精准农业生产管理贯穿农、林、牧、渔各业的“大农业”整个生产工艺过程,通过对农业现场的生产环境和生产对象属性信息的获取,准确地调整各种农艺设施,在最佳的时间投入合适数量的水、化肥、农药等生产资料,以最少的资源消耗获取最大的收益。精准农业实现精细化、准确化的农业微观经营管理,获取最佳经济效益的同时达到保护农业生态环境、保护土地等农业自然资源的目的,实现生态衣业系统的可持续发展。
精准农业生产管理是一种以信息管理为基础的农业管理系统。通过传感器或其他监控技术对生产环境和生产对象如土壤和农作物的监控分析,准确、及时、完整地获取土壤和农作物的必要数据信息。根据各因素在控制农作物生产中的作用及相互关系,进行决策响应后执行定量的喷水、施肥、撒药等控制操作,实现最少的资源投入和最高的收益。
精准农业生产管理是农业经营管理思想的创新,而非技术创新。精准衣业管理的工艺过程不是某一环节、某一单一过程,而是农业生产的全部工艺过程。其管理具有层次性,包含区域如大片农田的精准管理和具体生产对象如单个温室大棚的精准管理,支持不同管理层次的具体技术实现方式存在差异。
精准农业实现技术包含信息技术、生物技术和工程装备技术。其中,信息技术包括感知技术、通信技术、计算机技术等。生物技术包含基因工程、细胞工程、微生物技术等。工程装备技术包含机械技术、微电子技术、信息技术等。
信息技术中的感知技术包含直接接触式传感技术和非接触式遥感技术,主要实现信息的采集环节。直接接触式传感技术通过部署在农业现场局部位置传感器直接采集周围环境变化信息或农作物本身信息,如土壤水分传感器可直接采集土壤含水量信息。非接触式遥感技术使用电磁波技术对大面积农业现场环境变量信息或农作物本身的信息进行远程识别。通信技术实现信息的传递工作,包含农业现场通信技术和远程通信技术。农业现场通信技术实现数据的短程传输,远程通信技术实现数据的跨区域传输。计算机技术包含软件和硬件技术,计算机软件技术实现具体的精准农业生产管理操作平台,接收农业感知信息数据,实现信息的分析和决策的响应。信息技术是实现精准农业生产管理系统的“神经中枢。
生物技术的核心是基因工程,基因工程以人工“剪切”和“拼接”等方法把不同物种在基因层面进行改造、重组,在传统农作物基因中重组其他物种的基因形成新的物种,新物种屏藏旧物种诸多限制,在增产、抗病、缩短生产周期等方面效果显著。
工程装备技术是精准农业技术体系的重要组成部分,其核心是“机电一体化技术”,应用于农作物播种、施肥、灌溉和收获各个环节。机电体化的核心是机械技术、微电子技术和信息技术。工程装备技术是实现精准农业生产管理系统的“手”和“脚”。