应用精准农业技术　加快农业现代化步伐

来源:用户上传      作者: 胡兆璋

　　精准农业核心技术的提出、体系的形成和推广已经5年了。5年来，在兵团党委和兵团的正确领导下，经过广大干部职工和科技人员的共同努力，精准农业技术体系已走过了从核心技术的提出到试验、示范、单项技术推广、体系的形成、整个技术体系在棉花生产大面积推广的过程。在这个过程中，广大干部职工和科技人员付出了辛勤的劳动，结出了丰硕的果实：不仅棉花获得了大面积丰收，给新疆及兵团带来了经济、生态和社会效益，而且精准农业技术体系本身也在这个过程中得到了发展。为了加深大家对精准农业技术体系的了解，并以精准农业技术体系为动力，推动农业现代化的进程，本文对什么是精准农业技术体系，精准农业技术体系的三大来源，精准农业技术体系在兵团棉花生产的推广情况及获得的经济、生态、社会效益，精准农业技术体系的发展方向及发展前景等问题作些介绍。
　　
　　一、什么是精准农业技术体系?
　　
　　兵团精准农业技术体系是由农业适用科学技术、农业工程技术、农业生物工程技术、农业信息技术等先进科学技术组合而成，以精准灌溉技术、精准施肥技术、精准播种技术、精准收获技术、田间作物生产及环境动态监测等6项技术为核心的精准农业技术体系。从1999年4月提出精准农业6项核心技术开始，经过3年的发展，到2003年，把精准农业6项核心技术在实践中运用的经验加以总结，形成具有精准农业核心技术体系、精准农业技术指标体系、精准农业技术规程(规范)体系和精准农业技术装备体系4个子系统构筑的比较完善的精准农业技术体系。
　　精准农业技术体系中6项核心技术内容丰富。
　　――精准灌溉技术。兵团棉花生产上应用的精准灌溉技术主要包括膜下滴灌技术、自压微水头软管灌技术、地下滴灌技术和滴灌自动控制灌溉技术。要实施这四项技术，一是要对棉花膜下滴灌、膜下微水头软管灌、地下滴灌、滴灌自动控制灌需水规律进行研究，并根据需水规律制定灌溉制度；二是要有能达到精准灌溉要求的、低成本的、质量上乘的节水设备及器材；三是要合理地进行田间管线设计和合理安装；四是要有灌溉运行中的正确管理；五是要在灌溉期结束后将管线回收并妥善保管。
　　――精准施肥技术。实施精准施肥技术包括五个环节：第一，对作物需肥规律的研究；第二，测土，搞清土壤中所含肥料成分及有机质含量；第三，用微机决策获得施肥的方案；第四，施专用肥、复合肥、滴灌肥；第五，施肥的方式，采用全层施肥、根外追肥和滴灌肥、自压微水头软管、地下滴灌施肥。
　　――精准种子工程。实施精准种子工程技术有四个环节：第一，引进或自己培育优良品种；第二，对引进或培育的优良品种进行扩繁；第三，对扩繁的种子进行加工(棉种的加工包括脱绒、清选、包衣等)，加工后的种子要达到精准播种的要求；第四，对合格的种子进行销售。
　　――精准播种技术。实施精准播种技术有两个环节第一，要有符合精准播种要求的种子；第二，要生产出在膜上实施穴播，每穴播一粒棉种，且整形、铺膜、点种、铺毛管、膜上打孔、膜边覆土、膜孔覆土并镇压八道工序一次完成的播种机。
　　――精准收获。棉花实施精准收获技术包括六个环节：第一，选择适合机采棉又能丰产、提高质量的品种；第二，制定既能适用机采棉，又能丰产、提高质量的棉花株行距配置方案；第三，制定科学的脱叶剂配方，并选择最佳的喷药方式、喷药时间和适宜的气候条件进行棉花脱叶；第四，使用好采棉机，使所采籽棉达到规定的质量要求和达到一定工效；第五，机采籽棉的田间打垛及拉运；第六，机采籽棉的加工清理。
　　――田间作物的生产及环境动态的检测技术。实施这项技术包括两个环节：第一，制定棉花田间生长及环境动态监测的要求；第二，设计出能准确而及时反映棉花生长及环境动态的视频系统，把中子测水仪、田间智能化病虫测报、遥控自动化滴灌系统一并纳入其中。田间的棉花生长如何、缺不缺水、缺不缺肥、有无病虫危害都可以从监测系统终端的屏幕中看到。
　　精准农业6项技术每项技术的关键技术环节：精准灌溉技术推广节水和增产效果显著、成本低、安装简便、易于管理的节水灌溉系统是关键；精准施肥技术搞清棉花需肥规律，建立微机决策施肥系统是关键；精准种子工程技术引进或选育丰产、早熟、优质、抗病优良品种，进行科学加工，使种子的发芽率、纯度、净度达到精量播种要求是关键；精准播种技术研制气吸式精量排种、穴播精量点播机是关键；棉花精准收获技术合理的株行配置、脱叶、机采和籽棉加工是关键；田间作物生产及环境监测技术研制清晰度高、造价低、经久耐用的视频系统是关键。
　　兵团精准农业技术体系来源于三个方面。第一个方面是继承和发展兵团已经实施的农业科学技术；第二个方面是引进、吸收、消化国内外的农业先进科学技术和装备；第三个方面是兵团科技人员和干部职工自己创新的科学技术和装备。这三个方面的关系是，没有继承就没有产生精准农业技术体系的基础；而引进、吸收、消化国内外的农业先进科学技术和装备，不仅奉富了兵团精准农业技术体系的内容，提高了兵团精准农业技术体系的档次，而且加快了兵团精准农业技术体系产生的步伐，降低了兵团精准农业技术体系产生的成本；但是如果没有发展和创新，兵团精准农业技术体系就不可能成为新的先进的农业科技体系。
　　
　　二、精准农业技术体系发展和创新了哪些农业科学技术?
　　
　　(一)发展和创新的具体农业科学技术。
　　1、精准灌溉技术。第一，吸收国内外技术，结合新疆和兵团的实际创造了膜下滴灌技术和自压微水头软管灌技术；第二，对滴灌系统首部设备进行了7次改进，实现了自动反冲洗；第三，对滴灌系统的设计、管道和连接都进行了改进，在保证滴灌质量的前提下，大大降低了滴灌成本；第四，在一三○团、一二七团、九○团、一四五团、一三六团建成了一批滴灌自动化、半自动化示范工程；第五，把滴灌肥运用于滴灌中，形成了完美配套的水肥耦合应用技术。
　　2、精准施肥技术。自主研制了多个棉花微机决策平衡施肥专家系统，建立了以土壤数据和作物营养实时数据的采集、棉田地理信息系统、施肥模型、决策分析系统、综合评价、滴灌肥为主要环节的精准施肥技术体系。
　　3、精准收获技术。第一，创造了适合采棉机作业，而又能提高棉花质量、增加棉花单产的66+10CM带状高密度播种和栽培技术；第二，通过多次反复试验和大面积生产，创造了在新疆不同棉区、不同气候条件下、不同棉花品种的脱叶技术。
　　4、田间作物生长及环境动态监测技术。第一，在46平方公里的面积上，实现了利用遥感和视频技术应用于田间作物生长及环境动态监测；第二，自主开发了自动化滴灌系统。
　　
　　(二)产品创新。
　　1、在消化国外气吸式播种机的基础上，创造性地研制出将膜床整形、铺设滴灌带、铺地膜、地膜上打孔、精

准投种、地膜边覆土、膜孔覆土并镇压等8道工序合为一体的气吸式铺膜精量穴播棉花播种机。
　　2、在引进、消化、吸收国内外技术的基础上，大胆进行自主创新，实现了滴灌节水设备全部国产化。开发生产出大流量压力补偿式滴灌带、内镶式滴灌带、单翼迷宫式滴灌带；开发生产出全自动反冲砂石过滤器。
　　3、开发生产出自压微水头软管灌溉系统的干管、支管、毛管、施肥罐及配套系列管件产品，其中常压节水灌溉系统、步进式双边错位打孔机、软管带、步进式冲孔机和流量调节管路连接件等新产品获国家发明和实用新型专利。
　　4、开发生产出适用大田作物随水施肥的全营养速溶高效滴灌固态复合肥和棉花滴灌酸性液体肥料，基本实现了“试与测、测与配；配与供”的一条龙肥料供应和配方生产线。
　　5、5年来培育成20多个丰产、优质、抗病的棉花品种。
　　
　　(三)精准农业技术规程、规范创新。
　　在精准农业技术体系的应用中，为了保证各项精准农业技术能达到精准指标，创造性地制定了精准农业技术规程和规范。1、棉种精加工技术操作规程(过量稀硫酸脱溶工艺)；2、棉花高密度栽培亩产150公斤皮棉膜下滴灌技术规程；3、棉花自压软管灌亩产150公斤皮棉技术规程；4、自压微水头软管灌溉技术应用的若干意见(试行)；5、机采棉农艺栽培技术规程；6、采棉机作业技术规程；7、机采籽棉的验收与贮运规程(试行)；8、兵团棉田害虫预测预报调查技术规程。
　　
　　(四)技术体系创新。
　　建立了密切结合国情和兵团农业发展实际，具有中国特色，包含精准农业核心技术体系、精准农业技术指标体系、精准农业技术规程体系和精准农业技术装备体系4个子系统构筑的兵团精准农业技术体系。
　　
　　三、精准农业技术体系在兵团棉花大面积应用情况及所获得的经济、生态和社会效益。
　　
　　(一)精准农业技术体系推广的方法。
　　1、不采取命令式或分配指标硬压式方法，而采取试验――示范――引导――服务――推广应用的方法；
　　2、在节水技术推广初期采取了费用补助方法；
　　3、组织专家进行技术服务和技术承包；
　　4、广泛开展职工全员培训，提高职工科技素质；
　　5、加大行政指导的力度。
　　
　　(二)精准农业技术体系在棉花种植上的应用情况。
　　精准农业技术体系在棉花上的应用，总的情况是：从试验到示范，从小面积示范到大面积推广；补助费用示范到职工自己出钱应用推广；由只制定出示范办法到制定技术规程、规范；由技术到位率低到技术到位率高；由个别单位、单项技术应用到13个师110多个团、6项技术一起应用。
　　1、各项精准农业技术大面积应用获得好的效果。到2003年，推广测土施肥面积558．58万亩，其中测土微机决策平衡施肥189．23万亩，施用专用肥、复合肥269．89万亩；优良种子推广面积达棉花种植面积的90％，种子包衣面积594．99万亩；膜上精量半精量播种面积658．54万亩，其中精量播种7．88万亩；节水灌溉面积438．66万亩，其中膜下滴灌面积247．72万亩，软管灌面积182．92万亩，深埋滴灌8．02万亩；机采棉种植面积98．12万亩，机收面积25．26万亩；自动测水面积1．02万亩，视频技术面积0．5万亩。
　　2、2004年各项精准农业技术应用获得新突破。
　　测土微机决策平衡施肥面积达到281．5万亩；棉种包衣推广651．43万亩，引进美国和丹麦的种子精选设备的四十五团、红星二场等单位的种子加工达到精量播种的要求；精量半精量播种面积达到664．39万亩，其中精量播种面积达到18,5万亩，由新疆农垦科学院、一二五团等单位生产的棉花膜上精量点播机空穴率在3％以下，实际出苗率达到82％至92％，从而实现了棉花膜上精量点播的大突破；棉花节水灌溉面积推广到607万亩，其中膜下滴灌面积391．4万亩，软管灌面积177．21万亩，节水技术不断进步，由“一管四行”改为“一管两行”，为了防风，部分单位实施膜下滴灌毛管浅埋5em至8cm；深埋式滴灌面积增加到9．48万亩，首部装备自动反冲洗成功，北疆大部分棉田实施滴水出苗，一二三团实现滴灌毛管回收第二年使用；按机采棉配置种植棉花179．06万亩，计划机采面积40万亩；国产机采籽棉加工设备投入生产，加工质量达到要求，机采棉加湿试验取得阶段性成果；田间作物自动测水、滴灌系统自动化控制、棉铃虫自动化监测系统、GI$、GPS技术已开始示范、“视频农业技术”推广到7万亩。
　　
　　(三)精准农业技术体系在棉花生产大面积应用获得的经济、社会及生态效益。
　　1、经济效益。精准农业技术体系的建立及在棉花生产的大面积应用，使兵团棉花生产水平上了一个新的台阶，同时获得了显著的经济效益。
　　第一，提高了棉花的单产，增加了棉花的总产。据农业局统计，精准农业技术体系推广应用的5年间，累计推广面积937．34万亩，棉花平均单产122公斤，增产17％；新增棉花总产 16590．92万公斤，新增产值171881．91万元。
　　第二、降低棉花生产成本。一是减少每亩播种量。实施半精量播种的棉田，播种量由原来的6公斤降为4公斤，实施精量播种的棉田又降为2公斤。二是提高了化肥的利用率。实施滴灌施肥的棉田，氮肥的利用率可以提高7至8个百分点，磷肥的利用率可以提高3至5个百分点。三是节约用水。实施滴灌的棉田每亩用水降至240至260立方米，比沟灌可节水140至160立方米。四是可降低每一亩的活劳动成本。实施精准农业技术体系前，一个职工只能管理20至25亩棉花，若该职工年收人7000元，则每亩棉花活劳动成本为240至350元。实施精准农业技术体系后，一个职工能管理100亩棉花，若该职工年收入10000元，则每亩棉花活劳动成本只有100元，比原来每亩降低活劳动成本140至250元。
　　第三，可以提高职工的劳动生产率。棉花生产实施膜上精量点播、膜下滴灌、机采棉等精准农业技术后，一个职工管理棉花的面积可以达到100至150亩，即便是棉花产量相同，其劳动生产率也是原来的5至7倍。
　　第四，可以提高土地利用率。，实施精准滴灌技术后，无需筑埂子、毛渠，可提高土地利用率5％左右。
　　2、社会效益。第一，实施精准农业技术体系可以把职工从定苗、灌水、拾花等繁重的体力劳动中解放出来，改善职工的生产条件，实现社会进步。第二，可以使农业干部职工的思想观念发生变化，由小农经济思想观念转变为大生产的观念。第三，由于职均的管理面积大大增加，可以促进大田劳动力向畜牧业、果蔬园艺业和二、三产业转移，加快畜牧业、果蔬园艺业和二、三产业的发展，使兵团一、二、三产业的结构更趋合理。第四，由于职均承包规模的不断扩

大，必将带来合并连队，减少管理机构层次和管理人员数量，转变团场管理职能等变化。第五，实施精准农业技术体系，增强了团场经济实力、增加了职工的收入、改善了职工的生产和生活条件，必然稳定和发展职工队伍，有利于兵团更好地执行屯垦戍边的使命，有利于稳定边疆，巩固边防。
　　3、生态效益。第一，实施精准农业技术体系降低了对土地的农药、化肥等化学产品投入，减少了化学制品对土地的污染。第二，实施精准灌溉技术每亩可节水140至160立方米，节省的水可以用来种树种草，为农业生态环境的改善作出贡献。第三，实施精准农业技术体系，由于节约种子、水，提高肥料和土地利用率，可以使农业实现可持续发展。第四，对地下水位较高的地区，实施精准灌溉技术，可以大大减少地下水的补给，降低地下水位，抑制土地次生盐渍化。
　　
　　四、精准农业技术体系与以往的各项农业技术有什么不同?
　　
　　(一)精准农业技术体系的实施，使农业生产实现了三方面的精准：一是定位的精准，精准地确定播种、灌溉、施肥的部位；二是定量的精准，精准地确定种子、水、肥、药的施用量；三是定时的精准，精准地确定实施作业的时间。由于三方面的精准，达到了增产、增效、节本，资源合理利用，可持续发展的目的。
　　(二)精准农业技术体系是由精准农业6项核心技术集成在一起的农业技术体系。精准农业强调综合集成的思想，多学科综合运用。精准农业6项技术以相互关联的互补性、系统性和完整性作用于棉花生产的全过程，使棉花生产达到增产、增效、节本、资源合理利用，可持续发展的目的。
　　
　　五、精准农业技术体系的发展方向和应用前景。
　　
　　(一)精准农业技术体系的发展方向。
　　精准农业技术体系是一个开放的、不断发展的农业技术体系，随着兵团农业的发展和国内外科技的进步，兵团精准农业技术体系也会不断发展，总的发展趋势是向智能化、自动化、信息化方向发展。
　　
　　(二)精准农业技术体系的应用前景。
　　1、进一步提高精准农业技术体系在棉花生产上的到位率，使兵团棉花平均单产在近几年内达到150公斤皮棉的目标，到2010年棉花平均单产达到200公斤皮棉的目标。
　　2、将精准农业技术体系的应用从棉花扩展到酱用西红柿、甜菜、玉米、油料作物、蓖麻等作物，迅速提高各种作物的单产、总产和产品质量，降低成本，从而做大做强兵团整个种植业。
　　3、将精准农业技术体系的应用从棉花扩展到果蔬园艺业，迅速提高果树和蔬菜的单产、总产和产品质量，降低成本，从而做大做强兵团果蔬园艺业。
　　4、精准农业技术可在与新疆生态条件和生产条件相似的地区推广应用，部分可在全国范围内应用。

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