精准农业技术已应用于新疆兵团农业的耕、种、管、收四大环节，根据农户对各种精准农业技术的接受度和该技术的推广应用程度，本文主要从农机自动驾驶系统、水肥一体化系统、农业信息化管理系统三方面，对新疆兵团精准农业技术应用现状进行分析。2.1 农机自动驾驶系统如图1，电机式农机自动驾驶系统主要由电机、角度传感器、GNSS天线、高精度GNSS接收机、平板电脑、电台及天线等部分组成。该技术可实现1000 m 播行水平误差不超过3 cm，播幅连接行误差不超过3 cm，能有效解决农机播种作业中出现的“播不直、接不上茬”的老大难问题，可以减少用工成本，延长作业时间，提高作业质量和土地利用率。图 1 电机式农机自动驾驶系统组成示意图
34<<农业信息化 2019.12A2012年，新疆兵团农机推广部门开展了卫星导航自动驾驶技术试验示范工作，将该技术产品应用在棉花播种作业中。2013年，财政部、农业农村部在国家农机购置补贴目录中，增加“农业用北斗终端（含渔船用）”的财政补贴，当年补贴额达到3.12万元/台套。2014年，国家发改委支持新疆兵团第八师开展区域精准农业示范，对首批800台套的北斗农机自动驾驶导航系统双重补贴，包括国家购机补贴和1万元的项目补贴。截至2019年4月，兵团农八师已安装3000余台套农机自动驾驶系统，基本实现了全覆盖。农机自动驾驶系统逐步从小面积试验向大面积试验示范迈进，且国产化品牌实现了从零到主导的突破。
2.2 水肥一体化系统
pplication case应用案例水肥一体化系统是通过配置田间信息精准监测系统，全程监测农田墒情、气象、设备工况等信息，为水肥决策和作业管理提供信息支撑。目前，使用者可通过PC或手机APP来发送指令，通过GPRS通讯模式实现阀门和自动施肥机的远程控制，实现田间的无人作业功能，全年无需下地手动开关阀门。该技术既能满足作物生长过程中对灌水时间、灌水量、灌水位置和灌水成分的精确要求，又能按照田间的每个操作单元的具体条件，精细准确地调整农业用水管理措施，最大限度地提高水的利用率。水肥一体化系统局部设备示意图如图 2。
a泵前过滤器 b自动化阀门
图 2 新疆兵团水肥一体化系统局部设备示意图
20世纪后期，新疆兵团开始引进喷灌、滴灌技术。2008年以来，膜下滴灌水肥一体化技术得到当地政府的大力扶持，随着配套基础设施技术的发展，逐步将滴灌节水技术向智能化、水肥一体化、远程操作控制方向发展。水肥一体化系统已形成了对应的服务体系，可大面积应用于大田作物。新疆自行研发的系列自动反冲洗网式过滤机组及自动施肥机，单套控制面积 100-166.67 hm2。当前，兵团高新节水灌溉面积1129.07千公顷，是全国最大的节水农业灌溉区。
2.3 农业信息化管理系统
农业信息化管理系统可提供综合服务，如利用北斗导航定位终端、农机工况采集终端，通过蜂窝网络将农机位置信息、工况信息传输至农业信息化管理系统，可实现农机运行轨迹的回放、作业面积的统计、农机健康情况的监管和预测。另外，还可通过各种传
感器采集的信息，形成水、肥、药的变量喷施处方图，基于农业信息化管理平台进行监管和下发作业任务。基于该类系统，可提高管理、调度、维护效率。图 3为新疆兵团八师石总场信息化管理平台界面。
图 3 新疆兵团数字农业信息化管理平台界面
2019.12 农业信息化>>
35Application case应用案例农业信息化管理系统是随各类采集终端发展而来，当前，众多企业及政府分别建立了对应的农业信息化管理系统。
4 新疆兵团精准农业技术应用发展建议
（1）建立完善的专家智库
3 新疆兵团精准农业技术发展需求
进一步加强与全国各地精准农业领域科技人才的交流合作，柔性引进人才，建立完善的专家智库。开发智库交互应用，实现
新疆兵团精准农业在北斗农机自动驾驶方面已取得了瞩目的成就，但仍然存在差分信号服务受限、基准不统一等问题。当前农村实际情况是劳动力骤减，满足农业生产需求的劳动力严重不足，因此，北斗农机自动驾驶技术应向农业全产业链方向发展，来弥补劳动力减少的现况。2015年，农业农村部发布《到2020年农药使用量零增长行动方案》和《到2020年化肥使用量零增长行动方案》，但新疆在节肥、节药等技术的应用方面发展缓慢，且新疆是缺水地区，因此，水、肥、药变量喷施技术的发展迫在眉睫。因棉花等作物的覆膜造成严重的环境污染，为了环境可持续发展，必须提高残膜回收技术和发展可复用膜。下面主要从三方面来分析新疆兵团对精准农业技术的需求。
（1）简约式农机自动驾驶技术
农机自动驾驶系统主要应用在精准播种环节，同样也可应用在不同作物的耕地、施肥、施药、收获等环节。当前的农机自动驾驶系统还需由专业人员安装、调试和教学，严重限制其推广。因此，农机自动驾驶系统应该向安装简便、“傻瓜式”操作方向发展。
（2）水、肥、药变量喷施技术
中国是全球农药、化肥用量第一大国，但喷施流程和利用率远远低于先进国家水平。基于农作物的实际需要，将水、肥、药定时、定点、定量的喷施是节约资源、提高农作物产量的发展趋势，但投入产出比是当前最大的限制。如底肥的施用，需基于土壤采样、上季作物的产量分布图等共同决定。通过信息技术手段，感知作物的实际需水、需药、需肥量，采用变量投入技术，实现按需精准灌溉施肥施药，将是发展新方向。因此，应高度重视研究开发智能感知技术、深度学习算法、变量投入技术、机器人等。
（3）残膜回收技术
地膜使用量不断增加，但回收率偏低，土壤中的残膜量逐步增加，土壤结构遭到严重破坏、耕地质量逐步下降。现今，新疆已成为残膜污染严重的地区之一。因此，应向新型可复用农膜和提高残膜回收技术方向发展。
通过便携式移动智能终端，对精准农业发展中遇到的问题，随时随地发问求证，配合网络知识库，立体式为农户提供解决方案。
（2）加强精准农业技术指导与培训
邀请国内知名科技工作者现场为农户科普培训精准农业知识，组织农户积极参与精准农业技术专题科普活动，激发农户创新力，提高农人知识水平，培养更多的“新农民”。部分农户虽已用上了北斗导航自动驾驶、卫星平地、深松监测等精准农业技术，但对于北斗导航、精准农业等名词的含义并不甚清楚，他们表示希望通过交流学习进一步了解这些“新事物”的意义。
（3）推动建立规范的精准农业技术评价指标体系
部分企业及科研工作者所研究的精准农业技术，是否达标没有标准的考核指标，需要建立成套农业技术指标考核认定，规范技术研究水平，从而建立规范的精准农业技术评价指标体系。
（4）扩大北斗导航基准站的服务范围
农机自动驾驶系统基于导航增强信号才能实现高精度定位。当前，在蜂窝网络覆盖的区域，可通过蜂窝网络传输农用导航增强信号，但覆盖区远远不够，主要是通过UHF电台传输差分信号，导致严重的频率干扰、坐标基准不统一等问题。因此，为了更好的发挥农机自动驾驶系统的效益，尤其是基于UHF电台传输农用差分信号应由地方政府统一规划使用。
（5）完善北斗导航在棉花生产全程应用，积极推广北斗导航应用到其它粮食作物与经济作物
目前北斗导航主要应用于基于北斗导航自动驾驶的精准播种，以及病虫害和灌溉及施肥等方面，还没有达到农业生产各环节的应用，且作物种类有限。新疆盛产水果和蔬菜，特别是天山以南的南疆广大区域种植大量红枣、库尔勒香梨、阿克苏苹果、石榴、伽师瓜等优质品牌果蔬产品。但在果蔬种植方面的机械化、自动化、数字化、精准化水平较低，发展空间很大，应是急需加大发展的领域。
[引用信息] 孟 丹，王应宽 新疆兵团精准农业技术应用现状及发展需求 [J].农业工程技术,2019,39(36): 34-36.
36<<农业信息化 2019.12
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