清研智库：精细农业保障食品安全

以信息和技术为基础的农场管理系统，涉及极其精确的方法，以最少的化学品使用量提高平均产量。

农业部门系统地引进技术，其目的是通过提高总产量实现自给自足。然而，在过去十年中，目标逐渐从粮食安全转向食品安全。

大量的研究表明，掺假猖獗对消费者的健康有直接影响。同时，不断膨胀的人口意味着食品安全不容忽视。因此，在确保整体产量不受影响的前提下，提高食品安全是目前的迫切需求。

精准农业又称精细农业, 其根据农作物具体的时空信息对其作出定位、定量、定时的管理决策, 并指导机器作业, 达到最优使用资源和实现最大收益的目的。美国是第一个将GPS技术应用于指导农业生产的国家, GPS与各大型农业机械的结合, 使得定点、定量等精准农业措施成为可能, 极大的推动了农业自动化的发展, 因此催生出了精准农业。后来随着数据科学、专家系统等学科的发展, 精准种植、精准喷药、精准施肥等精准农业措施逐渐走向成熟。当前, 中国乃至世界上很多国家、地区农业生产活动的人力成本太大, 规模化、机械化、自动化生产程度低, 直接导致农药和化肥的滥用。自2004年以来, 中国连续14年的“中央一号”文件都聚焦三农问题, 并强调“加快推进农业现代化”。而精准农业相对传统农业, 无论在生产效率、成本效益上都大大超过传统农业, 也符合国家政策。因此, 精准农业必定是未来农业发展的方向。

精准农业可以为这些挑战提供一个解决方案，以有计划、高效率的方式确保食品安全，并以可持续和具有成本效益的方式简化生产。它涉及一种极其精确的方法，以最少的化学用品提高粮食的平均产量。它是一种以信息和技术为基础的农业管理系统，用于识别、分析以及管理农业的空间和时间变化。精耕细作的主要目的是通过最大限度地降低生产成本，实现最佳的生产力、效率、可持续性和对土地资源的保护。它需要使用一些颠覆性的设备和大数据的智能应用来提供显著的结果。

全球定位系统（GPS）。全球定位系统是一种基于经纬度定位的导航工具，它可以让农民准确定位田间地头，获取土壤类型、病虫害、杂草入侵、水坑、边界和障碍物等信息。此外，在可靠的位置识别的帮助下，可以向田地提供足够的投入–种子、肥料、杀虫剂或除草剂，同时提高农场的整体性能，并遏制作物补充过量或不足的担忧。

传感器技术。主要用于测量湿度、植被、温度、质地、结构、养分水平、蒸汽存在等因素，这些技术具有电磁传导、光电和超声波等多种要素。通过遥感技术获得的数据可用于区分作物种类、精确定位威胁作物生长条件、定位病虫害和杂草、监测干旱以及检查土壤和植物的健康状况。传感器受欢迎的主要原因之一是它们省时、高效，无需实验室分析就能提供大量数据。

农作物管理。没有两块土地是一样的，田地里的两个区域也不一样。每一块土地都有其特定的需求，有些土地可能营养成分高，而其他部分可能需要较少的灌溉。卫星数据有助于农民深入了解田地内影响作物产量的土壤健康和地形的变化。有了这些信息，农民可以精确地管理与生产有关的因素，从而同时提高农产品的质量和数量。

产量监测器。由各种组件组合而成，它包括传感器、数据存储设备、用户界面友好的键盘和显示器，以及控制所有这些元素互动的中央计算系统。谷物流量传感器用于测量谷物的质量或体积。这些传感器的最新发展引入了发射微波能量束的系统，以测量击中种子后反弹回来的能量部分。产量监测器还包括跟踪重量、水分和其他关键参数的设备。

速率控制器。这些设备是经过精心设计的，用于抑制化学元素的存在，如液体或颗粒状的化肥和农药。它们的功能是检查整个田间使用的喷雾器的速度。这些工具甚至可以监测液体化学品的速度和压力，并在施药时进行实时调整。

近来，食品安全已变得极为重要，消费者正在选择无残留、有机或化学成分最少的新鲜水果和蔬菜。消费者选择新鲜水果和蔬菜，这些水果和蔬菜是无残留、有机或化学成分最少的。精耕细作的方法往往对买卖双方都有利。由于这些程序有助于减少化肥和杀虫剂的使用，使产品的消费安全。另一方面，它帮助农民从他们的资源中获得最佳结果。它使他们能够提高其产出的质量和数量。可以说，精准农业是解决国家面临的众多农业挑战的一站式解决方案。深思熟虑地采用这种方法，将大大有助于精简农业部门。

资料来源：

1.Precision farming: Meeting the challenges of food safety

2.大数据在精准农业上的应用，作者：漆海霞 林圳鑫 兰玉彬