美国的精准农业
美国现代农业的特点
美国现代农业的主要特点美国是当今世界农业最发达的国家之一，也是世界最大的农产品出口国。
20世纪40年代后，美国农业已实现了机械化、现代化，创造了极高的经济效益和社会效益。
美国农业在国民经济中占有举足轻重的地位，其务农人口占2％，但农业及其为农业服务的相关产业所创造的产值占美国GDP 的17％，一个农民生产的农产品可供养的人数达到125人。
美国是世界上最大的农业生产国和出口国，粮食年产量超过3亿吨，其中玉米占2亿吨，小麦6000万吨～7000万吨，大豆年产5000万吨～6000万吨，猪、牛、羊等畜产品产量约两千万吨。
每年出口的农牧产品价值300多亿美元，其中粮食约占世界粮食市场的40％～50%。
作为典型的现代化农业美国现代农业的主要特点是：一、更注重农业立法1776年美国独立后，农业立法工作开始提上议事日程。
美国农业立法史几乎同美国历史一样长。
建国初期，美国制定了有关旨在出售和开发土地的法律，不仅为政府提供了大量的财源，而且促进了美国西部农业的开发。
1862年美国国会颁布《摩里尔赠地学院法》，由国家划出大片土地，在每个州各建立一所赠地学院，为农村培养农业和农机专门人才。
1887年颁布《汉奇农业试验站法》，规定在赠地大学建立试验站，开展农业科研。
1925年颁布《帕内尔法》规定增加联邦对州农业试验站的拨款，并扩大试验站的研究领域。
1933年颁布《农业调整法》，确定了土地休耕制度和以农产品价格支持计划为中心的农业保护政策。
1995年WTO农业协定开始实施后，美国也开始调整国内农业政策法规，这主要体现在1996年农业法中，该法放弃了60多年来政府的价格和收入支持政策，将农业的国内价格支持转变为对农民的直接固定收入支持。
2002年，美国新的农业法《2002年农业安全与农村投资法案》，其主要内容就是维持对农业的大力补贴，加大农业产品和价格的补贴。
总之，美国的农业法对于促进农业产品市场机制，保护美国农业，使农业走向法制化道路发挥着积极的作用和影响。
国外生态农业模式
国外生态农业模式
国外有很多值得借鉴的生态农业模式，以下是部分案例：
- 日本爱东町地区循环农业：通过发展油菜生产，一方面用油菜籽榨油后的油渣堆肥或饲料化处理成优质有机肥料或饲料；另一方面回收废弃食用油，再加工处理成生物燃油。
- 德国“绿色能源”农业：通过对甜菜、马铃薯、油菜、玉米等农产品定向选育，从中提取乙醇、甲烷等生物质能源和化工原料替代品。
- 美国精准农业：通过将GPS系统技术应用到农业生产领域，进行精确农业技术试验，实现农业投入的最优化使用和最高产量及经济效益。
- 以色列节水农业：通过普遍使用喷灌、滴灌、微喷灌和微滴灌等技术，用污水处理后的净化水代替淡水用于滴灌，节约用水和肥料，并有利于循环利用废污水。
- 日本菱镇循环农业：通过将农业生产和生活中的废弃物转化为有机肥，实现废物的高度资源化和无害化。
- 英国“永久农业”：强调使用多年生植物，鼓励使用自我调节系统，以节约使用土地资源且不破坏环境。
每个国家的农业模式都有其独特的特点和优势，可以根据当地的自然环境、农业资源和经济发展状况进行适当的借鉴和应用。
借鉴国外农业模式促进我国农业经济的发展
借鉴国外农业模式促进我国农业经济的开展循环农业是指以生态规律为根底，以资源高效循环利用和生态环境保护为核心，以减量化、再利用、资源化为原那么，以低消耗、低排放、高效益为根本特征，建立资源节省型、环境友好型农业，实现农业可持续进展理念的农业进展模式。
一、国外循环农业的典型模式1.以色列节水农业模式。
以色列60%以上的国土处于干旱与半干旱状态，没有水，没有雨，水资源严峻匮乏。
为了维持经济和农业的进展，他们长期致力于进展农业节水技术，最大限度地利用水资源。
(1)循环利用污水资源。
以色列是世界上循环水利用率最高的国家，处理后的污水利用率已达70%，居世界首位。
以色列每年大约有3.2亿立方米的废水经过处理以后用于农业生产，分布在城镇四周的果园主要用途理后的污水浇灌。
(2)利用微咸水。
以色列南部沙漠的微咸水被用来农田浇灌，生产的西红柿和其他蔬菜、水果的品质优异。
以色列利用淡化咸水进展浇灌的面积到达45 000 公顷。
(3)采纳滴灌和微灌技术。
以色列很早就采纳了压力喷灌技术;以后以色列又开发了滴灌技术。
它可用于长距离和坡地浇灌;肥料可以与水一起直接输送到植物根部四周的土壤中，从而节省了水和肥料;滴头直接将水输送到根系四周的土壤中，水的蒸发极微，大大提高了水的利用率;讨论说明，地表浇灌水的利用率仅为45%，而滴灌可高达95%。
创造滴灌以后，以色列农业用水总量三十年来始终稳定在13亿立方米，而农业产出却翻了5番。
(4)雨水的收集和利用。
由于淡水资源非常珍贵，以色列因地制宜地在各地修建各类集水设施，尽一切可能收集雨水、地面径流和局部淡水，供直接利用或注入当地水库或地下含水层。
从北部戈兰高地到南部内盖夫沙漠，全国分布着百万个地方集水设施，每年收集约1～2亿立方米水。
以色列节水农业，让人们看到：在资源短缺状况下，如何利用其他优势制造出农业循环经济的高效率;一个有效的经济管理模式，就是在资源限制的根底上，合理实现资源配置效率最大化，进而实现产业经济模式的输出绩效最大化。
国外智慧农业发展现状
国外智慧农业发展现状在全球范围内，智慧农业已成为农业技术革新的重要领域之一。
许多国家都将智慧农业视为解决粮食安全、提高农业生产效率和减少环境影响的关键手段。
以下是一些国外智慧农业的发展现状：1. 美国：美国是全球智慧农业的领导者之一。
农民利用物联网、农业无人机和精准农业技术来监测土壤水分、肥料使用和作物生长情况。
此外，美国还积极推动农业大数据的应用，以优化农业生产和供应链管理。
2. 荷兰：荷兰以其先进而高效的智慧农业系统而著名。
荷兰的农业创新中心致力于研发和推广农业自动化、垂直农业和温室种植技术。
通过精确控制温度、湿度和光照等因素，荷兰农民能够实现高产量、高质量的作物种植。
3. 以色列：作为一个干旱地区，以色列在智慧农业领域取得了显著成就。
以色列农业科技公司开发了先进的滴灌系统、盐碱地改良技术和节水农业解决方案。
此外，以色列还将无土栽培技术应用于蔬菜和水果的生产，以提高水资源利用效率。
4. 日本：日本在智慧农业方面也取得了长足的进展。
日本农民运用机器人技术、人工智能和传感器网络来实现高度自动化的农业生产。
例如，他们开发了机器人收割技术、无人驾驶的农业机械和智能温室系统，以提高生产效率和减少人工成本。
5. 新加坡：作为一个高度城市化的国家，新加坡通过垂直农业和室内种植等技术来满足本地粮食需求。
他们将智慧农业与城市规划结合，利用大数据分析和自动化技术来优化作物生产过程。
总的来说，国外智慧农业的发展正不断推动农业生产的现代化和可持续发展。
这些技术的应用可以改善作物品质、减少资源浪费和环境污染，并提高农民的经济效益。
随着技术的进一步发展和普及，智慧农业有望在全球范围内得到更广泛的应用。
农业科技在粮食生产上的应用案例介绍
农业科技在粮食生产上的应用案例介绍随着科技的不断发展，农业领域也逐渐引入了各种先进的科技手段，以提高粮食生产效率和质量。
本文将介绍一些农业科技在粮食生产上的应用案例，展示了这些创新技术对农业的积极影响。
1. 精准农业技术精准农业技术是一种基于全球定位系统（GPS）、遥感技术和地理信息系统（GIS）的农业管理方法。
通过将农田细分为不同的管理单元，农民可以根据土壤质量、水分状况和作物需求，有针对性地施肥、浇水和施药。
这种精细化管理可以最大程度地减少资源的浪费，提高农作物的产量和品质。
以美国为例，精准农业技术在玉米和大豆种植中得到了广泛应用。
农民利用遥感图像和土壤样本分析，确定每个农田的养分需求，并使用自动化设备在不同区域施肥。
这种精确施肥技术不仅提高了农作物的生长速度和产量，还减少了土壤和水源的污染。
2. 精准播种技术传统的播种方法通常是手工或机械播种，而精准播种技术则利用先进的传感器和控制系统，实现了对每一颗种子的精确定位和投放。
这种技术可以确保种子的均匀分布，避免了过度播种或欠播种的问题，提高了作物的生长一致性和产量。
在中国，精准播种技术已经在小麦种植中得到了广泛应用。
传感器可以检测土壤质量和湿度，并根据这些数据调整播种机的速度和种子投放量。
这种精准播种技术不仅提高了小麦的出苗率和存活率，还减少了种子的浪费，降低了农民的成本。
3. 无人机在农业中的应用无人机技术的快速发展为农业生产带来了新的机遇。
通过搭载高分辨率的摄像设备，无人机可以对农田进行快速而全面的监测。
无人机可以获取农田的遥感图像，分析作物的生长情况、病虫害的分布和土壤的水分状况。
在澳大利亚，无人机技术已经应用于大规模的麦田监测。
无人机可以快速扫描整个农田，检测到任何异常情况并及时报警。
这种预警系统可以帮助农民及时采取措施，防止病虫害的蔓延，保护庄稼的生长。
4. 智能灌溉系统智能灌溉系统利用传感器和自动控制技术，根据土壤的水分状况和作物的需求，实现对灌溉水量和灌溉时间的精确控制。
美国精准农业
• 农业综合企业是指与农业有关的整个生产经营的综合体系， 它包括农场、农业合作社、农产品运输公司、食品加工工 业、连锁杂货店和其他许多相关企业。在这个“农工综合 企业”体系里就业的人数占全国劳动力的17%，大大高于 农业本身所能吸纳的3%的劳动力。
• 由于土地和农业设备投资成本十分高昂，小型家庭农场在 美国已难以生存发展，而非家庭公司通常都拥有更多的资 本，有利于生产经营，抵御自然灾害和市场风险，并能够 采取长期有效的环保措施。
美国精准农业
1.美国农业的演变过程 目 录 2.美国精准农业的起源
3.什么叫精准农业 4.美国精准农业的现状 5.美国精准农业的成功经验
CONTENT
美国农业的演变过程
化学 化 机械 化
良种 化
电脑 化
生物 工程 化
• 早在20年代，美国农业就开始了拖拉机耕地，30年代已经 推广普及。到1959年，美国的小麦、玉米等主要农作物的 耕、播、收、脱粒和清洗已实现100%的机械化。
美国普度大学2008年对北美地区的一项调查表明， 83%的被调查者使用了某种精准农业技术。
美国精确农业的成功经验
完备的法律体系 推进农业综合企业的发展 适合于中国农业发展的成功经验
• 美国拥有完备的法律体系，包括立法和执法体系。如1973 年的《农业法》，使农民获得相应的补贴，1985年的《农 业法》，利用农业补贴提高国际竞争力，1600至1800万公 顷土地休耕15年，2002年《农业安全与农村投资法》，政 府提高了补贴67％，每年向农场主提供的壤改良剂与农药（除草 剂、杀虫剂）。在1880年， 美国就开始试用化肥。
美国的大豆品种,早期从中国引入,经过长期培育,大豆品科,不
仅五•没十培有三退斤育化,比杂,一而交九且品二单O产种年逐提步高提两高倍,。一九七一年美国大豆亩产二百 利•用改杂交造优和势优培育化玉种米子良种的的遗工传作首基先因从美国开始,经全面推
精准农业领导者Farmers Edge在美国设立总部
18/762海外农化 继投资4500万澳元与谷物研发公司(GRDC)开发杂草防除解决方案之后，拜耳作物科学近期宣布将与澳大利亚西澳大学(UWA)合作防治一年生抗除草剂黑麦草。
合作方案为期三年，除了澳大利亚研究委员会的资金支持，项目将投入110万澳元，用以在UWA 的澳大利亚除草剂抗性研究所（AHRI）开展研究，位于德国法兰克福的拜耳杂草抗性防治中心 (WRCC)的研究人员将参与其中，项目还将得到GRDC 的支持。
据预计，澳大利亚农户每年因抗性杂草及难除杂草带来的损失超过30亿澳元。
该项目将专门研究一年生黑麦草衍生的代谢除草剂抗性，识别起到代谢抗性作用的基因并试图加以抑制。
代谢除草剂抗性占除草剂抗性分布的很大一部分。
AHRI 主管兼UWA 教授Stephen Powles 称，“在对澳大利亚西部500家牧场调查后发现，小麦产区随意收割的95%的黑麦草已经对常用除草剂产生了抗性。
在某些情形中容易确定作物抗性衍变，而有些情形则不容易。
黑麦草抗性机理极其少见，其如何以生化方式分解或代谢除草剂成为一大难点。
项目将设计基因不能分解的新分子以及抑制这些基因的方法。
通过与拜耳作物科学部门合作，研究人员已经识别一些主要的基因并将抑制这些基因。
” 拜耳作物科学杂草防除研究主管Hermann Stuebler 表示，一年生黑麦草是澳大利亚和世界各地大面积作物生产中的一种主要杂草。
当前尤其值得关注的是，其已经同时对不同的除草剂种类衍生了抗性。
由于代谢抗性降低了除草剂的性能，农户的除草选择受到限制。
拜耳与澳大利亚西澳大学合作防治代谢抗性黑麦草 近日，精准农业及独立数据管理解决方案领域的领导企业Farmers Edge 宣布其已在美国明尼苏达州沙科皮成立美国总部。
目前公司运营位点已在美国所有主要粮食生产区向农民开放。
“我们的技术是一个独特的集成系统，将直接从田间获得的数据源直接整合至决策支持信息和作物管理记录。
” Farmers Edge 销售副主管Kyle Kuepker 说道，“我们拥有迄今为止精准农业领域最为先进的解决方案，我们为此感到骄傲，技术和服务组合在行业内尚无人能匹敌。
智慧农业 海外案例
智慧农业海外案例智慧农业是指利用先进的科技手段和信息技术来提高农业生产效率和质量的一种现代农业模式。
在海外，许多国家已经开始采用智慧农业技术，取得了显著的成就。
本文将介绍一些海外智慧农业的成功案例。
一、智慧农业在美国的应用1.1 美国农业机器人技术的发展美国农业机器人技术已经相当成熟，各种智能农业机器人被广泛应用于农田作业、果园管理等领域，大大提高了农业生产效率。
1.2 美国精准农业的实践美国农业领域普遍采用精准农业技术，通过GPS、遥感等技术手段，实现对农田的精准管理，减少了农药和化肥的使用量，提高了农产品的质量。
1.3 美国农业大数据的应用美国农业大数据平台的建设和应用，为农民提供了农业信息、市场预测等服务，匡助他们做出更明智的农业决策。
二、智慧农业在荷兰的应用2.1 荷兰温室农业的发展荷兰是世界上温室农业技术最发达的国家之一，利用智慧温室技术，实现了全年无休的蔬菜生产，提高了农产品的产量和质量。
2.2 荷兰农业无人机的应用荷兰农业普遍采用农业无人机进行农田勘测、作物喷洒等工作，提高了农业生产效率，减少了人力成本。
2.3 荷兰农业云平台的建设荷兰建设了农业云平台，实现了农业数据的集中管理和共享，为农民提供了更加便捷的农业服务，推动了农业现代化进程。
三、智慧农业在日本的应用3.1 日本智慧农业的智能设备日本农业普遍采用智能设备，如智能灌溉系统、智能施肥系统等，实现了对农田的精准管理，提高了作物产量。
3.2 日本农业传感器技术的应用日本农业广泛应用传感器技术，实时监测土壤湿度、气温等参数，匡助农民科学决策，提高了农业生产效率。
3.3 日本农业机器人的发展日本农业机器人技术率先世界，各种智能农业机器人被广泛应用于种植、收割等作业中，减少了人力成本，提高了农产品品质。
四、智慧农业在以色列的应用4.1 以色列滴灌技术的应用以色列是世界滴灌技术的率先者，利用智慧灌溉系统，实现了对农田的精准灌溉，节水效果显著。
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美国位置和农业分布
小麦区 乳畜带
30490 937
小麦和林牧 公纬接大美 里 墨 ，带 国
。
西东地 畜牧业灌溉 哥濒处 之和大北 农业区 玉米带 水果蔬菜 间墨 西美 。 西 种植区 洋大 国哥，陆 土湾西南 面。临部 积本太， 土平北 万介洋邻 棉花带 平于，加 方北南拿Fra bibliotek混合林区
亚热带 作物
世界首位 3.1525亿
地理信息系统（GIS）
• 地理信息系统（GIS）的 主要功能是对各种空间数 据进行管理，通过把地形 地貌、土壤类型、土壤测 试结果、化肥农药使用情 况以及产量等数据输入 GIS系统，对这些信息进 行加工处理，绘制信息电 子地图，并抽取相关信息 提供给施肥专家系统等决 策支持系统，形成施肥、 灌水、喷药等田间操作决 策。
7100亿美元 30亿美元
精准农业及3S技术
• 精准农业也称为精确农业、精细农作（Precision Agriculture or Precision Farming），是近年 来国际上农业科学研究的热点领域，其含义是按 照田间每一操作单元的具体条件，精细准确地调 整各项土壤和作物管理措施，最大限度的优化使 用各项农业投入（如化肥、农药、水、种子和其 它方面的投入量）以获取最高产量和最大经济效 益，同时减少化学物质使用，保护农业生态环境， 保护土地等自然资源。
美国的精准农业
美国精准农业形成的条件
• 1、重视科技的作用，形成了教育、研究、推广 “三位体”的体系美国政府一直把农业的教育、 研究和技术推广作为自己重要的职责，形成了极 有特色的“三位体”的体系。美国的经济实力使 它有可能吸引世界上大批优秀的科学家，以确保 其农业技术在世界上的领先地位。 • 2、得天独厚的地理位置和自然条件。 • 3、发展服务型的农业合作社农场主合作社在美国 的一体化农业服务体系中占有重要的地位。在家 庭经营占绝对优势的美国，为了解决单个农场难 以办到的问题，需要非盈利的合作社提供各种服 务，降低生产成本。
精准农业及3S技术
• 精准农业是现有农业生产措施与新近发展的高新 技术的有机结合，集成了信息技术与3S等高新技 术：
• 全球卫星定位系统（GPS） • 地理信息系统（GIS） • 遥感技术（RS）
• 计算机自动控制系统，网络抽样技术、产量监测 器、变量控制技术、作物模拟模型等技术兴起的 一场新的农业技术革命，其核心技术是“3S” （GPS、GIS、RS）技术和计算机自动控制系统。
智能化农业机械装备技术
• 带GPS系统的智能化 农业机械装备技术。 如带产量传感器及 小区产量生成图的 收获机械；自动控 制精密播种、施肥、 洒药机械等等。
分析总结
良性循环
科技投入
高效农业 经营模式
回馈
巨大经济效益
/2012/04/06/3758432.shtml
遥感技术（RS）
• 遥感（RS）和传感器 监测系统，主要用于 数据采集及田间作业 监测，现代遥感技术 已可达到1米以下分辩 率，通过多波段的遥 感、遥测，能够获得 多时段的大量的地面 信息。传感器的应用 能够及时获得相关的 信息，例如产量、水 份等
作物生产管理专家决策系统
• 作物生产管理计算机辅助决策支持系统 DSS(Decision Support System)，是应用计 算机信息处理技术。它的核心内容是用于提 供作物生长过程模拟、投入产出分析与模拟 的模型库；支持作物生产管理的数据资源的 数据库；作物生产管理知识、经验的集合知 识库；基于数据、模型、知识库的推理程序； 人机交互界面程序等。
农田作物产量空间分布信息 农田土壤信息采集与处理 农田作物苗情信息采集处理技术
作物生产管理决策
• 精准农业是基于信息和知识的农田作物生产经营 管理技术，它既需要利用先进的田间信息采集技 术以获得农田小区作物产量和影响作物生长主要 因素的空间分布信息；又需要对这些信息进行处 理，运用农业科学知识制定农田与作物栽培管理 决策，指导分布式定位处方农作，以实现资源高 效利用、高产出、低投入和可持续发展的优化目 标。其过程见示意图。
全球卫星定位系统（GPS）
• 精准农业技术发展得益于海湾战争后GPS技术的民 用化。1993年，精准农业技术首先在美国明尼苏 达州的两个农场进行试验，结果当年用GPS指导施 肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30%左右，而 且减少了化肥施用总量，经济效益大大提高。 • 美国有200多万个农场，其中8%是年收入25万美元 以上的规模经济的大农场，占整个农场耕地面积 的37%，精准农业主要应用于大农场，有60%—70% 的大农场采用精准农业技术，精准农业技术的采 用也给农场主带来明显的效益。
全球卫星定位系统（GPS）
全球卫星定位系统GPS （Global Positioning System）由包括24颗地球卫星 组成的空间部分，由地面控制 站和一组地面监测站组成的地 面监控部分以及用户接收机3 个主要部分组成。GPS卫星是 一组能发射精确的卫星轨道参 数和时钟信号，在2万余km 高 空环绕地球运转的轨道卫星系 统。