信息和知识管理农业生产系统的一场技术思想革命 
 　　

　　20世纪90年代以来，随着全球定位系统（GPS）、地理信息系统(GIS)、农业应用电子技术和作物栽培有关模拟模型以及生产管理决策支持系统（DDS）技术研究的发展，“精细农业”已成为主要发达国家面向21世纪，为合理利用农业资源，提高农作物产量，降低生产成本，改善生态环境的最富有吸引力的前沿性研究领域之一。“精细农业”技术研究的意义，已远远超出其技术系统应用发展的本身，它提供的技术思想和改造客观世界的认识思维方式，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与模式上都产生了深刻变革，其影响将是更为深远的。特别应当强调指出是在开拓新的前沿科技研究应用领域，发达国家和一些发展中国家的起跑线上拉近了距离，时间跨度上缩小了。因此，在实现我国新的农业科技革命中，从某些重要领域实现技术发展上的跨越，将是一个机遇性的挑战。 

　　“精细农业”，即国际上已趋于共识的“Precision Agriculture”或“Precision Farming”学术名词的中译。这一技术的早期研究与实践，在发达国家始于20世纪80年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物栽培模拟模型，作物管理与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性，从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量作业，或称“处方农作”而发展起来的；在农业机械工程领域，自20世纪70年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术，农田信息智能化采集与处理技术研究的发展，加上20世纪80年代中期后各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求，为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。海湾战争后全球卫星定位系统（GPS）的完善与开放民用化,为实现定位处方农作提供了前提条件，使得近20年来，基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与自动监控技术、系统优化决策支持技术等，得以在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来，形成和完善了一个新的“精细农业”技术体系和开展了广泛的试验实践。据测算：采用精细农业技术，可以节约30%以上的肥料和农药，可使作物生产成本降低20%以上。其实施过程可描述为：带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及小区平均产量数据 → 通过计算机处理，生成作物产量分布图 → 根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图，支持作物管理的数据库与作物生长发育模拟模型，投入、产出模拟模型，作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统，并在决策者的参与下生成作物管理处方图 → 根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。