Sunday, December 4, 2016

Geography: Precision agriculture

Introduction

精准农业(或称卫星种植、定点作物管理)建立在监测、测量和反馈作物田间和内部诸多变化基础上的种植管理概念。在保护资源并提高收益要求下,精准农业的研究目的是为整体种植管理建立决策支持系统。
众多途径中,地植物学方法表现地形属性紧密地与多年的作物生产稳定性/特征相联系。地植物学方法的专长可追溯到地形因素对大田水分的显著作用。
精准农业已经伴随着GPS和GNSS应用而开启。农场主和研究人员已经可以在地图上表现很多的可测量的空间变动(产量,地形/拓扑关系,有机物含量、湿度等)。
精准农业业已开展,比如,它借助于收割机上的GPS估算产量,变动率技术诸如播种机、喷灌机等,以及一系列地能够测量从叶绿素水平至植物水分状态的传感器,多光谱和超光谱的航空和卫星影像,并制作NDVI地图产品。
精准农业概念出现在1980年代早期的美国。1985年,University of Minnesota研究人员在大田布设不同程度的石灰。同时还出现了网格化采样(每公顷固定一个采样点)。直到1980年代末期,这项技术才首次作为肥料和pH纠正的推荐图件。产量传感器的利用自新技术出现即被应用,它结合了GPS接收器。今天,此类系统已经覆盖数百万公顷农田。
在美国中西部,精准农业与可持续农业关联不大,但是那些在农田使用肥料而希望最大化收益的主流农场主比较关心的。依据GPS导航或代表性采样结果,农田肥料可以适用在需要的地方。由于肥料可能会使用在并不需要的地方,而精准农业则将肥料使用在合适的地方,从而优化肥料的利用。
纵观世界,精准农业已经发展非常多样。先进国家是美国、加拿大和澳大利亚。在欧洲,英国是第一个紧跟的国家,紧随其后是法国,当地最早在1997~1998年出现。在拉美,最先进国家是阿根廷,出现在1990年代中期获得了国家农业技术研究所支持。巴西的农业实践在环境保护下发展为高效生产,因而Embrapa建立了巴西精准农业研究网络,研究包括豌豆、玉米、小麦、水稻等。GPS和变化率分布技术有助于定位精准种植管理实践。GPS应用非常广泛,一直应用在精准农业服务,它提供了大田水平的优化地图。精准农业,正如该名称表面文字,意味着一些列精准和正确的投入,如水、肥料、杀虫剂等在正确时间为提高生产力和最大化产出。精准农业管理实践能够显著地增加产量时减少大量的营养和作物投入。由此,农场主因节约简易和肥料成本而获得更多收入。
其次,目标投入的较大规模的收益对环境会产生作用,空间、时间和数量。做好在正确的时间和地点投入恰当的投入有益于作物、土壤和农场主。可持续农业寻找确实的食物不间断供给,生态、经济和社会的限制要求长期的可持续生产。因此,精准农业寻找利用高科技系统是它的追求目标。

References

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