现代农业的新技术论文(8篇)
1.现代农业的新技术论文 篇一
物理农业新技术在农业推广中的应用论文
一、前言
现今对于农业的良好发展必须要建立在农业技术不断革新的基础上,因为只有农业技术实现优化提高,才能真正的带动我国农业有效发展起来。而随着农业研究的不断深入,物理农业技术得以应运而生并为现今以及后续农业可持续发展奠定了坚实有利基础。
二、初探物理农业技术
通常来讲所谓的物理农业技术就是指通过将高新技术和物理技术有效结合并实际应用于农业耕种环节中,从而最大化取代以往化学制剂降低农作物化学残留,达到农作物无毒副作用实际目标的一种新型技术。而该种新型技术对于现今食品安全状况则能够起到较好的改善作用。众所周知随着我国生态环境的不断恶化,加之各种化学制剂农药以及化肥的大量使用进而使得农产品耕种环境受到了重大威胁,而由此出现的农产品质量不达标状况也时有发生。因而针对该种状况物理农业技术则成为了提高农产品实际质量的关键所在。
三、探析物理农业内涵与意义
所谓的物理农业主要是针对传统化学农业来讲的,而化学农业也就是我们常见的建立在化学施肥基础上的农业耕种生产模式,该种耕种生产模式依托于化学制剂来促进各种农作物的实际生长。但是过度使用则会造成农作物中大量残留化学药剂,同时耕种环境也会逐渐遭到破坏。而针对该种状况物理农业则是一种新型的农业耕种模式。通过利用物理电学以及磁学和相应的光学等结合高端技术综合应用于农作物实际生产中,这样就可以将农药以及化肥使用量大大降低,同时还能对原生态耕种环境给予良好保护,最重要的是能够对农业带来高产以及抗病的实际作用。现今可以说物理农业已经成为了现今以及未来农业实际建设的重要措施之一,通过物理农业模式也可以促进我国农业走向更加健康的发展道路上。
四、探析农业推广中实际应用物理农业技术
物理农业技术对于农作物生长具有绿色无污染特点,因而推广该种新型技术也是当下农业发展所需。下面就几项常用物理农业技术给予一定介绍。
(一)声波助长农业技术
在近期的科学研究成果中,提出了声波对于植物的.生长具有一定的增进作用的结论。研究员在实验中,通过播放音乐对于植物的影响,发现植物的细胞在生长过程中加速的裂变和生长,同样的植物种子在同样的生长环境中,分别以音乐刺激的方式和静音方式培养,结果发现,在舒缓的音乐刺激下的植物更加茁壮,并且生长的速度快,成熟时间比在静音环境下的植物早。所以并不仅仅是人类懂得欣赏音乐,在今后的农业生产活动中,为植物播放“音乐”来促进植物的生长的情况将越来越多。并且此项技术并为改变植物本身的内部结构,也为对植物造成任何污染,有利于增加经济效益。
(二)空间电场农业技术
在物理学研究中,静电场对植物的生长有着重要的影响。具体说就是在种植场地建立人工电场,植物生长的上方是以整个人工电场的场强方向的源头。经过多次试验表明,通过此项技术所种植出来的植物,亩产量更高,生长周期缩短,对于病虫害的抗性更强。并且此项技术不会对植物带来任何损害和副作用,保证了种植产品的品质。
(三)静电灭蚊农业技术
在农业生产劳作的过程之中,虫害问题一直是困扰人们最主要的问题之一。由于现代生活中,人们对于瓜果蔬菜的要求增高,跟倾向于无农药、无化肥的绿色有机食品,所以如何摆脱农药对瓜果蔬菜种植过程中的污染而又可以利用物理原理来解决虫害问题成为了现代农业生产研究中的重要研究方向。研究员发现,通过静电来灭虫可以收到显著的效果。此项发明的原理为将灯以静电方式处理,在灯通电的时候在灯的周围可以产生一定量的电压,并且通过灯的亮度和静电吸引来吸引各类蚊虫,在蚊虫靠近灯时,灯周围的电压可立即将蚊虫扑杀,这种灭蚊虫的方式及避免了播撒农药对瓜果蔬菜的污染,也提高了产品的品质,提升产品的价值。
(四)磁化种子农业技术
在农业生产劳作的过程中,种子是一切种植活动的开始,所以种子的质量高低决定了未来的收获。所以如何提高种子的成活率,提高种子的“强壮”程度,提高植物的抗病虫害的能力也是一个重要的研究方向。近期开始投入使用的种子磁化成为了解决此项课题的重要方法。此项原理是利用磁场将植物的种子进行特殊处理,改变种子核心的分子结构,从而进一步激活出种子体内有利生长的酶,在酶的作用下,种子更好的激发出生长因子,加速了破土而出的时间,并且在植物过程中最脆弱的幼苗时期,在生物酶的作用下,幼苗将具有更强的生长因子及环境适应能力。此种物理方法在不改变种子基因的情况下,提高了种子的成活率以及之后植物的抗病虫害的能力。解决了在农业生产中一直困扰的种子成活率不稳定的难题,通过种子的高效利用,提高了植物的亩产增加,是农业生产种植的生产得到了有利保障,并且利用此种方法种植出的植物无论是从品相上还是营养价值上都有了不同程度的提高,提高了经济效益。
五、结论
综上分析可知相较于以往农事耕种中所使用的化学制剂来讲物理农业技术实现了农作物质量的有效提高,同时还将农业环境给与了良好保护。通过利用声波助长以及静电灭蚊和相应磁化种子等技术进而对现今以及后续农业发展起到了良好推动作用。而也只有不断革新传统农业技术,研发新型先进技术才能真正的促进我国农业走向时代发展前列。
2.现代农业的新技术论文 篇二
1 现代农业发展中节水灌溉技术应用分析
我国是农业生产大国,在具体的发展过程中,对水资源的应用量就比较大,如果在水资源方面没有得到科学化的应用,就会造成资源的浪费。通过将节水灌溉技术在农业发展中加以应用,就能有助于水资源的节约,将生产效率得以有效提升,并能在农业的病虫害灾害方面有效减少[1]。从当前比较常用的农业节约灌溉技术来看,其中的沟灌技术是比较常见的。在这一灌溉技术的应用,主要是对一些宽行距的农业作物中的应用较为常见。将沟灌技术在黄瓜以及西红柿等蔬菜作物当中的应用,就能比较有利于渗透到土壤当中,在实际的操作上就比较广泛,也是在当前的农业蔬菜生产中较为常用的灌溉方式。
节水灌溉技术中的滴管技术也是在农业发展中比较常用的,并且比较适用于大面积的农作物种植。滴灌主要是在末级的管道的滴头上的应用比较多,还有就是通过毛管进行制作的,这样就能够使得压力水会呈现出水滴状,会逐渐的对土壤进行浸透,在这一滴灌技术的应用上,就能在水量方面得以有效的控制[2]。在水量的节约方面也比较有效,对水肥同步发展就相对比较有利,在整体的工作效率上就能有效提升,同时也能对土壤结构的保护比较有利。
农业中的节水灌溉技术的应用中,在喷灌技术的应用方面也能发挥比较大的作用。这一技术的使用主要就是通过成套的动力机进行应用的,在对水泵的加压基础上,就能够通过水的自然落差通过管道进行输送到辖区,然后在管道的喷头应用下进行喷洒到空中形成水滴实施均匀的灌溉。通过这一节水灌溉的技术应用,就能将水节约30%~50%左右,在工作效率上就能得到有效提升。
2 现代农业发展中节水灌溉技术应用策略分析
将节水灌溉技术在农业发展中的应用,要能按照相应的措施加以实施,这样才能将节能灌溉技术的应用作用得以充分的发挥,对农业的发展才能起到促进作用。要将节水灌溉的技术应用宣传工作得以完善实施。我国是淡水资源比较缺乏的国家,在各个方面的发展,都要能够注重水资源的节约利用。将节水灌溉技术在现代农业发展中的应用,就能起到水资源节约的作用。我国的农业发展也要能向着绿色化以及可持续的方向迈进。这一目标的实现,就要能在节水灌溉的宣传工作上得以充分重视。
对节水灌溉技术的应用,要能注重和实际的发展相结合,从实际出发。农业的发展过程中,最为关键的主体就是农民,所以只有得到农民的支持,才能将节水灌溉技术得到有效的应用和推广,才能对农业的整体发展起到促进作用。还要能注重对用水调控的机制应用加以充分重视,将节水灌溉技术的作用得到充分有效的发挥。在这些基础层面得到了加强,才能实现农业发展的可持续目标。
在当前的一些智能化的灌溉技术的发展下,将其在农业生产中加以应用,也能起到积极促进作用。通过智能化的节水灌溉技术的应用,在人工智能以及自动控制等技术支持下,就能够将节水的目标得以有效实现。通过智能节水灌溉技术的应用,就能够对不同需水量的情况得以满足,从而为农业产量的提升打下基础。同时还可将作物调控灌溉的技术得以有效应用,将技术和生物进行紧密结合,能够对农作物的品质有着积极改善作用。通过3S的技术应用,实现精细化的灌溉,也能对农业的发展起到积极作用。将卫星定位系统以及地理信息系统和遥感技术的综合性运用,就能够实现现代化的节水灌溉目标。
对农业的发展,只有通过先进的技术支持,才能实现发展目标。节水灌溉技术的应用也是未来农业发展中应用技术的趋势。
3 结语
在当前的农业改革发展背景下,只有注重农业的良好发展,才能保障国家的稳定和谐建设。将一些先进的技术应用于农业的生产中,就能将农业生产力水平得以有效提升。此次主要从理论层面,对农业生产中的节水灌溉技术的应用情况和发展的策略进行了探究,这就能为实际的农业发展起到一定促进作用。
参考文献
[1]王新华,杨学坤,蒋晓.节水灌溉自动控制技术的研究现状与发展趋势[J].农业开发与装备,2014(12).
3.现代农业的新技术论文 篇三
关键词:农业技术;推广
中图分类号:S232.9文献标识码:A文章编号:1674-0432(2011)-04-0172-1
1 农业技术推广的演进和作用
磐石市自有记载以来,由1907年(光绪33年)设柞蚕分局推广和管理磐石的柞蚕工作。新中国成立后,1950年县政府成立了农林科设立农业技术推广股负责全县的农业技术指导、推广。由开始的三人到现在的二百多人技术干部的农业科技队伍。有史以来的推广成果充分肯定了几个方面:农业技术推广是科技成果转化为现实生产力的桥梁;是推广农业生产力发展的直接动力(即农业生产力的提高);是提高农业投入效益的保证(即物资投入、科技投入);是提高劳动者素质;是国家对农业进行客观调控的帮手。
由农业技术推广的演进和作用可以看出:农业技术推广是一种社会活动,是把新科学、新技术、新技能、新知识与信息通过试验、示范、培训、干预、交流等手段,传授、传播、传递给农民,使之志愿改变其行为,从而改变其生产条件,改善生活环境,提高其收入及自我决策能力,促进农村社会经济发展,最终达到精神和物质两个文明的提高。
2 农业技术推广的涵义
我国1993年7月颁布的《中华人民共和国农业技术推广法》指出:农业技术是指应用于种植业、林业、畜牧业、渔业的科研成果和实用技术,包括良种繁育、施用肥料、病虫害防治、栽培和养殖技术,农副产品加工、保鲜、贮运技术,农业机械技术和农业航空技术,农田水利、土壤改良、水土保持技术,农村供水、农村能源利用和环境保持技术,农业气象技术以及农业经营管理技术等。
农业技术推广是指通过试验、示范、培训、指导以及咨询服务等,把农业技术普及应用于农业生产产前、产中、产后全过程的活动。也就是说我们农业科技工作者要采取多种形式,通过多种渠道将农业各种新技术和信息迅速的传播到农民手中为农业技术推广。
3 农业技术推广的任务
加强与科研、教学部门的联系,建立科技成果信息库,收集、加工、储存、发布科技成果信息。这是基础工作,是农业决策的依据。建立试验网点,开展中间试验和示范。从农业科技成果到农业生产的应用,农业技术推广就是承担成果中间转化任务。开展推广教育,把农民素质及其行为自主转变能力的提高,作为农业技术推广的基本任务。农业技術推广体系的建设与管理。体系是农业技术推广的保障和渠道。培养农民技术员和科技示范户。农民技术员和科技示范户是基层农业技术推广的主力军,农业技术最终要通过这些“二传手”直观的展示、传播给农民。
开展咨询,指导和信息服务。工作琐碎但作用很大。开展必要的技物结合式的经营服务。这是现代农业技术推广的必要手段,也是项目落实推广的后勤保障。开展农村调查。这是基础工作,没有可靠的真实的调查资料就没有准确的农业决策、参谋意见和正确的推广方案。为农业决策当好参谋。给领导当好参谋是很重要的任务,它关系到推广工作的兴衰。
拟定监督执行有关的法规。有关的农业法规是农业技术推广的法律依据和保障。
4 农业技术推广工作目标
建立健全以专业技术组织为主,专群结合的农业技术推广服务体系,改革推广运行机制,加速农业新成果的推广应用,提高农民素质和科技在农业生产中所占的比重。可以概括为16字,即:面向生产,讲求效益,合作推广,系列服务。
5 农业技术推广人员的素质要求
农业技术推广人员的素质是指完成和胜任推广工作所必须具备的思想道德、生理条件、职业道德、科学技术知识以及组织教育能力的综合表现。
按现代推广学要求应具备如下素质:
热爱本职工作,服务于农民。学好农业科技知识,以优良的工作作风和职业道德,全身心地献给农业技术推广事业。
深入基层,联系群众。离开了农民就没有农业技术推广工作,做到手勤、腿勤、口勤、眼勤,与农民打成一片。
勇于探索,勤奋求知。创新是农业技术推广不断发展重要条件之一。因此农业技术推广人员要勤奋求知,加速知识更新 ,拓宽知识面,力争在工作实践中有所发现、有所发明、有所创新、有所前进。
尊重科学,实事求是。这是农业技术推广人员的基本道德原则和行为基本规范。
谦虚真诚,合作共事。农业技术推广工作是一种综合性的社会服务体系,因此推广系统各层次人员通力合作,政府及其他有关部门的合作直接关系到推广工作的成败。
具备博学的学科基础知识。这是适应农村和农民不断发展的需要。
具备良好的管理才能。这是现代农业的需求。
具备良好的文字与口才表达能力。文字是信息传递的主要工具,口头表达能力和文字表达能力是农业技术推广人员的基本功之一。口头表达能力可以增强与农民群众的吸引力和启动力,使之更快的接受农业技术并转化为现实生产力。
总的来说一要有科学工作者严肃的科学态度,勇于吃苦,献身农业科技的精神;二要有广博的业务知识,有一定的社会经验;三要有较强的业务实践能力,有组织群众工作的经验和良好的作风。总之,推广人员应具备德才兼备,一专多能的综合型人才。
参考文献
[1] 孙联辉.中国农业技术推广运行机制研究[D].西北农林科技大学,2003.
[2] 袁文,张一帆.试论农业推广体制创新的难点与对策[A].第三届中国农业推广研究征文优秀论文集[C].2001.
4.《现代农业新技术》课题论文 篇四
发展的方向
——冯梅
摘要:《十二五规划》明确指出:建设社会主义新农村,是党中央从战略和全局作出的重大决策,是落实科学发展观、统筹城乡发展、解决“三农”问题的重大举措,也是全面建设小康社会、加快推荐社会主义建设的必然要求。而发展现代农业,是建设社会主义新农村的首要任务,也是促进农业生产发展、农民增收、构建和谐社会的首要前提和主要内容,打破低效、低产的传统农业,走向全新的现代农业,是符合我国当前国情的农业发展新方向。
关键字:现代农业 可持续发展 新农村
一:现代农业的概念及特征
1、现代农业基本概念
简而言之,现代农业是指处于一个时期和一定范围内具有现代先进水平的农业形态,具体就是指用现代工业力量装备的、用现代科学技术武装的、以现代管理理论和方法经营的,生产效率达到现代先进水平的农业。与传统农业相比,现代农业的核心是科学化,特征是商品化,方向是集约化,目标是产业化。
2、现代农业的特征
现代农业是现代科技、资金等现代生产要素相结合的产物。其多功能性日益增强。在保证农产品供给、扩大农民就业、输送劳动力的传统功能基础上,农业向着农产品加工、农业环保、观光、休闲等领域扩展。我们要在强化传统功能的基础上,拓展发展新型农业的功能;现代农业面向两个市场,实现现代经营管理,普遍地推行产业化经营,贸工农结合,不断地拓展和延伸产业链,实现生产、科研、加工、消费各个环节的产业一体化。在我国现代农业发展快的地方,农业产业化经营,贸工农一体化的态势非常明显;现代农艺以效益最大化为原则,使农业从单一经营转化多元经营。实现经济效益、生产效益和社会效益的有机结合;六是农业发展的可持续性。现代农业以资源节约和可持续发展为理念,强调建设资源节约型和环境友好型农业,增强农业的可持续发展力。
二:加快建设现代农业的意义
发展现代农业,对于全面落实党中央提出的坚持以人为本、全面协调可持续发展的科学发展观,对于推进建设社会主义新农村有着重要的意义。加快现代农业建设步伐,有利于解放和发展农村生产力,提高农业综合生产能力与效益,促进农村经济社会全面发展;有利于引进工业技术成果,提高农业发展质量,增强城乡之间、工农之间的交流与互动,实现城乡协调发展;有利于合理利用资源,保护和改善生态环境,增强农业可持续发展能力,促进人与自然和谐共处
1、加快建设现代农业是落实科学发展观的具体体现发展现代农业,是科学发展观在农业农村工作中的具体运用和落实。通过建设现代农业,促进农业增长方式转变,优化农业农村经济结构,集约使用农业资源,提高农业竞争力,实现农业又好又快发展。我国农业正处于由传统农业向现代农业转变的关键时期,由于受到资源和环境的双重制约和国际国内市场的双重挑战,所以必须大力发展现代农业,着力转变农业增长方式,优化产业结构和布局,集约、节约使用自然资源和生产要素,保护生态环境,把农业和农村发展真正纳入科学发展的轨道。
2、加快建设现代农业是推进社会主义新农村建设的首要任务推进社会主义新农村建设,要坚持以发展农村经济为中心,进一步解放和发展农村生产力。要通过加快建设现代农业,促进生产发展,增加农民收入,改善生态环境,为新农村建设奠定坚实的产业基础。发展现代农业既可以加快改造传统农业,又可以促进农村社会化服务化;即可拓宽农民就业渠道,增加农民收入,又可以促进生态农业的发展,促进人与自然的和谐共处、协调发展。这与社会主义新农村的建设目标是完全一致的。
3、加快建设现代农业是促进粮食稳定发展、农民持续增收的根本途径
积极发展现代农业,是科学发展观在农业、农村工作中的具体落实,是实现粮食稳定发展和农民持续增收的根本途径,是实现农业可持续发展的必由之路。只有加快建设现代农业,才能全面提高粮食综合生产能力,提高农业综合效益,从根本上夯实增粮增收的基础。
4、加快建设现代农业是实现农业可持续发展的必由之路我国农业发展面临资源与市场双重制约,资源短缺的矛盾越来越突出,国内外市场竞争的压力越来越大。加快现代农业建设,推进农业科技进步和创新,大力发展循环农业和农村循环经济,将进一步提高资源利用效率,提高农业发展质量和效益,促进农业可持续发展。
三、我镇现代农业的发展现状及存在的主要问题
1、农业科技创新不足,科技转化率低
目前,我镇在农业科研方面投资不足,并且投入资金没有得到有效得配置。全是没有完善的良种繁育基地、农业科技示范园区的建设相对滞后,现有的科研成果质量不高,农业科研人员严重流失。我镇有限的农业科技投入研究出来的成果越有70%以上得不到推广和应用,农业科技转化率只有20%-30%,大大低于发达国家的60%-80%。
2、农业经营规模小
耕作土地不断流失,剩余劳动力难以被工业吸纳,这是我镇农业经营规模小,效率低下的原因之一。目前,全镇约3.6万农户,每户平均经营0.62亩地,高成本低效率的小农经验,成为阻碍农业发展的瓶颈,形成这些问题的原因,一方面是由于“人多地少”的格局,另一方面是由于农民承包土地的使用权流转进展十分缓慢,土地不恩能够按照市场进行有效配置和优化组合,只是农业产业结构单一,机械化的推广受阻,难以形成规模效益。
3、农村教育落后,农业科研人才短缺
高素质的农业工作者是现代农业发展必不可少的条件。我镇农民受教育程度低,绝大多数农民只有高中以下的学历,平均受教育的年限只有8.6年,其中受过专业技能培训的仅占6.3%,接受过农业职业教育的不足3%,绝大多数农村劳动力仍属于 体力型和传统经验型农民,造成农民技能单一,粗放经营,这些都制约着生产方式和观念更新。同时,由于工作条件艰苦,激励机制和保障机制不健全,对农业科技创新和推广起重要作用的农业科研人才大量短缺,成为我市农业技术研发和农业竞争力提高的制约因素。
4、农业产业化经营程度低
就整体而言,我镇工业发展水平极不平衡第二第三产业的发展相当滞后,农业结构性矛盾较为突出,产供销不能有机的结合在一起。农工商以体会进程非常缓慢,这是我镇农业效益不高,整体竞争力不强的主要症结。
四、我镇发展现代农业的思路
1、改善农业生产条件
我们凤仪镇现代农业发展缓慢很大程度上是因为农业生产条件差。在发展现代农业过程中,必须把农田整治和水利设施配套、提高耕地质量放在基础战略位置来 对待。在国家的扶持下,大力抓好农田水利建设,加大土地整理力度,提高耕地质量,加快大型灌区的续建配套和挖潜改造,加大病险河堤的除险加固力度,狠抓提灌站、机井、等水利设施建设。大规模实施以平整土地为主的农田整治工程。对土地利用全面规划,使山、水、林、路得到综合治理,按照田地平整、路渠配套、土壤肥沃的要求,加快建设旱涝保收、高产稳产的高标准农田。以改善农业生产条件为基础,为实现水利化、机械化、采 用科学技术以及提高农业生产社会化程度创造条件。
2、培育特色主导产业,实现一村一品或一乡一 品在由传统农业向现代农业转变的过程中,我们必须培育出具有与我镇地址、气候等相适应且具有当地特色的主导产业,形成相当的规模,取得规模经济效益。要发挥比较优势,以提高市场竞争力为核心,正确把握我镇各区域的经济和自然生态条件,运用现代农业技术和传统技术精华,推广实施农产品质量安全标准和 生产技术规范,大力优化品种和品质结构,提高农产品内在品质和产 品的分级、包装、储藏、保鲜及加工水平,提升农产品的科技含量,增强市场竞争力。
3、培养具有市场意识的现代农民
发展现代农业,农民的市场意识、技能和素质成为关键因素。从根本上看,现代农业的发展过程不仅是农民不断减少的过程,而且是农业劳动者技能不断提高的过程。现代农业劳动者不仅要会组织生产,还要善于经营。不仅要懂相关的科学技术,还要熟悉现代科学管理。因此,必须着力提高农业劳动者专业化、社会化的职业技能,通过教育培训、实践磨炼、“能人” 带动,使其逐步成为适应现代农业的商品生产和经营者,在促进农村丰富的人力资源向人才资本转变的进程中,加快农民的合理分化和有序流动。
参考文献
[1]朱明得,《现代农业》,重庆大学出版社,2011.04.01
[3]邓正来,《中国经济:农村改革与农业发展》,格致出版社,2011.03.01
[2]占俊芳、方齐云等,《中国农村走势:农业产业组织及技术进步与农业剩余劳动力转移》,中国经济出版社,2006.08.01
[3]王雅鹏,《现代农业经济学》,中国农业出版社,2010.07.01
5.现代农业的新技术论文 篇五
2新形势下现代农业技术推广的策略
政府提高重视度,加大宣传力度,让农业从业者意识到技术推广的重要性,从而提高农业从业者对农业技术推广的宣传力度。
农业作为我国第一产业,是工业和服务业的基础。新形势下现代农业是经济发展的重要议题。政府应该着眼于经济发展的方向,对农业的发展提供技术上的指导和宣传,给农业从业者带来好的收入,稳定第一产业的可持续发展。相关部门应该重视宣传工作,开展现代农业技术的推广,利用多种宣传方法和宣传途径。例如:电视主题宣传、广播主题宣传、报纸主题宣传、网络主题宣传等等。针对广大农业从业者,举办宣传活动,例如:专题宣传讲座、专题宣传指导活动等。目的就是提高农业从业者的技术推广重视度,从而培养农业从业者自行宣传意识。
政府相关部门建立技术推广机构,宣传现代农业技术推广体系。
纵观农业发展史,它的发展是随着经济的发展而不断地改革的。农业技术也在改革过程中彰显的地位越来越明显,加大现代农业技术的推广,能够缩减农业投资的成本,提高农业的产量,实现机械化农业的发展。相关部门根据农业发展中,技术推广的重要性,联系技术推广部门,进行现代农业技术推广体系的宣传,在宣传过程中完善农业推广体系,不仅在大城市建立农业推广体系,也要在城乡地区甚至偏远山区建立农业推广体系。针对农业从业者,在建立农业技术推广机构中,注重对农业从业者的农业技术问题提供解答服务。
政府的财政部门加大农业技术推广的财政支出。
就目前我国农业发展过程中,农业技术的推广体系还在不断的完善过程中,农业技术作为农业发展的基础,为了能够更好的推广农业技术,政府的财政部门就必须加大资金的投入,完善现代农业技术推广的设施和体系,激发农业从业者的劳作积极性,为现代农业发展提供良好的发展条件。
政府相关部门在宣传技术推广和建立完善的技术推广体系过程中,重视农业专业推广技术人才的培养。
农业发展需要农业技术的推广,农业技术推广过程,需要专业技术人才的宣传。推广人员的专业水平和综合素养会直接或者间接的影响到宣传的力度和推广的深度。相关部门要加强农业技术推广人员的专业知识的培养和教育,提高他们对农业技术推广的重视度,更好的为广大农业从业者解惑。
政府相关部门在推广进程中,顺应时代信息发展潮流,加大信息技术的应用,为广大农业从业者建立农业技术方面的信息解惑平台。
现今社会是一个信息技术飞跃发展的社会,各行各业都在进行信息化的平台建立。农业发展过程中,信息化技术的应用能够完善现代农业技术推广的体系。政府相关部门应该利用计算机网络的推广力度,建立专题网站,为农业从业者提供专业技术的服务。也可以通过在线服务平台,为广大农业从业者解答农业技术方面的疑难问题。
3结语
农业作为我国的第一产业,它的发展是随着社会经济的发展而发展。农业又作为我国经济发展的基础,在新形势下推广现代农业技术,有着重要的意义。在推广过程中,从农业从业者的角度出发,注重推广的方法,达到促进我国现代农业的发展。
参考文献
6.现代农业的新技术论文 篇六
(西北农林科技大学
陕西省杨凌712100
许 迪
(中国水利水电科学研究院水利所
摘要 论述了发展我国现代农业节水高新技术的战略地位;指出现代农业节水是一个跨多学科的高科技问题,需要生物、水利、农艺、材料、信息、化工、环保等多方面的技术支撑;提出了发展现代农业节水高新技术的目标、原则。现代农业节水高新技术研究的主要内容有:①现代农业节水前沿技术,具体包括:植物高效用水生理调控技术;作物需水信息采集与精量控制灌溉技术;作物控制性分根交替灌溉新技术。②现代农业节水关键平台技术及新产品,包括:田间节水灌溉技术设备及新产品;新型节水专用材料与生化制剂;农艺节水技术;现代灌溉系统水量监控与调配技术及新产品;劣质水资源化与灌溉利用技术。③现代农业节水技术集成示范工程与产业化。最后分析了现代农业高新技术研究可能产生的突破与贡献。
关键词 农业节水 高新技术 节水灌溉 现代农业
Reflection on High-tech Development Strategies for Water-Saving of Modern Agriculture in C hina Kang Shaozhong 1 Xu Di 2(1.North west Sci-Tech Univers ity of Agriculture and Forestry ,Yangling 712100,China;2.China Institute of Water Resources and Hydropower Research ,Beijing 100038,China
A bstract :The strategic position of high-tech for developing China ′s modern agricultural water-saving is discussed;it is pointed out that the modern agricultural water-saving is a high-tech problem ,which deals with a wide ran ge of scientific flelds ,including biology ,water resources ,agronomy ,materials ,information science ,chemical industry ,and environ mental protection etc..The Aim and principle for developing high-tech of modern a-gricultural water-saving are proposed.The main research contents of high-tech for modern agricultural water-saving include :1.leading edge techno-ogy for modern agricultural water-saving ,including regulation and control techniques for plants ′high-product water use physiology ,collecting crops ′water demand informations and accurate control irrigation techniques ,new control techn iques of root-division alternative irrigation for crops;2.key platform techniques for modern agricultural water-saving and new products ,includin g field water-saving irrigation technical equipments and new prod-ucts ,new special materials for water-saving and biochemical agents ,agronomy water-saving techniques ,water volu me monitoring and allocation tech-niq ues for modern irrigation system and new products ,poor-q uality water resources and irrigation utilization techiques;3.demonstration projects of modern agricultural water-savin g techniques integration and industrialization.Finally ,possible breakthroughs and contributions with modern agricul-tural high-tech researches are anal yzed.Key words :agricultural water-savin g
high-tech
water-saving irrigation
modern agriculture 1 发展我国现代农业节水高新技术的战略 地位
我国水资源供需矛盾日益尖锐、农业用水浪费严重、水污染问题突出,已成为严重制约我国国民经济可持续发展的瓶颈,是影响到国家安全的重大战略问
题。我国的农业缺水问题在很大程度上要靠节水解决,发展现代农业节水高新技术是保障我国人口高峰期食物安全、水安全、生态安全及整个国家安全的重大战略。
我国水资源总量为28100亿m 3,人均水资源量约2200m 3,约为世界平均的25%。预计到本世纪30年代,人口达到16亿高峰时,在降水不减少的情况下,人均水资源下降为1760m 3,将逼近国际上公认的1700m 3的严重缺水的警戒线!我国水资源时空分布不均,与国民经济发展的布局严重错位。地处
长江淮河一线以北的广大地区总面积占全国土地面积的65%,人口占40%,集中了我国的重要能源、化工等基地和全国51%的耕地,但水资源总量只占全国的20%,许多地区人均水资源已大大低于1700m 3的缺水警戒线,区域性缺水更为严重。
我国在水资源紧缺的同时,农业用水浪费却相当严重。一是灌溉水的利用率低。渠灌区渠系损失达50%~60%,井灌区水的损失也达40%,浪费极为严重。二是自然降水利用率低。我国主要依靠降水的旱农区约有8000万hm 2,70%分布在年降水250~600mm 的北方地区,由于粗放经营,农田对自然降水的利用率只有56%,而这其中还有26%的水分消耗于田间的无效蒸发。三是农业用水的效率不高。按最新统计估算,我国农业灌溉水的利用效率仅有1.0kg /m 3左右,旱地农田水分利用效率为0.60~0.75kg /m 3,全国平均水的利用效率约为0.8kg /m 3。上述指标远低于发达国家的水平。可见,在缺水现象的背 中国农村水利水电·2001年第10期 后蕴藏着巨大的节水潜力。
农业是我国用水最多的产业,也是节水潜力最大的产业。目前,我国灌溉用水总量3600~3800亿m3,占全国总用水量的65%。按照水利部、中国工程院等的预测,在不增加灌溉用水的条件下,2030年全国缺水高达1300~2600亿m3,其中农业缺水500~700亿m3。如果我们把农业灌溉水的利用率由目前的0.45左右提高到发达国家的0.7,则仅节水灌溉一项即可节水900~950亿m3!如果我们同时能够提高单方水 的效率,农业不仅可以解决7亿t左右食物生产的用水,还可以富余出400~500亿m3的水用于国民经济的其他重要领域,这无疑对整个国家的社会安全和经济安全是一个重大的贡献。
近年来,我国的农业节水工作得到了党中央、国务院、党和国家领导人的前所未有的高度重视。党的十四届五中全会和十五届三中全会相继强调指出:“增加有效灌溉面积,大力普及节水灌溉技术”和“大力发展节水农业,把节水灌溉作为一项革命性措施来抓”。党的十五届五中全会通过的中共中央关于制定我国国民经济发展的第十个五年计划的建议中也对我国的水资源短缺和农业节水问题给予了前所未有的重视。在九届人大二次会议的《政府工作报告》中也提到:“大力发展节水农业,推广多种形式的节水技术”。江泽民总书记在1999年视察黄河时强调指出:“当前要把节约用水作为一项紧迫的首要任务抓紧抓好。改变大面积漫灌这种粗放式的耕作方式,实现农业的集约式发展。”李鹏委员长1998年在参加九届人大一次会议安徽代表团时的讲话中谈到:“中国发展农业除了采用现代先进技术外,一个核心的问题就是要搞节水农业。”李岚清副总理1999年以来对节水灌溉作了三次批示,指出:江泽民同志十分关心节水问题,并列入十五大、中党委工作要点和政府工作报告等重要文件,望能列入重大可持续发展战略,并给予更大力度的支持。他还希望有关高校和科研机构加快适合我国国情的农业节水技术的研究,让广大农村尽快用上易于推广、成本低、效益好、多种形式的节水灌溉设备。2001年8月李岚清副总理又批示:“水是人类生命之源,节水是维持生命延续永恒的主题,要根据中国国情、地情因地制宜地研究发展多种模式的节水灌溉,发展节水灌溉产业”。所有这些表明,加大农业节水技术的研究开发和推广力度,尽快建立适合我国国情的农业节水技术体系,已成为保障我国水安全、生态安全不可替代的和刻不容缓的重大战略举措。现代农业节水是一个跨多学科的高科技问题
现代农业节水技术如喷微灌是节水和农业高效用水的措施之一,但并不是喷微灌管道安装好了就是节约用水了。现代农业节水技术是在传统节水技术的基础上,以高产、优质、高效、安全和改善生态环境与可持续发展为目标,通过应用现代生物、信息和新材料等技术,大幅度提升农业节水的科技水平,促进农业节水技术向着定量化、规范化、模式化、集
成化和高效持续方向发展,形成具有国际竞争能力的农业节水高科技产业,实现节水高效农业的跨越式发展。
随着20世纪中叶以来科学技术出现的重大突破,农业灌溉用水管理中,大量的借助于土壤水动力学、植物生理学的理论、现代数学方法和计算手段等,试图从整体上相互作用上考虑水土作物大气之间的相互关系,定量描述土壤植物大气连续体中水分、养分运移转化过程,制定科学的水肥调控方案,使农业节水的研究由单纯的实验性质变为一门有较严谨的理论基础和定量方法的科学。计算机技术、电子信息技术、红外遥感技术以及其他技术的应用,使土壤水分动态、水盐动态、水沙动态、水污染状况、作物水分状况、农田微气象数据等方面的监测、采集、处理技术得到发展,并促进农业用水管理水平的提高,进行科学的水管理。如精准灌溉(Precision Irriga-tion是精准农业(Precision Agriculture的一个组成部分。精准农业代表着20世纪90年代农业生产的最高水平。西方国家“精准农业”的主要内容是运用全球卫星定位系统(GPS和地理信息系统(GIS、遥感技术(RS和计算机控制系统,按照田间每一操作单元的具体条件,精细准确地调整各项土壤和作物管理措施,最大限度地优化使用各项农业投入,以获取最高产量和最大经济效益,同时保护农业生态环境,保护土地等农业自然资源。因此,在水资源十分紧缺的条件下,未来“精准灌溉”管理系统在我国的发展和应用应当是有前景的,将成为我国21世纪农田灌溉学科的发展热点和新的农业科技革命的重要内容,以及提高农业用水效率和单位面积产量的关键。材料技术的创新也将使渠道防渗、管道灌溉、覆膜灌溉、坡面集雨技术产生突破。农业节水由过去丰水高产型灌溉向节水优产型的非充分灌溉,以及充分考虑作物生理特性的主动施加有益亏水度的调亏灌溉,畦灌向喷微灌、单一灌向肥药联用以及多种现代覆盖材料等方面发展,组成现代节水系统工程。
农业用水的浪费主要发生在渠系输水、田间灌水、土壤储水保水和作物用水等环节。要提高农业用水的水利用率和水的生产效率,不仅涉及到土壤植物大气系统中的界面过程、水分传输和系统反馈的机制、水分调控的途径以及大气水、地表水、地下水、土壤水的转化关系,还涉及到利用现代高技术对水资源、土壤水分和作物水分进行监测监控,采集作物对缺水反应的信息并根据作物需水规律进行精量
灌溉,开发有特殊环境参数要求的抗低温、耐老化的新型节水材料和设备等一系列与农业节水相关的前沿性高技术和关键技术。因此,必须以农田土壤作物大气系统(SPAC水分动力学,灌溉水土壤水作物水光合作用干物质量经济产量转化效率关系,水土作物环境关系等具有多学科交叉性和综合性的若干重大前沿性问题研究为基础,探索现代农业节水技术体系,达到同时提高水的利用率和水的生产效率的目的。
现代农业节水是一个跨多学科的高科技问题,需要生物、水利、农艺、材料、信息、化工、环保等多方面的技术支撑。但目前在农业节水领域还缺乏适合中国国情的技术体系和产品。因此,迫切需要对农业节水前沿性问题进行原创性研究,通过水土植物关系、干旱条件下植物根信号传输和气孔反应的机制、干旱胁迫锻炼对植物超补偿功能的刺激等问题的研究,带来节水原理与技术的创新,促进节水新思路的问世和源头高技术的产业;需要研究一批新的关键平台技术,带动农业节水常规技术平台的提升;需要开发一批新的节水新产品,促进产业化。发展我国现代农业节水高新技术的目标与原则农业节水涉及水源、输配水、灌水、保水、用水等五个大部分环节和相应管水措施,基础在于生物学和工程技术两个方面,既不是简单的节水灌溉问题,也不是简单的农艺或生物节水问题。因此,需要将水利工程、土壤学、作物等学科有机结合起来进行研究,形成多学科相互交叉、渗透的新的研究领域。必须把农田SPAC中的水分运行过程的研究和最优调控降水(灌溉水土壤水作物水光合作用干物质量经济产量过程作为研究主线,由水分调控、水肥耦合、作物生理及作物遗传改良等三个方面,探索提高各个过程中水的转化效率与生产效率的机理,研究其实现途径。
农业节水研究是一个有明确应用目标的领域,因此,不应仅局限于一些纯的机理性的研究。要在解决其重大科学问题的同时,为农业高效用水探索出新的途径,为开发新技术指明方向,并应具有前瞻性。做到既在解决科学问题上具有重大作用,又要为解决我国国民经济可持续发展所面临的水危机做出实实在在的贡献。
发展我国现代农业节水高新技术应以建立具有中国特色的现代农业节水高新技术体系为目的,以保障国家安全、食物安全和生态安全为目标,以提高渠系水利用
率、农田水利用率、作物水分生产效率和农业生产效益为核心,选择现代农业节水技术领域的若干重大技术实施重点突破,按照现代农业节水前沿技术、关键平台技术与新产品、技术集成模式与示范工程及产业化三个层次,研究一批植物高效用水生理调控及植物缺水信息采集与精量控制灌溉技术为重点的现代农业节水前沿高技术,研究和开发一批适合国情的高效、低能耗、低投入、多功能的农业节水关键平台技术和新型节水材料及制剂,带动现代农业节水技术的有机集成和示范及产业化。大幅度提高农业用水效率和效益及农产品的国际竞争力,推动农业产业结构调整,促进国家节水目标与农民增收目标的有机融合,推动我国农业节水的跨越式发展,为在未来30年农业用水零增长条件下人口高峰期食物安全提供现代农业节水的高技术支撑。我国现代农业节水高效技术研究的主要内容 4.1 现代农业节水前沿技术
围绕作物生理需水与用水、精量控制灌溉等领域,对现代农业节水前沿技术问题进行原创性研究,通过水-土-植物关系、干旱条件下植物根信号传输和气孔反应的机制、干旱胁迫锻炼对植物超补偿功能的刺激等问题的研究,带来节水原理与技术的创新,促进节水新思路的问世和源头高技术的产业;研究一批植物高效用水生理调控及植物缺水信息采集与智能控制灌溉技术为重点的现代农业节水前沿高技术,为我国现代农业节水事业的发展提供应用基础理论和技术储备。具体包括:(1植物高效用水生理调控技术。研究主要作物节水条件下产量形成及可视化的生产模型;维持农作物较高水分生产效率的生理和生态学过程参数;农作物根系微生态系统水分吸收功能调控模型和水分利用整体超补偿功能环境反应模型。不同生态区域内主要农作物(小麦、玉米、棉花、水稻非充分灌溉条件下的需水量季节分布和计算模式,不同节水技术条件下作物需水和耗水模型,主要作物的需水指标体系及需水量数据库;水分生产函数与有限水量条件下的非充分灌溉制度,不同节水灌溉方式下非充分灌溉制度的实施技术。主要农作物(小麦、玉米、棉花、水稻、果树调亏灌溉的指标体系(最佳调亏阶段和调亏程度,不同养分水平或施肥条件下的调亏
灌溉指标与调亏灌溉模式,作物调亏灌溉田间实施技术。生态建设中主要林草的耗水模型和生理需水指标,林草植被保育与建设区的水分资源承载力,生态植被建设过程中有限水的最优利用与调控技术。
通过上述研究,将获得作物生理节水潜力及降低作物耗水系数、提高作物水分生产效率的控制参数和节水条件下作物生产的可视化模型,建立小麦、玉米、水稻、棉花等主要作物及生态植被建设中主要林草非充分灌溉条件下的需水量估算模式和不同地区与不同水文年份的需水量数据库及非充分灌溉模式,形成节水高效的非充分灌溉与调亏灌溉综合技术模式。
(2作物需水信息采集与精量控制灌溉技术。研究作物对水分亏缺信息的感受、传递与信号转导的过程,作物水分信号诊断指标体系,利用作物茎杆变形测量诊断作物缺水状况的技术与新产品;作物水分区域分布的监测技术;作物蒸腾过程快速监测技术;土壤水分动态快速测定与预报技术及新产品;区域土壤水分的空间变异性与最佳动态监测布点方式;区域土壤墒情预报技术。以土壤墒情预报、作物水分动态监测信息与作物生长信息的结合为基础,运用模糊人工神经网络技术、数据通讯技术和网络技术建立具有监测、传输、诊断、决策功能的作物精量控制灌溉系统;研制智能化的灌溉信息采集装置、田间灌溉自动控制设备、智能化灌溉预报与决策支持软件。
(3作物控制性分根交替灌溉新技术。近年来,提出了限水灌溉(Limited Irrigation、非充分灌溉(Non-Full Irrigation等,这些方法的提出及实施,对由传统的丰水高产型灌溉转向于节水优产型灌溉,提高水的生产效率起到了积极的作用。但是,这些方法仍然是仅考虑在时间上的调亏或水量的优化分配,没有考虑植物根系的功能和根区土壤的湿润方式对提高水的生产效率的作用。
控制性分根交替灌溉(Controlled Roots-Divided Alternative Ir-rigation CRAI的概念与传统概念不同,传统的灌水方法追求田间作物根系层的充分和均匀湿润,而CRAI则强调从根系生长空间上,改变其土壤湿润方式,人为控制或保持根区土壤在某个区域干燥,交替使作物根系始终有一部分生长在干燥或较干燥的土壤区域中,限
制该部分根系吸水,让其产生水分胁迫信号传递至叶气孔,形成最优气孔开度,而使另一部分生长在湿润区的根系正常吸水,减少作物奢侈的蒸腾耗水,还可减少棵间全部湿润时的无效蒸发和总的灌溉用水量,亦可通过对不同区域根系进行交替干旱锻炼和其存在的补偿生长功能而刺激根系的生长,提高根系对水分和养分的利用率,最终达到以不牺牲作物的光合产物积累而大量节省水量目的的一种新型灌溉节水技术。这种新型节水技术自提出以来,经在人工气候室内进行的分根交替供水试验表明,在光合产物基本不减少的前提下,比全面积均匀供水方式节水34.0%~36.85%。由此设计的玉米控制性分根交替隔沟灌溉技术,经在甘肃民勤沙绿洲试
验,在保护高产的水平下,比常规地面节水技术节水33.3%,效果显著,而且不增加投入,易推广。这将具有广阔的推广应用前景,目前还需进一步研究该种方法的最佳田间灌水技术方案,开发适于控制性分根交替灌溉的新型灌水器和与这种灌水技术相配套的作物栽培技术体系。通过该技术的研究与开发,可节水30%以上,水分利用效率提高40%~50%。
4.2 现代农业节水关键平台技术及新产品
以水源开发利用、灌溉输配水、田间节水灌溉、用水管理和农艺与化控节水等领域为重点,研究关键平台技术,研制一批新型的农业节水产品与设备及新材料,为我国农业节水提供适合国情的实用性应用技术。具体包括:(1田间节水灌溉技术设备及新产品。研制抗堵、耐用、价廉的微灌灌水器;新型微灌过滤器、注肥器及系统控制设备;研究节能异形喷嘴喷头、可调仰角及可调雾化程度的喷头、喷洒区域为矩形的喷头;适宜于园林喷灌的升降式喷灌装置;改进扇形转动的摇臂式喷头,提高其可靠性和耐久性;开发新型移动式轻小型喷灌机组,智能控制低压变量自走式喷洒机组;研制开发国产激光平地铲运设备和相应的液压升降控制系统,田间波涌灌溉技术的波涌控制阀,田间多孔闸管系统,田间灌溉自动控制设备;实施分根交替灌溉的田间灌水管道和灌水器的最优构造,实现分根交替灌溉技术的配套设备。研究利用小水源新型微型提水机具,适合集雨水源和非管网化水源的新型微型局部灌溉系统及田间配套设备;适合家庭规模的可调式小型免耕坐水播
种技术与设备,集灌水、播种、施肥于一体的新型多功能行走式局部施灌机;适合利用雨水造林的专用节水机具。
(2新型节水专用材料与生化制剂。研究微灌专用纳米材料及产品;高强度、轻型金属管材,高分子复合材料的大口径管材、管件及配套设备。利用纳米技术改进防渗材料的性能;新型土壤固化剂;新型复合土工膜料和填缝材料的改进;新型保温复合材料和环保型混凝土补强新材料,防冻抗裂剂的合成工艺与应用技术。研究和开发适合旱区雨水集蓄的新型低成本、高效率的坡面集雨固化土材料、绿化环保型集雨面喷涂材料、生物集雨材料。研究与开发可被微生物完全分解成对环境无害物质的农用地膜;生物全降解膜制造材料和工艺,低成本聚乳酸共聚物材料;田间生物材料成膜技术与设备;具有增温、保墒、增产、无残留的多功能液体覆盖材料;乳化剂原材料及配方技术、各类添加剂的复配技术、生产工艺及设备等。
研制新型长效保水剂与节水抗旱种衣剂,植物蒸腾抑制剂,土壤结构改良制剂,控制农田灌水水流入渗的化学制剂。
(3农艺节水技术。研究新型保墒耕作技术和覆盖保墒技术,土壤水库充蓄增容技术;抗旱节水作物品种筛选的定量指标,不同品种作物的抗旱性与节水效应对比,间作套种模式和节水高产栽培技术体系。
研究喷微灌条件下不同灌溉技术参数组合时作物根区水分养分迁移、转化和吸收的动力学过程,喷微灌条件下作物根际水肥耦合、根际营养调控以及作物根际微生态系统中物质循环与调控模型,水肥一体化管理技术,以提高水肥耦合利用效率为目标的喷微灌技术参数最优组合,建立适用于喷微灌系统的水肥精量施用专家管理系统和模型。研究精细地面灌溉下作物根区水分养分的迁移过程和可视化模型,不同灌溉技术要素组合与不同灌溉制度对作物根区水分养分利用效率的影响,灌水均匀度与作物水分养分利用效率的关系,水肥互激作用,提高水分养分耦合利用效率的最佳灌水技术要素组合,主要作物优质、高效施肥方法与灌溉制度,水肥一体化调控的配套技术。
(4现代灌溉系统水量监控与调配技术及新产品。研究开发水头损失小、价廉、精度高、抗干扰性强的渠系量水设备、新型量水槽,具有量水和水量调控双重功能的取水口量水设施,新型管道量水仪表,适合北方高含沙渠道采用提水装置,以及经济实用的灌区自动化量水二次仪表及设备、井灌区计量用水卡等。开发基于局域网络、Internet网络与RS和GPS技术相结合的灌区动态管理信息采集、传输和分析技术,灌溉系统的计算机识别技术;动态配水系统下非恒定流模拟仿真技术和水量流量实时调控技术,灌溉系统动态配水管理软件。研究灌区中央控制系统自动控制技术、水力自动控制技术、配水系统控制设施、当地及远端控制技术与设备;开发灌溉配水系统的闸门控制模式及基于模糊控制方法的灵活方便的控制器;灌区多水源联合调配模式与智能决策支持系统。
(5劣质水资源化与灌溉利用技术。研究污水灌溉对土壤、地下水资源的环境影响和土壤对污水的调蓄自净能力,不同作物的耐污度,污灌安全的量化指标体系。开发适用于城镇生活污水资源化的新型高效、价廉的持续性处理技术(利用土壤过滤与吸附、土壤微生物作用与农作物的吸收等生物处理技术;研究污灌下的不同灌水方式、污净水混灌或轮灌的应用技术、不同污灌方式下的作物灌溉制度;生活污水城镇绿化应用技术。研究咸水灌溉控制指标体系和作物灌溉制度,咸水灌溉后土壤水盐运动规律与调控理论,咸淡水轮灌模式,咸水开发利用与农业综合措施相结合的成套技术;咸水开发利用技术。
4.3 现代农业节水技术集成示范工程与产业化
对现代农业节水技术进行组装配套与有机集成的基础上,建立现代农业节水技术集成模式示范园区,示范和展示适合我国国情的农业节水技术体系,推动现代农业节水技术的普及应用;通过建立产业化基地、扶持和培育高科技型产业化企业(集团,促进我国农业节水产品的产业化,带动农业节水产业的技术提升。具体包括:(1现代农业节水技术集成模式与示范工程。建立西北内陆河生态脆弱型灌区、华北井渠结合灌区、黄土高原集雨农业区、北方引黄灌溉区、旱地农业节水区、南方水稻灌区等不同类型区的现代农业节水技术示范园区及现代农业综合节水
技术与设备展示基地。以农业节水高新技术和产品应用为载体,将节水灌溉技术、农艺节水技术和用水管理技术组装配套后作为技术集成模式的示范基地,形成各具特色的现代农业节水技术综合体系,加大农业节水高科技成果的显示度。示范园区和展示基地的建设不仅将为同类地区的农业节水高新技术发展提供样板和典型经验,还将成为技术成果伞型辐射推广的中心,起到提高我国农业节水技术整体水平、推动农业高效用水发展的重要作用。
(2农业节水高技术产品产业化。建立作物精量控制灌溉与灌区自动化监测产品、喷微灌产品、节水生化制剂与覆盖保
墒材料等现代农业高技术产品产业化基地,扶持和培育农业节水高科技企业,将农业节水关键平台技术成果和新产品在产业化基地和企业内完成产业化,建立具有资源优势和市场竞争力的农业节水产业,带动农业结构调整和产业升级,为农业节水产业化的发展提供样板。现代农业高新技术研究可能产生的突破与贡献
在现代农业节水前沿技术方面,将提出作物高效用水生理调控指标体系、作物非充分灌溉下的需水指标体系和灌溉制度、作物调亏灌溉的指标体系,建立作物水分信号采集与缺水敏感指标测定和作物精量控制灌溉方法、动态配水系统下的非恒定流模拟仿真与流量实时调控方法等,其研究内容无论是在应用基础理论上还是在技术上均具有源头创新性,将加速我国现代农业节水技术体系的建立。
在现代农业节水关键平台技术方面,主要突破点表现在对新技术的研发和对现有技术的升级换代上。其中对喷微灌系统智能化自动控制、喷微灌条件下水肥高效利用调控、激光控制平地下的精细地面灌溉、渠道和管网相结合的灌溉系统高效输水、网络技术支持下的灌溉系统动态配水等新技术的研发和应用,将大幅度地提高灌区输配水系统的工作性能和田间节水灌溉的技术水平,使渠系水的利用率提高20%~30%,田间灌水的利用率提高30%~40%,灌溉水的利用率至少提高20%~30%。
对灌区输配水系统自动化控制、灌区多水源优化调配、决策支持系统、渠道防渗抗冻胀、雨水集蓄利用、劣质水灌溉利用、农艺与化控节水等现有技术的改善与提高,将在农业用水的开源节流、土壤水库的充蓄增容、灌区用水与输配水的效率增长等方面显示出极大的作用和效益,会有力地促进对农业水资源的高效合理利用。
在农业节水重大产品及产业化方面,研制开发新型喷微灌产品与设备、精细地面灌溉与智能化灌溉控制设施、灌溉用水监控与量测设备、纳米节水灌溉新材料、节水生化制剂产品、抗旱施灌新机具等将成为农业节水产品领域的新增长点和创新之处,将有力地推动我国农业节水技术产品与设备的升级和更新换代。
通过新产品的研制与开发,将会形成3~5个具有国际竞争力的农业节水科技企业(集团,现代农业节水技术领域的总体水平达到国际先进水平。现代农业节水技术与新产品综合应用后可使灌溉水利用率提高到70%~80%,水分生产效率提高到2.0kg/m3,农产品产量提高25%~30%;旱作农业节水技术示范区的水分生产效率提高0.3k g/m3,产量提高20%~25%。每年的直接经济效益和综合社会经济效益分别达到150亿元和300亿元。同时,可以为全国大型灌区节水技术改造和300个节水重点县建设,实现节水灌溉面积到“十五”末达到2533万hm2、全国灌溉水利用率由现状的45%左右提高到50%、节水近200亿m3的目标,提供强有力的技术支撑与保障条件。◆[作者简介] 康绍忠,男,教 授
(收稿日期:2001-09-11(上接第24页
我国人口的绝大多数生活在农村,而且农业是他们赖以生存和发展的基础。随着城市化率的提高,相当部分农民会转移到城市,但绝大部分是“离土不离乡”,即仍然居住和工作在目前的农村地域中。21世纪我国的产业结构和城市化率将发生很大的变化,但不争的事实是16亿人口对农产品的巨大需求依然基本上由国内农业来承担。
经济增长方式是由生产力水平和科技水平决定的,农业是一个弱质产业,靠其自身的积累来提高生产力和科技水平需要一个长期的过程,而且在我国实现工业化的进程中,农业的剩余主要是用于支持工业的,真正实现工业对农业的反哺还需要一个长期的过程。因此农业经济增长方式的转变是一个紧迫的任务,但也是一个艰巨的任务。
历史欠账多突出表现在水资源的过度开发上,我国不少地区水资源的利用程度超过了世界公认的40%的警戒线,其中海河流域1997年高达89.4%,引发一系列的环境问题。随着农民温饱问题的解决,毁林开荒、毁草开荒、围湖造田等已得到扼制,但解决因农业对灌溉的依存性而导致的水资源过度开发问题,还需要长期的艰苦努力。
社会环境意识淡薄的问题,农村比城市更为突出,而且因受教育水平低、生活水平低等原因,提高农民环境意识的难度要大得多。
5.4 农业节水对生态环境建设的作用
加强生态环境建设从宏观上讲,就是要调整生产与环境、生产与资源、环境与资源三者的关系,实现经济、社会、生态环境的协调发展。水资源是我国国民经济发展在资源上的主要制约因素,也是农业资源中最为紧缺的资源,因此建设生态环境和提高农业用水效率必须同步进行,否则生态环境建设目标在相当范围内是难以实现的。
从微观上分析,生态环境建设尽管在历史长河中会释放巨大的经济、社会效益,但在当前和今后相当长的时期内更多地表现为社会效益,对于农业而言经济上的投入和产出是不匹配的。因此从总体上讲,正像不应以牺牲生态环境换取经济发展一样,也不可能以牺牲农业、农村和广大农民的利益来换取生态环境的改善。既然农业用水是解决生产与环境、生产与资源、环境与资源三个矛盾的关键,提高农业用水的利用效率和利用效益就成为保护生态环境必然的选择。结 语
农业节水在我国实现水安全、农业可持续发展、粮食安全、发展农村经济、加强生态环境建设等方面的战略地位和重要作用,不仅仅是国民经济和社会可持续发展所要求的,而且是我国农业资源,特别是水资源的严峻形势所决定的,因此农业节水是21世纪我国农业现代化进程的主旋律,它将构筑农业可持续发展的不可替代的坚实基础。◆
7.现代农业技术推广的改革与发展 篇七
1 当前农业技术推广存在的主要问题
我国的农业技术推广体系是在长期计划经济体制下形成的, 随着我国市场化进程的推进和市场需求格局的变化, 我国农业技术的推广面临着一系列的问题, 影响了农业技术推动农村经济发展的作用。据有关部门测算, 我国畜禽发病死亡每年直接经济损失达238亿元, 相当于畜牧业总产值的2.82%, 农民平均年损失26.44元。猪、禽的死亡率每降低1%, 农民人均将减少损失1.87元, 按出栏后的价值计算, 人均可增收9.76元。另据测算, 如果我国通过推广先进技术, 使我国化肥利用率达到发达国家的水平, 将节省成本193.5元/hm2, 共计节省成本252亿元/年;如果使我国农药的利用率达到发达国家水平, 节省成本69元/hm2, 共计节省成本90亿元/年。
(1) 农业推广资金投入不足, 制约着推广力度。发达国家农技推广经费一般占农业总产值的0.6%~1.0%, 发展中国家也在0.5%左右, 但我国不足0.2%, 人均经费更少, 致使部分地方政府“卸包袱”, 出现了“线断、网破、人散”的被动局面。
(2) 我国农民对现代农业高新技术接纳能力差, 并且缺乏采用新技术的需求动力, 影响农业新技术成果推广转化质量。一方面, 农民的文化素质制约了他们对高新技术的接纳能力。另一方面, 在农业内部, 作为市场主体的农户更加懂得比较科技投入的成本和预期收益, 只有当他们认为预期收益高于预期成本时才会选择新的生产技术, 农业科技使用的高风险性使得他们在有限的资本和劳力的投向上显得更为谨慎, 导致农户对可替代的新技术选择反应迟钝, 缺乏内在的需求动力。
(3) 传统的农业科技推广, 从推广项目选择机制、技术上不能适应变化中的农户生产需求。长期以来, 我国农业科研、推广基本是以提高农产品数量为主要目标。现代农业面对的是一个买方市场, 消费需求多样化, 品质高端化, 农业生产处于大的结构调整中, 同时作为农业技术推广最终接受者的农户随着生产与经营行为的改变, 他们对技术需求的行为也发生了变化, 主要体现在对传统的粮食生产技术需求迫切性下降, 而对经济作物生产技术的需求逐步增加;由原来对高产技术的需求转为对优质技术的需求;由节约资金技术的需求转变为节约劳动技术的需求。但现行的农业技术扩散机制是以提高农作物特别是粮食作物的产量为主要目标, 建立在“地区目标群体的社会经济条件具有完全同质性”这一假设基础之上, 不能满足农户对生产技术的需求。
(4) 农业技术推广队伍积极性不高, 影响农技推广效率。在现行农业推广制度下, 农业技术推广及开发的速度、效果、服务质量、最后效益无法和推广主体的努力程度或付出挂钩, 农业制度对农业科技进步缺乏有效的激励机制。
(5) 农民居住地分散, 组织化程度低, 村委组织功能弱化, 农业技术推广缺乏有效的渠道, 使得技术推广成本高, 导致技术与产业的割裂。
2 深化农业技术推广体系的对策
2.1 推进农业技术推广的制度创新
(1) 确立农民对技术需求的主体地位, 提高农民采纳农业新技术的自愿性。农民是农业经营主体, 也是农业技术的需求主体、市场主体。采纳新的农业技术应该是农民市场经营的理性选择。传统观念通常是从技术供给者的角度看问题, 把农业技术推广的过程看作是向农民提供农业技术的过程, 把农民看作是农业技术的被动消费者, 而没有对农民的技术需要给予足够的关注, 缺乏农业技术推广的针对性。因此, 今后要注重建立农民参与选择推广技术的机制, 改变“你给的我不要, 我要的你没有”的技术供给状况。作为政府职能部门的农业推广部门应该及时把市场需求的正确信息、先进技术传递给农民, 让农民自己选择, 引导千家万户自愿采纳农业新技术。
(2) 解决农业推广体系中激励机制的缺位问题, 广泛采取市场化的激励手段, 进行推广机制的创新, 大力调动农民、企业等社会力量参与农业技术推广工作的积极性。在现行农技推广机制下, 农业技术成果转化还缺乏市场激励机制, 技术人员和推广人员的工作还有较强的计划经济色彩, 没有有效的利益诱导机制, 其工作的好坏不是通过市场机制来引导, 许多推广工作也就难免流于形式, 不能让农民满意。农业技术推广体系机制的完善, 关键在于解决推广主体的激励问题, 创新农技推广机制。如支持农技推广机构和农技人员开展技术承包、有偿服务、订立“超产提成、减产赔偿”合同;通过股份制等市场化手段创办科技示范园区, 展示名优品种、高效生产模式, 带动农民跟进。福建南平市的“农业科技特派员制度”就是非常值得推广的措施, 它能使科技人员与农业生产者形成利益共同体, 而长期有效的合作, 也实现了科研机构与农业生产者的“双赢”。
2.2 推进农业技术推广的组织创新, 形成社会力量广泛参与的农业技术社会化服务体系
(1) 创新农业推广体系, 发挥政府农技推广队伍的骨干作用。农技推广体系具有不可替代的社会公益性职能, 它是农业社会化服务体系的主体。由政府建立一支履行公益职能的农技推广队伍, 不但是我国农业和农村经济发展的客观需要, 也是绝大多数国家农业发展的共同经验。现行的农业科技推广工作必须更新观念和进行机制创新, 结合农业产业结构调整, 按照市场经济发展要求, 把服务领域由产中向产前、产后延伸, 由单项向综合服务延伸, 利用技术和信息引导农民进入市场, 参与并促进农业产业化经营。政府的技术推广等服务工作可以委托协会等为农服务组织进行。农技、农经、农机等站所可以改制或精简后划归协会等组织管理。各级推广机构在切实履行公益性职能的前提下, 可以兴办经营实体, 实行一站两制、股份制和股份合作制等新的管理运行机制。
(2) 鼓励企业、农民等参与农业技术推广, 大力培育多种成分、形式的农技服务组织, 形成社会力量广泛参与的农业技术社会化服务体系, 使农技推广主体逐渐走向多元化。农业科研、教育单位广泛地面向农村开展科技成果开发、推广活动;农业企业重视开展技术推广服务工作;吸收各种农民技术协会、种养大户成为农业技术推广服务领域的重要力量。各级农业管理部门和政府农技推广机构要支持这些组织和企业的发展, 鼓励它们以多种形式向农民推广技术, 对农民进行培训。加强农业科研、教育、推广部门之间的联合, 推动跨地区、跨专业推广机构的横向协作, 拓宽科技下乡的渠道, 加速科技成果转化。注意发挥各类农技推广服务组织的作用, 建立多方合作机制。
(3) 把技术推广与提高农民组织化程度密切结合起来, 降低农业技术推广成本, 降低其在技术市场中的交易成本, 提高推广效率。农业推广体系直接面向经营规模小、高度分散的农户进行高新技术推广, 成本高、效果低。单个农户直接参与农业技术市场交易, 由于经营规模的限制, 技术交易成本非常高。通过提高农民组织化程度, 形成技术推广站 (农业科研单位等) —农民专业化合作组织—农户的推广模式, 使农民专业化合作组织成为联接农业技术推广主体和农户的桥梁, 以降低推广成本和技术交易成本, 有效提高新技术的推广效果。从“技术推广站 (农业科研单位等) —农民专业化合作组织”这个技术转移过程来看, 一是合作制度保证了成员在技术获取过程中费用较低;二是其组织制度保证了各成员在选择决策中的主体作用, 保证了技术的适用性;三是农民专业合作组织由于聚集了更多的能人, 接纳高新技术的能力更高。从“农民专业化合作组织—农户”这个技术扩散过程来看, 农民自己传播农业技术, 其产生的良好效果是其他推广组织、手段难以替代的, 主要原因在于传播者也是农民, 具有与他人相同的社会背景和社会关系结构, 了解当地实情和农民实际。因此, 容易为农民所认同和接纳, 特别是如果他们在接受信息后再加以利用, 并取得良好绩效, 这种“再传播”的影响力不言而喻, 所以通过农民专业协会来推广、普及农业技术, 实用性强, 费用低, 影响大, 实际效果显著。
2.3 加强政府对农业技术推广的保障和支持
农业科技推广是一个庞大的系统工程, 能否更好的发挥作用, 除了农业技术推广体系自身要深化改革、创造条件外, 还需要各级政府、社会各界的大力支持和配合, 也需要相应的政策措施、资金支持等外部环境和条件作为坚强的后盾。
(1) 加强政府财政支持力度, 增加农技推广资金投入。一要建立农业科技推广专项基金, 并逐步制度化增加财政支农资金中用于农技推广的份额。二要利用“绿箱”政策, 调整支农资金投入结构:按照WTO的原则, 减少政府对农业生产、流通领域的直接资金投入, 增加对农业科研、教育、推广等领域的资金投入, 使政府对农业技术推广的资金达到国际平均水平。
(2) 加强农业教育和农民技术培训, 把教育、研究、推广紧密结合起来。农业科技创新成果的转化, 农业劳动生产率的提高, 与农民科学文化素质关系极大, 农民教育是农业科技扩散的基础。农技推广体系必须把提高农民素质或通过提高农民素质提升农产品的竞争力作为指导思想和基本目标, 把技术推广融于提高农民素质的过程之中。同时, 要抓好农民技术培训方式创新。要重视对农业劳动者的技术和技能培训, 把提高农民的素质作为科教兴农、发展现代农业的一项重大措施。要深化农村教育方式的改革与创新, 增加职业教育的比重, 通过农业技术讲座、培训、函授、夜大等多种形式, 大幅度提高亿万农民的科学文化素质和农业科技水平。农民素质的提高将是一个较长期的过程, 在加强农民教育的同时, 要创新推广理念、改进推广方式。我国农民整体文化水平低, 又相对保守、狭隘, 要改变他们的传统生产方式需要通过事实进行演示。因此, 要创造条件建立农业科技示范推广基地, 开展示范性农业技术培训, 以加速科技成果转化。
(3) 加强农业技术推广人员的技术培训。基层农技推广人员长期工作在农业一线, 直接为“三农”服务, 要通过培训使他们不断更新知识, 提高素质, 适应农业产业发展的需求。
(4) 发展和引导农业技术市场, 规范农业技术推广市场行为。目前, 我国农业技术市场发育不足, 技术中介组织、技术商业公司、技术承包商等发展远远滞后于农业生产的需要, 农业技术市场性组织所承担的功能仅限于技术产品交易的功能和部分信息传播的功能, 而在技术推广方面还没有发挥更大的作用。因此, 要加强农业技术市场建设, 促进农业技术转让。为农业科研机构、大专院校及民营科技企业的成果转化及市场化提供便利条件和措施保障;要通过各种途径发布农业技术成果、专利等技术转让信息, 密切技术供需双方的关系。同时, 通过法规、管理办法等规范市场主体的行为, 进一步净化市场环境, 提高农民对技术传播媒介的信任度, 大力发展技术市场与技术传播推广市场性组织, 促进技术推广市场化进程。
3 现代农业技术推广与改革建议
3.1 加大宣传力度, 使农民由被动变为主动接受农业科技
首先, 要把农技推广工作与农业产业化经营、高产优质高效农业体系结合起来, 致力于提高农业比较效益, 尽快改变农业弱质产业的形象, 促使人们自觉地加大农技推广工作力度, 实实在在地为农民增收致富服务;其次, 要加强宣传, 激发农民学科技、用科技的兴趣和热情;再次, 要改变行政命令型的农技推广服务模式, 通过说服引导、签订技术承包合同等方法, 将农户和农技部门的责权利结合起来, 形成双方自愿、利益同享、风险共担的约束机制, 提高农民采纳推广部门建议和技术措施的积极性。
3.2 抓好科技示范, 使农民了解农业生产新技术
由于大多数农民是现实主义者, 不愿花资金去应用自己尚不完全了解的新技术, 所以每一项新技术推广的初期, 农民大都抱观望态度。为此, 农技推广部门要着力抓好科技示范工作, 对增产潜力大、效益高、推广面大的农业技术项目, 区、镇、村、组都要有目的、有重点地建立科技示范基地和示范户, 为农民提供“看得见、摸得着”的学习样板, 用活生生的事实, 教育和引导农民改变传统的经营方式, 应用科技致富。
3.3 加强技术培训, 使农民科学应用科技
根据目前农民素质现状, 加强农民技术培训, 应突出层次性和实用性。就日照地区而言, 基层农技培训可以通过3级网络 (区、镇、村) 、3个层次 (领导干部、科技人员、农民) 、多种形式 (办班培训、邀请专家教授讲课、广播电视讲座、函授等) , 实施“绿色证书”培训项目。对科技文化素质偏低的农民, 可根据农事季节, 采取办培训班与现场示范相结合的办法, 以增强他们的科技意识, 提高其运用农技进行自我服务的能力。同时, 要注重加强对那些没有正规学历的基层农技推广人员的学历教育, 通过多种渠道不断提高他们的业务素质。
3.4 搞好配套服务, 使农民从农技应用中得到实惠
农技部门要充分利用队伍专、人才多、分布广、信息灵的优势, 将产前的项目筛选, 产中的技术指导和产后的销售服务纳入自己的全程配套服务范围。在产前, 要搞好市场调查和预测, 为农民提供准确的信息服务和技术准备;产后则可以采取独营或联营的方式, 开展农副产品的购、加、储、销等服务, 切实为农民解除后顾之忧。对量大面广的主导产品, 农技部门要及时推广系列加工、包装、储运等方面的新技术, 以实现农副产品的多层次增值, 让农民从中得到更多的实惠。
3.5 优化运行机制, 增强农技推广机构的实力
良好的运行机制是农技推广部门搞活农技推广工作、增强实力的关键所在。因此, 农技推广部门要改革旧的推广模式, 在有偿服务与无偿服务结合, 技术开发、推广与经营结合等方面走出一条新路。要遵循“立足推广搞服务、搞好服务促推广”的原则, 不断增强自我发展能力。要立足推广工作的优势, 积极参与农业产业化经营, 通过开展良种统繁统供、化肥统测统配、植保统防统治和农产品贮运加销一条龙的系列化服务, 开拓农技推广产业化服务领域。农机人员要走出机关大院, 深入基层, 发挥各自的技术特长, 开展个人或集团技术承包, 实行技术推广与经济报酬挂钩, 调动农技人员推广农业科技的积极性, 增强农技推广机构的经济实力, 使基层推广机构不断巩固和提高。
摘要:农业技术推广是推动农业经济发展的重要支柱。针对我国现行农业技术推广体系存在的问题, 提出改革与发展的对策, 以适应新时期农业经济发展的需要。
关键词:现代农业技术推广,改革,发展,对策
参考文献
[1]王元, 胥和平, 刘冬梅.农业新特点与农村科技战略选择[J].求是, 2003 (17) :46-48.
[2]杜青林.推进农业和农村经济改革与发展[N].学习时报, 2003-11-24.
8.物联网技术在现代农业中的应用 篇八
关键词 物联网技术;现代农业;应用
中图分类号:S126 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2014)21-00-02
物联网是指针对有限管理对象的特定网络,其以完善管理以控制为主旨,利用网络、识别器及传感技术等将管理对象相互连接,从而完成情报处理、信息识别与感知、决策执行、态势诊断等智能化控制与管理过程。将物理网技术应用到现代农业中,可改善原有的传统农业经营管理方式,利用无线传感器网络以节省大量人力、物理,并采集有效作物及作为环境信息,提高种植和监测的科学性。因此,加强有关物联网技术在现代农业中的应用探讨,对于改善物联网技术的应用水平具有重要的理论和现实意义。
1 体系及其关键技术
1.1 物联网技术体系
物联网网络架构主要由网络层、感知层、应用层构成,其系统结构图如图1所示。
1.1.1 网络层
网络层是物联网能够开展基础服务的基本条件,其主要用于传输感知层获取的信息,利用广电网、互联网与通信网等完成信息数据的计算与传递。
1.1.2 感知层
感知层主要利用传感器、RFID电子标签、传感器网络及读写器等,完成对监测对象的识别、感知与信息获取,然后将获取的信息同网络层的设备实现信息交互与共享[1]。
1.1.3 应用层
应用层是完成输入输出的控制终端,其主要用于数据处理分析与决策,其可通过PC机和现代智能手机等采用智能化应用程序完成特定服务任务,实现人与物、物与物之间的交互。
1.2 物联网关键技术
1.2.1 传感器网络技术
传感器网络主要采用较多的传感器节点按照无线通信模式架构成一个多跳自组织的网络系统,进而完成数据的融合处理、量化采集及应用传输等过程。所以,传感器网络系统能对网络覆盖区域内的各类对象信息及环境进行采集、感知和监测,由此实现实时计算分析的服务。
1.2.2 传感器技术
传感器是完成对现实世界感知的重要手段,且是物理网应用与服务的关键,主要用于对物联网所需数据信息的收集。传感器通常由转换元件、敏感元件构成,根据位移、电、湿度、热、声、力和光等信号对物体信息进行感知,进而向物联网基础服务提供原状信息。不同类型的传感器其工作原理也大部相同。在传感器生产技术不断更新的推动下,逐渐涌现出更多高性能的传感器类型。传感器的发展趋势主要表现传感器自身的网络化与智能化、信息感知2个方面。
1.2.3 无线自动识别技术
无线自动识别系统主要由天线、读写器及电子标签构成,其一般工作原理为:在天线的射频场内放入电子标签时将会形成感应电流,电子标签自身被激活而转化为内置电源;电子标签利用内置天线把标签内的存储信息向外传递;读写器将接收到的信息进行解码和解调,然后,将信息传递到后台应用系统实施特定处理。此处理过程完全自动化进行且能在各类非正常环境下应用。当前的无线自动识别技术已经在交通运输、动物识别、物流管理、农畜产品安全生产监控、医疗卫生及产品追踪中获得广泛应用[2]。
2 在现代农业中的应用
2.1 农业信息推送
通常认为农业信息推送仅仅指天气预报方面,然而当代农业的正常发展则需要依靠其他大量支撑因素,如将物联网技术应用在养殖业中,相关监控人员便能实施掌握鱼塘数据,并对未来数据变化进行预测,通过短信平台将数据信息传输到各养殖户手中,提醒养殖户及时采取疾病预警、天气预警等防护措施,以尽量降低恶劣环境因素导致的损失;还有部分地区将测土配方及施肥数据等实时传输到农民手机中,为农民的施肥及播种等提供技术支撑。
2.2 农产品质量监测
目前,国内食品安全问题多发,其中食品监管不善是其重要原因之一,将物联网技术应用到食品监管中,可为食品质量检测提供有效支持手段。已研发出的食品安全追溯系统将无线自动识别技术应用到当前畜牧业食品生产的全过程中,包括产品加工、饲养、食品流通和防疫灭菌等。如将无线自动识别芯片注入到生猪身上,对生猪饲养、屠宰、销售的总体生命过程进行跟踪监控,特别是对生猪的饲养生长过程,可实时监测体温及生长环境等数据;待生猪屠宰后,对各地区的猪肉销售店安置电子溯源秤,消费者在猪肉购买过程中可收取有关视频安全溯源码的凭证条,根据凭证条上的溯源码对生猪的屠宰单位、饲养单位、检疫部门等信息进行查询。
2.3 生物传感器
生物传感器是一种对生物物质反应强烈并能将生物浓度转化成电信号实施检测的仪器。其主要将微生物、酶、核酸、细胞、抗体、组织及抗原等生物活性物质制作的敏感材料当做基本识别单元,使用压电晶体管、氧电极、场效应管、光敏管等制作理化换能器,同时,具备转换器与接收器的功能。生物传感器是将医学、生物、物理、化学及电子等多种技术进行结合使用的高新技术,其本身具有投资小、高灵敏度、可在恶劣环境下完成在线连续监测、选择性强、分析效率高等优点,且其具备集成化、微型化及智能化等优势,在环境监测、动植物检测等领域中均可适用[3]。
生物传感器的具体应用:(1)空气湿度、土壤湿度、光照、二氧化碳浓度等对于农作物的生长都起着非常关键的作用。在温室内使用生物传感器,利用不同传感器节点对土质pH值、成分、湿度、温度及二氧化碳浓度、气压、空气湿度、光照强度等进行测量,然后在数据分析处理的基础上对温度环境、施肥等进行自动控制,以此为农作物生长营造最优氛围。在温室环境监测的基础上,加强信息数据分析处理,并将传感器节点同无线传感器结合,由此将无线传感器传输数据进行大范围的管理和分析,实现农业管控的高效化与科学化。(2)对于水产养殖行业,水中的氨氮含量、pH值及溶氧量等都会对鱼类生长造成影响,利用生物传感器可对水质进行实时监测,对溶氧量、pH值、水温及氨氮含量等水质参数进行检测预警,在参数出现异常时便采取自动防控措施进行处理并将事故信息及时传输到养殖户手中。物联网技术的应用,可有效改善种植、养殖产业的产品品质,进而提高经济效益。
2.4 节水灌溉无线传感网
作为农业生产发展的重要环节,灌溉所需的用水量通常会占到总用水量的70%以上。因维护技术缺陷和人为管理不善等原因,使得当前灌溉用水浪费非常严重,其有效利用率仅在35%左右。如果能对土壤墒情信息进行监测,进而调控灌溉水量及时机,由此便能有效改善用水率。若通过人工定时进行墒情检测,不仅会浪费大量人力物力,还会影响检测实际效果;而使用有线测控系统,一方面需进行综合布线排线,且扩展效果低,另一方面容易给农田耕种等造成干扰。所以通过研发设计出一种以无线传感器网络技术为支撑的节水灌溉控制系统,此种系统主要采用能耗低的无线传感网络节点按照ZigBee自组网模式进行架构,能对土壤墒情进行连续在线监控。农田节水灌溉控制的自动化过程,不仅能够提高灌溉用水的利用率,缓解当前灌溉用水紧张的难题,还能为农作物生长提供适宜的生长环境。
3 结语
物联网技术的应用质量将直接关系着农业生产发展的整体经济效益和社会效益,因此,相关技术与研究人员应加强有关物联网技术在现代农业中的应用研究,总结物联网使用关键技术及重要应用模式,以逐步改善物联网技术应用水平。
参考文献
[1]曹静,凡燕,朱科峰,等.物联网应用于江苏农业的发展分析[J]. 江苏农业学报,2010,13(14):74-75.
[2]朱会霞,王福林,索瑞霞.物联网在中国现代农业中的应用[J].中国农学通报,2011,6(10):61-62.
[3]潘明,钟锋.物联网在现代农业上的应用研究[J].现代农业装备,2011,5(35):57-58.
(责任编辑:刘昀)endprint
摘 要 作为一种先进管控技术,物联网技术的应用对于提高农作物种植的科学性及监测的有效性具有重要作用。由此,首先介绍了物联网技术体系及关键技术,然后,具体探讨了物联网技术在现代农业中的应用,以期为相关技术与研究人员提供参考。
关键词 物联网技术;现代农业;应用
中图分类号:S126 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2014)21-00-02
物联网是指针对有限管理对象的特定网络,其以完善管理以控制为主旨,利用网络、识别器及传感技术等将管理对象相互连接,从而完成情报处理、信息识别与感知、决策执行、态势诊断等智能化控制与管理过程。将物理网技术应用到现代农业中,可改善原有的传统农业经营管理方式,利用无线传感器网络以节省大量人力、物理,并采集有效作物及作为环境信息,提高种植和监测的科学性。因此,加强有关物联网技术在现代农业中的应用探讨,对于改善物联网技术的应用水平具有重要的理论和现实意义。
1 体系及其关键技术
1.1 物联网技术体系
物联网网络架构主要由网络层、感知层、应用层构成,其系统结构图如图1所示。
1.1.1 网络层
网络层是物联网能够开展基础服务的基本条件,其主要用于传输感知层获取的信息,利用广电网、互联网与通信网等完成信息数据的计算与传递。
1.1.2 感知层
感知层主要利用传感器、RFID电子标签、传感器网络及读写器等,完成对监测对象的识别、感知与信息获取,然后将获取的信息同网络层的设备实现信息交互与共享[1]。
1.1.3 应用层
应用层是完成输入输出的控制终端,其主要用于数据处理分析与决策,其可通过PC机和现代智能手机等采用智能化应用程序完成特定服务任务,实现人与物、物与物之间的交互。
1.2 物联网关键技术
1.2.1 传感器网络技术
传感器网络主要采用较多的传感器节点按照无线通信模式架构成一个多跳自组织的网络系统,进而完成数据的融合处理、量化采集及应用传输等过程。所以,传感器网络系统能对网络覆盖区域内的各类对象信息及环境进行采集、感知和监测,由此实现实时计算分析的服务。
1.2.2 传感器技术
传感器是完成对现实世界感知的重要手段,且是物理网应用与服务的关键,主要用于对物联网所需数据信息的收集。传感器通常由转换元件、敏感元件构成,根据位移、电、湿度、热、声、力和光等信号对物体信息进行感知,进而向物联网基础服务提供原状信息。不同类型的传感器其工作原理也大部相同。在传感器生产技术不断更新的推动下,逐渐涌现出更多高性能的传感器类型。传感器的发展趋势主要表现传感器自身的网络化与智能化、信息感知2个方面。
1.2.3 无线自动识别技术
无线自动识别系统主要由天线、读写器及电子标签构成,其一般工作原理为:在天线的射频场内放入电子标签时将会形成感应电流,电子标签自身被激活而转化为内置电源;电子标签利用内置天线把标签内的存储信息向外传递;读写器将接收到的信息进行解码和解调,然后,将信息传递到后台应用系统实施特定处理。此处理过程完全自动化进行且能在各类非正常环境下应用。当前的无线自动识别技术已经在交通运输、动物识别、物流管理、农畜产品安全生产监控、医疗卫生及产品追踪中获得广泛应用[2]。
2 在现代农业中的应用
2.1 农业信息推送
通常认为农业信息推送仅仅指天气预报方面,然而当代农业的正常发展则需要依靠其他大量支撑因素,如将物联网技术应用在养殖业中,相关监控人员便能实施掌握鱼塘数据,并对未来数据变化进行预测,通过短信平台将数据信息传输到各养殖户手中,提醒养殖户及时采取疾病预警、天气预警等防护措施,以尽量降低恶劣环境因素导致的损失;还有部分地区将测土配方及施肥数据等实时传输到农民手机中,为农民的施肥及播种等提供技术支撑。
2.2 农产品质量监测
目前,国内食品安全问题多发,其中食品监管不善是其重要原因之一,将物联网技术应用到食品监管中,可为食品质量检测提供有效支持手段。已研发出的食品安全追溯系统将无线自动识别技术应用到当前畜牧业食品生产的全过程中,包括产品加工、饲养、食品流通和防疫灭菌等。如将无线自动识别芯片注入到生猪身上,对生猪饲养、屠宰、销售的总体生命过程进行跟踪监控,特别是对生猪的饲养生长过程,可实时监测体温及生长环境等数据;待生猪屠宰后,对各地区的猪肉销售店安置电子溯源秤,消费者在猪肉购买过程中可收取有关视频安全溯源码的凭证条,根据凭证条上的溯源码对生猪的屠宰单位、饲养单位、检疫部门等信息进行查询。
2.3 生物传感器
生物传感器是一种对生物物质反应强烈并能将生物浓度转化成电信号实施检测的仪器。其主要将微生物、酶、核酸、细胞、抗体、组织及抗原等生物活性物质制作的敏感材料当做基本识别单元,使用压电晶体管、氧电极、场效应管、光敏管等制作理化换能器,同时,具备转换器与接收器的功能。生物传感器是将医学、生物、物理、化学及电子等多种技术进行结合使用的高新技术,其本身具有投资小、高灵敏度、可在恶劣环境下完成在线连续监测、选择性强、分析效率高等优点,且其具备集成化、微型化及智能化等优势,在环境监测、动植物检测等领域中均可适用[3]。
生物传感器的具体应用:(1)空气湿度、土壤湿度、光照、二氧化碳浓度等对于农作物的生长都起着非常关键的作用。在温室内使用生物传感器,利用不同传感器节点对土质pH值、成分、湿度、温度及二氧化碳浓度、气压、空气湿度、光照强度等进行测量,然后在数据分析处理的基础上对温度环境、施肥等进行自动控制,以此为农作物生长营造最优氛围。在温室环境监测的基础上,加强信息数据分析处理,并将传感器节点同无线传感器结合,由此将无线传感器传输数据进行大范围的管理和分析,实现农业管控的高效化与科学化。(2)对于水产养殖行业,水中的氨氮含量、pH值及溶氧量等都会对鱼类生长造成影响,利用生物传感器可对水质进行实时监测,对溶氧量、pH值、水温及氨氮含量等水质参数进行检测预警,在参数出现异常时便采取自动防控措施进行处理并将事故信息及时传输到养殖户手中。物联网技术的应用,可有效改善种植、养殖产业的产品品质,进而提高经济效益。
2.4 节水灌溉无线传感网
作为农业生产发展的重要环节,灌溉所需的用水量通常会占到总用水量的70%以上。因维护技术缺陷和人为管理不善等原因,使得当前灌溉用水浪费非常严重,其有效利用率仅在35%左右。如果能对土壤墒情信息进行监测,进而调控灌溉水量及时机,由此便能有效改善用水率。若通过人工定时进行墒情检测,不仅会浪费大量人力物力,还会影响检测实际效果;而使用有线测控系统,一方面需进行综合布线排线,且扩展效果低,另一方面容易给农田耕种等造成干扰。所以通过研发设计出一种以无线传感器网络技术为支撑的节水灌溉控制系统,此种系统主要采用能耗低的无线传感网络节点按照ZigBee自组网模式进行架构,能对土壤墒情进行连续在线监控。农田节水灌溉控制的自动化过程,不仅能够提高灌溉用水的利用率,缓解当前灌溉用水紧张的难题,还能为农作物生长提供适宜的生长环境。
3 结语
物联网技术的应用质量将直接关系着农业生产发展的整体经济效益和社会效益,因此,相关技术与研究人员应加强有关物联网技术在现代农业中的应用研究,总结物联网使用关键技术及重要应用模式,以逐步改善物联网技术应用水平。
参考文献
[1]曹静,凡燕,朱科峰,等.物联网应用于江苏农业的发展分析[J]. 江苏农业学报,2010,13(14):74-75.
[2]朱会霞,王福林,索瑞霞.物联网在中国现代农业中的应用[J].中国农学通报,2011,6(10):61-62.
[3]潘明,钟锋.物联网在现代农业上的应用研究[J].现代农业装备,2011,5(35):57-58.
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摘 要 作为一种先进管控技术,物联网技术的应用对于提高农作物种植的科学性及监测的有效性具有重要作用。由此,首先介绍了物联网技术体系及关键技术,然后,具体探讨了物联网技术在现代农业中的应用,以期为相关技术与研究人员提供参考。
关键词 物联网技术;现代农业;应用
中图分类号:S126 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2014)21-00-02
物联网是指针对有限管理对象的特定网络,其以完善管理以控制为主旨,利用网络、识别器及传感技术等将管理对象相互连接,从而完成情报处理、信息识别与感知、决策执行、态势诊断等智能化控制与管理过程。将物理网技术应用到现代农业中,可改善原有的传统农业经营管理方式,利用无线传感器网络以节省大量人力、物理,并采集有效作物及作为环境信息,提高种植和监测的科学性。因此,加强有关物联网技术在现代农业中的应用探讨,对于改善物联网技术的应用水平具有重要的理论和现实意义。
1 体系及其关键技术
1.1 物联网技术体系
物联网网络架构主要由网络层、感知层、应用层构成,其系统结构图如图1所示。
1.1.1 网络层
网络层是物联网能够开展基础服务的基本条件,其主要用于传输感知层获取的信息,利用广电网、互联网与通信网等完成信息数据的计算与传递。
1.1.2 感知层
感知层主要利用传感器、RFID电子标签、传感器网络及读写器等,完成对监测对象的识别、感知与信息获取,然后将获取的信息同网络层的设备实现信息交互与共享[1]。
1.1.3 应用层
应用层是完成输入输出的控制终端,其主要用于数据处理分析与决策,其可通过PC机和现代智能手机等采用智能化应用程序完成特定服务任务,实现人与物、物与物之间的交互。
1.2 物联网关键技术
1.2.1 传感器网络技术
传感器网络主要采用较多的传感器节点按照无线通信模式架构成一个多跳自组织的网络系统,进而完成数据的融合处理、量化采集及应用传输等过程。所以,传感器网络系统能对网络覆盖区域内的各类对象信息及环境进行采集、感知和监测,由此实现实时计算分析的服务。
1.2.2 传感器技术
传感器是完成对现实世界感知的重要手段,且是物理网应用与服务的关键,主要用于对物联网所需数据信息的收集。传感器通常由转换元件、敏感元件构成,根据位移、电、湿度、热、声、力和光等信号对物体信息进行感知,进而向物联网基础服务提供原状信息。不同类型的传感器其工作原理也大部相同。在传感器生产技术不断更新的推动下,逐渐涌现出更多高性能的传感器类型。传感器的发展趋势主要表现传感器自身的网络化与智能化、信息感知2个方面。
1.2.3 无线自动识别技术
无线自动识别系统主要由天线、读写器及电子标签构成,其一般工作原理为:在天线的射频场内放入电子标签时将会形成感应电流,电子标签自身被激活而转化为内置电源;电子标签利用内置天线把标签内的存储信息向外传递;读写器将接收到的信息进行解码和解调,然后,将信息传递到后台应用系统实施特定处理。此处理过程完全自动化进行且能在各类非正常环境下应用。当前的无线自动识别技术已经在交通运输、动物识别、物流管理、农畜产品安全生产监控、医疗卫生及产品追踪中获得广泛应用[2]。
2 在现代农业中的应用
2.1 农业信息推送
通常认为农业信息推送仅仅指天气预报方面,然而当代农业的正常发展则需要依靠其他大量支撑因素,如将物联网技术应用在养殖业中,相关监控人员便能实施掌握鱼塘数据,并对未来数据变化进行预测,通过短信平台将数据信息传输到各养殖户手中,提醒养殖户及时采取疾病预警、天气预警等防护措施,以尽量降低恶劣环境因素导致的损失;还有部分地区将测土配方及施肥数据等实时传输到农民手机中,为农民的施肥及播种等提供技术支撑。
2.2 农产品质量监测
目前,国内食品安全问题多发,其中食品监管不善是其重要原因之一,将物联网技术应用到食品监管中,可为食品质量检测提供有效支持手段。已研发出的食品安全追溯系统将无线自动识别技术应用到当前畜牧业食品生产的全过程中,包括产品加工、饲养、食品流通和防疫灭菌等。如将无线自动识别芯片注入到生猪身上,对生猪饲养、屠宰、销售的总体生命过程进行跟踪监控,特别是对生猪的饲养生长过程,可实时监测体温及生长环境等数据;待生猪屠宰后,对各地区的猪肉销售店安置电子溯源秤,消费者在猪肉购买过程中可收取有关视频安全溯源码的凭证条,根据凭证条上的溯源码对生猪的屠宰单位、饲养单位、检疫部门等信息进行查询。
2.3 生物传感器
生物传感器是一种对生物物质反应强烈并能将生物浓度转化成电信号实施检测的仪器。其主要将微生物、酶、核酸、细胞、抗体、组织及抗原等生物活性物质制作的敏感材料当做基本识别单元,使用压电晶体管、氧电极、场效应管、光敏管等制作理化换能器,同时,具备转换器与接收器的功能。生物传感器是将医学、生物、物理、化学及电子等多种技术进行结合使用的高新技术,其本身具有投资小、高灵敏度、可在恶劣环境下完成在线连续监测、选择性强、分析效率高等优点,且其具备集成化、微型化及智能化等优势,在环境监测、动植物检测等领域中均可适用[3]。
生物传感器的具体应用:(1)空气湿度、土壤湿度、光照、二氧化碳浓度等对于农作物的生长都起着非常关键的作用。在温室内使用生物传感器,利用不同传感器节点对土质pH值、成分、湿度、温度及二氧化碳浓度、气压、空气湿度、光照强度等进行测量,然后在数据分析处理的基础上对温度环境、施肥等进行自动控制,以此为农作物生长营造最优氛围。在温室环境监测的基础上,加强信息数据分析处理,并将传感器节点同无线传感器结合,由此将无线传感器传输数据进行大范围的管理和分析,实现农业管控的高效化与科学化。(2)对于水产养殖行业,水中的氨氮含量、pH值及溶氧量等都会对鱼类生长造成影响,利用生物传感器可对水质进行实时监测,对溶氧量、pH值、水温及氨氮含量等水质参数进行检测预警,在参数出现异常时便采取自动防控措施进行处理并将事故信息及时传输到养殖户手中。物联网技术的应用,可有效改善种植、养殖产业的产品品质,进而提高经济效益。
2.4 节水灌溉无线传感网
作为农业生产发展的重要环节,灌溉所需的用水量通常会占到总用水量的70%以上。因维护技术缺陷和人为管理不善等原因,使得当前灌溉用水浪费非常严重,其有效利用率仅在35%左右。如果能对土壤墒情信息进行监测,进而调控灌溉水量及时机,由此便能有效改善用水率。若通过人工定时进行墒情检测,不仅会浪费大量人力物力,还会影响检测实际效果;而使用有线测控系统,一方面需进行综合布线排线,且扩展效果低,另一方面容易给农田耕种等造成干扰。所以通过研发设计出一种以无线传感器网络技术为支撑的节水灌溉控制系统,此种系统主要采用能耗低的无线传感网络节点按照ZigBee自组网模式进行架构,能对土壤墒情进行连续在线监控。农田节水灌溉控制的自动化过程,不仅能够提高灌溉用水的利用率,缓解当前灌溉用水紧张的难题,还能为农作物生长提供适宜的生长环境。
3 结语
物联网技术的应用质量将直接关系着农业生产发展的整体经济效益和社会效益,因此,相关技术与研究人员应加强有关物联网技术在现代农业中的应用研究,总结物联网使用关键技术及重要应用模式,以逐步改善物联网技术应用水平。
参考文献
[1]曹静,凡燕,朱科峰,等.物联网应用于江苏农业的发展分析[J]. 江苏农业学报,2010,13(14):74-75.
[2]朱会霞,王福林,索瑞霞.物联网在中国现代农业中的应用[J].中国农学通报,2011,6(10):61-62.
[3]潘明,钟锋.物联网在现代农业上的应用研究[J].现代农业装备,2011,5(35):57-58.
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