主管单位:吉林省科技厅
主办单位:吉林省科技信息研究所
编辑出版:《农业与技术》杂志社
邮发代号:882755
创刊时间:1980
出 版 地:吉林省长春市
出版周期:半月刊
期刊语种:中文
期刊开本:16开
国际标准连续出版物号:1671-962X
国内统一连续出版物号:22-1159/S
智慧农业与绿色技术融合:驱动农业可持续发展的创新路径
在全球人口增长、资源约束趋紧以及气候变化加剧的背景下,传统农业生产模式正面临前所未有的挑战。如何以更少的资源投入获得更高的产出,同时保护生态环境,成为各国农业发展的核心命题。《农业与技术》期刊长期关注现代农业与科技融合的前沿进展,本期聚焦智慧农业、精准农业与绿色农业技术的协同创新,探讨其在推动农业可持续发展中的关键作用。
一、智慧农业:数据驱动的农业革命
智慧农业是信息技术与农业深度融合的产物,其核心在于利用物联网、大数据、人工智能和云计算等技术,实现农业生产全过程的感知、监测、决策与智能控制。以传感器网络为基础,农田环境中的温度、湿度、光照、土壤养分等数据可被实时采集并上传至云端平台。通过机器学习算法,系统能够对作物生长状态进行预测,并自动调整灌溉、施肥、通风等作业参数,实现“按需供给”。
例如,在中国北方某大型小麦种植基地,部署了覆盖5000亩的智慧农业系统。该系统通过土壤传感器与气象站联动,将灌溉效率提升了30%,同时减少了20%的化肥使用量。这一案例表明,智慧农业不仅提高了资源利用效率,更降低了农业生产对环境的压力。未来,随着5G网络在农村地区的普及以及边缘计算技术的发展,智慧农业将实现更高精度的实时响应,推动农业从“经验驱动”向“数据驱动”全面转型。
二、精准农业:从粗放管理到精细作业
精准农业是智慧农业的重要实践形式,强调在正确的时间、正确的地点,以正确的方式和数量进行农业投入。其技术体系包括全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)以及变量施肥、变量播种等作业设备。通过精准农业技术,农民可以针对不同地块的土壤差异和作物需求,制定差异化的管理方案。
以精准施肥为例,传统施肥方式往往采用统一标准,导致部分区域肥料过剩而流失,另一部分区域则因养分不足而减产。精准农业则通过土壤采样与遥感影像分析,生成“施肥处方图”,指导变量施肥机在不同区域施放不同剂量的肥料。研究表明,采用精准施肥技术后,氮肥利用率可提高15%至25%,显著减少了农业面源污染。此外,精准农业在作物病虫害防治中也展现出巨大潜力。利用无人机搭载多光谱相机,可快速识别病虫害早期症状,实现“靶向施药”,既降低了农药使用量,又保护了天敌生物多样性。
三、农业生物技术:为绿色农业注入新动能
农业生物技术是推动绿色农业发展的另一重要引擎。通过基因编辑、分子标记辅助选择、组织培养等技术手段,科学家能够培育出抗病、抗虫、耐逆、高产的新品种,从根本上减少对化学农药和肥料的依赖。例如,我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,成功培育出抗白粉病的小麦新品种,在不使用杀菌剂的情况下,病害发生率降低了70%以上。
此外,生物技术在土壤修复与废弃物资源化利用方面也发挥着重要作用。微生物肥料、生物有机肥以及秸秆腐熟菌剂的应用,能够有效改善土壤结构,增强土壤微生物活性,促进养分循环。在农产品加工领域,酶工程与发酵工程技术的进步,使得农副产品得以高效转化为生物能源、生物基材料及功能性食品,延长了农业产业链,提升了附加值。这些成果不仅契合绿色农业理念,也为实现“双碳”目标提供了可行路径。
四、农业信息化与农机装备的协同升级
信息化与机械化是现代农业的两大支柱。农业信息化为农机装备赋予了“智慧大脑”,而智能农机装备则成为信息化技术的“执行终端”。目前,我国农机装备正从单一功能机械向集成化、智能化、无人化方向发展。自动驾驶拖拉机、变量喷雾机、智能采摘机器人等装备已开始在大田作业、设施农业和果园管理中应用。
例如,在新疆棉花产区,搭载北斗导航系统的无人驾驶播种机可一次性完成播种、覆膜、铺设滴灌带等多道工序,作业精度达到厘米级,每亩节省人工成本约200元。同时,农机云平台可实时监测每台机械的工作状态、油耗、作业面积等数据,为农机调度与维护提供决策支持。这种“农机+信息化”的协同模式,极大提升了农业生产效率与资源利用率。
五、绿色农业技术与可持续发展路径
绿色农业技术涵盖节水灌溉、有机种植、生态循环农业、碳汇农业等多个方面,是农业可持续发展的重要支撑。在节水灌溉领域,滴灌、微喷灌、渗灌等技术的推广,使水分利用效率从传统漫灌的40%提升至90%以上。在生态循环农业方面,通过“种植—养殖—沼气—有机肥”的闭环模式,实现了废弃物资源化利用与农田生态系统的良性循环。
值得注意的是,绿色农业技术的推广离不开政策支持与市场机制的完善。近年来,国家出台了一系列鼓励绿色农业发展的政策,包括有机肥替代化肥行动、农药减量增效行动以及农业碳汇交易试点等。科研院所与企业也在积极探索“绿色技术+数字平台”的新模式,通过建立农产品碳足迹追溯系统,帮助消费者识别低碳产品,从而引导生产端向绿色化转型。
六、展望:构建多技术融合的现代农业体系
展望未来,农业科技创新将呈现多技术深度融合的趋势。智慧农业、精准农业、生物技术与绿色农业技术将不再是孤立的领域,而是相互交织、协同发力。例如,通过基因编辑培育的耐旱作物品种,结合精准灌溉系统与土壤湿度传感器,能够在干旱地区实现高效生产;而基于大数据的病虫害预警模型,则可为生物防治策略提供精准指导。
《农业与技术》期刊将继续发挥学术交流与成果传播的平台作用,汇聚农业工程、信息技术、生物科学、资源环境等多学科智慧,推动理论创新与产业实践的双向互动。我们相信,在科技与政策的双重驱动下,农业将真正实现从“资源依赖型”向“创新驱动型”转变,为全球粮食安全与生态文明建设贡献中国智慧与中国方案。
农业现代化不仅是技术的升级,更是发展理念的变革。唯有坚持绿色、智能、高效的发展方向,才能在保障粮食供给的同时,守护好我们赖以生存的地球家园。














