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从机械化到信息化,看美国农业如何在百年间攻城掠地
2016-12-08   来源:农资与市场杂志   

  (3)信息化技术造就美国“精确农业”

  美国是世界上第一个进入信息化社会的国家,其计算机和互联网技术的普及应用,信息高速公路的四通八达为美国农业信息化创造了必要条件。

  目前,信息化技术已经渗透到了美国农业生产的方方面面,直接促成了美国“精确农业”的兴起,大大地降低了美国农业的生产成本,大大地提高了美国农业的生产效率和农产品的国际竞争力。

  美国农业信息化体系的主要构成:

  a、农业计算机网络系统AGNET,是世界上迄今为止最大的农业信息系统。该系统覆盖了美国国内的46个州,加拿大的6个省和美加以外的7个国家,连通美国农业部、15个州的农业署、36所大学和大量的农业企业。

  b、农业数据库,包括农业生产数据库和农业经济数据库两种。农业数据库是农业信息化的重要基础项目,因此,美国的政府、大学、科研院所、国家图书馆和著名粮农企业等都十分重视数据库的建设和利用,如美国农业部建立的全国作物品种资源信息管理系统,就为全美农业育种提供了60万份植物资源样品信息的服务。

  目前,经过美国农业部编目的电子化的农业数据库已达428个,其中最著名、应用最广的是美国国家农业图书馆和农业部共同开发的A-GRICOLA数据库,它存有10万份以上的农业科技参考资料。

  c、专业农业信息网站,如美国最近开发的一个大豆信息网络系统,内容涉及到了国际、国内大豆产供销各个环节的技术和经营情况;该网络系统的一端是从事大豆研究的几十位专家,另一端是从事大豆生产的农户,平均每个月可提供50条以上的产供销信息。

  d、电子邮件系统,由美国农业部建立并通过农业部信息中心交换的农业信息系统,对外连接到因特网。其中仅农业市场服务局,其计算机系统每天处理的市场信息就有大约5000万字符。

  e、3S技术即农业遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球卫星定位系统(GPS),这是美国建立的世界上第一个用于全球农作物估产并可用于农业精确生产的系统。

  f、无线射频身份识别系统(RFID)。它是一种非接触式的利用交变磁场或电磁场的空间耦合及射频信号调制与解调技术实现对目标对象的自动识别和跟踪。

  上述只是美国农业信息化系统的一部分。

  美国有200多万个农场主,他们是如何利用这些信息化系统做到农业的精确化生产呢?

  一是通过网络信息系统,美国的农场主能够及时、完整、连续地获得市场信息,并以此准确调整其农业生产和农产品的销售策略,使之具有针对性,有效地减少了盲目经营的风险。

  比如,在了解到农产品现货、期货价格,国际国内市场的需求量,国际国内的生产量和进出口量等方面的最新数据后,农场主可以决定生产什么,生产多少以及如何销售以避免未来农产品的滞销;或者在了解到农作物品种改良,天气状况等信息后,农场主也可以知道采购什么样的种子、采取什么样的种植方式、在什么时候种植何种作物产量会最高以求获得最大效益;

  同时,他还可以根据最新农业科技、新型农业机械、动植物病虫害防治等信息,在互联网上进行农业技术咨询或购买恰当的农业设备以及合适的农药等等。

  如美国堪萨斯州农场主肯·波尔穆格林已经习惯于在网络上紧盯有关全世界气候、谷物状况和谷物购价等信息,在获悉埃及政府要大量购买“硬白”小麦后,他知道这种小麦将会是今年市场的热门货,于是他改变了本季种植的小麦品种,最后获利颇丰。

  二是利用3S技术即农业遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球卫星定位系统(GPS)实现了农作物的精确化种植。

  遥感技术(RS),是指在航空航天器上配备的可见光、红外、微波等波段的(多光谱)传感器利用农作物和土壤等对电磁波的不同反射和辐射特性来获得不同地段的农作物和土壤的相关数据,以动态监测和评估农作物的氮营养状况、长势、产量、病虫害等以及土壤的盐碱度、沙化、风化侵蚀、水分和养分的增减等情况。

  地理信息系统(GIS),通过接受遥感数据、GPS数据以及人工采集报送的数据并处理后,该系统可以自动生成一张农场数字化地图,上面标有各小区的农作物信息和土壤信息等。

  全球定位系统(GPS),主要作用是空间定位和导航。

  利用3S技术,农场主可根据田间因素的变化,精确调整各项土壤和作物管理措施,如在给农作物施肥时,当大型拖拉机(上面装配了一种带显示屏和数据处理器的GPS接收仪)进入田间喷施肥料时,显示屏可同时显示两幅彼此重叠的图像,一张是数字化地图(上面标有每一块小区的土壤类型,氮磷钾含量,前季单株产量,当年单产指标等),另一张是方格坐标图(可根据GPS讯号随时显示拖拉机所在的小区位置),与此同时,数据处理器可根据事先做好的每一块小区的数字化地图,自动计算出每一块小区的肥分配比和喷施量,并向自动喷施机下达指令。

  同样的方法也适用于杀虫药的喷洒;此外,该系统还能根据土壤水分和作物的生长情况,自动判断出浇水、施肥的时间。据统计,采用这种精准农业技术可节省肥料10%,节约农药23%,每公顷节省种子25公斤;同时,可使小麦、玉米增产15%以上。

  三是通过无线射频身份识别系统(RFID)做到家畜饲养的精确化管理。

  无线射频身份识别系统RFID,主要由电子标签和阅读器组成,每个电子标签只具有唯一的电子编码,而阅读器有固定式和手持式两种。

  在美国农业领域,RFID系统通常被用作对家畜尤其是对牛的识别与跟踪方面,其原理是在牛的耳朵上植入电子标签,上面标有这头牛的详细电子资料,如牛的电子编码、产地、年龄、品种信息、检疫与免疫信息、疾病信息、家谱及繁殖信息等等,当牛进入阅读器的识别范围时,牛耳朵上的电子标签在接收到阅读器发出的射频信号后产生感应电流而获得能量,然后发送出自身携带的电子编码等电子资料至阅读器读取后送至动物信息管理系统,人们就可知道这头牛的身份等情况,这样就实现了对这头牛的识别与准确跟踪,从而加强了农场主对牛群的精确管理能力。

  对牛之外的其它家畜的识别与跟踪,原理同此。

  此外,农产品从生产、运输、储存到加工、销售的全过程都可使用无线射频身份识别系统RFID,这使得人们对农产品可以实施从餐桌到田间的全程追踪鉴别,大大地提高了美国对食品安全的保障能力和美国的农业生产效率。

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标签:农机 百年 攻城掠地 如何在 农业 信息化 美国

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