农业工程发展前景范文

时间:2023-07-18 17:35:27

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农业工程发展前景

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关键词:设施农业;专业英语;教学改革

中图分类号S16;S12文献标识码A文章编号1007-5739(2016)10-0333-01

设施农业工程专业英语是设施农业科学与工程专业的重要组成部分,在提高学生的专业知识和能力、国内外交流沟通等方面具有重要作用。该课程以《设施园艺学》《无土栽培学》及《植物生理学》等相关课程知识积累为背景,以专业词汇和专业文献资料为主要内容,实现知识的国际化和现代化[1]。随着国际间园艺领域的广泛交流与合作,专业英语的作用越来越大。而且,国际学术会议的交流、科技文献资料大多将英语作为其载体。交流方式也从以阅读、翻译英文专业文献为主变为读、译、写、听、说并重。因此,当前对既具有园艺专业知识又熟练掌握英语的专业人才需求量非常大。

1设施农业工程专业英语教学中存在的问题

虽然我国高校相继开展了设施农业工程专业英语课程,该课程专业英语教学取得了一定的成绩,但是在教学过程中也存在一些问题:一是设施农业工程专业英语教材缺乏[2-3]。现有教材主要选自欧美大学园艺专业的一些教材、博士论文、书籍杂志以及网站等,仅涵盖了设施园艺的部分内容,目前尚无比较系统完整介绍设施农业工程课程的专业书籍。而且教学资料多是原文的片段摘录,再加上词义、语法注解,不利于提高学生的听、说、读等综合能力,学生学习后依然不能直接用英语与人交流。二是设施农业工程专业英语在教学过程中采用的方式多为“阅读―翻译”式,忽视了专业英语实践性强的特点,学生的交流能力和表达能力受到了非常大的限制。三是高校缺乏专业英语教师[4]。专业英语教师要求教师既具有较高的英语能力又具有专业知识。公共英语课的老师,缺乏专业知识;专业课老师,英语能力不高。四是学生信心不足、知识储备不够、英语水平及学习积极性不高,缺乏有利的教学环境和条件。随着社会对人才需求的提高,当前的教学方式越来越不利于现代化农业人才的培养。因此,在教学方法、教学手段、教学计划、教学目的、教学内容等诸多方面与人才培养目标不适应。

2改革措施

2.1丰富的课堂内容

与国内部分院校进行交流沟通和学习观摩,提高课堂讲授的趣味性;同时积累与本课程相关的图片,搜集英文原声视频,利用课堂时间集中讲解;引导学生利用课余时间阅读英文文献和会议论文等,并引入大量专业案例为学习的切入点,与学生探讨,调动学生对英语的学习兴趣和参与热情,引导启发学生思考,抒发己见。同时,我们正在完善一种学习方式,即将安徽农业大学设施园艺专业的国际交流生引入到本科生课堂,就专业知识和问题进行讨论,建立良好的学习交流的实践平台。

2.2多元的教学模式

首先,充分利用学校校园网络,引导学生通过自主学习中心或电子阅览室随时获得大量英语学习资源[5]。此外,除却传统的教学方式,我们尝试引入“微课”教学,即翻转课堂[6]。要求学生在课后看指定教学视频以代替教师的课堂讲解,然后在课堂上,把精力集中在完成练习以及与教师和同学的互动交流上;在设计课堂交流时,以实用为目的进行教学改革,通过听、读、说、写、译等方式,基于问题或任务的方法提高学生的探索式学习能力。比如,安排学生做延伸练习,通过英文多媒体介绍设施中的主要栽培模式、采暖方式或降温方式等。

2.3灵活的教学方法

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关键词:农业机械;新技术;计算机视觉

在农业中大力发展机械新技术具有十分重要的意义。首先,通过实施农业机械化建设,采取更多的机械新技术,可以促进农业生产力的提升,提高农业生产效率;其次,通过农业机械新技术,可以最大程度的解放农村劳动力。

1农业机械新技术的发展与应用

1.1计算机视觉技术

因为在当前的经济社会,农业经济效益高低在很大程度上取决于农产品质量好坏,优质等级的农产品价格会更高。但是如果以人工方式对农产品进行分类,不但费时费力,而且效率很低。而通过计算机视觉技术则可以很好的解决这一问题。其主要是依靠图像处理、视觉模拟等先进技术作为技术依据来对农产品品质进行分级检验。现如今,计算机视觉技术还在农业机械收割、播种等领域有所涉及,但目前还无法有效处理快速获取动态图形信息,为收割、播种这一领域的应用带来了一定的难题,还需要相关人员继续进行研发[1]。

1.2人工智能技术

人工智能是当前社会上讨论的热点话题,是最前沿的高科技之一。将人工智能技术应用在传统的农业中是时展的需求,也是未来的主要发展趋势。美国等发达国家已经初步将人工智能技术应用在实际的农业生产中。如美国农业已经开始使用激光拖拉机,实现了人工智能操控拖拉机的方向、所在位置和工作动态,极大的解放了劳动生产力,提高了生产效率和操作精准度,也使得农业生产更加舒适省力,尤其适宜大规模的农业生产。

1.3自动控制技术

在农业生产中,自动控制技术的应用较为广泛,但是还有很大的应用与提升空间,尤其是在一些特殊生产领域,依然还属于机械新技术。例如,在蔬菜大棚的农业生产中,通过自动控制技术就可以自动对大棚内部的温度与湿度进行合理的实时调节,不但使调节后的温度湿度更加科学精准,更适宜蔬菜的生长,也大大减少了人力劳动工作量。

1.4联合耕作机械技术

所谓联合耕作,就是指两个或两个以上的机械一起使用进行农业耕作。通过联合耕作,可以缩短农业生产时间,提高农业耕作效率。通过采取联合耕作机械技术,可以一边耕地一边播种,也可以一边采收农作物一边打碎秸秆。这样的耕作要比传统耕作更加高效省时,在农业生产中发挥了非常重要的作用。

1.5液压机械技术

采取液压机械技术,不但能够节省大量的能源,减少对自然环境的污染与破坏,还能够保证农业生产的稳定性,不会因为其他因素影响其工作效果。这是因为与其他的农业机械相比,液压机械采取静液压转动技术,根据实际需要调节转速,不但对机械本身的使用寿命有很大益处,也提高了农业机械生产的稳定性。另外,采取液压机械技术,最显著的优势除了节能环保以外,还在于其不会发生任何泄漏,所以不会对土壤造成污染,这也农业机械化生产中很关键的一点。

2农业机械新技术的发展前景及对策

农业实现机械化生产是必然的发展趋势,因此农业机械新技术的发展前景十分广阔。在此形势下,需要进一步采取有力措施,促进农业机械新技术实践运用水平的提升[2]。

2.1政府及有关部门应大力扶持农业机械新技术

农业现代化的进程为缩短城乡差距做出了很大贡献,但受生产力水平的限制,农村经济依然比较落后。在此情况下,政府应当大力扶持新型高效农业机械技术的研发和应用,并提供相应的优惠政策和补贴政策,为农民负担一部分的购置机械费用,促进农业机械新技术快速转化为生产力,提高农业生产效益,增加农民经济收入。

2.2大力推广农业机械新技术

我国是地大物博的农业大国,各个地区都有农业生产,但是农业机械新技术在研发应用时往往只是先在一部分发达地区实施。而在偏远地区,人依然是最主要的劳动力,新的农业机械无法普及到这些地区,极大的限制了我国农业经济的发展。为此,新时期下还需要大力推广农业机械新技术,使更多的地区实现高科技的现代化机械生产。

2.3注重机械化生产的节能性

在农业生产中,机械化生产与人工生产之间存在的区别之一就是人工生产时会更加注重对资源的利用,而机械化生产有时则会造成生产原材料的浪费。例如在玉米的采收中,人工采收基本可以实现颗粒归仓。但是机械收割则有可能无法将倒在地面的玉米采收起来。这与农业机械化建设的初衷是背道而驰的,因此在使用农业机械新技术时,应该要注意节约资源,避免浪费,实现工作效率和生产效益的双赢[3]。

3结束语

综上所述,在当前我国的农业发展过程中,农业机械化新技术具有很大的发展前景与发展潜力,并且在很多领域都还有很多的可发展空间。这就需要技术人员不断的积极研发更多更高效的农业机械技术,同时还需要国家给予一定的支持,做好农业机械新技术的推广工作,从而最大程度的将人工劳动力解放出来,促进农业现代化的发展。

参考文献:

[1]王丽芬.农业机械新技术的应用与发展[J].南方农机,2016(11):22+28.

[2]李锦图.农业机械新技术应用探索[J].农业工程,2016(6):13-14.

篇3

关键词:生物能源 生物柴油 可再生能源

一、引言

柴油是国家战略物质,广泛用于工程机械、锅炉、工业窑炉、船舶、军舰、农用机械、交通、动力等设备的柴油机燃料,国家每年要花大量的资金进口柴油和原油以满足日益增长的需求。生物柴油是一种可再生能源,以植物果实、种子或动物脂肪油、废气食用油等为原料,且具有易于生物降解、燃烧后污染物排放低、温室气体排放低等特点,因此生产、使用生物柴油对减少石油供给,实现可持续发展具有积极作用[1][2]。

二、能源背景

随着全球经济一体化的不断发展,石油作为战略资源已成为世界各国能源经济的最主要内容。我国石油供给不足,在很大程度上影响到我国经济和社会发展。随着我国能源危机警钟的敲响,以能源集约化利用为前提,充分开发利用生物能、太阳能等清洁能源,越来越成为一种共识。据专家预测:新能源与可再生能源将成为全世界和企业发展的新领域[3]。

中国作为一个发展中的国家,面临着经济增长和环境增长保护的双重任务,为了保护环境并实现经济的持续增长,改变能源发展和消费方式,开发利用可再生能源是必要的选择,因此,可再生能源具有广阔的潜力和发展前景。2006年11月12日由中国工程院主办的“二00六中国生物质能源发展战略论坛”已确定我国生物能源的发展方针:中国生物能源将以非粮作物为主,国家将采取各种优惠的财税政策,推进中国生物质能源的快速发展[3]。

三、生物柴油应用现状

上个世纪90年代至今,生物柴油的研究发展非常迅速,美国、欧洲各国等都在积极发展这项产业。美国是世界上最大的石油消耗国,也是最早研究生物柴油的国家。美国在1998年就制订了相应的生物柴油标准,严格规范生物柴油的使用和生产,2002年美国材料试验学会ASTM通过了生物柴油标准。生物柴油使用最多的是欧洲,份额已占成品油市场的5%以上,2006年中期,欧盟生物柴油产量超过400万吨[4][5]。

我国发展生物柴油的课题首先由闵恩泽院士明确提出;1985年,中国农业工程研究设计院的施德路先生进行了生物柴油的实验探索。目前我国已经相继建成了一批具有一定规模的生物柴油生产厂。但与国外相比,我国在生物柴油方面还有相当大的差距[4][6]。

四、生物柴油发展的必要性

(一)有利于解决我国的能源危机

能源危机是人类本世纪中叶即将面临的巨大挑战。石油是应用最为广泛的能源。国际上最新估算,地球上石油稳定供给不会超过20年,枯竭期仅为50年。中国是石油资源相对贫乏的国家,人均储量仅为世界的12%。随着国民经济的高速增长,我国的石油资源日趋紧缺,自1993年我国成为石油净进口国以来,原油进口数量逐年增加,2004年我国进口原油1.2亿吨,比上年增长34.85%,占国家石油总供给量40%以上。预估到2020年,进口石油将占总石油消耗量(4亿吨)的63-70%,而国内生产能力仅为1.6亿吨~2.0亿吨,我国原油资源不足,加上国际油价一路飙升的问题严重制约我国的石化工业的发展,为此,我国积极采取措施,加大替代能源基础研究的技术开发的投入,实现能源多元化战略,减少对石油资源的过分依赖。近年来,生物燃料被认为是很有潜力的替代能源,其中生物柴油在技术先进性,技术成熟度,经济性,配套设施建设等方面具有极强的竞争力,是一种很有发展潜力的新能源,因此,对该项目的建设是十分必要的[7]。

(二)有利于缓解我国环境危机

石油在人类社会现代化发展中发挥巨大作用的同时,也带来了严重的生态环境污染问题。我国目前的温室气体排放量已经是世界第二,生物柴油可通过植物生长循环减少CO2等温室排放,而增加生物柴油等替代燃料的比重,对缓解我国温室气体排放限制的压力有重要作用[8]。因此出于国家经济利益、战略安全和可持续发展的迫切需要,新型、清洁能源的开发与利用,一直是我国政府极为关注的重大战略问题。

生物柴油有优良的环保特性,它含硫量低,可使二氧化硫和硫化物的排放减少约30%;且其中不含对环境造成污染的芳香烃;跟石化柴油相比,生物柴油具有环境友好特点,其柴油车尾气中颗粒物为20%,有毒有机物排放量仅为10%,CO2和CO排放量仅为10%;其废气排放指标可满足欧洲Ⅱ号和Ⅲ号排放标准。

另外,生物柴油可以由废餐饮油等原料制成,这对于保障人民的身体健康以及缓解我国的能源危机和环境危机都具有重要的意义,对建设资源节约型、环境友好型社会起到积极的促进作用。

五、结论

目前我国生物柴油的开发利用还处于初期阶段,要从总体上降低生物柴油成本,使其在中国能源结构转变中发挥更大的作用,就必须向基地化和规模化方向发展,实行集约经营,形成产业化,这样我国生物柴油企业必将取得长足的进步。

参考文献

[1]孙平,江清阳,袁银南。生物柴油对能源和环境影响分析[J].农业工程学报,2003,19(1):187-191.

[2]胡志远,谭丕强,楼狄明,董尧清.不同原料制备生物柴油生命周期能耗和排放评价.农业工程学报。2006,22(11):141-146

[3]宋东辉,侯李君,施定基.生物柴油原料资源高油脂微藻的开发利用.生物工程学报.2008.24(3):341-348

[4]张世磊.生物柴油生产工艺及应用现状.黄石理工学院院报.2009,25(3):35-37

[5]林晶,林金清.生物柴油及其催化合成技术研究进展.化工工程与装备.2009,1:102-107

[6]吴谋成.生物柴油[M].北京:化学工业出版社,2008

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近两年来,我国科技界在研究推进新的农业科技革命中,对国外这一技术体系的发展趋势,引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导,有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,国内外的学术交流与合作联系开始活跃,国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品,密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言:“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究,将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇,在开拓新的前沿科技应用研究领域中,发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离,时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越,将是机遇性的挑战。

主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出:“现在一些发达国家,已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感,尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技,管理科学等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者服务的电子信息高新技术与工程装备技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。“精细农业”,即国际上已趋于共识的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。如译为“精准农业”、“精确农业”、“精细农业”等。实际上,目前国外关于PrecisionAgriculture的研究,主要是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田作物生产的精细农作技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此,作者认为采用“精细农业”或“精细农作”译名来表达当前实践的这一技术思想的内涵可能更为确切。诚然,当今实践的“精细农作”技术思想,应该扩展到设施园艺、集约养殖、产品加工及农业系统的精细经营管理方面,而形成为完整的“精细农业”技术体系。

“精细农业”技术是直接面向农业生产者服务的技术,这一技术体系的早期研究与实践,在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内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,或称“处方农作”而发展起来的;在农业工程领域,自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术,农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,加上八十年代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“精细农业”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“精细农业”技术体系的广泛实践。使得近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田间信息采集技术、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细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农业”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来,在示范应用中预示了良好的发展前景。近五、六年来,已有数千计的研究成果,实验报告见诸于国际学术会议或学术刊物;每年都举办专题“国际精细农业学术研讨会”和有关装备技术产品展示会;在万维网上设置有多个专题网址,可以及时查询到有关研究发展信息;美、英、澳、加等国一些著名大学设立了“精细农业”研究中心,开设了有关博士、硕士研究方向及培训课程;日、韩等国近年来已加快开展研究工作,并得到了政府部门和相关企业的大力支持。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛的共识,将成为世纪之交发展农业高新技术应用研究的重要课题。“精细农作”技术思想的核心,是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。

千百年来的作物生产,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,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。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。本世纪初期,科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性,如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年,Illinois大学C.M.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰的建议。

之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(SiteSpecificCropManagement)的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动采集以12-15m2为单元的小区产量与对应地理坐标位置的数据,并进一步通过模糊聚类分析软件自动生成农田内作物产量分布图。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%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展,为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息,实施基于知识和现代科技的分布式调控,达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为: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对应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,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细农作管理。由图1可以看出,这一技术思想是通过多次循环的实践,来不断改善农田资源环境,积累知识,逐步达到作物生产管理精细化的过程。由于大田作物生产受到众多时空变化因素的影响,利用生产潜力的处方措施,还需要兼顾生产力、经济性、环境后果的优化目标,因此,其技术思想并不是单纯追求技术措施的“准确”。事实上,目前应用于获取小区产量数据的空间尺度为12-15m2,获取农田土壤信息的尺度大多还只可能精细到60m左右。在实际操作上,对获取的空间信息还需要通过模糊聚类处理,生成技术上可行、经济上合理的处方图来指导处方农作,因而还谈不到“精准”的操作。而且随着技术的不断进步,特别是农田土壤、作物苗情、病虫草害信息实时快速采集技术的突破,农业处方操作也将愈益精细化。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显著提高耕地的生产潜力,节约良种、化肥农药和能源投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。

“精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着重要的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠全球卫星差分定位系统(DGPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成软件技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要农学知识和计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。

迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。

“精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念,在地理信息学术界引起了广泛的反响,它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。

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关键词:精准农业;变量施肥;决策系统;变量控制

中图分类号:F147.2 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20151232011

引言

施肥获取高产是当代农民的一个共识,传统施肥易造成局部平均,由于土壤肥力千差万别,平均施肥易造成不足或过量,不但不能增加产量,反而会造成资源利用不合理、污染环境。长此以往,过量的化肥引起土壤有机质缺失、破坏生态环境及农产品品质下降等问题。西方发达国家针对以上问题,对农业现状进行分析,将施肥方式改由定量投入转为变量投入。从而活化了土壤,节约了资源,修复了环境,提高了品质。变量施肥自动控制技术是实现精准施肥的桥梁,是集农田信息采集、分析决策等技术和农业工程装备技术的优化组合[1]。本文在前人的基础上,概述变量施肥自动控制的概念、发展现状及其技术理论体系,立足当下,展望未来。

1 变量施肥及自动控制技术

1.1 概念

所谓变量施肥,就是以不同的空间单元为基准,根据产量数据和其他多层数据(土壤特性、病虫草害、气候等信息)的叠加分析为依据,建立作物生长模型、作物专家系统,以高产、优产、环保为目的,因地适宜的为作物全面平衡施肥[2]。

1.2 自动控制技术体系

变量施肥自动控制有2种形式,实时控制施肥,根据监测土壤的实时传感器信息,控制并调整肥料的投入数量,或根据实时监测的作物光谱信息分析调节施肥量;处方信息控制施肥,依据决策分析后的电子地图提供处方信息,对大田中肥料的撒施量进行定位调控,这是目前国内外研究最广的方式。处方信息控制施肥是依据GIS获取的处方信息和GPS获取的田间位置信息,由变量控制器搜集处理相关信息,分析后控制相应执行机构进行变量作业[3]。如图1所示

2 国内外研究现状

2.1 国外研究现状

美国大型变量施肥的典型代表是John Deere公司的播种施肥车,拖拉机机头安有AgGPS132接收机、尾翼安有无数个电控无级变速器,工作翼展达25m,驾驶室内有各种仪器,可以通过屏幕监控施肥处方图及施肥机行走路线[4]。

日本研制出适用水稻的施肥系统。该系统小巧轻便,该机自带GPS,驾驶室内有监视器,可以查询作业处方图,基于GIS信息,机具前进速度,通过监视器查询储存在地图中相应的处方来控制排肥 [2]。

德国AMAZONE公司基于植物叶片反射原理,利用高光谱氮营养诊断,研制出了一款变量施肥机,通过安装在拖拉机头部的高光谱测量仪,实时测得作物冠层的NDVI值,通过作物追肥模型计算出氮素的追肥量,经中央处理器处理成数字脉冲信号,通过执行机构实现精准变量施肥[4]。

俄罗斯全俄农机化研究所研制的变量施肥机,利用电磁铁和共振片原理,通过控制安装在施肥口电磁铁的电磁频率,产生不同的震动,来控制施肥口的开启和闭合,施肥量从而得到自动控制[2]。

2.2 国内研究现状

近年来,变量施肥技术在国内兴起一股学习潮流,高校和科研院率先取得一些成果。汪懋华作为学科领军人,较早地进行了该方面的研究。

国家农业工程研究中心在田间进行了小麦精准施肥;选取2个完全不同处理的地块,拖拉机上装有AgGPS170,执行机构选用电控液压马达,于2003年研制出了《精准变量悬耕施肥机》,并获得发明专利[3]。

吉林大学张书慧等制造了由GPS,单片机、施肥决策卡及播种施肥机等4部分组成的系统,该系统以AT89C52为中心,拖拉机速度不同,施肥量不同,施肥量可以读取决策卡获得。单片机依据决策卡及拖拉机速度,输出不同信号给排肥轴,从而变化出不同的排肥量。

黑龙江八一农垦大学 [4]基于PID算法,利用差分GPS定位、GIS确定不同单元的施肥量,结合农、机、电3种优势,加入PID算,实现了三者一体化。黑龙江友谊农场引进美国CASE公司先进设备,示范D-GPS纠偏差分站,区域自主进行,取得了一定的成功。

河北农业大学邵利敏、王秀[5]等基于PLC原理,实现了变量施肥控制系统的设计与试验,采用无损光电检查技术,通过归一化植被差异指数测量仪实时获取归一化植被差异指数,依据该值的大小,传送给中央处理器,处理器依据模糊控制算法,结合施肥机具行进速度,输出PWM信号给电磁阀,控制施肥口不同的施肥量。

张睿等于2012年设计了一种变量施肥抛撒机,其原理基于配方图,变量效果较好,均匀性强,在拖拉机速度较慢时,误差较小[6]。

郎春玲等于2013年主要研究深施型液态施肥机,调节误差极低,精度平均可达 98%,该系统设计合理,使用极其方便[6]。

3 机械及控制技术存在的问题

由于我国变量施肥技术处于起步阶段,没有被大范围使用。针对不同农作物,没有对应的装备。现如今存在如下问题:

实时控制施肥处于研究阶段,瓶颈在于传感器的研发与电子技术的应用。遥感技术成本高,不利于推广。

机械部件存在许多问题,机械设备不先进,或操作不友好,需要自主研发更本土化的设备。

自动变量施肥变量比较单一,需要向多变量或自动施肥的方向发展。

专家决策分析系统更新速率慢,需求数据多且不易测得,模拟的结果与实际存在较大误差。

变量农机具较发达国家起步晚,差距巨大。常用仪器接口不兼容,没有统一标准,不能共享数据,人工维护成本高。

4 应用展望

变量施肥作为一种新兴的技术,在国外发达国家已初具规模,但在当代中国,尚处于试验阶段,应该深入研究,大力推广,尤其是系统集成和应用。研究出基于微机控制的精量施肥控制系统、供肥系统和分肥限量系统;快速研发出功能健全的施肥控制系统;能准确快速地检测农田养分含量是我们的当务要事。同时研发施肥设备,降低生产成本,方便易用,并且能为农民所掌握,且最终能大面积得到推广。一定要学习借鉴国外的先进经验,结合我国土壤墒情,加强跨区域、品种的联合作业机的研究力度。从而实现资源更好的有效、高效利用,实现农业的健康持续发展。

参考文献

[1] 曲柱宝,田耘.变量施肥的实现过程及其发展前景[J].中国农机化,2005(4):50-52.

[2] 张涛,赵洁.变量施肥技术的研究进展[J].农机化研究,2010(7):233-236.

[3] 孙成. 变量施肥机控制系统的研究[D]. 吉林:吉林农业大学,2008.

[4] 赵登峰,张立新,吴金林.变量施肥研究现状及在新疆棉花上的应用展望[J].农机化研究,2012(04):213-219.

[5] 牛晓颖.精准农业变量施肥技术及其实施系统的研究[D].河北:河北农业大学,2005.

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关键词:现代化;农业;发展;规划

前言

改革开放以来,我国现代农业规划取得了巨大的成就,现代农业规划工作在全国范围内大规模地开展起来。在实践中,现代农业规划成果在指导各地农业生产、开发利用自然资源、调整农业生产布局和结构、挖掘生产潜力、扬长避短、发挥地区优势、推广先进技术和增产经验等方面,都发挥着不可替代的重要作用。

一、现代农业发展规划的重要性

农业现代化发展是实现我国国民经济建设和农业可持续发展的重要组成部分,也是建设社会主义新农村的基础性工作和基本任务,当前作为一种新型的现代农业发展模式,现代农业发展在改善农业生产条件、提升农业科技发展水平方面起到了重要作用,对推动我国农村的发展和新农村建设具有重要的示范和带头作用。坚持走中国特色新型农业现代化道路,推动信息化和规模化农业深度融合、城镇化和农业现代化相互协调,要做好现代农业规划是最基本的前提条件。是进一步推动农业现代化发展,提高农业综合生产能力,保障重要农产品有效供给,全面建设小康社会的必然要求。

二、现代农业发展规划的现状

20世纪80年代后期,我国由传统农业向现代农业的转变进程加快,现代农业得到了较快发展。但随着城镇化快速推进时期,农业面临着容易被忽视或削弱的风险。同时,我国地域辽阔。自然条件和经济发展水平存在很大的差异,如何因地制宜发展现代农业已成为我国农业现代化建设的重要课题。

1.农业目前已成为我国可持续性发展的重要产业,应用于生态农业、有机农业、绿色农业等生产技术和生产模式,实现淡水、土地等农业资源的可持续利用,同时具有良好的生态环境和区域基础,达到区域生态的良性循环,使农业本身成为一个良好的可循环的生态系统,为农业的可持续性奠定了基础。

2.实现了农业科学技术的现代化进程。实质上是先进科学技术在农业领域广泛应用的过程,在农业科学技术改造传统农业的过程中,广泛采用先进适用的农业科学技术、生物技术和生产模式。改善农产品的品质、降低生产成本,可以最大限度适应市场对农产品需求。

3.实现了现代农业的发展模式。为了保持资源与环境的循环利用,保护生态环境,保障食品安全,许多专家提出了可持续农业,生态农业、绿色农业。进而实现资源利用与环境保护的协调发展,为实现现代农业发展规划提供基础和保障。

4.农业结构不断优化,优势农产品区域布局初步形成。物质装备条件显著改善,科技支撑能力稳步提高。经营体制机制不断创新,农业产业化经营水平大幅提高。经过多年努力,我国农业发展取得了长足进步,农业现代化水平显著提升,为满足国内需求、保持国民经济平稳较快发展作出了突出贡献。

三、现代农业规划的主要内容

现代农业规划是为农业发展指出发展前景,并进行广阔发展蓝图的描绘,它将为农业发展指明方向和道路,使农业发展有序、科学和合理,能避免重复建设和不合理的建设,因此,现代农业规划必须具备科学性、前瞻性和可操作性,它的实施好坏将直接影响我国农业的可持续发展与现代化农业进程。

1.稳定发展粮食和棉油、糖、小麦等粮食作物的生产

稳定粮食播种面积,确保国家粮食安全。实施全国新增粮食生产能力的具体规划方案,将粮食生产核心区和非主产区产粮大县建设成为高产、稳产商品粮生产基地。

2.增强农业科技自主创新能力

明确农业科技的公共性、基础性、社会性地位,从宏观调控和微观细节实施上做好农业科学创新技术研究与应用,强化技术集成配套,着重力解决影响和制约我国现代农业发展的重大科技问题与现状。加快农业技术引进一应用一再创新的步伐,加强农业科技领域的国际合作,组建一批产业技术创新与研发队伍,建立国家农业科技园区,完善农业科技评价机制,激发农业科技创新活力。

3.大力发展现代农作物种业资源

整合种业资源,培育一批具有重大应用前景和自主知识产权的突破性优良新品种,为建设标准化、规模化、集约化、的良种繁育生产基地提供保障,强化育种能力、健全生产加工与技术环节、打通市场营销网络、充分体现各方面的农业服务综合能力,构建一体化、集约化的现代农业种业体系,提升种业科技创新能力、企业竞争能力、供种保障能力和市场监管能力。正确实施转基因生物新品种培育技术,加快发展生物育种战略性新兴产业的应用与推广。

4.农业科技创新与应用体系建设

高科技含量的现代农业技术是现代农业发展的基本特征之一,因此,各有关部门和单位应实施建设以科技创新与应用为主导的各项农业工程,扶持优势科研单位,并组建关键技术攻关队伍,以全面促进科技成果转化,推动科研与技术向产业和产品方向聚集,全面提升农业科技基础实力与创新能力。

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[关键词]农业;机械自动化;应用;途径;研究

1农业机械自动化应用中存在的问题

1.1基础设施不完善

农业机械自动化在我国的起步晚,发展尚不成熟,农业机械自动化的应用技术有待提高、基础设施未达标。现阶段,我国的很多地区都开始在小麦、水稻等农作物种植的过程当中使用机械设备进行自动化的生产,但是,现阶段我国的农业机械自动化的技术还无法完全支持农业的自动化生产,种植和管理的规律和经验非常的欠缺,从整体上来看,精准农业、集约化农业的实现尚需一段时间;另外我国大部分地区的社会经济水平较低,基础设施不完善,在农业机械自动化推广的过程当中,农业机械自动化所需要的机械设备等硬件设施缺乏,部分地区虽然具有农业机械自动化生产所需要的硬件设备,但是,这些设备不完善、不达标,无法满足农业机械自动化生产的要求,从而影响到农业机械自动化在农业生产当中的应用和推广,影响到精准农业、节约型农业、高效型农业的建设,无法实现农业生生产的集约化。

1.2机械设备的价格和结构缺乏合理性

一方面,现阶段,我国的农业机械自动化的设备为了确保操作性和作业性,机械设备的结构非常的复杂,但是,我国农民的文化水平低,整体素质低下,面对复杂的农业机械设备,无从下手,这不仅会影响到农业生产操作的便捷化,还会影响到这些机械设备维修的难度和费用,因此,农业机械自动化设备在推广的过程当中存在着很大的阻力;另一方面,当前,由于农业机械自动设备的市场刚刚起步、机械设备制作成本高等,我国农业机械自动化设备的价格昂贵,对于经济水平落后的农民,价格问题成为制约农业机械自动化应用的重要因素。我国现今农业机械自动化设备的结构复杂、农业机械自动化设备的价格昂贵,这些不合理的因素的存在在很大程度上制约了我国农业机械自动化在农业生产过程当中的应用和推广,影响到我国农业的健康可持续发展。

2农业机械自动化应用的途径

农业机械自动化在农业生产过程当中的应用,需要我们采取措施解决现阶段农业机械自动化推广和应用过程当中所面临的问题,使得农业机械自动化设备能够广泛的应用到农业生产过程当中,从而促进农业生产效率的提高,促进农业生产的发展。

2.1创新技术

农业机械自动化设备便捷性的增强以及广泛应用需要对农业机械自动化技术进行创新,这样能够为农业机械自动化的发展提供重要的技术支持。如果没有农业机械自动化技术的支持,那么,农业生产的机械自动化也就无从说起。第一,我们应该加强对农业机械自动化的重视,加强对农业机械自动化核心技术的研究;第二,强化农业机械自动化研发技术与实际生产活动的结合,确保农业机械自动化设备和技术既符合我国农村地区的经济发展水平和文化素质水平,同时还能够最大限度地满足农业生产的需要,不断的研发出智能化的农业生产机械自动化设备;第三,保护我国农业机械自动化技术的知识产权;第四,实现产学研一体化,把市场作为导向,发挥出企业的主体地位,为农业机械自动化技术的研发提供重要的平台和基地。通过这些措施,使得农业机械自动化技术能够大量的研发出来,并高效的应用到农业生产的过程当中,促进我国农业的规模化和精准化生产,从而推动我国农业的现代化。

2.2完善基础设施建设

“基础设施的建设也是推进农业机械自动化应用的重要基础和保证”,农业机械自动化的基础设施对于农业的发展具有重要的作用和意义,我们应该认识到基础设施所具有的重要地位和价值,抓住农业机械自动化发展的机遇,开展大型的工程和大的项目,对农村的基础设施进行完善,同时对“土地使用、农田建设、农村道路建设和农业开发”等等进行规划和设计,从而在很大程度上完善我国农业机械自动化应用的基础设施,改善我国农业生产经营的条件。另外,为了确保我国农业机械自动化能够大范围的推广使用,政府相关部门应该建立农机维修站,聘用专业化的技术人员,并定期对这些技术人员进行培训和继续教育,这样一方面能够为农业机械自动化的推广提供技术指导,另一方面能够为农业机械自动化设备的维修提供保障,确保我国农业机械自动化的应用。

2.3提高农民素质

科学技术日新月异,农业机械自动化设备和技术也不断的更新,面对先进的和功能强大的农业机械自动化设备,需要操作人员具有较高的素质和水平,但是,我国农村地区的农民的文化程度普遍较低,因此,为了推动我国农业机械自动化设备的广泛使用,我们应该采取措施提高农民的素质,强化农村地区人才队伍的建设,通过培训、讲座等方式,增强农民操作技术的娴熟程度,例如,我们也可以利用现今的教育资源,定期开展教育活动,将农业机械自动化方面的专业人才和领军人物深入基层进行专业化的讲解和指导,实现在实践的过程当中培养人才,从而进一步推动农业机械自动化的实现。

3小结

伴随着改革开放程度的不断加深,我国的社会经济发展面临着新的形势,农业机械自动化已经成为农业发展的重要推动力,因此,我们应该加强对农业机械自动化的重视,清楚和了解现阶段我国农业机械自动化过程当中存在的问题,采取措施推动我国农业机械自动化技术的更新、基础设施的完善和操作人员素质的增强,从而推动我国农业机械自动化的推广和使用,促进我国农业的健康可持续发展,实现我国农业的现代化建设。

作者:姜明伟 单位:安徽省马鞍山市和县农机监理站

参考文献

[1]于兴龙任波;浅谈推进县域农业机械自动化应用的途径[J]更多还原;《电子技术与软件工程》;2014年07期

[2]赵红烟承梅严纪兰;我国机械自动化技术的应用与发展前景展望[J];《安阳师范学院学报》;2014年10期

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关键词 秸秆;禁烧现状;综合利用;对策;河南商水

中图分类号 X712 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)09-0256-01

商水县位于豫东平原,是一个典型的平原农业大县,全县共有20个乡镇、1个国营农场、3个街道办事处、1个产业集聚区。总人口123万人,其中农业人口106万人;全县耕地面积9.27万hm2,常年种植小麦8.00万hm2以上、玉米7.33万hm2以上、小杂粮1.33万hm2以上,全年粮食总产量稳定在125万t以上。2014年,在大旱之年,全县粮食总产突破历史最高记录,达136.8万t。商水县是全国商品粮生产基地县、全国粮食生产先进县,粮食总产位居全省第7位,全省高标准粮田建设示范县。商水县在保证国家粮食生产方面做出了突出贡献,但由于产粮多,相应作物秸秆产生量也多,每年产生各类农作物秸秆逾180万t,其中小麦秸秆约80万t,玉米秸秆约80万t,大豆等其他作物秸秆约20万t。现对秸秆综合利用进行探讨。

1 秸秆禁烧现状

商水县禁烧秸秆的压力十分繁重。县委、县政府每年在秸秆禁烧季,投入大量人力、物力、财力,提前1个月开展全民动员,从县到乡镇、到村、到组处于一级战备状态,全县各级党员、干部昼夜坚守工作第一线,全身心投入秸秆禁烧工作。县财政每年拨付1 000余万元,采取以奖代补的办法,奖励乡镇用于秸秆禁烧工作,县政府按照每200 hm2设置1个集中堆放点,每个堆放点每季补助2 000元,用于租赁场地、秸秆清运、集中看管等费用。同时,县政府每年拨付200万元,对购置大型秸秆粉碎机或打捆机械、大型深耕机械进行二次补贴,鼓励农民开展秸秆返田。但由于商水县有“五湖十八坡”之称,虽然在打造高标准粮田方面优势明显,全县已建成连片成方高标准粮田3.33万hm2,但由于商水县坡大、坡多,家庭联户承包责任制造成地块零碎化,不利于大型粉碎、深耕机械进入,深耕机械少(全县大型深耕机械不足5台套),深耕成本高(旋耕450~600元/hm2,深耕1 050~1 200元/hm2),全县秸秆还田面积不足50%,饲养用料、工业加工、循环农业秸秆利用率不足10%,剩余的40%全部被焚烧。虽然各级党委政府采取了严惩重罚措施,2015年处理乡镇党委书记、乡镇长22人,治安拘留纵火者139人,但仍然没有有效控制住焚烧秸秆现象,全县秋季禁烧秸秆期间,着火点达97处,位居全省第一,2次被省政府约谈,扣除县财政奖补资金3 000余万元,教训十分沉痛和深刻。

2 采取的积极措施

商水县委、县政府痛定思痛,有决心有信心抓好秸秆禁烧工作。站在政治的高度,全局的高度,抓紧抓好,抓出成效,彻底扭转禁烧秸秆的被动局面。

在做好政策、法律法规宣传发动,严惩重奖,层层落实责任,集中堆放看管,严防死守等基本方法外,2016年要从2个工作层面上有所突破。一是加大大型深耕机械的补贴力度。按照农业部要求,全国耕地尤其是粮食主产区耕地,每2~3年要深耕深松1遍(商水县由于旋耕面积过大,耕层过浅,保温、保湿能力差,在2015年11月冷空气影响下,全县冬小麦受灾面积达80%以上)。商水县要实现这一目标,每年深耕1/3的耕地(约3.33万hm2),需大型深耕机械60台套(46.67 hm2/台・d),需投入资金逾2 000万元(购置补贴后);深耕费用逾4 000万元(1.2万元/hm2)。商水县是国家级贫困县,财政资金十分紧张,但为了实现既定目标,计划拨付1 000万元,对大型深耕机械进行二次补贴和对深耕地块进行补贴,鼓励农民走秸秆粉碎还田的路子,同时希望上级常委政府,对缺口的资金予以弥补,帮助渡过禁烧秸秆难关。二是从耕地地力保护补贴上做文章。耕地地力保护补贴的基本用义就在于保护耕地耕层的基本有效成分,提高土壤有机质和土壤养分含量,保持耕地可持续发展。焚烧秸秆不仅污染大气环境,同时也破坏了耕地地力,与中央发放补贴资金的宗旨相悖。安徽、四川等省,已把秸秆禁烧与耕地地力保护补贴资金相挂钩。2015年在秋季秸秆禁烧期间,商水县个别乡镇在政策宣传时,把禁烧秸秆与耕地地力保护补贴资金发放放在同等重要的位置宣传,起到了一定的震撼作用,焚烧秸秆现象明显下降,效果十分明显。

3 秸秆综合利用对策

发达国家通过科技进步与创新,为农作物秸秆的综合开发利用找到了多种用途,除传统的将秸秆粉碎还田作有机肥料外,还走出了秸秆饲料、秸秆汽化、秸秆发电、秸秆乙醇、秸秆建材等新路子[1-3],大大提高了秸秆的利用值和利用率,值得借鉴。

在我国,也有学者对于秸秆利用进行研究,结果表明如果将秸秆在农村就地变为国家急需的工业原料,实现产业化,可以吸纳农村劳动力,给农民带来可观的收入;如果创建以秸秆为原料的新型生态工业,实行种植业、养殖业、农副产品加工业、秸秆生态工业相结合的高级阶段生态农业的生产模式,则农用生物柴油燃料、寡糖植保素生物农药、秸秆有机肥、秸秆生物饲料等都是秸秆转化的产物,有望形成比传统“石油农业”劳动生产率更高、可持续发展的新型农业,这种前景十分诱人[4-5]。

实践中,也有不少地区创造性地采用了许多有益的办法。如利用秸秆造纸;或者利用秸秆生产无甲醛系列秸板,广泛用作高档家具、高档包装、高档建筑材料以及高档音箱等基材,既能增加农民收入,还能出口增加外汇收入,使秸秆资源转化为经济优势;鼓励农民扩大养殖规模,使秸秆成为牛羊的粗饲料;此外,一些地方已经利用秸秆汽化原理和技术,在农村推行秸秆沼气工程,意义十分重大[3-5]。

总之,秸秆问题必须通过市场化的途径加以解决,即要以市场化的理念来认识秸秆的资源价值,看待其发展前景,要以企业化的制度来推进秸秆的综合利用,拓宽其开发利用的途径。

4 参考文献

[1] 石磊,赵由才,柴晓利.我国农作物秸秆的综合利用技术进展 [J].中国沼气,2005(2):11-14.

[2] 李伟,蔺树生.作物秸秆综合利用的创新技术 [J].农业工程学报,2000(1):14-17.

[3] 黄忠乾,龙章富.农作物秸秆资源的综合利用[J].资源开发与市场,1999(1):32-34.

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关键词:新时期;土地整理;生态环境;影响;优化

中图分类号: X321;F301 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2016.22.027

1基于新时期土地整理的效益

1.1社会效益

基于新时期的土地整理,其社会效益主要体现在保护现有土地结构以及生态环境的基础上,土地整理能够将交通运输的能力不断提升。而通过对原有的配套设施加以完善,能有效的提高农业生产以及区域土地的效率,从而提升整个土地整理的社会效益。目前,由于国内广阔性地域的影响,开展土地整理工作项目,具有多样化的目标。例如在某一地区,土地整理的目标主要是为了将土层的厚度提高。而在另外一些地区,其土地整理的目标主要是为了将灌排水的能力提高。

1.2经济效益

基于新时期的土地整理,通过对其经济效益进行分析,可以看出,开展土地整理工作的目标主要是在扩大耕地面积以及平整现有的耕地。因此其经济效益主要是提高农民耕地收入,增加其人均耕地面积以及增加可耕地面积等为主要的参考依据。

1.3发展前景

从系统角度对土地整理加以分析,可以看出,经过土地整理之后,国内的生态环境不仅获得了有效的改善,同时还有效的增加了当地的耕地面积,从而为国内各个地区发展农业生产提供的空间也更加的广阔。而目前在土地整理的过程中,由于设置的整理目标过于单一,即土地整理主要是以耕地面积的增加为主,这就导致在保护生态环境,以及优化生产结构的过程中,还存在一些问题亟待解决。因此基于新时期的土地整理,在开展工作的过程中,就需要对土地整理进行针对性的改革,这样才能确保土地整理发挥出更好的作用。

2 基于新时期土地整理对生态环境的影响

2.1客观性影响

在利用耕地资源的过程中,土地整理是优化和重组其利用方式的重要过程,且具有非常明显的社会效益、生态效益以及经济效益等。而目前在整理土地的过程中,由于整理工作会改变地表的生态系统,从而对生态环境的稳定性产生直接的影响。因此基于生态学的角度,可以看出,生态环境原有的稳定性,会在一定程度上受到土地整理工作的影响,同时对于整理区域中的生物、植被、土壤以及水环境等,都会间接的或者直接的产生一些影响。因此在对土地整理与生态环境的影响进行分析的前提条件下,才能将土地整理工作进行更好的实施和开展,这样才能对其所产生的各种影响有更加充分的认识,并达到对土地整理对生态环境影响的标准体系以及评价指标等的有效构建和完善。

2.2影响水环境

在整理土地的过程中,通过该工作中的各项工程举措,能对区域中的水环境以及水文结构进行有效的改善。分配水资源的格局以及水环境质量的改变,其主要的目标就是提升农业生产的效率以及优化农业的生态环境。

2.3影响土地结构

在土地整理的过程中,其对生态过程以及土壤的影响,主要体现在通过对土地的有效整理,能够促使土壤的结构获得优化,并改善土壤的原有质地,使得土壤肥力能够得到提升,从而为农业生产以及种植作物等提供更好的生存以及发展条件,这样就能确保有效的提高农业生产与种植的效率。因此必须对土地整理的前期工作加大分析,并在深入调研的前提条件下,采取针对性的整理策略。

3 基于新时期土地整理对生态环境的影响优化

3.1落实影响评估

在土地资源及其使用方式中,土地整理主要的作用就是进行优化和再组织,其是一个动态的过程。而在对土地进行整理的过程中,在地表生态环境中,其原有的结构就会获得改变,因此会直接影响到地表的整个生态环境。而这些影响一般体现在土壤结构的改变、植被受到破坏以及水资源方面的影响等。因此,各个地区在开展整理土地的工作之前,需要对土地整理对生态环境的影响做出有效的评估,并在此前提条件下,通过合理的措施有效的降低土地整理所造成的不利影响。

3.2全面评价工作效益

基于新时期土地整理对生态环境的影响以及优化的过程中,为了对其综合效益做出全面的评价,就需要从三个方面入手,即评价经济效益、评价生态效益、评价社会效益。土地整理这项工作,本身存在较强的系统性以及复杂性,因而在评价其影响的过程中,还需要将定量评价以及定性评价这两种方式综合应用起来,这样才能确保科学的计算和处理土地整理过程中所涉及到的各项指标。另外在评价其影响的过程中,还需要做好实地调查,并获取真实的土地整理的相关数据,从而有效的提升土地整理的作用和效果。

3.3提升整理制度化

在进行土地整理的过程中,由于其本身具有一定的复杂性,且涉及到非常广泛的物力、人力以及相关内容等。因而在土地整理的相关工作开展之前,需要制定出相关的实践工作计划,并在原有工作模式的前提下,深刻认识国内土地整理工作开展的目的和意义,并通过制定和落实各项科学整理土地的举措,来保证土地整理效益的准确性以及客观性,这样就能促使土地整理对生态环境影响中,得到良好的优化和保证。

4结语

为了更好的满足社会发展以及经济发展的各项需求,增强土地整理工作的有效性,就必须在不断创新和优化土地整理的理念、方法以及工作思路的前提下,对土地的原有结构、利用性质、整理效益以及生态环境的状况等做好相关的评价,从而保证土地整理工作实现有效性。

参考文献

[1] 廖洋.新时期土地整理对生态环境的影响与优化策略[J].财经界(学术版),2014(10):277.

[2] 高抗,于白云,胡美红.土地整理对生态环境的负面影响分析[J].法制与社会,2012(35):167-168.

篇10

与农业水利有关的学科包括农业水利工程本科专业和农业水土工程硕士、博士专业。农业水利工程专业隶属于水利类学科,由原来的农田水利工程专业经学科调整而发展起来,主要培养具备农业水利工程学科的基本理论和基本知识,能在农业水利、水电、水保等部门从事水利工程勘测、规划、设计、施工、管理和试验研究以及教学、科研等方面工作的工程技术人才。以灌溉排水、农田水利及水工建筑物等为基础,研究利用灌溉排水工程措施调节农田水分状况和改变区域水情分布,消除水旱灾害,科学利用水资源,为发展农业生产和改善生态环境服务。农业水土工程学科是农业工程学科的分支[3],介于工程、农业生物和资源与环境学科之间的边缘学科,强调水———土———作物之关系,把土壤、植物、大气作为一个整体,研究地表物质迁移与能量转化规律及其工程调控措施与技术装备,最有效地利用水土资源,以土壤———作物———水关系为中心的农田水分循环规律与有效的调控措施,达到持续性土地利用的目的。

目前,开设农业水利工程(农业水土工程)专业和从事农业水利研究与教育的高校主要有武汉大学、四川大学、河海大学、浙江大学、中国农业大学、华北水利水电学院、太原理工大学、西北农林科技大学、沈阳农业大学、云南农业大学、内蒙古农业大学、扬州大学、新疆农业大学、东北农业大学、黑龙江大学、甘肃农业大学、河北农业大学、山东农业大学、华南农业大学、宁夏大学、石河子大学等。广西高校尚未开设农业水利工程专业和农业水土工程专业。随着社会经济进步和科学技术发展以及水危机的日益加剧,中国农业水利的相关学科已经由过去的以农业生产服务为中心内容,扩展到了水利现代化、生态环境建设与保护等诸多领域。由于水资源总量有限,城市和工业用水日益增加,农业水利研究在解决国民经济可持续发展所面临的水危机中将会发挥着越来越重要的作用,具有广阔的发展前景。

2广西农业水利研究与教育面临的现实问题

广西多年平均水资源总量为1880亿立方米,占全国水资源总量的7.12%,居全国第5位。虽然年降雨量比较丰富,但由于降雨时空分布极不均匀,全年70%~80%降雨集中在4~9月份。加上水利基础设施薄弱,农业水管理水平不高,灌溉用水浪费严重,农业的季节性、区域性和工程性缺水问题十分突出。广西耕地总面积为261.42万公顷,占广西土地总面积的11.04%。其中水田为154.03万公顷(保水田为108.47万公顷),占58.9%;旱地107.39万公顷(水浇地5.76万公顷),占41.1%。广西是一个农业大省,总人口4857万人,其中农村人口3446万人,占总人口的70.9%。农村农业人口比重大“,三农”问题一直是广西国民经济和社会各项工作的重中之重。水利是农业的命脉,加强农田水利基本建设,解决农田水利灌溉的问题,促进水资源高效利用,是促进农业增收的重要前提。经过几十年的努力,广西已建成蓄水工程、引水工程、喷灌工程、江海堤围工程、水土保持、水力发电工程等门类比较齐全的各类型水利设施29万多处,其中大中小型水库4439座,引水工程136499处,初步具备了有一定规模的防洪、灌溉、水土流失的治理,山区人畜用水等水资源综合利用的工程体系。

但是,广西多数大中型水利工程建于20世纪60~70年代,已运行30~40年,工程老化失修,效益衰减,尚未摆脱粗放型的管理模式,没有充分发挥工程效益,迫切需要依靠科技创新和高新技术加以改造升级。另外,农田基本建设投入相对不足,加上渠系水管理技术落后,一些灌溉渠道分布在溶洞、裂隙等发育的岩溶地区,渠系渗漏严重,造成渠系水的渗漏损失,使得渠系水利用系数偏低,部分区域的农业灌溉用水得不到充分的保障。目前,广西水利人才队伍整体层次构成严重偏低,其中高级人才仅约占人才总量的1/17左右,比重太小。广西农业水利科技水平仍比较落后,农业水利高级人才匮乏,农业水利科技投入不足,技术创新能力低,水利科技成果转化率较低[4],难以在水土资源利用、水资源高效利用、生态保护等农业水利重要领域提供强大的技术支持。加强农业水利研究与教育,可为水利建设和水利事业的发展提供智力支持。

3广西农业水利研究与教育的意义

国家十分重视农业水利和灌溉农业的发展,加强农业水利建设,可为社会主义新农村建设提供保证。“水利是农业的命脉”,“水利也是国民经济的基础”,农业水利的成功在很大程度上成为解决“三农”问题和实现粮食安全的保证条件[5]。农业是广西用水大户,占广西水资源总利用量的70%左右,而且广西农业灌溉用水浪费仍然非常严重,与发达省区相比,仍有较大的差距。广西目前农田灌溉用水量为全国的2.4倍。全国农业灌溉水的利用系数平均为0.51,广西为0.47,而发达国家为0.7~0.8。广西节水型社会建设以及水资源的高效利用任重道远,必须依靠科技进步,通过科学技术手段才能提高水资源利用率,使农田水利基本工程发挥应有的效益。广西耕地主要分布在喀斯特发达、溶洞较大的岩溶区,该区地表土质疏松,土层比较浅薄,土质保水性能差,地表水径流损失大,地下水开发利用难度大,加上水利基础设施落后,季节性干旱缺水现象十分严重。因此,加强农业水利工程专业建设和人才培养,对于广西经济、社会的可持续发展具有重要意义。

4广西水利发展对农业水利研究和教育的需求

随着广西社会经济的快速发展,水土资源和农业水环境负荷日趋加重,人口———水土资源———生态环境形势日趋紧张。广西水土资源供需矛盾突出,水资源利用效率低下,洪涝灾害依然严重,农业水利问题已经成为广西迫切需要解决的战略性问题和重大瓶颈问题。要应对农业水利领域的重大挑战,广西必须依靠科技进步来实现水土资源的合理开发、高效利用、全面节约和有效保护,充分发挥农业水利研究和教育在农业水利发展中第一生产力的巨大作用。4.1水利人才队伍整体实力亟须提高广西水利人才总数为21271人,水利科技人才总数为13283人,其中高级科技人才736人,占科技人才总数的5.54%;中级科技人才3012人,占22.68%;初级科技人才9535人,占71.78%,比重很大。水利人才队伍存在以下方面不足。

4.1.1人才队伍文化层次偏低在人才队伍中,具有硕士学位研究生文化的仅占0.09%,本科生以上文化仅占人才总量的8.38%,高中及初中以下文化的人才数量合计占43.44%。科技人才文化层次低,科技人才中本科文化占9.65%,高学历人才不足,形成不了强有力的科技人才队伍,提高水利从业人员的文化水平迫在眉睫。

4.1.2人才队伍的年龄结构不合理人才队伍中高级人才趋于老龄化,中青年高级人才比重不足。人才总量中40岁以下的高级人才仅占高级人才总量的12.77%。科技人才中高级人才的老龄化更为突出,在具有高级专业技术职称的科技人才中,40岁以下的仅占6.26%,51岁以上的占76.68%,科技人才“老龄化”现象突出,没有形成合理的人才队伍,缺乏应有的活力。

4.2水利科研能力需要进一步提高1980年至今,广西水利系统共获得国家及自治区级科技进步奖300多项,这些成果有效地解决了广西水利水电工程建设中存在的技术问题,但与全国先进的省区相比,仍有较大的差距和诸多不足,主要体现在以下方面:(1)尚未开设农业水利类本科专业及硕士点,对农业水利科技人才的培养力度不够;(2)科技管理体制和机制不够活,科技运行机制和人才管理体制不尽完善;(3)科研实力不够强,中青年科技骨干不足,高层次专业技术人才缺乏;(4)科技整体水平不够高,高新技术的应用水平还比较低。要解决广西水利发展中存在的问题,迫切需要加大水利科技投入,重点进行水利人才培养和教育。水利科技人才的脱颖而出是水利科技发展的关键,水利科技的健康发展才能促进广西水利的可持续发展。