Page 188 - 水资源保护技术与方法

第七章 农业与工业水资源保护技术

二、精准农业技术原理与应用

（一）精准农业技术原理
精准农业技术以信息技术为支撑，融合全球定位系统（GPS）、地理信息系

统（GIS）、遥感技术（RS）、物联网（IoT）和智能决策系统，实现对农业生
产过程的精准监测、管理和调控。其核心原理是通过对农田土壤、作物生长、气
象等多源数据的采集与分析，构建农田空间信息数据库，精准识别农田内不同区
域的差异，制定个性化的农业生产方案，实现资源的精准投入和高效利用。例如，

利用遥感技术获取农田作物的长势信息，结合 GIS 分析不同区域的土壤肥力差异，
通过变量施肥机实现精准施肥，提高肥料利用率，减少环境污染。
（二）精准农业技术主要应用领域
1. 精准灌溉管理
结合土壤湿度传感器、气象站和作物生长模型，实时监测土壤含水量、蒸发
量和作物需水量，制定精准灌溉计划。例如，在温室大棚中安装土壤湿度传感器

和气象监测设备，将数据实时传输至智能控制系统，系统根据作物需水模型自动
控制滴灌系统的开启与关闭，实现按需供水。以色列的现代化农场采用精准灌溉
管理技术，在保证作物产量的同时，节水率高达 80%。
2. 变量施肥技术

利用 GPS 和 GIS 技术，对农田土壤养分进行空间分析，绘制土壤养分分布图。
根据不同区域的土壤肥力和作物需求，通过变量施肥机实现肥料的精准投放。例
如，在玉米种植中，通过土壤采样分析和 GIS 制图，确定不同地块的氮、磷、钾
需求差异，采用变量施肥机进行施肥，使肥料利用率提高 20%~30%，同时减少
因过量施肥导致的面源污染。

3. 病虫害精准防治
借助遥感技术和无人机监测，及时发现作物病虫害发生区域和程度。结合病
虫害预测模型，制定精准的防治方案，采用变量施药设备进行精准施药。在水稻
种植区，利用无人机搭载多光谱相机，快速识别稻瘟病发生区域，然后通过无人

机精准喷洒农药，减少农药使用量 30%~50%，降低对环境的污染。
4. 作物长势监测与产量预估
通过遥感影像分析和田间传感器监测，实时掌握作物的生长状况，如叶面积
指数、生物量等。结合作物生长模型，预测作物产量，为农业生产决策提供依据。

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