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五现代农业技术与机械（第2页）

计算机化的农业

21世纪是计算机技术进入多媒体、大网络的时代，应用系统向网络化、集成化、综合化和智能化方向发展。所有这些技术手段将对农业产生极大的吸引力。它们在农业上的应用可能使农业系统内的数据采集和处理、农业生物过程的监测与描述获得突破性的进展，并可使农业生产和管理体系产生戏剧性的变化。

21世纪的计算机应用将以知识处理为主。电脑改变传统农业农业基层将是计算机应用的主战场，基层决策者的行为将更依赖于计算机网络所提供的决策信息。

21世纪的农业管理者将时刻不离计算机，一系列辅助化的智能决策系统，将构成农业管理人员的智囊团，他们对农业资源应用、生产发展和环境保护等问题进行运筹优化；计算机网络将在各个管理层次间高速地传递着管理信息。计算机在农业中的广泛应用，将使收入得到控制，使产出得到监测，且可适时对投入作出修正。在这个反馈循环中，农业系统发展的战略目标——高产、优质、高效及农业生态平衡，将可被最大限度地逼近。

数据库、模型库、方法库、知识库、实时控制和数字图像处理等多项技术的综合应用，成为农业科技人员的努力方向。如美国得克萨斯大学研究开发的“2000年计算机化的农场”，主要目标就是为应用一切现成的、多方面的技术成果（包括通信、监测分析、模拟、专家系统和自动控制等）作出示范。

日本开发了第一个远程控制类型的柑橘温室控制系统，并投入实际应用。它具有资源共享、远程控制、数据加工、信息提供、监测报警、自动测定气象数据并存储等功能。我国在北京郊区等地进行的计算机技术综合应用试验基地，取得了很好的效果。

21世纪的农业将是计算机化的农业。

信息时代是以计算机、通信和信息技术为支撑的时代，联结信息社会的纽带是巨大的网络。全球将形成一种崭新的信息与通信网络系统，形成“地球村落”。信息产业、知识经济的飞跃发展，使农业生产的效率大幅度提高。

当前，中国农业正处在由传统农业向现代化农业转变的时期，未来在人均666。7平方米耕地上解决日益增长的吃穿问题，出路何在。

卫星指导种田

英国享伯德郡北部一位农民芬顿能够指出其400公顷的土地上哪部分最赚钱，并能准确预测其作物产量。

他是利用在地球上空1200英里轨道上运行的美国导航卫星得出这种预测的。这些卫星向下发出导航波束以标志出某一块田地的准确位置。根据收集的田地数据，他能画出一张其农作物的产量图。

帮助农民利用这一技术的顾问道森说，将此技术用于农业是一个巨大突破，因为这意味着，你能够用不同的方法管理各部分农田，并酌情使用农药、种子和肥料。

梅西—弗格森公司正在一种联合收割机上将其产量计——测量每一部分农田收获的粮食总量的仪器——与利用卫星指示机器准确位置的“全球定位系统”联合起来。根据经过数年用这种方法收集的数据，能看出同一块农田各部分之间产量上的差别。

一块田地的产量可以平均上下浮动50％左右。此农田的一部分可获得每公顷3。5吨的粮食产量，而在另一部分每公顷则多达10吨。

通过确认低产区，芬顿可以对其进行仔细研究，弄清每块农田产量上的差别是由土地肥瘠、土壤性质、耕作深度、用水量等哪种因素造成的，然后决定如何施用化肥、农药及改进耕作方式等。

依据卫星传送的信息农民可以利用计算机程序画出一张施用化学剂或种子的地图。这张图可以用磁盘或智能卡输送给一台传统拖拉机或喷雾器的控制装置。这台机器是自动的，能够根据农田的具体位置或多或少地播种和喷洒。

根据导航卫星从产量制图系统开发出的种子分布图进行种植，能够准确地告诉机械哪儿是这块农田的较高产区，机械则根据其位置自动改变种子的施用。通过在农田的贫瘠部分少用种子、化学剂或肥料，可以大大节约费用，并以对环境更有利的方式耕种。

芬顿说，效益是非常大的。以前，我们是以地毯方式施用种子、肥料等，而现在我们能以目标方式施用。他已将施到土壤中的氮肥减少30％，并力争在不减产的情况下，将氮肥从土壤中的滤出减少60％。他的目标是将磷肥和钾肥直接按比例施用到土地的高产部分。

芬顿是1994年前使用梅西—弗格森公司的卫星及其设备的30名英国农民中的一位。此技术在德国、丹麦及美国也在进行试验。芬顿认为，这种技术给了用其他方法不能获得的丰富信息，并彻底改变了传统的耕作技术。该项技术可能适用于任何一位希望更精确管理自己的可耕地业务的农民，使用这种设备所节约的资金很快就能偿还其费用。例如，根据产量图的结果，芬顿已改变了其种植油菜籽的方法，并使成本从每吨26英镑降到9英镑。

遥感技术与农业估产

地球是太阳系中已知惟一能维持人类生存的地方。但人类的活动恰恰使这个星球越来越不适于人类的生存。目前，世界上二分之一的人仅仅要求能维持生命，因此粮食问题是不得不令人特别关注的问题。农作物产量是每个国家重要的经济情报，特别像我国这样一个人口众多、人均耕地面积少的国家，农业生产的形势严重影响着国民经济的发展。

人们希望于农作物收获前后以最快的方式取得农作物产量的情报，以期预警粮食的异常短缺，并采取相应的措施，如合理的运输、贮藏、加工、市场调度等。自70年代，美国就开始了遥感估产，使农作物产量估测发生了根本性变化，而且在遥感技术本身的领域内，也开始了由陆地卫星逐步开始用气象卫星进行大面积估产。美国在一个州的二十几个试验场进行遥感估产，其估产数字与美国农业部后来统计的数字仅差3％，并提前两个月作出产量预报。

农作物产量取决于作物品种、播种面积和生长情况。多年来的实验已表明，现在的遥感装置完全具有分辨不同农作物的能力。通常植物是绿色的，这是为什么呢?让我们先来了解一下太阳光的组成，直观地看太阳光是白光。如果做个实验，让太阳光通过三棱镜，就会发现白色的太阳光分成了红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种颜色的光，也就是我们常说的“七色光”。再来谈谈物体的颜色，在黑暗的角落里的本身不发光的物体我们是看不见其颜色的。而我们所看到的物体的颜色是物体反射太阳光、灯光等的结果。可见光（如太阳光）照射到物体上，物体吸收掉几种颜色的光，反射它不吸收的光，我们接收到这种反射光，就认为这种光的颜色就是物体的颜色。植物受太阳光照射后吸收了红光、蓝光，反射绿光，植物就呈绿色。不同的作物或同种作物在不同的生长发育期，颜色也有细微差别，借助一定的遥感手段能分辨出这些差别。这是判别作物种类、生长情况，用来进行遥感估产的依据之一。

卓有成效的美国“大面积农业估产实验”利用陆地卫星一号和二号每隔九天轮流在麦田上空用多光扫描拍摄作物的反射光谱，因此在多光谱像片上可以区分小麦从幼苗到开花、变黄等不同生长期的情况，最后可以用计算机圈定麦田并计算面积。通过多种因素的综合分析，就可推出农作物产量。这些复杂的运算由现代计算机技术承担胜任有余。

核农学

核农学是研究核射线及有关核技术在农业科学研究和农业生产中的应用及其基础理论的一门学科。它是介于核科学与农业科学间的一门边缘学科。它的主要研究领域是辐射遗传和育种学、放射生物学、辐照保藏技术、示踪原子应用等。今天，其应用领域不断扩大，并已取得显著成绩。

辐射诱变育种是核技术农业应用的主要领域。目前，中国育成的新品种更换旧品种的面积约在5000万亩以上，每年为国家增加粮食产量30到40亿千克，棉花1。5到1。8亿千克，辐射诱变育种是核技术农业应用的主要领域油料0。75亿千克，年创经济效益33。2亿元。辐射诱变育种已成为提高中国农业经济效益的主要手段之一。同位素跟踪技术在农业上的应用，解决了农业生产中的土壤、肥料、植物、保护、动植物营养代谢及放射免疫等技术关键问题。它对揭示农牧渔业生产规律，改进传统栽培养殖技术，具有重要作用。

昆虫辐射不育技术是现代生物防治虫害的一项新技术，是目前可以灭绝某一虫种的有效手段，今后将加强其应用基础及技术研究。

生物的辐射刺激增产已在蚕豆和渔业生产中获得成效。放射生物学和辐射遗传学也在农业科研及生产中起积极的作用。

微生物与白色农业

随着21世纪的到来，环顾全球，最引人注目的是科学技术革命的浪潮，它汹涌澎湃，蓬勃发展，充满无限生机，展示着即将来临的科技革命新前景，将会把人类社会推向更加灿烂辉煌的历史新时期。

21世纪科技的率先增长点是哪一门科学?这在国内外科技界已取得基本共识。

邓小平同志十分明确地指出：“将来农业问题的出路，最终要由生物工程来解决，要靠尖端技术”。用生物工程解决农业出路，这一科学论断，与当前国内外科技界的论点相一致。

我国著名科学家钱学森院士提出，21世纪30年代，人类将进入第六次产业革命，即现代生物科学技术革命，主战场在大农业。

诺贝尔奖获得者杨振宁撰文说：“20世纪后半世纪发展出计算机，计算机对整个世界的经济结构的影响是无法计算的。我想到21世纪头50年，生物工程对于社会、国家经济结构的影响，恐怕还要超过计算机的影响”。

又一诺贝尔奖获得者李远哲说：“人类经历了工业化和信息化两次产业革命之后，下个世纪的科技增长点应是生物技术”。

无疑，21世纪是生物科学技术世纪的提法，已受到众多科学家的赞同。