近年来，由于气候变化和全球农业生产竞争强度的加剧，精准农业逐渐在世界各地兴起与发展。我国及欧美国家纷纷利用大数据平台及最新科技成果，逐步向“精准农业”迈进，结合数字技术、传感技术和空间地理技术等，更为精准地进行农业生产。
一、什么是精准农业
精准农业，又称为精确农业或精细农作，是一种基于信息技术和现代农业技术的新型农业生产方式。其核心在于通过3S技术（GPS、GIS、RS）和自动化技术的综合应用，对农业生产过程中的各种因素进行精确监测和控制。
精准农业的概念在于，它不仅仅关注高产，更强调效益与可持续发展。通过高精度的定位、定时、定量管理，精准农业能够最大限度地优化农业资源的投入，提高农作物产量和品质，同时降低生产成本，减少对环境的影响。这种生产方式不再依赖传统的经验判断，而是依赖于大量的数据收集和分析，以实现科学决策和精准管理。
精准农业的特点主要体现在以下几个方面：一是精确性，通过先进的传感器和遥感技术，获取农田的精确数据；二是智能化，利用计算机技术和人工智能算法，对数据进行深度分析和处理，制定科学合理的农田管理方案；三是可持续性，注重农田的可持续利用和发展，以及对生态环境的保护和改善；四是集成化，涉及多个学科和技术领域，为精准农业的发展提供了强有力的技术支持。
透视发现，精准农业是现代农业发展的必然趋势，它将为农业生产的可持续性和高效性提供有力保障。
二、精准农业6大技术体系
精准农业的核心是科技升级和技术的突破，高科技与农业结合，实现传统农业颠覆性变革。谈到高科技，精准农业的这6大技术系统成为其改变农业、升级农业的底层逻辑。
1、导航系统
问题描述：传统农业作业中，农机操作依赖人工经验，难以实现精准定位和路径规划，导致资源浪费和作业效率低下。
系统作用：精准农业中的导航系统，如基于GPS和DGPS技术的系统，为农机提供了高精度的定位和导航服务。通过预先设定的作业路线和参数，导航系统能够引导农机自动完成播种、施肥、灌溉、收割等作业，确保作业精度和效率。同时，导航系统还能实时监测农机状态，及时调整作业策略，减少人为误差。
2、智能农机
问题描述：传统农机功能单一，操作复杂，难以满足现代农业对精准作业的需求。
系统作用：智能农机集成了传感器、控制器、执行器等智能化组件，具备自主感知、决策和执行能力。它们能够根据农田环境信息和作物生长状况，自动调整作业参数，实现精准播种、变量施肥、智能灌溉等作业。智能农机还具备远程监控和故障诊断功能，便于用户实时掌握农机状态，提高作业效率和安全性。
3、农业物联网
问题描述：农业生产环境复杂多变，难以实时监测和调控，影响作物生长和产量。
系统作用：农业物联网通过部署在农田中的各种传感器和无线传输设备，实现对农田环境（如土壤湿度、温度、光照强度等）的实时监测和数据采集。这些数据通过物联网平台汇聚、分析，为农业生产者提供科学依据。基于物联网技术的智能灌溉系统、病虫害监测系统等，能够根据作物需求和环境变化，自动调整灌溉量和病虫害防治措施，提高资源利用效率和作物产量。
4、农业大数据
问题描述：农业生产涉及大量数据，但传统方式难以有效收集、整理和分析这些数据，导致决策依据不足。
系统作用：农业大数据平台通过收集、整理和分析农业生产、市场、管理等各个环节的数据，为农业生产者提供全面的决策支持。基于大数据分析的作物生长模型、产量预测模型等，能够帮助农业生产者精准掌握作物生长规律和市场需求变化，制定科学合理的生产计划和管理策略。同时，农业大数据还能促进农业资源的优化配置和农业产业链的协同发展。
5、农业人工智能
问题描述：传统农业依赖人工经验和主观判断，难以应对复杂多变的农业生产环境。
系统作用：农业人工智能将人工智能算法应用于农业生产中，实现对作物生长、病虫害识别、产量预测等复杂问题的智能化处理。通过机器视觉技术，人工智能系统能够自动识别作物病虫害和生长状况；通过深度学习算法，系统能够预测作物产量和市场需求变化。这些智能化功能为农业生产者提供了更加精准、高效的决策支持，降低了人力成本和技术门槛。
6、作物生产管理专家决策系统
问题描述：农业生产涉及多个环节和因素，需要综合考虑多种因素进行决策，但传统方式难以做到全面、科学。
系统作用：作物生产管理专家决策系统是一个集成了多种技术和知识的综合平台，它根据农田环境、作物生长状况、市场需求等多方面信息，为农业生产者提供个性化的作物生产管理方案。该系统利用GIS技术进行空间分析和决策支持；利用DSS技术进行数据挖掘和模型构建；同时结合专家知识和经验库进行智能推理和决策。通过作物生产管理专家决策系统，农业生产者能够实现精准种植、精准管理，提高农业生产效益和市场竞争力。
以上6个精准农业技术体系成就了精准农业，也助推了精准农业的全球复制与推广。另外，精准农业的创新也引爆了精准农业落地与应用，真正与农业深度融合，改变着世界农业。
三、精准农业的应用
在需求与政策助推下，精准农业正在世界范围内落地。以下是对精准农业在播种、施肥、灌溉、收获以及另外四个关键环节的深度挖掘与阐述。
1、精准播种：精准农业利用先进的导航系统和智能农机，实现了种子的精确定位和均匀播种。根据土壤条件、气候数据和作物生长需求，播种机能够自动调整播种深度和间距，确保每粒种子都能在最佳环境下生长。此外，通过集成作物种类、土壤湿度和温度等实时数据，播种系统可以进一步优化播种策略，提高种子的发芽率，减少浪费，为后续作物生长奠定坚实基础。
2、精准施肥：传统农业中，施肥往往依赖经验判断，容易导致过量或不足。精准农业则通过土壤传感器和大数据分析，实时监测土壤养分状况，并根据作物生长阶段和需肥规律，实现变量施肥。此外，精准农业还考虑了作物的养分吸收能力和环境因素，如降雨和温度，以更精确地调整施肥策略。这种科学的施肥方法不仅提高了肥料利用率，还减少了环境污染，有助于实现农业的绿色可持续发展。
3、精准灌溉：水资源是农业生产中的宝贵财富。精准农业通过安装土壤湿度传感器和气象站，实时监测农田水分状况，并结合天气预报数据，制定科学的灌溉计划。智能灌溉系统能够根据作物需水量和土壤水分状况，自动调节灌溉量和灌溉时间，实现水资源的最大化利用。此外，精准灌溉还考虑了作物的蒸腾作用、土壤质地和排水情况，以确保灌溉的准确性和效率。
4、精准收获：在收获环节，精准农业同样发挥着重要作用。通过利用无人机和卫星遥感技术，农业生产者可以实时监测作物成熟度和产量分布，制定最佳的收获计划。智能收割机则能够根据作物高度、密度和湿度等参数，自动调整收割速度和切割高度，确保作物的高效、低损收获。此外，精准收获还包括对收获后的作物进行质量评估和分类，以便更好地进行后续处理和市场营销。
除了上述四个关键环节，精准农业还有以下四个重要应用：
1、精准病虫害管理：通过利用无人机、传感器和图像识别技术，精准农业可以实时监测农田中的病虫害情况。系统能够自动识别病虫害类型和程度，并根据作物生长阶段和病虫害发生规律，制定科学的防治策略。这种精准的病虫害管理不仅提高了防治效果，还减少了化学农药的使用，有助于保护生态环境和食品安全。
2、精准气象预测与应对：精准农业利用气象站、卫星遥感和大数据分析技术，提供准确的气象预测信息。农业生产者可以根据气象数据制定科学的农事活动计划，如调整播种时间、灌溉量和施肥策略等。同时，系统还能提供灾害预警信息，帮助农业生产者及时采取应对措施，减少气象灾害对农业生产的影响。
3、精准农田管理：精准农业通过集成农田环境数据、作物生长数据和农业机械数据等多源信息，实现农田的精细化管理。农业生产者可以实时监测农田状况，如土壤湿度、养分状况、作物生长情况等，并根据数据制定科学的农田管理策略。这种精准的农田管理不仅提高了农田利用率和生产效率，还有助于实现农田的可持续利用和生态保护。
4、精准农产品追溯与质量管理：精准农业还关注农产品的追溯和质量管理。通过利用物联网技术和大数据分析，系统可以实时监测农产品的生产、加工、运输和销售等环节的信息。消费者可以通过扫描产品二维码或访问相关网站，了解农产品的详细信息和生产过程，确保购买到安全、优质的农产品。同时，精准农产品追溯与质量管理还有助于提升农产品的品牌价值和市场竞争力。
因此，精准农业在多个关键环节和重要领域的应用，不仅提高了农业生产效率和作物产量，还为农业的绿色可持续发展提供了有力保障。随着技术的不断进步和应用场景的拓展，精准农业将在未来发挥更加重要的作用。
四、问题与挑战
其实，精准农业也遭遇“一半冰山一半火焰”的窘况。农业行业观察透视发现，我国精准农业面临的技术薄弱、融合性不强、商业模式有待挖掘以及人才缺乏、产品价格等5个关键问题的详细阐述。
1、技术薄弱：
精准农业高度依赖信息技术、传感器技术、大数据分析等现代科技手段。然而，目前许多地区在农业信息技术基础设施建设上仍显薄弱，高精度传感器、智能农机等设备普及率不高，且存在技术稳定性与可靠性问题。此外，数据处理与分析能力的不足也限制了精准农业效果的充分发挥。技术的薄弱不仅影响了精准农业的实施效果，还增加了农民采纳新技术的成本与风险。
2、融合性不强：
精准农业的发展需要农业与其他产业的深度融合，如信息技术、物联网、人工智能等。然而，当前农业与这些产业的融合程度仍不够紧密，存在技术壁垒、标准不统一等问题。这导致精准农业技术在推广应用过程中难以与其他产业系统有效对接，难以实现资源的优化配置和高效利用。因此，加强产业间的融合与协同，是推动精准农业发展的关键所在。
3、商业模式有待挖掘：
精准农业作为一种新型农业生产模式，其商业模式尚不成熟。如何构建适应精准农业发展的盈利模式、风险防控机制以及利益分配机制，是当前亟待解决的问题。精准农业的发展需要政府、企业、农民等多方主体的共同参与和协作，形成合理的利益联结机制，才能确保精准农业的持续健康发展。因此，挖掘和构建适应精准农业发展的商业模式，是推动其广泛应用的重要一环。
4、人才缺乏：
精准农业的发展离不开高素质的专业人才支持。然而，当前农业领域普遍存在人才短缺的问题，尤其是既懂农业又懂信息技术的复合型人才更为稀缺。人才的缺乏限制了精准农业技术的创新与应用推广，影响了农业生产的智能化、精准化水平。
因此，加强农业人才培养与引进工作，提高农业从业人员的综合素质和专业技能水平，是推动精准农业发展的关键保障。
5、产品价格高昂
精准农业用不起已经成为行业话题。一个产品价格上十万、百万级别，让农民或中小农业企业主望而却步。如何把产品价格打下来才是精准农业从高端走向大众的关键一环，否则，精准农业只能是精英企业的样板与工具而已。
所以说，精准农业在发展过程中面临着技术薄弱、融合性不强、商业模式有待挖掘以及人才缺乏、产品价格等多重问题与挑战。解决这些问题需要政府、企业、科研机构以及农民等多方主体的共同努力与协作，共同推动精准农业技术的创新与应用推广，为现代农业的可持续发展贡献力量。
最后，农业行业观察总结一下，随着我国的农业强国战略推进，精准农业已成为农业现代化的“香饽饽”。但是，精准农业想要腾飞还需要克服与传统农业的深度融合以及价格平民化两大难题；否则精准农业只是一朵“带刺的玫瑰”，好看但不实用。
