中國早在20 世紀90 年代，就開始了精準農業(yè)的應用研究，但因國內農業(yè)的特殊性及農業(yè)技術較低的因素，難以大面積應用推廣。2013年，德國提出工業(yè)4.0的概念，明確信息化技術在工業(yè)中的應用。以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)、云計算技術為支撐和手段的現(xiàn)代農業(yè)形態(tài)——農業(yè)4.0也隨著提出。

在技術的成熟與成本下降，國內農業(yè)面臨人力不足、農田灌溉浪費與缺水并存、農業(yè)科技投入不足且農業(yè)耕作粗放的背景下，“精準農業(yè)”也成為國內農業(yè)轉型升級的風向。從官方到民間，這一概念常被提起，各地政府也紛紛推出示范項目。那么，什么是精準農業(yè)？精準農業(yè)將會給農業(yè)生產帶來哪些影響？

什么是精準農業(yè)

精準農業(yè)的緣起還得益于戰(zhàn)爭。上世紀90年代初，隨著海灣戰(zhàn)爭的結束，GPS技術進入民用化，美國、加拿大一些農業(yè)科研部門提出了精準農業(yè)的設想；加之互聯(lián)網(wǎng)將傳統(tǒng)農業(yè)帶入數(shù)字信息時代，精準農業(yè)逐漸成為當今世界農業(yè)發(fā)展的新潮流。

精準農業(yè)是一個農業(yè)應用和實踐體系，包括信息采集－信息解碼－投入優(yōu)化－田間實踐的良性循環(huán)，其中信息和數(shù)據(jù)是精準農業(yè)最核心部分，首先要采集作物相關信息， 以及影響作物生長的外界信息，再通過一系列軟件應用技術，進行信息的統(tǒng)計分析解讀，并以網(wǎng)站或手機App 的方式呈現(xiàn)給農業(yè)相關人員，包括種植者或農技服務人員等，來指導農業(yè)田間實踐活動，達到精準種植、精準灌溉、精準噴施等目的，以獲取最高產量和最大經濟效益。

用通俗的話來說，精準農業(yè)的理念就是需要多少給多少，需要什么給什么；精準農業(yè)的具體含義就是按照農業(yè)操作每一單元的具體條件，精細淮確地調整各項農業(yè)管理措施，在每一生產環(huán)節(jié)最大限度地優(yōu)化各項農業(yè)投入，以獲取最大經濟效益和環(huán)境效益。

美國：高級信息化精準農業(yè)

美國是世界上最早提出并實踐精準農業(yè)的國家，也代表著這一領域最先進的發(fā)展水平。美國約有200多萬個農場，其中有60%-70%采用了精準農業(yè)技術。從農業(yè)本身看，精準農業(yè)主要應用于美國中西部大豆、小麥、玉米和部分經濟作物。

美國是世界上最早研究與應用精準農業(yè)技術的國家，在２０世紀９０年代中期，美國就進行了土壤結構密度傳感技術、土壤傳導性技術、電磁感應技術等農業(yè)工程領域的研究，這些技術現(xiàn)在已經陸續(xù)在農業(yè)生產中使用，對土壤元素測定、農作物產量監(jiān)測、施肥變量反應等耕作技術起到實質性推動。

美國精準農業(yè)發(fā)展模式其核心是技術層面，將現(xiàn)代化的信息技術、農業(yè)技術與工程技術進行了有機的結合，體現(xiàn)了精準農業(yè)所要求的時間與空間差異，在此基礎上，通過農田地理信息系統(tǒng)提供的地理信息確定作物的最佳生產模型，決定依據(jù)不同作物的差異，采用衛(wèi)星定位，智能機械，智能施肥、灌溉、噴灑農藥等，最大限度地優(yōu)化各項農業(yè)投入，同時也保護了農業(yè)生態(tài)環(huán)境及土地資源。

美國的精準農業(yè)追求的不是集約化時代下的高產，而是強調單位面積的投入與產出的最佳比例，強調效益，因此，更加注重農業(yè)投入、農業(yè)產出、生態(tài)環(huán)境以及精準技術等不同要素的互動，互動的結果決定了效益。其效益主要體現(xiàn)在兩個方面，一是通過減少投入來提高農作物的產量與品質，二是保護生態(tài)環(huán)境，減少農業(yè)耕種中化學物質濫用造成的環(huán)境污染。近兩年，美國農業(yè)企業(yè)紛紛瞄準“大數(shù)據(jù)”在農業(yè)管理的應用。如孟山都近兩年分別以2.5億美元收購Precision Planting公司，9.3億美元并購Climate Corporation公司。

Climate Corporation是兩名Google工程師在2006年創(chuàng)辦，他們想通過歷年的氣候數(shù)據(jù)來提供更加精確的小范圍氣象預測，這些數(shù)據(jù)和孟山都的種質資源和海量的產量數(shù)據(jù)結合，就會得到一張信息豐富的美國地圖，農民可以在上面查詢本農場所處的區(qū)域，了解種植什么種子、什么條件下長勢最好，以及很多實用信息。

以色列：發(fā)達的溫室技術與節(jié)水灌溉

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在20世紀70年代之前，以色列的農產品還是大量依靠進口，其后，以色列依據(jù)本國的自然資源條件，調整了農作物種植結構，減少了對土地資源要求高的糧食作物種植，積極發(fā)展溫室技術，改種產值高的花卉、蔬菜及水果，大大改善了其農業(yè)生產狀況。以色列的溫室技術從20世紀70年代至今，完全實現(xiàn)了智能化與自動化，一個溫室大約4000㎡，從播種開始到收獲，全過程電腦控制，基本上不需要人力，而且將滴灌技術引入溫室系統(tǒng)，進一步提高了花卉、蔬菜等農作物的產量。

以色列大部分地區(qū)干旱少雨，土地貧瘠，提高水資源的利用率是以色列解決農業(yè)發(fā)展的最大問題，因此，節(jié)水技術研究一直是以色列農業(yè)科學中最顯要的課題。從２０世紀５０年代開始，以色列政府大規(guī)模進行水利建設，將北部水源引入到沙漠縱深，將地下水抽取連成全國網(wǎng)絡，在此基礎上積極發(fā)展節(jié)水灌溉技術。滴灌與噴灌是以色列的節(jié)水灌溉技術的主要形式，發(fā)展到今天，已經是第七代技術，廣泛運用于溫室、沙漠地帶、綠化帶等區(qū)域，由于其全國的地下水已經形成了聯(lián)網(wǎng)，建立節(jié)水灌溉設施相對比較容易。

以色列十分重視農作物育種技術的開發(fā)與改變，依據(jù)市場的需求，不斷開發(fā)高效無公害及抗病蟲害農作物種子，利用生物工程技術開發(fā)的新品種能夠降低對農藥和化肥的依賴，保證能在自然狀態(tài)下生長，其良種開發(fā)技術位居世界前列。以色列在節(jié)水灌溉技術發(fā)展的同時，還開發(fā)出水肥一體化技術，灌溉與施肥同時進行，這種精準技術是建立在對土壤品質及作物生長過程的監(jiān)測之上，實現(xiàn)了節(jié)水、灌溉與平衡施肥的統(tǒng)一化。

中國：需求空間爆發(fā)的前夕

中國早在20世紀90年代，就開始了精準農業(yè)的應用研究，先后在北京、上海、新疆、黑龍江等13 個地方實現(xiàn)了大面積應用。

以新疆生產建設兵團為例，從1999年提出精準灌溉、施肥、播種、收獲及環(huán)境動態(tài)監(jiān)控開始，到2003年已基本形成比較完善的精準農業(yè)技術體系，在棉花生產的大面積應用中獲得了極大的經濟、社會及生態(tài)效益：平均單產122千克，增產17%；實施半精量播種的棉田，播種量由原來的6千克降為4千克；氮肥的利用率可以提高7％一8%,磷肥的利用率可以提高3％一5%；單個職工管理棉花的面積從20一25畝提高到100一150畝，勞動生產率是原來的5一7倍。

近年來，中國農業(yè)部還推出116 項農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用模式，旨在將物聯(lián)網(wǎng)作為實施“互聯(lián)網(wǎng)+ 現(xiàn)代農業(yè)” 行動的一項根本性措施，加快推廣應用，充分發(fā)揮其在節(jié)水、節(jié)藥、節(jié)肥、節(jié)勞動力等方面的作用，提高土地產出率、資源利用率和勞動生產率，促進農業(yè)產銷向智能化、精準化、網(wǎng)絡化方向轉變。

中國規(guī)模化土地流轉正在穩(wěn)步推進，據(jù)農業(yè)部數(shù)據(jù)顯示，截至2014 年底，全國土地流轉面積達4.03 億畝，比2013 年增長18.3％，流轉面積占家庭承包經營耕地面積的30.4％， 預計2015 年流轉面積將達5 億畝。據(jù)北美農業(yè)發(fā)展歷史及經驗顯示，在農業(yè)規(guī)?；?、集約化的過程中，精準農業(yè)的需求是會持續(xù)增長，中國市場在經歷10 多年的培育后，已經處于需求空間爆發(fā)的前夕。