美国农业信息化发展历程

美国农业信息化发展历程
王俊鸣
美国著名的未来学家阿尔温·托夫勒指出：21世纪是世界农业大变革的时代，全球范围内将出现“第三次浪潮农业”———人类从工业经济走向知识经济时，通过应用高科技成果，使工业经济下的农业变成一种崭新的知识产业。

面对“第三次浪潮农业”的到来，许多国家不失时机地利用科技发展现代农业，建设当代“新农村”。

美国在以信息技术、生物技术、循环经济等科技利器打造自己的“新农业经济”和“新农村”方面走在世界前列，其做法不乏值得借鉴之处。

丹·哥斯特是美国芝加哥市史特灵镇近郊的一位农场主。

如今，这位农民大多数时间并不在田间地头，而是和城里的“白领”一样泡在网上。

他先后购置了4台电脑，利用电脑计算种植量以及杀虫农药的剂量，进行生猪饲料配方与养猪过程的控制，从网上了解天气情况以及农作物的交易行情……老伙计现在离不开网了。

实际上，哥斯特只是美国200万农民中一个“缩影”。

目前，美国有51%的农民接上了互联网，20%的农场用直升机进行耕作管理，很多中等规模的农场和几乎所有大型农场已经安装了GPS定位系统。

这些新科技构成了美国农业信息化的主要内容，也打造出美国的“精确农业”。

科技促进农业信息化
从20世纪50年代开始，随着广播、电话的发明应用，美国农业信息化进入广播、电话阶段。

当时，电视基本在美国农村普及。

1954年农村居民的电话普及率为49%，到1968年这个数字达到83%。

从1962年开始，美国开始资助在农村建立教育电视台。

电话和声像广播在农村的普及，把大量的农产品市场信息和科技信息传递给农民，对促进农业科技进步和稳定农产品市场行情起到了很大作用。

20世纪70年代—80年代，计算机的商业化和实用化推广，带动了美国农业数据库、计算机网络等方面的建设。

1985年，美国对世界上已发表的428个电子化的农业数据库进行了编目。

在当代最重要的农业信息数据库中，最著名、应用最广的是：美国国家农业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。

数据库应用系统服务于农业生产、管理和科研。

如美国所建的全国作物品种资源信息管理系统，管理60万份植物资源样品信息，可通过计算机和电话存取，在全国范围内向育种专家提供服务。

20世纪90年代以来，随着计算机逐步应用到农场，美国农业信息化迈入自动控制技术的开发及网络技术应用阶段。

到1985年，美国已有8%的农场主使用计算机处理农业生产，其中一些大农场则已经计算机化。

如今，计算机等高技术的应用，给美国农场管理与生产控制、研究和生产带来了高质量、高效率和高效益。

高科技打造“精确农业”
发源于美国的精确农业，实际上就是高科技联合应用于农业的产物。

它指的是利用3S技术（即遥感技术、地理信息系统和全球定位系统）、计算机技术、自动化技术、网络技术等，逐步实现精确化、集约化、信息化控制农业生产，可根据田间因素的变化，精细准确地调整各项土壤和作物管理措施，最大限度地优化各项投入，以获取最高产量和最大经济效益，同时保护农业生态环境、土地等农业自然资源，给农业技术推广实施带来革命性的变化。

遥感技术（RS），是指远距离探测和识别地表各类地物的综合技术。

美国宇航局和美国农业部等政府部门1975年实施的大面积作物调查试验计划，利用RS技术，分别对美国本土和前苏联当年的小麦长势和产量进行监测和预测，为美国在对苏粮食贸易上谋取巨额好处。

地理信息系统（GIS）是对地理空间信息进行采集、存储、管理、分析和图像表达的一种实用工具，具有很强的分析、查询和辅助决策的功能。

在农业信息化中，GIS将专家系统、作物模拟模型、RS和全球定位系统等高新技术联系在一起。

并且，利用变量投入技术（VRT）开发精准、特定的投入应用；利用田间监控技术对作物生长进行记录，作为日后作物管理的历史数据。

全球定位系统（GPS），可对地理数据以及有利于精确农业的措施等进行定位及定义。

目前，一种带有显示屏和数据处理器的GPS接收仪被装置在大型农机上，当机械手进入地块喷施肥料时，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，标有各小区的土壤信息，如土壤类型，氮磷钾含量，前季单株产量，当年单产指标等，这些都是事先用GIS做好的，另一张是方格坐标图，可根据GPS讯号随时显示机械所在的小区位置。

与此同时，数据处理器可根据作物模型的计算结果，自动给出每个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农药的喷洒。

据介绍，美国农业部通过卫星定位系统了解全美每个农户每平方公里的氮、磷、钾含量，在收割机收割切碎秸秆的那一刻，电脑就可以分析出其各种元素的含量，并直接输送到农业部信息中心。

从20世纪70年代开始应用的计算机技术，实现了一系列农业生产自动化管理目标，包括作物生产管理自动化，形成了预测病虫害等方面的农业专家应用系统；农田灌溉调控自动化，在干旱和沙漠地带实现滴灌和喷灌技术；畜禽生产管理自动化，科学管理猪生产各环节；农业科研服务系统信息化，不仅建立了农用视频电报系统，和电脑电视牲畜交易系统，以及农业数据库，而且实现了不同属性和不同规模的农业系统的计算机模拟技术管理。

目前，特大型农场已经形成了“计算机集成自适应生产”模式，即将市场信息、生产参数信息（气候、土壤、种子、农机、化肥、农药、能源等）、资金信息、劳力信息等集中在一起，经优化运算，选定最佳种植方案。

在作物生长过程中，根据当地不同地块小气候
的变化，进行自适应喷水、施肥、施药，以保持良好的生长条件，使农业生产形成良性循环，达到风险最小、利润最高的目的。

网络技术的应用，一方面，建成了农业信息网络；另一方面，促进农业电子商务和农产品贸易的发展。

美国建成的世界上最大的农业计算机网络系统AGNET，覆盖了全美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。

用户通过家中的电话、电视或电脑，便可共享网络中的信息资源。

这使农业生产者能更及时、准确、完整地获得市场信息，有效地减少农业经营的生产风险。

据统计，2004年美国12%的农业销售通过互联网进行，比1999年该国4%的水平大为提高。

另外，一家名为罗克伍德的调研公司针对美国商业农场主的调查显示，他们已经将互联网作为了解商品价格、天气、农药、机器等信息的重要手段。

调查显示，农户正在快速转向基于网络的交易手段，比如通过互联网购买种子、农药和农业设备等。

随着农业信息化的发展，精确农业从上世纪70年代起步，80年代初开始商业化应用，如今，已迅速发展成新的农业工业，并在世界范围内形成了科学的新农业发展道路，成为农业革命性发展的代名词。

让农民爱用信息技术
农业信息化的新技术令人目不暇接，但是如何让农民能接受，买得起，喜欢用，用得好才是其真正的关键。

为此，美国各级政府大力支持，包括健全法规、加大投入，加之各方面的积极推广与高效服务，通过信息资源的长期积累和低成本共享方式，有效地推动了农村信息化发展。

建立健全农业信息化法规并注重监督，依法保证信息的真实性、有效性及知识产权等，维护信息主体的权益并积极促进信息的共享。

美国1848年第一部《农业法》就对农业技术信息服务做了规定。

在1946年农业市场法案中规定，凡享受政府补贴的农民和农业，均有义务向政府提供农产品产销信息。

在此基础上，美国逐步形成了从信息资源采集到发布的体系。

稳定、足额地投资建设国家级农业和农村科技信息中心，实现了公益性农村信息资源（国家农业数据库等）的长期积累、高效管理与广泛应用。

一方面，大力投资用于农业信息系统的多项硬件，包括基础信息资源的开发和网络设施建设；另一方面保证充足的系统运行经费，每年有10亿美元的农业信息经费支持，占农业行政事业经费的10％。

形成以农业部及其所属机构为主的信息收集、分析、发布体系，保证农业信息系统有效性强、信息及时。

美国农业部下属市场信息服务局的下设新闻服务署，主要负责农产品市场动态信息的收集与发布，上午采集信息，及时汇总、整理，当天中午就可分类发出。

在信息化服务与推广方面，政府部门与各种专业协会和决策咨询机构形成了民间农业社会化服务。

内容包括：
凡是政府参与收集的农村科技信息实行“完全与开放”共享政策。

比如宇航局、
地理勘探局等收集的数据，以及大学、研究机构由政府资助项目产生的数据。

在这种管理机制保障下,科研人员和社会各阶层均能以不高于工本的费用,以最方便的方式、不受任何歧视地得到各自所需的数据。

根据信息服务主体多元化，提供多样化的服务。

针对生产者、经营者的信息需求多种多样，各方面分析研究为不同规模的、不同群体提供不同的农业信息内容，让农民普遍感到对信息化工作的钱花得很值。

大力宣传信息技术手段的好处。

农民尝到甜头后，自然会对信息化产生更强烈的渴望。

目前，多种农业传媒（计算机网络、通信、视听等载体）网络正成为农民、农业科技推广人员和各农业部门获取科学知识、传播推广实用技术、提供农业信息咨询服务的重要手段。

不少研究专家说，仅占全美人口2%的美国农民，不仅养活了近3亿美国人，而且还使美国成为全球最大的农产品出口国。

如果离开了高科技，离开了农业信息化，这样的奇迹根本不可能发生！
（来源：科技日报）。