精准农业是一种信息技术支持下的高科技农业，根据空间变异定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作与管理，高效利用各种农业资源，以最少的投入寻求最高的经济效益和环境效益，美国等发达国家早已经实现了精准农业。
我国农业一直处于传统的精耕细作模式，虽然单产量不低，但是生产效率低下，只有美国和日本的1％，而且人工成本太高，尤其随着农村城镇化的推行，农村劳动力越来越少，更加剧了人力成本的上涨，从而推高了农产品的销售价格，导致我国农产品在国际市场毫无竞争力。
以棉花为例，我国新疆是棉花种植大省，每年到了棉花收获的季节，会从全国各地招聘工人，依靠大量的人力来进行棉花采摘，算上这些工人的工资，这些棉花的成本每吨高达1.8万元，而棉花的国际标准售价每吨只有1.5万元。其他种类的农产品情形也是如此，传统的精耕细作模式完全无法与精准化农业抗衡。
精耕细作与精准化生产，虽然看起来都很精细，但实际上这是完全不同的两个概念。人工的精耕细作依靠个人经验和人力进行仔细的施肥，控制植株密度等等，但是永远无法像标准化生产那样松土松的很深，清晰了解大片土地的不同肥沃程度和虫害程度，通过卫星遥感技术进行按需施肥和喷药，并且在这个过程中通过机械完成，能够精准的控制作业精度，避免施肥和喷药过度或者不足。
可耕种的土地面积有限，而房地产用地、工业用地等其他行业的用地需求在不断的侵蚀耕地，耕地面积变得越来越小，这种情况下要避免农作物的产量减少，只能寻求单位面积内更高的产量，而依靠传统的精耕细作已经很难达到这样的目标，只有开展精准化作业，依靠机械化的力量才能进一步提高单产。
美国精准农业产生的背景：美国农业受困寻求转变
美国精准农业的产生，也是在经历了困局之后的选择。上世纪30年代，严重的环境污染造成了生态恶化，美国爆发了一百年来最严重的干旱灾难，几乎三分之二的土地全部受灾，农作物大幅度减产。
除此之外，南部平原地区还频繁遭到强沙尘暴侵袭，农药问题也大面积爆发，一些不容易降解的杀虫剂成分进入食物链，甚至导致了一些物种的灭绝。紧接着，核技术研究取得了明显的成绩，美国开始进行原子弹、核武器的研发和试验，给生态环境造成了毁灭性的打击。
除去环境因素，政策因素造成了美国农场的两极分化，产业化农场获得的农业补贴更多，进而继续扩大规模换取更多的补贴，大规模的作业又造成了更大的竞争优势，而小规模的农场被驱逐出商品化作物的种植，无法得到政府补贴，只能依靠当地贸易勉强生存。
多重因素作用之下，美国农业陷入重重危机，为了脱困只能寻求改变，经历了长期的探索研究之后，终于找到了精准农业这一解决方案。
明尼苏达州效应美国精准农业之路
美国精准农业研究最早起源于明尼苏达大学，该研究于1993年在明尼苏达州的2个农场进行实践尝试，收到了非常明显的成效，在全球定位系统指导下，施用了更少的化肥将农作物产量提高了30％，证实了精准农业的确实有效，从此之后，精准农业开始在美国得到了迅速的推广。美国政府曾专门为此立项研究，研究结果表明以信息技术为基础的精准农业在缓解农业问题、改善农业生产管理决策和提高农业经济效益方面存在巨大的潜力。
1995年，精准农业技术被应用于全美国5％的作物面积，近年来，更是普及到了美国60％～70％的大型农场，将美国的农业生产效率提升至世界首位。在美国，农业人口只占全国人口的2％，但是这2％的农民不但养活了3亿多美国人，还将美国推上了世界最大的农产品出口国之位。美国精准农业市场至今仍保持着高速的增长，预计到2019年增长至15亿美元。
美国精准农业的发展现状
美国农业以规模化著称，在全国200多万个农场之中，将近一成为年收入超过25万美元大规模农场，在这些规模化种植的农场之中，精准农业的覆盖率已经达到六成到七成，尤其在美国中西部地区的大农场之中，精准农业技术的覆盖率更高，主要应用于大豆、小麦、玉米等粮食作物的种植，也有部分经济作物的种植也采用了精准农业。
到2005年，全美国的农场中使用农田地理信息系统进行土壤采样工作的比例高达82％，GIS制图技术应用的普及率达到74％，产量分析技术的应用率为61％，38％的收割机配备了产量测量器。
除了大型农场之外，美国还有很多专业的精准农业服务公司，为农场客户提供专业的精准农业设备和服务，比如天宝公司的AG系列农用GPS设备就是比较知名的精准农业设备，精准农业系统中，约翰迪尔公司的“绿色之星”、凯斯品牌的“先进农业”、ESRI公司的ArcGIS地理信息系统等名气较大。
精准农业的应用和推广，主要依靠这些大型农场和企业，政府的扶持则更倾向于技术研发和教育培训方面。比如2004年，美国农业部与太空署进行合作，从太空署处寻求更多高性能的遥感卫星用于探测土地的状态，比如哪片土地肥度低需要施肥，哪片土地较为干旱需要灌溉，哪片土地发生了虫害需要打药等等。
美国精准农业的成功经验
美国精准农业的成功，得益于其完备的法律体系和对农业综合企业的推动，这些经验并不仅仅适用于美国农业市场，也同样值得我们学习。
1）完备的法律体系
从立法到执法，美国农业都拥有完备的法律体系，并且具体的法律条文一直不断的完善。
比如1973年美国政府颁发的《农业法》规定农民从事农业生产劳动可以获得一定的补贴，通过这种形式来增加农民收入，提高农产品的国际竞争力；
1985年里根政府对农业补贴在方式和额度上进行了一些调整，并对1600至1800万公顷土地实行强制休耕政策，以保护土地肥力；
2002年，美国政府又出台了《农业安全与农村投资法》，将政府补贴在原有基础上提高了67％，每年的补贴总额高达1900亿美元。
2）推进农业综合企业的发展
对于中小型农场而言，昂贵的土地和农业设备越来越难以承受，生存艰难，而拥有更多资本的大型农业企业可以进行规模化的生产，更利于生产经营，抗风险能力比小农场更强，对环境也更为友好。因此，推进农业综合企业发展，对于美国精准农业的成功功不可没。
农业综合企业包括农业生产经营体系的所有类型的企业，农场、农业合作社、农产品加工企业、物流公司、农产品零售企业等等都属于这个范畴，这些企业吸收了17％的劳动力资源，远远高于农业3％的劳动力吸纳能力，为更多的农业人口解决了就业问题。
适用于中国农业发展的成功经验
由于国情不同，我们无法完全照搬美国的精准农业经验，但是其中的很多经验仍然值得我们借鉴。
美国的实践证明，精准农业只适用于规模化生产的大型农场，所以我国可以在机械化程度较高、种植规模较大的大型国营农场推广精准农业技术，至于分散的家庭种植则无法使用这种形式。精准农业的原则，是基于对土地和农作物的充分了解，根据每一块土地的具体情况，因地制宜的进行管理和操作，以最小的物资投入寻求最大的作物产出，这种原则不仅适用于大型农场，同样也可以用来指导分散的家庭种植。
精准农业的实施，需要大型的农机装备，需要遥感卫星来感应土地情况，指导机械作业，还要求这些大型装备的使用必须配套，比如欧美农业领域的拖拉机早已升级为动力挡甚至自动档，而国内水平还停留在同步器、机械式换挡，远远没有达到精准农业要求的水平。好在国内一些有实力的企业已经在努力改变现状，朝着精准农业要求的方向努力。
