《智慧農業》編輯部近期通過在線方式有幸采訪了本刊編委、美國農業部農業服務局作物生產系統研究中心航空施藥和遙感技術首席科學家黃巖波研究員，邀請其講述了美國精準農業發展歷史和對我國智慧農業的發展建議。

1、編輯部：

       據我們了解，“精準農業”概念最早由美國提出，能否談一談美國科學界關于“精準農業”的定義和“精準農業”在美國的發展歷史？

黃巖波：

       精準農業的概念實際上有兩個方面的含義，一是管理上要觀察識別田間地塊內的差異性 (within-field variability)，比如土壤類型，養分及作物產量，并據此在田間地塊內進行及時的變異投入 (site-specific)，比如播種，施肥，施藥及灌溉；二是技術上需要全球定位系統 (GPS)，地理信息系統 (GIS)和遙感（RS）的強力支撐。

       由此可以看到在管理層面上現在沒有什么“更先進”的理念可以直接傳承。而在技術層面卻發展迅猛，全球導航衛星系統(GNSS)，特別是北斗系統的發展將提供有效的覆蓋和更精準的定位；同時，地理信息系統和遙感技術本身也在迅速發展；另外，互聯網、人工智能、大數據工程等技術為實現整體高度自動化的網絡實體系統成為可能。

       值得注意的是，在系統的精準農業概念出現以前美國已經在農業上實現了相當程度的機械化。因此，當精準農業概念建立之后美國迅速在20世紀80年代掀起了一個精準農業技術推廣應用的高潮。但由于當時的衛星、傳感器及計算機水平，精準農業的推廣應用主要以農田地域粗略的產量變異圖為下一年的田間操作提供配方。但如何利用信息技術實現農田變異的快速識別在當時成為精準農業推廣應用發展的一個瓶頸。到本世紀一零年左右，互聯網技術在世界范圍內風起云涌，隨之農業信息技術以新的面貌出現，農業生物技術的推廣應用也全面展開。精準農業到此時在美國已可以根據高頻率高分辨率衛星、飛機和地面行走系統上的高性能傳感器獲取的圖像數據通過計算機的快速推算迅速識別農田地塊中由各種原因造成的脅迫和變異。而這種變異識別可以迅速地轉換成配方為農機的田間精準操作提供控制依據。

       近年來，隨著無人機技術的全面推廣應用，使精準農業具有大量在頻度上、空間上、尺度上更高質量的全天候高分辨率數據。數據質量的提高和保證使精準農業的應用更加深入廣泛而且使精準農業技術邁入了一個以互聯網、云計算為基礎，通過高性能空間分析計算指導田間地塊變異管理的新階段。

2、編輯部：

       國內的學者專家也在積極地開展精準農業研究。2017年中央1號文件還特別指出要發展“精準農業”。從我國具體國情出發，您建議國內發展“精準農業”應該聚焦哪些方面？

黃巖波：

       農業機械化是農業現代化的基礎。我考察過國內的一些農業試驗基地也留意過農田耕作的實際情況，發現國內的農業機械化水平總體還比較低，這使得農業信息化精準農業技術很難迅速嵌入實施。所以，開發普及推廣適合中國國情的農業機械應該是實現中國農業現代化的首要任務。

       農業自動化是農業現代化的目標。中國的農業現在面臨勞動力嚴重短缺的問題。所以，在此情況下，如何有效地保證農業生產力就成為中國農業亟待解決的問題。農業自動化是建立在機械化之上的，以此通過人工智能，互聯網，數據工程使其成為一個完整的體系為農業現代化服務。

3、編輯部：

       “智慧農業”在國內現在比較熱，政府、研究人員、企業都在研究“智慧農業”。能否請您談談美國科研界、企業界有沒有在“智慧農業”相關方面開展工作？有沒有已經典型應用的技術、案例等？政府是否已經出臺了針對“智慧農業”的支持政策？

黃巖波：

       美國農業科學和工程界從精準農業的概念和現有技術出發重點在農業互聯網、人工智能、大數據和無人機等方面進行進一步的開發、整合、傳播和應用，以把新一代的精準農業提高到智慧的層面。美國農業部食品和農業國家研究院 (USDA NIFA) 和美國國家科學基金 (NSF) 合作建立了農業機器人和網絡實體系統等方面的研究基金吸引支持學術研究以最終實現整體高度網絡化自動化的精準農業系統。

       美國農業與生物工程師協會 (ASABE) 和電氣工程師學會 (IEEE) 在Michigan State University的協助下已辦了兩屆智慧農業研討會。與會代表對智慧農業的概念、范圍、今后的發展方向進行了充分的討論和計劃。

       我本人和University of Maryland的Molly Brown教授一起應邀為聯合國糧農組織發起的《全球糧農系統到2050年展望》一書撰寫了關于新一代精準農業的一章 (Huang Y. and Brown, M. Advancing to the next generation precision agriculture. In Agriculture & Food Systems to 2050 – Global Trends, Challenges and Opportunities, Chapter 9, 285-314, 2018. World Scientific Publishing, Singapore)。本章介紹了在農業航空施藥、農業遙感、農業統計等典型應用的技術和成功的案例，歡迎大家閱讀參考。

4、編輯部：

       國內有專家提出，“智慧農業”是“精準農業”的升級，您認為應該怎樣定義“智慧農業”？您對國內發展“智慧農業”有哪些建議？

黃巖波：

       到現在還沒有看到一個完整統一的智慧農業定義。個人認為智慧農業只是個技術概念，沒有涉及管理策略。而且在技術上也沒有明確的分工和聯系。在這方面還需要一些理論基礎上的工作以保證學科和行業在明確的方向上發展。應該說現今智慧農業仍然涵蓋在精準農業之中，智慧農業的發展到今天還沒有跳出精準農業的管理和技術框架，但這不是說將來不能，這要看大家的努力和實際的需要。

       發展智慧農業首先要統一認識，要搞清智慧農業的目的、意義、范圍和方向。搞智慧農業技術固然重要，但要有核心重點，要認真研究其對現有的農業管理方法有什么要求、影響，甚至有什么改變。

5、編輯部：

       您是期刊International Journal of Agricultural Science and Technology 的主編，又同時擔任好幾個高水平期刊，如Transactions of the ASABE、IJABE的欄目主編、編委等職務。最后能否請您談談在管理高水平期刊方面的經驗和您對于《智慧農業》的辦刊建議？

黃巖波：

       任何一個刊物所面臨的最大問題就是如何保持長期穩定的稿源。辦法一般都是投稿和約稿相結合，正刊和特刊相結合，研究文章和綜述文章相結合。但無論怎么做，稿件的質量是刊物成功與否的關鍵，刊物就是拼質量拼水平，這樣才會有影響力才會有人看有人引用。所以，對稿件的質量要嚴格把關。對稿件的評審一定要實事求是，不能看情面，刊物從上到下要有寧缺毋濫的決心。

編委簡介

       Yanbo Huang (黃巖波)，男，博士，現任美國農業部農業研究服務局作物生產系統農業航空施藥和遙感首席科學家，農業工程研究工程師，Texas A&M University，Mississippi State University 和 Delta State University的兼職教授，中國農業科學院客座研究員。美國Texas A&M University農業工程博士。長期從事過程的系統建模，優化和控制方面的研究，特別是農業信息系統和技術在食品工程，灌溉工程和精準農業方面的研發和應用。發表和出版200多個科學出版成果，包括2本專著，10篇書刊章節，85篇同行評審期刊文章。曾任美國農業部食品和農業國家研究院 (USDA NIFA) 的項目評審委員會主管并應邀任美國國家科學基金(NSF) 項目評審專家。曾任International Journal of Agricultural Science and Technology和Journal of Agricultural Science and Applications的主編和International Journal of Agricultural and Biological Engineering的欄目主編和Transactions of the ASABE的專業副主編以及其它幾個刊物的編委委員和專刊客座編輯。曾任海外華人農業，生物和食品工程師協會主席 (AOCABFE)。