精細(xì)農(nóng)業(yè)、數(shù)字農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的辨析（上）

朱大鵬

進(jìn)入信息化時(shí)代以來，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用信息化程度日益提高，并對(duì)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、流通、消費(fèi)和經(jīng)營管理帶來了巨大影響。一些新的理念和生產(chǎn)方式應(yīng)運(yùn)而生。如精細(xì)農(nóng)業(yè)、數(shù)字農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)等，但應(yīng)準(zhǔn)確把握其不同的內(nèi)涵。

關(guān)于精細(xì)農(nóng)業(yè)

精細(xì)農(nóng)業(yè)也叫精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、精益農(nóng)業(yè)等，對(duì)應(yīng)的英文名稱為Precision Farming或farming-by-inch。最早起源于20世紀(jì)70年代的美國，由美國從事作物栽培、土壤肥力、作物病蟲草害防治的農(nóng)學(xué)家提出并開始研究與實(shí)踐。

80年代初，已有精細(xì)農(nóng)業(yè)的商業(yè)化運(yùn)用。80年代后期和90年代以來，隨著農(nóng)業(yè)工程技術(shù)、農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、連續(xù)數(shù)據(jù)采集傳感器（CDS）、遙感、變率處理技術(shù)（VRT）、智能化農(nóng)業(yè)裝備和決策支持系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展，美國、英國、德國、荷蘭、意人利等發(fā)達(dá)國家興起對(duì)精細(xì)農(nóng)業(yè)的研究與應(yīng)用。

本質(zhì)上，精細(xì)農(nóng)業(yè)是一種針對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理策略，它徹底改變了粗放式生產(chǎn)模式的技術(shù)體系。其強(qiáng)調(diào)的是運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)大幅提升傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)管理水平，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)更加嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，以達(dá)到優(yōu)化各種資源運(yùn)用效率的目的。在技術(shù)設(shè)備方面，裝配在收割機(jī)上的產(chǎn)量監(jiān)視器、土壤傳感器、變量施肥機(jī)、智能播種床、自動(dòng)機(jī)械除草、牲畜GPS定位監(jiān)測等，可以生成產(chǎn)量圖、土壤性狀圖、精細(xì)施肥處方圖等。在管理策略上，其采取變量投入技術(shù)、逐塊區(qū)別管理、按土耕作、節(jié)水灌溉、個(gè)性化種植方案等精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。

數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念也起源于美國。1997年，美國科學(xué)院、工程院兩院士正式提出了數(shù)字農(nóng)業(yè)。本義是指主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的農(nóng)業(yè)技術(shù)，具體而言是將遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與地理學(xué)、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、土壤學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科有機(jī)地結(jié)合起來，達(dá)到合理利用農(nóng)業(yè)資源，降低生產(chǎn)成本，改善生態(tài)環(huán)境，提高農(nóng)作物產(chǎn)品和質(zhì)量的目的。但隨著移動(dòng)互聯(lián)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵也在逐漸發(fā)展，并擴(kuò)展到農(nóng)業(yè)科研、農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理、農(nóng)產(chǎn)品流通、銷售、安全等各個(gè)環(huán)節(jié)。

數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)裝備包括：3S技術(shù)，即GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)；信息獲取和監(jiān)測技術(shù)，包括TDR水分測量技術(shù)、病蟲害苗情識(shí)別的光譜技術(shù)、圖像處理技術(shù)、元數(shù)據(jù)管理技術(shù)、電子監(jiān)控技術(shù)等；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的模型技術(shù)，包括作物生長過程的模擬與模型、土壤水分養(yǎng)分過程模擬與模型、動(dòng)物生產(chǎn)過程的模擬與模型等；虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感器技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)及可視化技術(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。

本質(zhì)上，數(shù)字農(nóng)業(yè)可以視為精細(xì)農(nóng)業(yè)的升級(jí)和擴(kuò)展。首先在應(yīng)用環(huán)節(jié)上，數(shù)字農(nóng)業(yè)擴(kuò)展到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、流通、銷售的全流程；精細(xì)農(nóng)業(yè)主要是集中在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。其次在技術(shù)裝備上，數(shù)字農(nóng)業(yè)的種類更多，更多依賴于遠(yuǎn)程通信、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等整合性技術(shù)；精細(xì)農(nóng)業(yè)也涉及到數(shù)據(jù)通信設(shè)備，但應(yīng)用程度還不夠豐富。第三，精細(xì)農(nóng)業(yè)仍是數(shù)字農(nóng)業(yè)的最核心內(nèi)容。所有的技術(shù)進(jìn)步，最終要體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)產(chǎn)能質(zhì)量和效率的提升上，即農(nóng)業(yè)生產(chǎn)定位、定量和定時(shí)的精準(zhǔn)。數(shù)字農(nóng)業(yè)最終成果要通過精細(xì)農(nóng)業(yè)來體現(xiàn)。