集約化、精準化、智能化、數據化，促使我國農產品由線上零銷售改成私人訂制。20世紀80年代，我國開始對精準農業進行研究，建立了小湯山國家精準農業研究示范基地和黑龍江友誼農場的“精準農業示范項目”試驗基地；2012-2013年在黑龍江墾區農機推廣產品中，GPS自動導航和駕駛系統全部由國外進口，這表明我國亟需自主研制開發精準農業設施裝備。總體上看，我國對精準農業的研究大多局限于對概念的補充和延伸，沒有形成系統成熟的學術思想。在實踐中，并未建立較大規模的試驗示范基地，基礎設施、經營規模和經濟效益等都不及發達國家。因此，需對精準農業的發展作進一步研究，以加快我國農業現代化進程。

二、精準農業內涵及主要技術組成

（一）精準農業內涵

精準農業（precision agriculture，PA）又稱精細農業，精確農業或處方農業，是以實現農業高產、優質、高效為目的的現代農業生產模式。它的全部概念建筑在“空間差異”的數據采集和數據處理上，在定位、導航的基礎上，根據管理單元的土壤特性和作物生長的需要，管理作物的每個生長過程及各種農資投放量，最大限度地發揮土壤和農作物的潛力，做到既滿足作物生長發育的需要，又減少農資的投入，從而降低物質消耗、增加產量、保護生態環境，實現農業的可持續發展。

（二）精準農業的核心技術組成

精準農業技術體系是支撐精準農業發展的關鍵部件，精準農業技術通常不以單項技術的形式出現，在組裝集成單項技術應用于農業生產的同時，形成了精準農業所獨有的技術體系，如產量圖、配備有“3S”技術的播種機、聯合收割機等。精準農業技術體系如圖1所示：

1.現代信息技術

現代信息技術主要由全球衛星定位系統、地理信息系統、遙感系統和計算機自動控制技術組成，其基本含義是把農技措施的差異從地塊水平精確到平方厘米水平的一套綜合農業管理技術。這項技術依賴全球定位系統和計算機控制定位，精確定量實施，極大地提高了種子、化肥、農藥的利用率，同時在管理決策環節上，可根據具體情況選擇“單純獲取高產”“以適量投入獲取較高經濟利潤”或“減少資源消耗、保護生態環境”等多種不同優化目標。

2.生物技術

生物技術是現代生物學與其相關學科交差融合的產物，其中核心是基因工程技術。隨著人們對動植物基因學和蛋白質學的認識，生物技術在農業生產中的應用越來越廣。通過對動植物基因重組，可增強農作物對生長環境的適應能力，增加農作物單產，減少農藥化肥的施用量，改善食物的營養結構和口感。例如，在棉花中引入抗蟲基因，可減少病蟲害對棉花的侵蝕，減少農藥的使用；在水稻中導入能產生維生素A的基因，可以提高稻米的營養價值。

3.工程裝備技術

農業工程裝備技術是精準農業發展的物質基礎，也是衡量精準農業發展水平的重要指標。用于我國精準農業生產的農機裝備主要有新型高效拖拉機、播種施肥灌溉機、精量植保機、節水灌溉與水肥一體化設備、高效能收獲機械等，可實現精準平整土地、建立模塊信息，為農作物生產管理收割做好準備。我國于2009年建立農業智能裝備工程技術研究中心，以自主研制適合我國農業發展的農業機械，近幾年，我國農機科技創新能力提升較快，2016年全國農作物耕種收綜合機械化率高達63%。

三、我國精準農業發展存在的問題

（一）發展精準農業的成本較高

精準農業技術在新疆兵團棉花的大面積種植應用中取得了客觀的經濟、社會及生態效益：平均單產增加17%，每畝播種量減少2千克，氮磷肥的利用率提高3%-8%。對農作物生長環境的檢測，節約檢測成本高達90%，檢測效率提高500%以上。但這些農業機械價格昂貴，適合大面積作業，主要面向大型農場。而我國地形復雜，以小農經濟為主，農戶多分散且產能較低，導致發展精準農業的成本較高，不適合我國目前的農業經濟發展水平和生產作業規模。

（二）農業從業人員素質偏低

我國農業勞動力文化程度較低，近年來，市場的各種優質資源也逐漸由農村轉移到城市，在農村形成了“38、61、99”部隊、“空心村”“末代農民”等現象，進一步降低了農業勞動力的素質。文化知識的缺乏，降低了農業從業人員接受新事物、學習新技術的能力，導致一些高新技術成果難以推廣運用，阻礙了農業生產發展向高端升級的進程。雖然我國政府大力提倡精準農業的發展，但由于我國基礎薄弱，農民吸納新技術的能力差，精準農業在我國的推廣實踐困難重重。

（三）精準農業基礎設施不健全

我國精準農業技術裝備遠遠落后于世界先進水平，僅相當于發達國家20世紀60-70年代的水平。目前我國精準農業的生產機具多從國外進口，尤其是在技術含量較高的新型行業，這種差距還在不斷加大。精準農業裝備研發和創新的技術儲備嚴重缺乏，適用農業機具設備品種少、水平低，而且可靠性極差，遠不能適應精準農業發展的需要。另外，精準農業機械設備價格高昂，我國零散的農戶和小型農場無法承擔高額的費用，導致精準農業基礎設施嚴重缺乏。

（四）現代信息技術在精準農業生產中的應用有限

我國已利用現代信息技術建立了農業數據庫及農業信息系統，將3S等各項高科技應用到精準農業的生產發展中，并在北京、黑龍江、新疆等各地建立了大規模的精準農業實驗基地，在一定程度上解決了我國農業發展中存在的化肥農藥利用率低、勞動效率較低、環境污染嚴重等問題。總體來看，現代信息技術在我國精準農I中的應用仍處于初級階段，很多技術在精準農業中的應用都是空白。如：基礎設施建設、智能控制、機器人技術、VRA播種等現代信息技術在精準農業中的應用基本上都處于空白狀態。

四、我國精準農業發展的對策建議

（一）降低精準農業生產成本

加快精準農業核心技術研究，開發具有自主知識產權的、適合國情的低成本精準農業機械設備，促使農業科研成果轉化為現實的生產力；降低精準農業技術的應用成本，降低我國廣大農村地區邁向精準農業的門檻，改變我國精準農業“只有理論，不能實施”的尷尬局面；建立大型農場，發展多種形式的適度規模經營。培育新型經營主體，帶動適度規模經營發展，如農業專業大戶和家庭農場等，同時簡化精準農業技術，提高精準農業技術在生產實踐中的實用性和易用性，有效降低精準農業生產成本。

（二）提高農業從業人員的素質

精準農業是科技含量較高的新型農業發展方式，精準農業機械設備的操作需要豐富的專業知識，而“空心村”等現象導致我國農村人才匱乏，尤其是精通精準農業生產過程專業人才的匱乏。因此，必須從以下幾個方面提高精準農業從業人員素質：一，完善中小學課程，把精準農業添加到教科書中，保證下一代全面徹底地了解精準農業；二，加強對現有勞動者的專業化培訓，加快農業科技隊伍建設和農技推廣；三，培育新型職業農民，促使其在精準農業的發展中起到“領頭雁”的作用，為我國精準農業的發展提供人才保證。

（三）大力加強精準農業基礎設施建設

精準農業基礎設施主要指智能化精準農業裝備，其研究與開發是精準農業能否得到推廣實踐的關鍵。目前我國精準農業基礎設施較差，技術含量低，特別是大型的農機設備，幾乎是從國外進口的，因此應從不同層面加強精準農業基礎設施建設，改善精準農業生產條件。一是政府要加大對精準農業基礎設施建設的投資，加強智能化精準農業裝備技術的開發和實踐應用。二是增加精準農業主要農機裝備的生產數量，如多功能谷物精密播種機，可自動調控配比的自動定位施肥機和噴藥機，可控制噴水量的定位噴灌機等。

（四）拓寬現代信息技術在精準農業生產中的應用面

加快精準農業核心技術研究，簡化精準農業基礎設施建設步驟，降低精準農業基礎設施建設成本，促使盡可能多的農民將精準農業技術體系應用到農業生產中；建立一個完整的植物信息數據庫，在農作物生長的不同階段及時給出合理的操作建議；結合全國各地農業發展特點和現狀，加快自主研制開發適合不同模式精準農業發展的“3S”技術及高科技產品，并將“3S”技術及高科技產品全面運用于精準農業生產過程中，進一步拓寬現代信息技術在精準農業領域中的應用。

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二、大數據在農業發展中的運用現狀

當下大數據已經貫穿了整個農業產業鏈，涉及到的數據多而復雜，如種子、土地、氣象、環境、土壤、農藥、化肥、農產品加工、物流、經營等，人們通過整合利用這些數據優化了農業產業鏈，進一步提升農業發展水平。現今大數據在農業中的運用已不局限于對農業數據的收集與傳輸，而是延伸到了運用大數據加速作物育種，以大數據作為驅動實現精準的農業操作，在大數據的支持下追溯農產品的來源，以及優化產業鏈等[3]。與其他行業相比，農業更為復雜，因為它會受到多種因素的影響，這些因素包括人類活動、氣候、土壤、種子等。大數據的運用，可以促進農業生產規避這些因素帶來的不利影響，減少損失，提高生產質量[4]。目前除了上游借用大數據提高生產質量之外，下游的農業也通過大數據實現經營管理的整合優化，提高農業在市場流通中的效益。從中可見，大數據已經在農業產業中的多個領域得到了應用，這會對農業的生產經營帶來很大的改變。

三、大數據在農業發展中應用存在的問題

（一）農業信息化的基礎設施還有待完善。比起其他行業，現代農業顯然要落后許多，且區域化差異越來越明顯。盡管當前涉農服務發展相當迅猛，然而，其在生產及銷售方面卻滯后許多。各部門與各行業齊頭并進，有待進一步完善的農業信息化體系，導致各種不良現象頻頻發生。如不明確分工、建設重復及協調不力等等，從而存在嚴重的孤島情況；未構建規范的投入體系，建設資金與運營資金較少，在總體農業投入中信息化農業的投入比例相對較少，從而阻滯了信息化農業發展。（二）對農業大數據的認識有待提高。政府部門無法正確認識到應用大數據的必要性及緊迫性，導致無法在有關的研究應用方面給予足夠的資金支持；各從業主體如農民及涉農公司等并未意識到發展大數據的重要性，在學習及應用新技術方面消極應對；沒有在全社會中營造一個發展與應用大數據的氣氛。正是這些因素使分析與應用大數據受到一定的阻滯，遠遠落后于發達國家的農業發展水平，阻滯了我國的農業發展。（三）農業大數據中心和分析平臺有待建設。大數據的特點是容量大且復雜性高，必須構建于先進技術及先進結構的新數據中心及研究平臺之上。就技術層面來說，此平臺根據一流的數據管理能力及數據倉庫能力，使構建出來的商務智能項目有著高效、先進及開放等特點。就結構層面來說，此平臺的可配置性相對較好，使資源變化及業務流程變化的需求得以滿足。此外，在業務發展越來越快、業務量越來越多的情況下，平臺的應用及性能也需要進一步擴大。（四）對農業大數據的開放共享有待開發。在如今小農經濟一家一戶的情況下，家庭承包生產的不夠集中以及小規模經營，阻滯了構建標準化的價值性高的信息數據；收集的許多信息被分布于各部門、各研究中心及涉農網站中，因為制度及單位利益等諸多因素影響，導致這些信息數據未能互通互聯；各信息數據沒有形成規范的標準，致使各信息數據不是重復就是存在沖突，數據應用率相對較低，從而導致信息資源得不到有效利用。不同部門之間的信息共享存在阻滯和信息孤島現象，使采集與開發農業大數據受到很大的限制。

四、大數據在農業發展中應用的模式創新

（一）精準農業模式。精準農業模式即是做到“精準匹配，知天而做”，降低不良因素的影響，提高生產效益。在精準農業模式下，可對作物的品種與土壤進行精準匹配，在作物生長過程中，可對各種環境因素和作物的長勢進行監測，從而實現精準式的灌溉施肥，趨利避害，對整個生產環節實現精細化管理，提高生產力。精準農業模式以生產者的利益為中心，在大數據的支撐下，選擇準確的渠道、合適的時間、地域，利用高效的方法為生產者提供匹配的耕種方案和服務[5]。在這個過程中，不管是渠道、時間、土壤、施肥、澆灌，都要實現精準匹配，不要盲目地進行耕種。精準農業模式是有針對性、目標性地開展，具有策略有效、農作物生長情況可衡量等特點，它追求的是低成本、高準確、可評估，可見精準農業模式是對傳統農業生產的顛覆。在傳統的環境中，生產者難以獲得環境、作物長勢的信息，在大數據環境下，生產者可以更容易獲得氣候、土壤、作物成熟度、空氣質量、投入的成本、耕種設備等各種可靠的數據。在獲得這些數據之后，生產者可作出前瞻性的決策，可精準地對每一個生產環節進行定位，做到心里有數，知天而作，減少損失，提高生產量。（二）自動化農業模式。自動化農業模式是建立在大數據的基礎上，運用數據聚合技術將農業大而復雜的數據整合到農用機械內置的數據系統中，通過無線網絡和計算機啟動機械進行自動化的管理模式[6]。自動化農業模式適合大型農場采用，未來要投入較少的勞動力和成本實現大規模生產，就需要發展自動化管理模式。自動化模式需要農用機械的參與，生產者不需要親力親為，只要懂得在計算機上操作管理軟件，即可調動農用機械工作，比如施肥、噴灑農藥、除草等。在沒有駕駛員的情況下，農用機械通過傳感系統來感知道路的環境，對路線進行自動規劃，管理軟件設置好參數，操作人只要輕點鼠標，即可悠閑地一邊喝茶一邊等待勞作結果。因為機械內置系統中聚合了相關的農業信息，機械會精準地完成相應的任務，在噴灑農藥、施肥方面比人工勞作更加精確。自動化模式適合大規模經營和產業化，如農業公司開辟一條產業鏈，從生產、物流、包裝到市場上的推廣銷售。農業公司可經營自己的農場，而農場主不需要雇傭太多的勞動者，只需要熟悉農業機械的操作，就可輕松管理大規模的農場。農場的生產完全實現自動化，包括人工智能、自動控制、視覺計算等。在計算機科學、智能控制技術、模式識別高度發展的背景下，將農業數據整合到機械內置的計算機系統中，就可減少勞動力成本和時間成本，提高生產效益。（三）信息化模式。信息化模式建立在信息系統的基礎上，農業信息系統是由人機組成的管理系統，具有收集信息、傳遞信息、加工信息、統計信息、分析信息、保存信息、查詢信息、維護及使用信息的功能[7]。生產者可利用這個系統達到農業信息化管理的目的，掌控作物生長過程中的信息，從而實現全面的信息化管理目標。農業信息系統要實現的功能目標包括兩方面：一是提供有效的農作物信息渠道，生產者只要登錄系統，就可以通過自己權限的通道，參與到業務流程的對應角色中，反饋農作物信息、審核信息、統計信息、使用信息等，迅速精準地收集、查詢到想要獲得的信息；二是生產人員可通過系統對繁雜的農作物信息進行統計分析，從中挖掘有價值的信息，為生產決策提供依據。在信息化管理中，可以將農業信息系統劃分為農作物信息采集與分析、過程管理、綜合信息管理等四個功能，把農產品生產過程和農業信息系統聯結起來。其中農作物信息采集與分析，就是對生產全過程中的信息進行采集、存儲、傳輸和統計分析，建立農作物信息數據庫，為生產者對農產品生長過程實施有效管理和監督提供依據。

總之，農業發展意義重大，它關系到人類的生存、社會的穩定和國家的發展。隨著人口的不斷增加，糧食的需求量越來越大，農業生產承擔的壓力也越來越大。提高產量，滿足巨大的需求，是農業發展的一個重大課題。如何節約成本，提高產量，這需要順應時代的發展，在大數據背景下不斷對農業的發展模式進行創新，不斷更新生產方式。因此，要借助大數據帶來的新技術，發展精準農業、自動化農業、信息化農業；要以提高產量、降低成本、減少對環境影響為目標，大力推進大數據新技術在農業發展中的應用。

作者:劉水 單位:山東管理學院

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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。

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我國是一個農業大國，擁有近8億的農民，用占世界7%的耕地面積養活了世界22%的人口， 國際上近年來把精準農業作為農科學研究的熱點領域，是農業生產與高新技術相結合的新型農業發展模式。它的特點是“精確”，它充分體現的是因地制宜，科學管理的思想觀念，其核心技術是“3S”技術與計算機控制系統。

1 精準農業

1.1 精準農業（precision Agriculture）的核心思想

精準農業（precision Agriculture，簡稱PA）是農業實現低耗、高效、優質的重要途徑，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[1]， 實時獲取地塊中每個小區內的土壤信息、農作物信息，診斷作物的長勢和產量在空間上形成的差異是PA的內涵思想，并對每一個小區做出分析，決策，隨后進行灌溉、施肥以及噴藥，從而使水、肥以及殺蟲劑的利用率被最大限度地利用，增加產量，減少環境污染，進而高效地利用各類農業資源，取得非常可觀的經濟效益和環境效益。

1.2 精準農業的技術核心

實現PA，它的核心是除了建立一個完善的地理信息系統（GIS），還有全球定位系統（GPS）、遙感（RS）、傳感器以及檢測系統等。前3項組成了 “3S”技術，若要對農作物抽樣調查，獲取作物生長的各種影響因素數據，那就離不開3S技術，同時可以實時采集時間、空間變化信息，繪制電子地圖，并對其進行加工處理，還可對精準農業的效果、效益進行評估（圖1）。

1.3 S技術在精準農業中的綜合應用

1.3.1 GIS技術的應用

地理信息系統（GIS，Geographical Information System）作為農田空間數據庫采集、分析、處理和顯示地理空間信息的計算機軟件平臺。其在精準農業中的應用主要包括以下幾個方面：

GIS能作為農田空間數據庫的管理系統。它即管理農業空間數據庫，也能實現對土壤性狀、自然條件、農作物長勢狀況及產量等數據遠程查詢，也能參與分析，最終顯示與輸出分析的結果； GIS能繪制農作物產量分布圖。在新型聯合收割機上安裝GPS，每隔幾分鐘，GPS就記錄下它的位置， 而產量計量系統能自動稱出農作物的重量，此時計量儀器能測出農作物流入Υ娌值乃俁群筒獬鲆丫流出的總量，所以一旦結果顯示，就記錄在農田空間數據庫中； GIS可以分析農業專題圖。GIS有空間疊置功能，能將不同類型農業專題數據疊置在一起，形成新的數據集，從而能分析出土壤中各種限制因子與作物的相互影響。

1.3.2 GPS技術的應用

GPS在精準農業中非常重要，它可以精準定位，精準施肥，精準灌溉，精準噴藥以及精準耕作，GPS根據地區不同，土壤類型差別以及土壤中各種養分的盈虧狀況，作物的差異和作物的需求狀況，將微量元素與有機肥科學配方，做到精準施肥；同時，GPS利用土地參數采樣器，采集植物的生態環境等參數，通過GPS中心控制基站，然后讓專家系統進行植物分析，可以做到精準調控節水灌溉系統；GPS也能監測病蟲草害，它能連接高質量的視頻攝像系統，可以收集原始數據，分析圖像，實時監測田間作物，從而能得出受災范圍與位置，還可跟蹤蟲害的遷飛路線、種群數量和受災程度，病蟲害發展方向及流行趨勢，隨后可選擇裝有差分GPS的飛機引導飛行員在特定的路線與高度進行噴灑；精確種子與播種工程有機結合，能讓播種機均勻播種，深淺一致，這樣可以使田間作物獲得充足的營養，收獲機械不但可以顆粒歸倉，而且還能根據一定的標準準確分級，所以GPS能減少肥料和農藥的消耗、精確灌溉、精準播種，而且還有助于提高作物產量。

1.3.3 RS在精準農業中的應用

遙感（RS）是不接觸物體，對目標或自然現象遠距離探測和感知的一種新型技術。RS不僅全面、準確、實時地提供作物生態環境，而且還可以提供作物生長的各種信息。所以RS是獲取田間數據的重要來源，因此RS在作物產量預測，農情宏觀預報等方面提供重要依據。

2 結語

目前，關于3S技術的運用仍然是精準農業發展的核心，精準農業是一種綜合性很強的復雜系統，用GIS將土壤和作物數據進行存儲、整理、分析，利用RS可以全面、準確及時的獲取多光譜、大范圍的田間遙感數據，利用GPS技術，配合RS和GIS，能夠對農作物產量分布，土壤成分進行監測，做到合理施肥、精準灌溉、精準噴灑農藥和精細耕作，從而實現了農業低耗、高效和優質，精準農業在3S技術支持下具有精準定位、技術性強，定量化的特點，其中，GPS與GIS的結合提供了精準位置；提供了定量的田間作業與管理的技術手段，RS與GIS的結合能提供建立農田基礎數據庫所需的多種數據源，因此可以優勢互補 ， 從而促進精準農業的發展。

參考文獻

[1]劉金銅.精準農業概論[M].氣象出版社，2002.

[2]何勇.精細農業[M].杭州：浙江大學出版社，2000.

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目前，因我國的農業水平較低，相應的先進科學技術在農業機械操作方面沒有得到廣泛應用。此外，計算機GPS監控系統以及GLS系統等，特別是傳感器與動態化控制系統等一些能夠適合精準農業快速發展的硬件化設備在實際發展水平方面顯著較低，從而使得我國的精準農業發展水平不夠成熟。

（二）農機制造業發展不成熟

實質上，與一些發達國家的農業發展水平相比較，我國農業發展速度相對較慢，水平較低，農機制造業的發展水平也不例外，總體來說水平不高。諸多農業機械僅僅是對國外農業機械產品的仿造，而且在一些農業機械自動化裝置當中，只是對農業機械的一部分做了改進或者是增添了部分設備零件來有效提升整個農業機械的實際工作效率與整體操作性能，但是這種做法不僅在一定程度上增加了農業機械在構造方面的復雜程度，還將會因生產成本的不斷提升而使農業機械的購買價格更昂貴，從根本上促進維護成本的增加，阻礙其廣泛應用與推廣。所以，大力研發能夠符合生產需要，而且價錢合理的自主化品牌農業機械設備屬于我國農業機械制造業未來發展方向之一。

二、農業機械自動化推廣途徑

（一）促進精準化農業發展

目前，我國精準農業在發展方面還不成熟，與部分發達國家農機發展水平相比，仍然存在較大差距，大力推進精準化農業的實際發展進程，不但有助于促進農業機械在自動化技術發展上的日益完善，還是我國有效展示科技發展水平以及提高國際市場競爭力與爭取話語權的重要條件。現階段，國際方面在社會化精準農業上的具體發展重點主要集中到節水技術體系以及節肥技術體系控制管理方面，要求以上技術都實現自動化操作，節水以及節肥都能夠借助精準化灌溉以及施肥來完成，從而達到最大限度減少資源浪費以及提升農業化肥利用率的效果，與此同時，這也是有效建立環境友好型以及資源集約型現代化社會的重要體現。所以，在對外國先進經驗進行學習借鑒的基礎上，我們必須要集中增強科技研發力量，攻關科技難題，突破精準灌溉技術以及精準施肥技術，促進精準化農業的進步發展[1]。除此之外，隨著先進智能化技術的快速發展，農業方面的人工智能發展將會成為新時期農機自動化的具體發展重點。部分農業機器人以及智能化系統在發達國家農業方面的大力推廣，可以在一定程度上給予我國農業發展諸多借鑒，由于我國在農業智能化上的發展起步相對較晚，與一些發達國家之間的差距是顯而易見的，所以，我國農業機械的相關研究人員必須要認識到差距，然后奮起直追，緊抓新時期的發展機遇，始終堅持科技創新以及自主研發，大力促進我國的農業自動化向智能化發展，提升農業機械利用率。

（二）科學選擇農業機械自動化模式

為實現農業機械在自動化模式上的科學化，相關人員必須按照我國農業生產的實際條件與技術化水平，以工作效率的高效化、作業精度的精細化、安全性能的合理化以及節約能源等為發展標準，準確評價自動化模式在實際發展過程中所具有的效果，之后再按照順序對相應的自動化模式進行合理選定，進而階段式推進農業機械的自動化進程[2]。

（三）推動認識上的轉換

針對農業機械自動化裝置在操縱性能以及作業性能方面的提升問題，之前大部分都是借助改善機械結構或者是增加裝置來實現所要獲得的效果，這種操作方式將會在一定程度上引起機械構造復雜化以及價格上升，農業機械的維護修理也會更加困難，不能從根本上解決問題。因此，自動化進程的推進，不能僅僅將眼光放到機械改造上，而應從農業生產角度出發，充分考慮農作物以及土壤等因素，積極開發能夠適合生產條件，且價格便宜的機械，例如應充分考慮到小規模生產模式，從普及大型機械逐漸轉化為價格相對較低的小型自動化機械。

（四）強化政府引導，落實扶持政策

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1.發展背景

黃岡市作為國家重點貧困城市，地理環境較好，相較于工業經濟，農業經濟的發展更有優勢。為了擺脫貧困的現狀，如何合理利用現有自然資源，發揚“綠色人文”的農業文化，將農業與互聯網+技術相結合，逐漸實現由粗放型向集約型農業轉變，是實現農業精準扶貧的必經之路。

從物聯網技術的運用來看，作為重視農業發展的黃岡市，此次物聯網技術在農業領域的全方位運用處于創新性改造的核心地位。對于黃岡市發展現代農業而言，應該充分抓住這一契機，利用物聯網技術創新農業生產運營模式。

2.發展現狀

建立農業觀光園，創新農業營銷服務，大力發展智慧農業，逐步實現市校結合，是目前黃岡市農業發展的基本思路。因此，互聯網+技術更好地應用是當前農業現代化的新思路。

（1）增長方式：數量增加向質量效益并重轉變

在黃岡市農田里，水稻生產標準化、集約化、規模化、機械化水平實現了大幅度提高，同時結合草食畜牧業發展，“糧改飼”“油菜―再生稻”、“兩種三收”的高效生產模式得到推廣。黃岡市加快了良種引繁推廣步伐，建立一批市級標準化示范園。如2016年上半年，黃岡市建立了市級標準園13個，其中茶園3個，藥園4個，桑園2個，果園4個。同時推行“公司+合作社+基地+農戶”的發展模式，實行訂單化生產，大辦樣本示范點，推廣中稻再生稻、春秋青飼玉米連作、蝦稻共生等高產高效種養模式，畝平純收入較單純種稻可增收1800元以上。

（2）農業功能：生產向生產、生活、生態功能并重轉變

黃岡市舉辦了英山茶葉節、蘄春李時珍醫藥文化節、武穴油菜花節等一些大型活動，使農業內部發展潛力被充分挖掘；休閑采摘基地涌現，如：麻城市純陽山生態農業觀光園、浠水金藤葡萄休閑農場、獼猴桃基地，黃梅藍莓基地，使一二三產業融合發展。

（3）經營形式：分散經營向集約經營轉變

黃岡市農村積極推進土地流轉，發展適度規模經營，土地向種養大戶和農民專業合作社集中，企業向功能園區集中。黃岡市同時支持龍頭企業、種養大戶組建以生產、銷售、科技、農技等為合作載體的農民專業合作社，已發展農民專業合作社等新型農業經營主體7700家，其中種糧大戶1373個，家庭農場42家，糧油專業合作社199家，規模以上畜牧龍頭企業96家，規模以上養殖龍頭企業（基地）358家，牧業專業合作組織1503個。黃岡市農業產業化發展較為穩健，規模以上農產品加工企業達到512家，其中農業產業化國家級重點龍頭企業2家，農業產業化省級重點龍頭企業72家。

3.“互聯網+農業”發展

黃岡市的“互聯網+農業”主要從3個方面體現。第一，創新農業營銷服務。培育新型流通業態，引導各類農業經營主體與電商企業對接，擴大農業對外宣傳和合作，強化農產品產銷接。第二，大力發展智慧農業。制定“智慧農業”科學發展規劃，加快與農信通、普天信息、電信、移動的深度合作，著力打造全市現代農業的數據匯聚中心。將信息化滲透到農戶生產、經營、消費、學習等各個具體環節，實現農業信息與廣大農戶和企業精準對接，提升信息服務的精準化。第三，加快了推進“市校合作”。加快與武漢高校在農業生產基地、項目、科技、人才等多方面的交流與合作，提高農業科技創新效率。發揮農科院科研優勢，加強農業科研成果的轉化與應用，為產業發展提供技術支撐。

二、黃岡市農業現代化的具體問題

經實地調研發現，目前黃岡市農業現代化的發展面臨著以下幾點問題，是在進一步實現精準扶貧，全民脫貧需要首先解決的問題。

1.農業科研人員缺乏

現代農業的發展需要大量農業高科技人才的支持。黃岡市大學生創業基地的建立在一定程度上提高大學生綜合素質的同時，也為黃岡市留下了大量重點高校的人才，但相對而言，專業技術型人才仍然缺乏，例如農業科技人才。

發展現代農業與高新技術密不可分，而貧困地區農民素質整體不高，科技、文化水平以及受教育水平較低，思想上有很多局限性，針對農業方面具體體現在以下四個方面：缺乏做大做強的意識、風險投資意識、競爭意識、品牌意識。

2.特色農業發展缺乏特色

農業現代化發展要從更多具有發展前景的農產品以及觀光旅游區入手，黃岡市某些貧困縣雖本著“特色農業”的思想不斷發展特色旅游區，但由于缺乏整體規劃和專業指導以及一些外部因素的影響，往往照搬一些地區的產業模式，使得農業結構趨同，資源配置效率低下。

三、對黃岡市農業現代化發展的政策建議

1.創建一村特色農業品牌

延續“一村一品”的思路，進一步調整當地農業結構，對本地特色農業資源進行整合，促進產業做大、做強。樹立品牌意識，鼓勵發展特色農業，形成自己的農業觀光園，將農業發展與第三產業相結合。

2.吸引高科技人才，加強農業培訓

在挽留人才、吸引人才方面，需要黃岡市市政府投入更多人力物力財力。更多的技術型人才愿意留在諸如北京、上海等一線城市。吸引更多的人才在黃岡就業創業，需要為高科技人才創造更好的發展研究條件，逐步擴大受益人群。同時，針對本地人才培養方面，要通過培養種養大戶、加工大戶、營銷大戶發展完善的產業鏈，綜合形成農村經營大戶，帶動周邊群眾受益。同時，可以通過農業招商引資，引導當地群眾利用土地入股、就地務工等方式參與產業開發，獲取發展收益。

參考文獻：

[1]劉玉忠，“互聯網+農業” 現代農業發展研究[J].創新科技，2015.

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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。

作者：葉秋楠 單位：遼寧省農機質量監督管理站

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1.2農業機械自動化地區差異明顯

我國的地域范圍比較遼闊，每個地區的地形、經濟均存在一定的差異，因此農業機械自動化的水平也各有不同。在經濟水平較高、地形較為平緩的平原地區，農民有能力也愿意購買先進的農業機械。從而讓農業產生力得到提高，可以進一步推進農業機械自動化。而在一些農民經濟水平較差的地區中，對農業機械的購買力較低。在農業生產中主要還是依靠人力和畜力，也在一定程度上抑制了農業機械自動化的發展。并且農業人員的操作水平存在差異也是其中的主要問題，我國農業機械自動化技術的儲備人才較少，使得農業機械化的發展速度受到抑制[2]。許多設備操作人員均為基層工作者，一旦設備出現故障，自身沒有解決能力，也會使得機械的合理利用率下降。

2我國農業機械自動化發展方向

2.1精準化

精準農業是未來現代農業的發展方向之一。當前的農業發展中，精準度缺乏是其中的重要問題。而農業機械自動化的推進，可以通過精密的農業機械來實現精準化農業。通過農業機械自動化，幫助農業工作人員學習新理論、新技術以及新方法，可以綜合傳統農業模式的優點，創造出符合我國國情的農業發展模式。利用農業機械自動化技術，實現農業生產的精準灌溉和種植以及施肥和采摘等，有效利用農業資源，讓農業機械自動化水平進一步發展。資源的有效利用也可以讓農業生產經濟效益有效提升，推動現代農業的發展[3]。

2.2信息化

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“十二五”時期，我國糧食連年豐收，農業綜合生產能力穩步提高，成為經濟社會發展的突出亮點。面對新形勢，針對糧食生產和糧食安全，社會上出現了不同的聲音。一些觀點認為，當前我國糧食供給已是高枕無憂，因此可以適當放松糧食生產，甚至有觀點認為，糧食已經出現過剩，重農抓糧不再是當前工作的重點。

“‘十二五’時期，我國農業農村發展取得了突出成績。但是，在看到這些成績的同時，我們更應看到，當前‘三農’工作依然面臨一系列新的問題和挑戰。”中國社科院農村發展研究所研究員張曉山說。

張曉山分析指出，目前我國主要糧食價格已高于國際市場價格，繼續提價和加大補貼將遭遇“天花板”，提高農業生產比較效益、調動農民生產積極性的壓力增大。同時，糧食生產面臨成本上升和資源環境約束加劇的“緊箍咒”，促進農業實現綠色、可持續發展，提升我國農業在國際競爭中的主動權壓力加大。

“十八屆五中全會提出了創新、協調、綠色、開放、共享的五大理念，‘十三五’時期，要用五大理念破解‘三農’發展中出現的新問題，促進農業發展方式轉變，激發農業發展的內在活力。”農業部農村經濟研究中心主任宋洪遠說。

專家指出，隨著城鎮化加速推進，我國糧食需求總量將繼續增加，需求結構將不斷升級，因此當前仍要強化糧食安全的戰略意識，強化“三農”重中之重地位，確保飯碗任何時候都牢牢端在自己手中。

問題意識：補齊“全面小康”短板

“十二五”時期，我國加速推進精準扶貧方略，成效顯著。國務院扶貧辦數據顯示，“十二五”時期我國現行標準下農村貧困人口從2010年的1.66億人口減少到2014年的7000多萬人口。但是確保“十三五”時期7000多萬人口脫貧，任務艱巨。

全面小康的短板在“三農”，特別是在貧困地區。在全面建成小康社會的決勝階段，應堅持問題意識，以協調發展理念補齊農業這條“四化同步”的短板和農村這塊“全面小康”的短板。“十八屆五中全會和中央扶貧工作會議對‘十三五’扶貧開發工作作出全面部署，提出了‘一個目標’‘兩個確保’‘四個問題’‘六個精準’的具體任務。”國務院扶貧辦主任劉永富在2015年12月24日舉行的全國扶貧開發工作會議上指出，“一個目標”就是要補齊全面建成小康社會短板，讓貧困地區和貧困群眾一起進入小康社會;“兩個確保”就是確保貧困人口如期脫貧、貧困縣如期全部摘帽;“四個問題”就是“扶持誰”“誰來扶”“怎么扶”“如何退”的問題;通過“六個精準”，把扶貧對象鎖定為建檔立卡貧困人口，通過分類施策，努力實現脫貧攻堅目標。

劉永富表示，為實現精準脫貧，“十三五”期間扶貧系統將創建扶貧開發大數據平臺、省級扶貧開發投融資平臺、社會扶貧對接平臺等五大平臺，完善貧困縣的考核機制、退出機制和脫貧成效評估機制，為精準扶貧提供體制機制保障。

創新意識：激發“三農”發展活力

隨著我國經濟發展進入新常態，經濟增速將由高速增長轉入中高速增長。在速度變化的背后，更重要的是結構調整和增長動力轉換，作為第一產業，農業正在經歷新舊動能轉換時期。

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農業是每個國家發展的支柱產業，它歷經千年的演變，從原始農業向現代化農業實現了過度，目前它正進入知識高度密集發展的新階段。過去的農業生產技術較為落后，產出效率低，勞動者的能力得不到發揮，依靠農藥、化肥進行生產還不利于農田產物的健康性。精準農業又被稱為環保農業，是一種新的農業生產手段，其研究的動力是田間分布明顯的差異性，有助于做好定量分析，突出先進技術的優勢特點。然而，精準農業在實施過程中需要高技術配合，對信息資訊具有較高要求，難免產生農田土壤養分空間變異性。本文就結合精準農業在我國的發展現狀，對農田土壤養分空間變異性進行研究，從而發揮精確農業的作用。

1 農田土壤養分空間變異性的研究現狀

傳統的農業生產在研究過程中手段策略相對單一，將一塊地看做統一的單位進行處理，沒有根據土壤的形成、不同結構和地形特點開展分類似研究，不利于提高農田的生產效率，還會造成浪費。現如今，人們對土壤的特性有了進一步的了解，對農田土壤養分空間變異性也有了研究。90年代后期，我國也在這方面進行了嘗試性探索，采用以50米距離為間距的網格法采集土樣，分析了牧地條件下土壤表層速效磷、鉀等的空間變異性，并探討了胺態氮、硝態氮、有水溶性鉀、水溶性鈣等在空間中的變異規律，繪制了具體的等值圖標，使我國在該領域得到了突破性進展。

2 精準農業實踐中農田土壤養分空間變異性的成因及研究對策

即便在土壤質地相同的區域之中，土壤的物理、化學以及生物特性也不是完全相同的，在平面和深度上不是均質樣式，我們通常將這種土壤屬性在空間上的非一致性叫做農田土壤養分空間變異性。土壤的變異包括系統變異和隨機變異兩種模式，引發土壤變異的原因也多樣，例如水文、氣候、母質、生物等等都會產生作用，而土壤中大量和微量的元素的變異性則取決于土壤母質的性質和地形位置，并與氣候、大氣沉降、降雨和農業措施等息息相關。其中，對土壤特性變異具有最大影響的是土壤的母質，母質是構成土壤的基礎，它的差異小，空間出現變異的情況也小。據目前的研究表明，地形對土壤的肥力和有效水有較大影響，在坡度相似的位置，土壤特性也趨于相似。沙粒含量和ph值等土壤的物理特性，在復雜的丘陵地區具有較高的關聯度，在不同的季節、年份，作物的產出數量也不盡相同，產量的時間變異占總量的變異數據高達60%以上。

在研究精確農業實踐農田養分空間變異性成因和相關數據探索過程中，要利用經典統計學方法進行探究，采用最傳統的估算土壤特性的方式，采用公式n=ta2S2/（x-Ⅱ）2進行采樣分析，估算出變量x。一個隨機變量Z的變化特征是由其概率密度函數P（z）來表示的，z為隨機變量z的可能取值。地統計學方法可用于土壤特性空間變異研究的定量分析，研究區域化變量理論，變異函數是地學統計學方法的基本工具，它通過測定區域化變量分隔等距離樣點間的差異來研究變量的空間相關性，并采用理論化模型求出某一區域的變異性特征。

3 精準農業實踐中農田土壤養分空間變異性的發展前景

3.1 對農田土 壤進行研究的基礎是采樣工作，它是約養分研究的關鍵，在今后的發展中，還要結合最新的技術方式，采用適當的方法進行采樣，利用最科學的方式研究農田土壤養分空間變異性是未來研究的重點內容。

3.2 土壤是不 斷發展變化的時空四維有機體，將土壤養分空間變異研究與土壤養分補充、遷移、轉化、流失等微觀機理研究相結合，對于揭示土壤養分在四維尺度上的演變規律將具有重要的作用。

3.3 由于土壤 條件是一項復雜的內容，不能用單一的方法研究所有的現象。根據不同研究方式的特點，將地統計學與其他方法相結合，根據土壤具體情況實施變異性研究就顯得極其重要。

3.4 隨著社會 科學技術的迅猛發展，堅持采用新技術、新方式，利用現代化手段，采用精準農業實踐對土壤養分空間變異性進行研究，并加入遙感影像、光譜信息、GPS定位系統，就成為了研究的新方式。

4 結束語

總而言之，農業是我國基礎建設行業，它是國民經濟的支柱，是社會發展的基礎。精準農業思想是一種新的農業技術運用手段，能夠有針對性的探究農田的特點，找到土壤養分空間變異性出現的具體原因。為了促進我國農業的進一步發展，我國一定要找到傳統農業研究存在的不足，科學使用精準農業實踐方式對土壤進行探究，突出它的優勢特點，減少誤差現象，從而做出精確的分析。

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1.衛星定位系統

6PS系統在精確農業實施過程中異常重要，它一方面將農田各種信息給予準確定位，并輸入到GIS，另一方面也是農機作業軌跡的依據。在翻耕機、播種機、田間取樣機、施肥噴藥機、收割機等機具上安裝上GPS接受器，可以準確指示機具所在位置的坐標，使操作人員可以按計算機上GIS操作指示圖進行定點作業。近幾年來，GPS產業技術發展迅速，若干大公司迅速涉足農業領域，提供了用于農田測量、定位信息采集和與智能化農業機械配套的差分校正全球衛星定位技術。系統可用于農田面積和周邊測量、引導田間變量信息定位采集、作物產量小區定位計量、變量作業農業機械實施定位處方施肥、播種、噴藥、灌溉和提供農業機械田間導航信息等。DGPS作為農業空間信息管理的基礎設施，一旦建立起來，即不但可服務于“精準農業”，也可用于農村規劃、土地測量、資源管理、環境監測、作業調度中的定位服務，其農業應用技術開發的前景廣闊。

2.地理信息系統

地理信息系統是實現精準農業概念的核心系統。它可以用于農田數據管理，查詢土壤、自然條件、作物苗情、作物產量等，并能夠方便的繪制各種農業專題地圖，也能采集、編輯、統計分析各種不同類型的空間數據。在精準農業中地理信息系統還應用于繪制作物產量分布圖和進行農業專題地圖分析。通過地理信息系統提供的覆合疊加功能，將不同農業專題數據組合在一起，形成新的數據集。例如，將土壤類型、地形、作物覆蓋數據采用覆合疊加，建立三者在空間上的聯系，可以很容易分析出土壤類型、地形、作物覆蓋之間的關系。

3.整體集成

在精準農業中，單純地運用GPS、RS與GIS中的某一種技術往往不能滿足綜合工程的需要，不能提供精準農業實施過程中所需要的對地測量、存儲管理、信息處理、分析模擬的綜合能力。這就需要把ItS、GIS、GPS有機結合，綜合應用，構成一個一體化信息獲取、信息處理、信息應用技術系統，這是一個充分利用各自技術特點的空間技術應用體系，并逐步成為一個實踐性和應用性較強的新學科，簡稱為“3S”集成技術。在“3S”集成技術中，RS是GIS的一個重要數據源和強有力的數據更新手段，GIS作為一種空間數據管理、分析的有效技術，可以為RS提供各種有用的輔助信息和分析手段，而GPS則為RS和GIS綜合系統中處理的空間數據獲得準確的空間坐標提供了獲取和定位手段，并且可以作為一個數據源為？GIS提供相關數據，三者已發展成為不可分割的整體，相互滲透相互補充。

4.遙感技術

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1農業機械自動化概述

農業機械自動化是基于現代互聯網信息技術，將自動控制技術、計算機軟件、大數據分析技術高度整合在農業機械生產研發中，使其能夠在具體使用時，高效率地處理各類農業生產、管理事務。現代農業體系中，農業機械自動化趨勢逐漸明朗，其在農業生產中的推廣、應用價值愈發突出。在此背景下，農機設計中的自動化程度不斷提高，自動化技術成為創新、完善農機功能的核心技術，可以幫助農業生產人員優化調整生產模式，智能、有效地管控農業機械設備，最大限度地改善農業生產條件[1]。隨著現代農業體系的完善，農業機械自動化可以滿足新時期農業高效、高質量生產的基本要求，并且對解決農村勞動力問題、轉變農村傳統勞作及生產模式有著不可忽視的作用。一方面，農業機械自動化能夠進一步提升現代農業生產效率，節約農作物成長期間的勞作時間，同時有助于減少人力、財力成本，落實各種有利于農業生產的新興技術。另一方面，基于農業機械自動化，農業生產模式改變，農業生產人員可借此構建信息化、自動化的農業生產管理系統，全方位地監控農產品生產鏈條，逐步地落實“精準農業”的理念。

2現代農業的發展現狀分析

現階段，農業機械自動化成為“現代農業建設”的基本內容，但在提升現代農業自動化程度時，仍存在較多問題，具體可體現在以下幾方面。首先，農業機械設備先進性不足。機械設備的實際性能、機械自動化水平直接關系著現代農業生產創新的效果，但根據當前農村地區對農業機械的使用情況可知，多數農村區域，農民所使用的農機設備較為落后，缺乏先進性。設備功能、設備自動化程度均不符合現代農業的生產需求，制約著現代農業的生產效率、生產模式。導致現代農業在機械化、自動化發展中，農業體系中的生產觀念、生產流程、區域農業發展均受到較多限制，使得農業機械自動化的推廣、宣傳范圍難以持續擴大。對此，相關農業部門還應基于農作物生產的現狀，加大對自動化農機的宣傳力度、政策扶持力度，促進農業生產模式的轉型與升級[2]。其次，農業生產中農機設計的科技水平低。目前，現代農業體系中，農業生產中的各類農機的自動化水平逐漸提升，但農業機械中的科技含量較低，其所包含的技術優勢不明顯，設備功能創新性較弱，使得我國農業機械化、自動化發展中，完善農產品生產模式的進程緩慢。所以相關研究人員還應及時借鑒國外成熟的農業機械研發技術，針對性分析農業機械化、自動化發展需求，逐步地融入各類先進技術，提高農機設備中的科技含量。最后，農業機械自動化區域發展不均衡。我國土地資源豐富，國土遼闊，農業種植區域大、分布廣，但不同區域的農業經濟增長速度、區域經濟水平存在較大差異，繼而使得農業機械自動化推廣、應用受到較多影響，各個區域內農業機械自動化發展呈現出不均衡的特點。

3現代農業中農業機械自動化的具體應用

3.1生產監測自動化

現代農業生產中，農業機械自動化在具體應用時，能夠實現農業生產監測的自動化。具體來說，在農機設備自動化設計后，計算機成為自動化控制農業生產設備的核心工具，在農業生產活動中，計算機可操控農機設備的運行與管理，將其投入農業生產活動中獲取相關數據，而系統可自動化分析農業生產中的各項信息，對農機設備下達指令，使其自動調節農業生產設備功能[3]。例如，在現代農業中，農產品種植、栽培場所逐漸改變，對于生長在溫室內的農產品，農業機械設備的自動化技術，可以利用功能完善的感應裝置，監控農業生產區域內的含水量、溫度，評估現有的溫濕度是否符合農作物萌芽、抽芽、生長要求。與此同時，相關人員可基于計算機技術，自動化地分析處理溫室內的各項數據，智能調節農業生產中的光照、溫度，為農作物提供更為適宜的生長環境。比如，在農業機械自動化發展中，GPS技術被應用在現代農業生產中。該技術可自動收集農作物生長數據，改善農作物生長條件，并在與GIS技術聯合應用的過程中，準確獲取農作物土壤結構內的營養元素，使農業生產人員可以依據土壤數據，精準除草、施肥、澆水灌溉，夯實農作物生產基礎。不僅如此，農業機械自動化在現代農業中的應用，同樣可將“生產監測自動化”滲透在農作物的整個生命周期內，從農作物萌芽、生長、成熟、收割等各個環節進行自動化監控。部分農業機械設備可及時對農作物進行采摘、初步清理、存儲，及時清空農作物生長區域，為后期種植做好準備，全面地提升農業生產效率。

3.2農業灌溉自動化

灌溉是農作物生產中的重要環節，在將農業機械自動化技術應用在現代農業時，部分農機設備可實現農業生產中排水灌溉的自動化。具體來說，在全球范圍內，水資源短缺問題尤為突出，而農業生產中的水資源卻屬于不可缺少的生產要素。在農業灌溉中應用農業機械自動化技術，不僅是為了提升農業生產灌溉效率，更是為了通過精準地控制農業灌溉時的用水量，以節約農業生產中的水資源，將“節約用水”理念滲透到農業生產活動中[4-5]。在此背景下，現代農業體系中的灌溉設備功能逐步完善，正式灌溉農作物前，相關人員可根據農田面積、農田內農作物的密集度以及農作物生長需求，自動化分析每畝農田的需水量，繼而通過現代農機設備的精密控制，科學地對農田進行灌溉，落實自動化的農業生產灌溉技術。在此期間，農業灌溉所用的農業機械設備包括農機傳感設備、大數據監控分析平臺、計算機系統，是自動化控制技術與現代農業相互融合的載體，對節約農業生產中的水資源、灌溉成本意義重大。農業生產人員可利用農業生產灌溉的自動化，進一步改善農作物生產條件，使其健康成長，保障農作物生產質量、生產效率。

3.3農產品裝檢機械化

現代農業體系不僅包括農作物生產，農產品產銷、包裝均屬于現代農業的生產管理工作。所以農業機械自動化的應用不僅局限于農作物生產，同樣可以應用在農產品包裝、質量檢測等方面。首先，農業機械自動化會促進現代農業生產結構的創新，優化農業生產管理流程，并根據市場對農產品的實際需求，改進農產品質量檢測、農產品包裝模式。在傳統農業生產管理中，農業機械化、自動化技術水平低，人工是農產品包裝與質檢的主體。而隨著農業機械自動化發展，相關人員研發出“自動檢測包裝設備”，該設備的核心技術是自動控制技術，可以自動檢測農產品外觀、大小，合理地對農產品進行分類包裝。其次，在農產品裝檢機械化中，相關人員同樣可借助自動化影像技術，實時監測農產品生長中的各項指標，全面監控農作物種植區域。然后，利用計算機軟件，整理農作物生產數據、成長信息，構建可視化的三維立體模型，為農業收割、采集、包裝、質量檢驗提供詳細的參考數據，使相關人員在農業生產實踐中制定出更為科學的管理方案[6]。最后，在農業機械自動化發展中，現代農產品的裝檢機械化趨勢愈發明顯，并且在現代農業創新發展中，農產品包裝、質量檢測等流程呈現出“集約型”的管理特點。各個農業生產區域中，農業機械自動化推廣效應不斷擴大，集約化的農產品分揀、包裝會突破傳統農業生產管理困境，使非生產環節的農業機械自動化水平不斷提高，促進了現代農業結構、農業機械自動化技術的相互融合，進一步增強現代農業生產人員的專業能力、綜合素質，為我國農業經濟的發展創造有利條件。

3.4農業管理精準化

農業機械自動化應用于現代農業時，可促進農業管理精準化。首先，農業生產人員可基于計算機技術，開發農田管理軟件，該軟件在與UPS接收器連接后，能夠繪制農田地圖，記錄各個區域中的農作物產量，匯總UPS衛星數據。之后，在農業生產管理中，農業生產人員可檢測農田土壤樣本，測定農田中的土壤成分，并根據農作物葉子顏色、植株顏色判斷農作物生長情況。與此同時，在農作物生長過程中，該軟件具有獲取農田航拍圖像的作用，可以按照農作物健康狀況的檢測結果，精準地確定各個區域農作物施肥需求量、農作物種植的合理密度[7-8]。其次，UPS接收器與自動化農業生產管理軟件融合后，可監測農田內拖拉機、深耕設備、收割機等農用機具的位置，便于農業生產人員精準地管理農作物施肥、打藥、收割、播種工作，精準地管控各環節的操作成本，有效地改善農作物周圍的生態環境。另外，現代農業體系中，農業機械自動化能夠更為準確地定位農機，甚至可以自動化控制農機操作過程。比如，在使用農業機械播種、施肥、打藥時，UPS接收器與計算機管理軟件可精準地將種子、農藥或肥料投入對應的區域，實現高效收割、高效播種、高效施肥等精準化管理目標，突出農業機械自動化在現代農業中的應用優勢。

4基于農業機械自動化的現代農業發展趨勢

4.1農業生產模式智能化發展

隨著農業機械自動化的推廣與應用，農業生產模式的智能化發展趨勢會更加明顯。基于互聯網信息技術的各類先進技術，將成為農業生產的技術支撐，所以在農作物播種、生產管理、收割、運輸、銷售等環節中，農業活動的智能化水平會逐步提高。在未來農業體系中，農業機器人會被廣泛應用在現代農業生產中，用以監控、預測農業生產參數，獲取完整、真實且準確的農業生產數據。而農業生產人員可利用智能化管理平臺，遠程記錄、分析農業生產數據，提前做好病蟲害、排水灌溉、施肥等工作，人工下田操作會逐漸減少，農業機械設備會代替人工，有序地完成農業生產任務[9-10]。不僅如此，在現代農業中，農業機械化、自動化水平會持續提高，農機生產、研發中可利用的先進技術增多。相關人員可進一步完善農機性能，使其具有智能操控、自動控制的基本能力，農業生產人員可利用升級后的農機設備，改善農業生產條件，構建智能化、自動化的農業生產管理系統，高效率、精細化地完成農業生產管理工作，滿足現代農業的發展需求，促進農業經濟增長。

4.2精準化農業生產模式逐漸完善

農業機械自動化發展中，農業生產流程、生產管理等操作更為“精準”，所以在未來“精準化生產模式”會更加完善，農業生產活動會在農業科技水平的提升中不斷優化。農作物生長周期內，農業生產人員對澆水、施肥、除草、病蟲害防治等工作的控制更為精準，可以有效提升未來農業生產管理質量，使農作物健康成長。另外，基于“精準化生產模式”，農業機械自動化會支持市場上農產品品質、品種的創新，從而帶動農業經濟發展，有利于夯實我國社會經濟建設基礎，增強我國農業在國際市場的競爭力。

5結語

綜上所述，為在現代農業發展中有效地應用農業機械自動化技術，相關人員還應積極創新農業機械設計，將更多先進、新穎的自動化技術融入農業生產中，從而為農業發展構建完善的技術體系。與此同時，相關農業部門還應順應時展趨勢，強化農業機械自動化推廣、宣傳力度，在堅持因地制宜原則的基礎上，擴大區域范圍內的農業機械自動化應用范圍，建設精準化的現代農業，助力我國農業經濟可持續發展。

參考文獻：

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