农业信息技术在作物上的推广及应用

农业信息技术在作物上的推广及应用（长江大学农学院研一作物专业张志敏 201472281）
摘要：农业信息技术是研究作物生产的一种工具和手段，它一出现就表现了强大的生命力，吸引了广大的农业科学工作者，研制了许多有价值的产品。

充分利用常规作物的生理生态关系，适当地推广到其它特种作物上，加快特种作物的支持研究，因为特种作物的许多生理生态过程和农艺措施的影响与常规作物相类似，可以相互借鉴。

关键词：信息传播；农业；推广应用
农业信息技术与农业生物技术是21世纪高新技术应用于农业的两大关键技术。

农业信息技术是一门新兴的边缘应用学科，是农业科学和信息科学相互交叉渗透而产生的新领域。

国际上，发达国家的信息技术已在农业中得到广泛应用。

50年代初，美国首次利用计算机研究饲料问题，至今已有40多年的历史了。

50-60年代，计算机主要用于农业科学的统计分析与计算；70年代主要用于数据的处理和数据库的开发；80年代以来，应用重点转向知识的处理、农业决策支持与自动控制的研究与开发；90年代开始进入网络化时代，以信息技术为依托的虚拟农业、精准农业已现端倪。

建国以来，作物栽培技术发展较快。

20世纪50年代注重研究影响作物生育的各种环境因子及其变化规律，形成经验，示范和推广。

60年代至70年代初，主要研究作物的外部形态指标，重点研究作物的株高、分蘖、叶面积等数量性状同栽培措施的关系，探讨群体的合理结构，全国出现了研究作物群体结构热。

70年代至80年代末，研究作物生长发育规律、指标化栽培、高产数学模型以及模式化栽培。

90年代以高产群体质量指标体系及其优化调控理论研究为主，突出质量型栽培，使研究工作的深度和广度都得到明显提高。

这些理论和技术基本定量了各种环境因子对作物生育的影响；明确了作物某些基本生理过程及其相互影响，如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用之间的关系；定性描述了一些农艺措施如施肥、灌溉等对作物生育的影响；制订了一系列定量或定性描述作物系统行为的指标。

这些成果为建立数据库、专家系统和作物生长模型提供了重要的数据和依据。

我国农业的发展，最终必须依靠科技。

因此，如何使科学技术在广大农业区得以迅速推广，关系到农业的长远发展。

而我国目前还缺少一种合适的途径，来实现农业科技的快速传播和推广。

技术传播过程分为技术需求、革新、确认、销售、应用和评价六个阶段，每个阶段都有频繁的信息交流，都有可能因为信息不畅而延缓下一阶段的到来，从而减慢技术传播进程。

信息技术在这里可以发挥很大的作用，比如将一些科技成果、高产经验总结归纳形成
软件，制作成光盘，推广和普及，既生动、形象，具有趣味性，保证了推广的质量，又能根据不同条件灵活运用而产生不同的决策结果。

目前，我国农业信息技术创新应重点发展以下领域：
（一）加强全国农业科技信息网络建设。

利用先进的计算机技术和现代网络通信技术，建立中国农业科学院与全国30多个省农（牧）业科学院、60多所农业高等院校及相关生产经营、管理部门的计算机互联网络，推动我国农业科研和教育机构的网络化建设和信息资源的共享与交流，与国际性学术计算机风络互连，使其成为中国农业科研机构进入世界科学技术领域快捷方便的入口。

（二）农业科技信息资源数据库建设工程。

农业科技信息资源数据库的肉容应包括农业自然资源信息、农业科技资源信息、农业政策法规、农产品市场信息、人才资源信息、世界农业科技文献资源信息等。

必须加强各种农业信息资源的建设、有序管理与应用开发。

要利用现代信息处理技术、数据仓库技术、多媒体技术，建立全国农业信息资源保障体系。

国家要建立国家级大型农业科技信息资源库，地方要建立具有地方特色和资源区位优势的农业科技信息资源库。

（三）建立农业信息动态监测与速报系统。

该系统以3-S技术（即：地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感（RS）为支撑，对我国主要农作物的长势与产量、土壤墒情、水旱灾害、病虫草害、海洋渔业、草原火灾、农业资源环境的变化进行监测、速报与预报；对世界各国主要粮食作物和经济作物、土地利用和土地覆盖、可参与分享的世界农业资源进行监测与速报研究；为配合各种监测、速报与预报，建立产量估算、旱情监测、土壤肥力、水土流失、环境污染、病早害动态、人口增长等模型和专家模型。

（四）建立国家智能化农业系统模拟重点试验室。

利用计算机技术、仿真技术、虚拟现实技术、多媒体技术、三维动画技术、数据库技术建立农业系统模拟环境，可以全面改善科研条件和手段，大幅度加快科研项目的进程。

因此，要利用现代信息技术，开展前瞻性研究。

（五）发展精准农业。

这项技术的基础是卫星全球定位系统（GPS）和计算机控制定位，进行精确施肥、播种、灌溉、施药等作业，从而极大地提高种子、化肥、农药等农业资源的利用率，提高农业产量，改善农产品质量，减少环境污染，发展持续农业。

尽快建立信息技术与农业生产相结合的精准农业示范基地和样板。

（六）建立计算机农业决策支持系统和农业专家系统。

信息技术在农业经济调控管理上的应用有重大的经济意义和实用价值。

该系统将提供不同层次的服务，如农业宏观决策、农业科学研究、农业生产管理等，其具体内容包括政策模拟、调控决策方案模型、粮食安全预
警等。

同时要建立以主要农作物、畜禽、水产为对象的生产全程管理系统和实用技术系统，以促进农业生产的科学管理和先进技术的推广利用。

目前我国在农业中应用得比较广泛的有农业信息数据库、专家系统、作物生长模拟模型和一些集成系统等。

信息是一种特殊的资源和财富，在农业领域，信息量大、面广而分散，建立相应的数据库是开发利用信息资源的重要手段。

我国农业数据库建设发展较快，目前已建数据库200多个，内容包括种质资源、家禽品种、农产品价格行情、农村经济等数据库，设有检索、查询、分析对比等功能。

专家系统是侧重开发利用特定领域中专家知识和经验的软件，可以完成与专家水平相当的咨询工作，为用户提供建议和决策。

我国农业专家系统研究始于80年代初，在短短二十多年中，取得了很大进展。

研制了一些不同作物的专家系统，形成了我国一定的特色。

特别是一些农业信息技术人员把专家系统，从实验室拿到生产第一线为农业服务，不仅给农业生产者送去了新技术，而且有力地推动了农业知识工程研究。

作物生长模拟系统是用系统科学的观点，把作物生产看成一个由作物、环境、技术、经济四要素构成的整体系统，综合作物生理学、生态学、栽培学、农业气象学、土壤肥料学、植物保护学、农业经济学和计算机科学等相关学科的理论和成就，通过建立数学模型来描述作物生长发育、器官建成和产量形成等生理生态过程与环境之间的数量关系，并在计算机上实现，来模拟作物生产全过程的软件系统。

它是农业多学科基础性研究的结晶，将农业科学和计算机技术紧密结合，定量而系统地描述作物生长发育及其和农业环境相互作用的关系。

因此农业科学家甚至称作物生长模型是“把农业带入信息时代的主要工具”。

我国在作物生长模拟研究方面虽起步较迟，但发展很快。

开展了一些基础研究，并结合实际，建立了一些应用系统，在生产上推广应用，帮助领导决策和用户制订模式图。

如江苏省农科院在大规模水稻生态试验的基础上，80年代建成了“水稻计算机模拟模（RICEMOD）”，1992年又将作物模拟技术与水稻栽培的优化原理相结合，建成了水稻计算机模拟优化和决
策系统（RCSODS），用户输入常年气候资料和水稻品种遗传参数，可以作出常年优化决策，根据当前苗情和未来天气预报可以提出肥水和其它管理措施及对策，该系统在全国范围进行了推广。

但是我国农业技术发展上还存在着一些制约因素。

一是思想认识上存在对农业信息技术的片面认识，过高或过低估计农业信息技术：一方面有人认为农业信息技术是高科技产品，可以不需要输入数据，不需要进行科学实验，就可以预测作物的生长情况；另一方面有人认为农业信息技术现在在生产上推广应用还太早，开展农业信息技术的研究没有必要。

二是缺乏对农业信息技术的支持研究，包括一些作物生理过程、农艺措施对作物生育的影响的定量，
特别是一些新的调控措施如生化制剂、除草剂对作物生育的影响等。

三是信息的共享渠道不畅，包括数据的搜集、传递与利用效率较低。

四是应用研究缺乏生机和创新，大面积推广应用的研究成果少。

因此，农业信息技术在作物及其它方面应用研究推广机制上要注意以下几点：一是在研究经费上，在国家项目经费的基础上，鼓励多种形式的集资渠道，特别是面向市场开发的公司参与，前者应着重资助基础性研究，后者现阶段可从设施农业上着手，逐渐推广到大田作物，因为设施农业可控制的程度高，应用效果比较明显，容易产生效益，有利于公司化运作；二是在发展手段上，参考共享软件的一些原则，鼓励发展共享软件，提倡源代码共享和二次开发，这是繁荣我国农业信息技术的一个重要手段；三是在推广应用上，在以培训推广的基础上，采用网络技术、多媒体光盘和典型示范、直接参与应用等多种方式推广，在以科研院校推广的基础上，鼓励推广技术单位、公司企业参与；四是在应用类型上，在传统稻麦棉基础上，发展多种特经作物的信息技术产品，在种植业基础上，发展养殖业、加工业等多种行业信息技术产品。

农业传播与推广对于发展新形势下的农业具有深远的意义，我们应当充分认识其意义所在，在实际工作中加以利用，不断发展。

农业传播与推广不仅是手段，也是形式，普遍用于农业技术服务、技术创新、市场开拓等方面，作为其本身，也要创新其形式，更好地用于促进农业的发展。

现代农业的发展不仅要着眼于世界农业发展的方向，寻求制高点，加快产业化进程，也应重视农业信息技术的推广及应用。