当前，我国已经从世界上主要的大豆出口国变成大豆进口国。中国已经成为国际大豆市场的主要买主，大豆进口量占到全球贸易的20%以上。2000年我国大豆进口量达到1042万吨，增长141%，占进口粮食的77%，2001年大豆进口量是1325万吨，2002年虽然受大豆进口政策调节的影响，大豆进口量仍然达到1038万吨。2003年1月至5月我国大豆进口已达765万吨，预计到年底可能进口大豆1600到2000万吨。2000年我国大豆产量为1545万吨，2002年大豆产量是1650万吨。
大豆的大量进口，以及国产大豆价格上涨空间的有限，对国内的大豆生产影响很大，2001年6月，国务院发布了《农业转基因生物安全管理条理》，要求对转基因农作物及其制品进出口登记和加贴标签制度，使2002年度进口大豆的数量大大减少，但仍然达到1038万吨。大豆大量进口，实际反映了一是我国国内对大豆的需求的增加，二是我国对大豆加工能力的增加。据业内人士的看法，我国大豆加工能力已达年加工大豆5000万吨。
２、当前大豆生产状况
我国近年来，大豆种植面积在800～900万公顷左右，总产量在1400～1500万吨，单产每公顷在1600～1700公斤，同世界主要大豆生产国的大豆单产比较，我们还处于低水平。1998年的ＦＡＯ的统计表明：世界平均大豆单产是每公顷2260公斤，加拿大每公顷是2800公斤，美国每公顷是2617公斤，巴西每公顷是2353公斤。我国大豆单产低是影响农民收入的一个不可回避的现实。
如何解决这个问题，笔者认为，对提高我国大豆生产者的收入来说，目前单纯依靠政策提价的空间十分狭小，依靠传统的生产经验增收的空间也不十分大，为此只能走从应用先进技术、科学进步中增收的道路。中国的农户历来有“精耕细作”的优良传统，在此上开展“精准农业”的技术思想的发展，定会提高农户的收益并实现农业可持续发展。
３、“精准农业”发展趋势
“精准农业”或“精细农业”的中文名词，译自国外近几年来趋于共识的“Precision Agriculture”或“Precision Farming”,目前国内对如何译名，还没有统一。中国工程学院院士、中国农业大学教授汪懋华认为叫“精细农业”确切，而中科院石家庄农业现代化研究所研究员刘金铜认为叫“精准农业”妥当。无论怎样叫法，目前国际上的研究基本上是集中于利用“3S”空间信息技术和人工智能技术为主的生产管理决策支持技术为基础、面向大田作物生产的精细农作技术，既基于信息和先进技术为基础的现代农田精耕细作技术。
“3S”是指全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感技术系统(RS)，“精准农业”技术在发达国家始于八十年代初，从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物栽培模拟模型，作物管理与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内以米为单位的小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性，从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入而发展起来的。所以80年代初国外有关这方面的技术思想，曾使用过“Spatially-Variable Crop Management(空间变量作物管理)”、“Prescription Agriculture(处方农业)”和“Prescription Farming(处方农作)等名词。
八十年代中期，各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力，资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求，为“精准农业”技术体系的形成准备了条件。海湾战争后GPS技术的民用化，使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展，也推动了“精准农业”技术体系的广泛实践。近20年来，基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与自动监控技术、系统优化决策支持技术等，在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来，形成和完善了一个新的“精准农业”技术体系并开展了广泛的试验实践。
目前，在美、加、德、澳等国，“精准农业”技术的应用研究已涉及小麦、玉米、大豆、甜菜、土豆、甘蔗、果树等作物生产。这一技术发展趋势，已经引起一些国家科技决策部门的高度重视。据测算：采用精准农作技术，可以节约30%以上的肥料和农药，可使作物生产成本降低20%以上。我国一些大学和农业科技部门在研究制定推进新的农业科技革命计划中，也已对此给予重视。有的已开始了试验研究工作。但总的说来，我国这方面的工作还很落后，应引起有关部门的重视。
４、“精准农业”的技术思想和主要支持技术
4.1“精准农业”的技术思想
“精准农业”的主要目标是:更好地利用耕地资源潜力，科学利用投入，提高产量，降低生产成本，减少农业活动带来的环境后果，实现作物生产系统的可持续发展。
“精准农业”是一场技术思想的革命,是走向知识经济时代人们利用信息技术革命和现代农业科技成果经营农业的技术思想的革命。
千百年来的作物生产实践，都是以地区或田块为基础，在区域或田块的尺度上，把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理，如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施，满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平，很少顾及对农田整体或局部空间的盲目投入及过量施肥施药造成的环境后果。传统的农业技术推广模式，也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测，通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上，即使在同一农田内，地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性，包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生，再逐步按时空变化蔓延的特性，早已为人们所认识。几世纪前，农民把土地划分为小田块来耕作经营，正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术，也可以在小块农田内达到很好的经济产量，只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。国外多年的试验实践表明，田区内小区平均产量的最大差异可以超过100％。农田内的土壤类型、肥力、墒情、苗情和病虫草害的分布，实际上也是很不均匀的。
“精准农业”在作物上实施过程可描述为：带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及小区平均产量数据→通过计算机处理，生成作物产量分布图→根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图，支持作物管理的数据库与作物生长发育模拟模型，投入、产出模拟模型，作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统，并在决策者的参与下生成作物管理处方图→根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精准农作管理。
4.2“精准农业”的主要支持技术
4.2.1全球卫星定位系统（Global Positioning System）
全球卫星定位系统(GPS)的完善，为实践农田作物生产的定位精细管理提供了基本的条件。GPS由包括24颗地球卫星组成的空间部分，由地面控制站和一组地面监测站组成的地面监控部分以及和用户接收机3个主要部分组成。目前已建成投入运行的全球卫星定位系统有美国国防部建设的GPS系统和俄罗斯建设的GLONASS（Global Navigation Satellite System）系统, 两者原理相同，但利用了不同的时间标准和大地坐标系，均可提供全球卫星定位信息的免费服务。对于用户来说，只需要根据不同用途的要求，如同使用移动电话一样，购置用户接收机, 享用不同方式的服务。GPS卫星是一组能发射精确的卫星轨道参数和时钟信号，在2万余km高空环绕地球运转的轨道卫星系统。这些信号穿越太空、电离层和大气层到达地面,被接收机接收，经过数字信号处理进行定位计算。空间卫星的布局，可以保证在地球表面任何地方、昼夜任何时间和任何气象条件下，接收机均可至少获得其中4颗以上卫星发出的定位定时信号。理论上只要用户能接收到4颗卫星信号，即可解算出用户所在的3维（x、y、z）位置信息。
目前国外已有许多著名GPS公司进入中国市场。同时具有农机田间导航、定点采样、背负式巡田定位信息采集与测量、专用掌上型计算机等。
4.2.2地理信息系统（Geographical Information System）
地理信息系统（GIS）是一个用于输入、存储、检索、分析、处理和表达地理空间数据的计算机软件平台。当然，GIS软件需要装载在适当性能的计算机上，并为计算机配置必要的输入输出外部设备，如用于输入数据的扫描仪、数字化仪、读卡机和用于输出和显示结果的计算机显示器、彩色打印机或绘图仪，并以不同格式将处理结果保存在存储介质中备用。在“精准农作”技术体系中，GIS主要用于建立农田土地管理，土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫草害发生发展趋势、作物产量等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等，为分析差异性和实施调控提供处方决策方案。
4.2.3遥感技术(Remote Sensing)
遥感技术（RS）是未来精准农作技术体系中支持大面积快速获得田间数据的重要工具。它可以提供大量的田间时空变化信息。近30多年来，RS技术在大面积农业资源监测、作物产量预测、农情预报等方面做出了重要贡献。遥感是用飞行器或人造卫星上装载的传感器来收集地球表面地物的空间分布信息。它具有广域、快速、可重复对同一地区获取时间序列信息的特点。RS是测量地物对太阳辐射能的反射光谱信息或地物自身的辐射电磁波波谱信息。每一地物反射和辐射的电磁波波长及能量都与其本身的固有特性及状态参数密切相关。RS在精准农业管理中虽不是直接测量土壤水份、植物冠层营养水平、籽粒与生物质产量等信息，但可通过多光谱测量推断出结果。
4.2.4作物生产管理决策支持技术（DSS）
“精准农业”是基于信息和知识的农田作物生产经营管理技术，它既需要利用先进的田间信息采集技术以获得农田小区作物产量和影响作物生长主要因素的空间分布信息，又需要对这些信息进行处理，运用农业科学知识制定农田与作物栽培管理决策，指导分布式定位处方农作，以实现资源高效利用，高产出、省投入和可持续发展的优化目标。
作物生产管理计算机辅助决策支持系统（DSS），是应用计算机信息处理技术，综合现代农业相关科学技术成果，制定作物生产管理措施，实现处方农作的基础，也是实现“精准农业”技术思想的核心。一个完整的作物生产管理决策支持系统，包括：作物系统模拟模型组成的模型库；支持模型运算和数据处理的方法库；储存支持作物生产管理决策和模型运算必需的数据库；反映不同地区自然生态条件等作物栽培管理经验知识和具有知识推理机制的专家知识库；各子系统的管理、维护子系统和为作物生产管理者参与制定决策，提供知识咨询的良好人机接口等。由于作物生产系统的复杂性，许多影响因素与作物生长过程的关系尚难于完全用解析方法进行过程的定量描述。对这一类半结构性的系统，兼容解析性模拟模型的当地生产管理决策者提供参与决策制定的良好人机接口是十分必要的。
５、“精准农业”在大豆上实施亟待解决的问题
５.1 需要国家的支持
“精准农业”是高科技在农业上的应用，为在某个作物上应用，如大豆则需要国家从财力、政策等方面给予必要的支持。应象国家实施“８６３计划”那样，国家和地方联合攻关，从中央到地方拿出配套资金，集中资金先搞若干个试点，取得经验后推广应用。
５.2 需组织联合攻关，并搞好“二次开发”
“精准农业”涉及了多方面的知识和专业技能，需要有多方面的专家学者参加，需要有关部门牵头，搞联合攻关。另外，对已有的商业软件，进行二次开发，如商用的GIS，要针对农业资源信息管理和精准农业的实践以及农村用户的特点，开发出易于向基层农村用户推广的界面友好的田间地理信息系统。对于专家咨询系统更应如此，应针对不同地区不同的作物搞好“二次开发”，如不同类型的大豆生产种植区域，要有针对性的开发。
5.3 借鉴国内外已有的软件，向以“３Ｓ”技术支持的“精准农业”方向迈进
从国外的经验来看，正是一大批面向应用的作物模拟模型的开发成功，使“精准农业”的实施成为可能。如在国际上具有重要影响的小麦、玉米、水稻、高粱等谷物类的CERES系列模拟模型,GOSSYM棉花模型等.我国八十年代以来,对农田施肥、作物栽培管理、病虫害预测预报、农田灌溉等农业专家系统的研究开发成果已在生产应用中发挥了重要作用，国家实施的“８６３计划”中的智能化农业技术开发应用，迄今已在黑龙江、吉林、安徽、云南等地建立了若干个智能化农业示范区，并取得了一定的效益。
然而，迄今进行的有关作物模拟、农业专家系统及其集成技术的开发研究，主要还是基于农田或农场尺度上的作物生产管理决策支持技术，与“精准农业”技术思想的实践要求尚有较大距离。今后，要根据农田小区作物产量和诸相关因素在农田内空间差异性，实施分布式的处方农作。因此需要基于GPS、GIS空间型作物管理决策支持系统(SDSS)，这是“精准农业”发展的正确方向。
