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美國農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展歷程
美國著名的未來學(xué)家阿爾溫·托夫勒指出:21世紀(jì)是世界農(nóng)業(yè)大變革的時(shí)代,全球范圍內(nèi)將出現(xiàn)“第三次浪潮農(nóng)業(yè)”———人類從工業(yè)經(jīng)濟(jì)走向知識經(jīng)濟(jì)時(shí),通過應(yīng)用高科技成果,使工業(yè)經(jīng)濟(jì)下的農(nóng)業(yè)變成一種嶄新的知識產(chǎn)業(yè)。面對“第三次浪潮農(nóng)業(yè)”的到來,許多國家不失時(shí)機(jī)地利用科技發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè),建設(shè)當(dāng)代“新農(nóng)村”。
美國在以信息技術(shù)、生物技術(shù)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等科技利器打造自己的“新農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)”和“新農(nóng)村”方面走在世界前列,其做法不乏值得借鑒之處。
丹·哥斯特是美國芝加哥市史特靈鎮(zhèn)近郊的一位農(nóng)場主。如今,這位農(nóng)民大多數(shù)時(shí)間并不在田間地頭,而是和城里的“白領(lǐng)”一樣泡在網(wǎng)上。他先后購置了4臺電腦,利用電腦計(jì)算種植量以及殺蟲農(nóng)藥的劑量,進(jìn)行生豬飼料配方與養(yǎng)豬過程的控制,從網(wǎng)上了解天氣情況以及農(nóng)作物的交易行情……老伙計(jì)現(xiàn)在離不開網(wǎng)了。
實(shí)際上,哥斯特只是美國200萬農(nóng)民中一個(gè)“縮影”。目前,美國有51%的農(nóng)民接上了互聯(lián)網(wǎng),20%的農(nóng)場用直升機(jī)進(jìn)行耕作管理,很多中等規(guī)模的農(nóng)場和幾乎所有大型農(nóng)場已經(jīng)安裝了GPS定位系統(tǒng)。這些新科技構(gòu)成了美國農(nóng)業(yè)信息化的主要內(nèi)容,也打造出美國的“精確農(nóng)業(yè)”。
科技促進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化
從20世紀(jì)50年代開始,隨著廣播、電話的發(fā)明應(yīng)用,美國農(nóng)業(yè)信息化進(jìn)入廣播、電話階段。當(dāng)時(shí),電視基本在美國農(nóng)村普及。1954年農(nóng)村居民的電話普及率為49%,到1968年這個(gè)數(shù)字達(dá)到83%。從1962年開始,美國開始資助在農(nóng)村建立教育電視臺。電話和聲像廣播在農(nóng)村的普及,把大量的農(nóng)產(chǎn)品市場信息和科技信息傳遞給農(nóng)民,對促進(jìn)農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步和穩(wěn)定農(nóng)產(chǎn)品市場行情起到了很大作用。
20世紀(jì)70年代—80年代,計(jì)算機(jī)的商業(yè)化和實(shí)用化推廣,帶動了美國農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等方面的建設(shè)。1985年,美國對世界上已發(fā)表的428個(gè)電子化的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了編目。在當(dāng)代**重要的農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫中,**著名、應(yīng)用**廣的是:美國國家農(nóng)業(yè)書館和農(nóng)業(yè)部共同開發(fā)的A-GRICOLA數(shù)據(jù)庫,它存有10萬份以上的農(nóng)業(yè)科技參考資料。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理和科研。如美國所建的全國作物品種資源信息管理系統(tǒng),管理60萬份植物資源樣品信息,可通過計(jì)算機(jī)和電話存取,在全國范圍內(nèi)向育種專家提供服務(wù)。
20世紀(jì)90年代以來,隨著計(jì)算機(jī)逐步應(yīng)用到農(nóng)場,美國農(nóng)業(yè)信息化邁入自動控制技術(shù)的開發(fā)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用階段。到1985年,美國已有8%的農(nóng)場主使用計(jì)算機(jī)處理農(nóng)業(yè)生產(chǎn),其中一些大農(nóng)場則已經(jīng)計(jì)算機(jī)化。如今,計(jì)算機(jī)等高技術(shù)的應(yīng)用,給美國農(nóng)場管理與生產(chǎn)控制、研究和生產(chǎn)帶來了高質(zhì)量、高效率和高效益。
高科技打造“精確農(nóng)業(yè)”
發(fā)源于美國的精確農(nóng)業(yè),實(shí)際上就是高科技聯(lián)合應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的產(chǎn)物。它指的是利用3S技術(shù)(即遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng))、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,逐步實(shí)現(xiàn)精確化、集約化、信息化控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn),可根據(jù)田間因素的變化,精細(xì)準(zhǔn)確地調(diào)整各項(xiàng)土壤和作物管理措施,**大限度地優(yōu)化各項(xiàng)投入,以獲取**高產(chǎn)量和**大經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、土地等農(nóng)業(yè)自然資源,給農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣實(shí)施帶來革命性的變化。
遙感技術(shù)(RS),是指遠(yuǎn)距離探測和識別地表各類地物的綜合技術(shù)。美國宇航局和美國農(nóng)業(yè)部等政府部門1975年實(shí)施的大面積作物調(diào)查試驗(yàn)計(jì)劃,利用RS技術(shù),分別對美國本土和前蘇聯(lián)當(dāng)年的小麥長勢和產(chǎn)量進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)測,為美國在對蘇糧食貿(mào)易上謀取巨額好處。
地理信息系統(tǒng)(GIS)是對地理空間信息進(jìn)行采集、存儲、管理、分析和圖像表達(dá)的一種實(shí)用工具,具有很強(qiáng)的分析、查詢和輔助決策的功能。在農(nóng)業(yè)信息化中,GIS將專家系統(tǒng)、作物模擬模型、RS和全球定位系統(tǒng)等高新技術(shù)聯(lián)系在一起。并且,利用變量投入技術(shù)(VRT)開發(fā)精準(zhǔn)、特定的投入應(yīng)用;利用田間監(jiān)控技術(shù)對作物生長進(jìn)行記錄,作為日后作物管理的歷史數(shù)據(jù)。
全球定位系統(tǒng)(GPS),可對地理數(shù)據(jù)以及有利于精確農(nóng)業(yè)的措施等進(jìn)行定位及定義。目前,一種帶有顯示屏和數(shù)據(jù)處理器的GPS接收儀被裝置在大型農(nóng)機(jī)上,當(dāng)機(jī)械手進(jìn)入地塊噴施肥料時(shí),顯示屏可同時(shí)顯示兩幅彼此重疊的圖像,一張是數(shù)字化地圖,標(biāo)有各小區(qū)的土壤信息,如土壤類型,氮磷鉀含量,前季單株產(chǎn)量,當(dāng)年單產(chǎn)指標(biāo)等,這些都是事先用GIS做好的,另一張是方格坐標(biāo)圖,可根據(jù)GPS訊號隨時(shí)顯示機(jī)械所在的小區(qū)位置。與此同時(shí),數(shù)據(jù)處理器可根據(jù)作物模型的計(jì)算結(jié)果,自動給出每個(gè)小區(qū)的肥分配比和噴施量,并向自動噴施機(jī)下達(dá)指令。同樣的方法也適用于農(nóng)藥的噴灑。據(jù)介紹,美國農(nóng)業(yè)部通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)了解全美每個(gè)農(nóng)戶每平方公里的氮、磷、鉀含量,在收割機(jī)收割切碎秸稈的那一刻,電腦就可以分析出其各種元素的含量,并直接輸送到農(nóng)業(yè)部信息中心。
從20世紀(jì)70年代開始應(yīng)用的計(jì)算機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了一系列農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化管理目標(biāo),包括作物生產(chǎn)管理自動化,形成了預(yù)測病蟲害等方面的農(nóng)業(yè)專家應(yīng)用系統(tǒng);農(nóng)田灌溉調(diào)控自動化,在干旱和沙漠地帶實(shí)現(xiàn)滴灌和噴灌技術(shù);畜禽生產(chǎn)管理自動化,科學(xué)管理豬生產(chǎn)各環(huán)節(jié);農(nóng)業(yè)科研服務(wù)系統(tǒng)信息化,不僅建立了農(nóng)用視頻電報(bào)系統(tǒng),和電腦電視牲畜交易系統(tǒng),以及農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫,而且實(shí)現(xiàn)了不同屬性和不同規(guī)模的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)管理。
目前,特大型農(nóng)場已經(jīng)形成了“計(jì)算機(jī)集成自適應(yīng)生產(chǎn)”模式,即將市場信息、生產(chǎn)參數(shù)信息(氣候、土壤、種子、農(nóng)機(jī)、化肥、農(nóng)藥、能源等)、資金信息、勞力信息等集中在一起,經(jīng)優(yōu)化運(yùn)算,選定**佳種植方案。在作物生長過程中,根據(jù)當(dāng)?shù)夭煌貕K小氣候的變化,進(jìn)行自適應(yīng)噴水、施肥、施藥,以保持良好的生長條件,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形成良性循環(huán),達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)**小、利潤**高的目的。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,一方面,建成了農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò);另一方面,促進(jìn)農(nóng)業(yè)電子商務(wù)和農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易的發(fā)展。美國建成的世界上**大的農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)AGNET,覆蓋了全美46個(gè)州、加拿大的6個(gè)省和美加以外的7個(gè)國家,連通美國農(nóng)業(yè)部、15個(gè)州的農(nóng)業(yè)署、36所大學(xué)和大量的農(nóng)業(yè)企業(yè)。用戶通過家中的電話、電視或電腦,便可共享網(wǎng)絡(luò)中的信息資源。這使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者能更及時(shí)、準(zhǔn)確、完整地獲得市場信息,有效地減少農(nóng)業(yè)經(jīng)營的生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2004年美國12%的農(nóng)業(yè)銷售通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行,比1999年該國4%的水平大為提高。另外,一家名為羅克伍德的調(diào)研公司針對美國商業(yè)農(nóng)場主的調(diào)查顯示,他們已經(jīng)將互聯(lián)網(wǎng)作為了解商品價(jià)格、天氣、農(nóng)藥、機(jī)器等信息的重要手段。調(diào)查顯示,農(nóng)戶正在快速轉(zhuǎn)向基于網(wǎng)絡(luò)的交易手段,比如通過互聯(lián)網(wǎng)購買種子、農(nóng)藥和農(nóng)業(yè)設(shè)備等。
隨著農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展,精確農(nóng)業(yè)從上世紀(jì)70年代起步,80年代初開始商業(yè)化應(yīng)用,如今,已迅速發(fā)展成新的農(nóng)業(yè)工業(yè),并在世界范圍內(nèi)形成了科學(xué)的新農(nóng)業(yè)發(fā)展道路,成為農(nóng)業(yè)革命性發(fā)展的代名詞。
讓農(nóng)民愛用信息技術(shù)
農(nóng)業(yè)信息化的新技術(shù)令人目不暇接,但是如何讓農(nóng)民能接受,買得起,喜歡用,用得好才是其真正的關(guān)鍵。為此,美國各級政府大力支持,包括健全法規(guī)、加大投入,加之各方面的積極推廣與高效服務(wù),通過信息資源的長期積累和低成本共享方式,有效地推動了農(nóng)村信息化發(fā)展。
建立健全農(nóng)業(yè)信息化法規(guī)并注重監(jiān)督,依法保證信息的真實(shí)性、有效性及知識產(chǎn)權(quán)等,維護(hù)信息主體的權(quán)益并積極促進(jìn)信息的共享。美國1848年第一部《農(nóng)業(yè)法》就對農(nóng)業(yè)技術(shù)信息服務(wù)做了規(guī)定。在1946年農(nóng)業(yè)市場法案中規(guī)定,凡享受政府補(bǔ)貼的農(nóng)民和農(nóng)業(yè),均有義務(wù)向政府提供農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷信息。在此基礎(chǔ)上,美國逐步形成了從信息資源采集到發(fā)布的體系。
穩(wěn)定、足額地投資建設(shè)國家級農(nóng)業(yè)和農(nóng)村科技信息中心,實(shí)現(xiàn)了公益性農(nóng)村信息資源(國家農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫等)的長期積累、高效管理與廣泛應(yīng)用。一方面,大力投資用于農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)的多項(xiàng)硬件,包括基礎(chǔ)信息資源的開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè);另一方面保證充足的系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)費(fèi),每年有10億美元的農(nóng)業(yè)信息經(jīng)費(fèi)支持,占農(nóng)業(yè)行政事業(yè)經(jīng)費(fèi)的10%。
形成以農(nóng)業(yè)部及其所屬機(jī)構(gòu)為主的信息收集、分析、發(fā)布體系,保證農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)有效性強(qiáng)、信息及時(shí)。美國農(nóng)業(yè)部下屬市場信息服務(wù)局的下設(shè)新聞服務(wù)署,主要負(fù)責(zé)農(nóng)產(chǎn)品市場動態(tài)信息的收集與發(fā)布,上午采集信息,及時(shí)匯總、整理,當(dāng)天中午就可分類發(fā)出。
在信息化服務(wù)與推廣方面,政府部門與各種專業(yè)協(xié)會和決策咨詢機(jī)構(gòu)形成了民間農(nóng)業(yè)社會化服務(wù)。內(nèi)容包括:
凡是政府參與收集的農(nóng)村科技信息實(shí)行“完全與開放”共享政策。比如宇航局、地理勘探局等收集的數(shù)據(jù),以及大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)由政府資助項(xiàng)目產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。在這種管理機(jī)制保障下,科研人員和社會各階層均能以不高于工本的費(fèi)用,以**方便的方式、不受任何歧視地得到各自所需的數(shù)據(jù)。
根據(jù)信息服務(wù)主體多元化,提供多樣化的服務(wù)。針對生產(chǎn)者、經(jīng)營者的信息需求多種多樣,各方面分析研究為不同規(guī)模的、不同群體提供不同的農(nóng)業(yè)信息內(nèi)容,讓農(nóng)民普遍感到對信息化工作的錢花得很值。
大力宣傳信息技術(shù)手段的好處。農(nóng)民嘗到甜頭后,自然會對信息化產(chǎn)生更強(qiáng)烈的渴望。目前,多種農(nóng)業(yè)傳媒(計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信、視聽等載體)網(wǎng)絡(luò)正成為農(nóng)民、農(nóng)業(yè)科技推廣人員和各農(nóng)業(yè)部門獲取科學(xué)知識、傳播推廣實(shí)用技術(shù)、提供農(nóng)業(yè)信息咨詢服務(wù)的重要手段。
不少研究專家說,僅占全美人口2%的美國農(nóng)民,不僅養(yǎng)活了近3億美國人,而且還使美國成為全球**大的農(nóng)產(chǎn)品出口國。如果離開了高科技,離開了農(nóng)業(yè)信息化,這樣的奇跡根本不可能發(fā)生!
(信息來源: 科技日報(bào))
發(fā)表于 @ 2008年06月30日 22:17:00 |點(diǎn)擊數(shù)()