農業工程發展前景范文
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篇1
關鍵詞:設施農業;專業英語;教學改革
中圖分類號S16;S12文獻標識碼A文章編號1007-5739(2016)10-0333-01
設施農業工程專業英語是設施農業科學與工程專業的重要組成部分,在提高學生的專業知識和能力、國內外交流溝通等方面具有重要作用。該課程以《設施園藝學》《無土栽培學》及《植物生理學》等相關課程知識積累為背景,以專業詞匯和專業文獻資料為主要內容,實現知識的國際化和現代化[1]。隨著國際間園藝領域的廣泛交流與合作,專業英語的作用越來越大。而且,國際學術會議的交流、科技文獻資料大多將英語作為其載體。交流方式也從以閱讀、翻譯英文專業文獻為主變為讀、譯、寫、聽、說并重。因此,當前對既具有園藝專業知識又熟練掌握英語的專業人才需求量非常大。
1設施農業工程專業英語教學中存在的問題
雖然我國高校相繼開展了設施農業工程專業英語課程,該課程專業英語教學取得了一定的成績,但是在教學過程中也存在一些問題:一是設施農業工程專業英語教材缺乏[2-3]。現有教材主要選自歐美大學園藝專業的一些教材、博士論文、書籍雜志以及網站等,僅涵蓋了設施園藝的部分內容,目前尚無比較系統完整介紹設施農業工程課程的專業書籍。而且教學資料多是原文的片段摘錄,再加上詞義、語法注解,不利于提高學生的聽、說、讀等綜合能力,學生學習后依然不能直接用英語與人交流。二是設施農業工程專業英語在教學過程中采用的方式多為“閱讀―翻譯”式,忽視了專業英語實踐性強的特點,學生的交流能力和表達能力受到了非常大的限制。三是高校缺乏專業英語教師[4]。專業英語教師要求教師既具有較高的英語能力又具有專業知識。公共英語課的老師,缺乏專業知識;專業課老師,英語能力不高。四是學生信心不足、知識儲備不夠、英語水平及學習積極性不高,缺乏有利的教學環境和條件。隨著社會對人才需求的提高,當前的教學方式越來越不利于現代化農業人才的培養。因此,在教學方法、教學手段、教學計劃、教學目的、教學內容等諸多方面與人才培養目標不適應。
2改革措施
2.1豐富的課堂內容
與國內部分院校進行交流溝通和學習觀摩,提高課堂講授的趣味性;同時積累與本課程相關的圖片,搜集英文原聲視頻,利用課堂時間集中講解;引導學生利用課余時間閱讀英文文獻和會議論文等,并引入大量專業案例為學習的切入點,與學生探討,調動學生對英語的學習興趣和參與熱情,引導啟發學生思考,抒發己見。同時,我們正在完善一種學習方式,即將安徽農業大學設施園藝專業的國際交流生引入到本科生課堂,就專業知識和問題進行討論,建立良好的學習交流的實踐平臺。
2.2多元的教學模式
首先,充分利用學校校園網絡,引導學生通過自主學習中心或電子閱覽室隨時獲得大量英語學習資源[5]。此外,除卻傳統的教學方式,我們嘗試引入“微課”教學,即翻轉課堂[6]。要求學生在課后看指定教學視頻以代替教師的課堂講解,然后在課堂上,把精力集中在完成練習以及與教師和同學的互動交流上;在設計課堂交流時,以實用為目的進行教學改革,通過聽、讀、說、寫、譯等方式,基于問題或任務的方法提高學生的探索式學習能力。比如,安排學生做延伸練習,通過英文多媒體介紹設施中的主要栽培模式、采暖方式或降溫方式等。
2.3靈活的教學方法
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關鍵詞:農業機械;新技術;計算機視覺
在農業中大力發展機械新技術具有十分重要的意義。首先,通過實施農業機械化建設,采取更多的機械新技術,可以促進農業生產力的提升,提高農業生產效率;其次,通過農業機械新技術,可以最大程度的解放農村勞動力。
1農業機械新技術的發展與應用
1.1計算機視覺技術
因為在當前的經濟社會,農業經濟效益高低在很大程度上取決于農產品質量好壞,優質等級的農產品價格會更高。但是如果以人工方式對農產品進行分類,不但費時費力,而且效率很低。而通過計算機視覺技術則可以很好的解決這一問題。其主要是依靠圖像處理、視覺模擬等先進技術作為技術依據來對農產品品質進行分級檢驗。現如今,計算機視覺技術還在農業機械收割、播種等領域有所涉及,但目前還無法有效處理快速獲取動態圖形信息,為收割、播種這一領域的應用帶來了一定的難題,還需要相關人員繼續進行研發[1]。
1.2人工智能技術
人工智能是當前社會上討論的熱點話題,是最前沿的高科技之一。將人工智能技術應用在傳統的農業中是時展的需求,也是未來的主要發展趨勢。美國等發達國家已經初步將人工智能技術應用在實際的農業生產中。如美國農業已經開始使用激光拖拉機,實現了人工智能操控拖拉機的方向、所在位置和工作動態,極大的解放了勞動生產力,提高了生產效率和操作精準度,也使得農業生產更加舒適省力,尤其適宜大規模的農業生產。
1.3自動控制技術
在農業生產中,自動控制技術的應用較為廣泛,但是還有很大的應用與提升空間,尤其是在一些特殊生產領域,依然還屬于機械新技術。例如,在蔬菜大棚的農業生產中,通過自動控制技術就可以自動對大棚內部的溫度與濕度進行合理的實時調節,不但使調節后的溫度濕度更加科學精準,更適宜蔬菜的生長,也大大減少了人力勞動工作量。
1.4聯合耕作機械技術
所謂聯合耕作,就是指兩個或兩個以上的機械一起使用進行農業耕作。通過聯合耕作,可以縮短農業生產時間,提高農業耕作效率。通過采取聯合耕作機械技術,可以一邊耕地一邊播種,也可以一邊采收農作物一邊打碎秸稈。這樣的耕作要比傳統耕作更加高效省時,在農業生產中發揮了非常重要的作用。
1.5液壓機械技術
采取液壓機械技術,不但能夠節省大量的能源,減少對自然環境的污染與破壞,還能夠保證農業生產的穩定性,不會因為其他因素影響其工作效果。這是因為與其他的農業機械相比,液壓機械采取靜液壓轉動技術,根據實際需要調節轉速,不但對機械本身的使用壽命有很大益處,也提高了農業機械生產的穩定性。另外,采取液壓機械技術,最顯著的優勢除了節能環保以外,還在于其不會發生任何泄漏,所以不會對土壤造成污染,這也農業機械化生產中很關鍵的一點。
2農業機械新技術的發展前景及對策
農業實現機械化生產是必然的發展趨勢,因此農業機械新技術的發展前景十分廣闊。在此形勢下,需要進一步采取有力措施,促進農業機械新技術實踐運用水平的提升[2]。
2.1政府及有關部門應大力扶持農業機械新技術
農業現代化的進程為縮短城鄉差距做出了很大貢獻,但受生產力水平的限制,農村經濟依然比較落后。在此情況下,政府應當大力扶持新型高效農業機械技術的研發和應用,并提供相應的優惠政策和補貼政策,為農民負擔一部分的購置機械費用,促進農業機械新技術快速轉化為生產力,提高農業生產效益,增加農民經濟收入。
2.2大力推廣農業機械新技術
我國是地大物博的農業大國,各個地區都有農業生產,但是農業機械新技術在研發應用時往往只是先在一部分發達地區實施。而在偏遠地區,人依然是最主要的勞動力,新的農業機械無法普及到這些地區,極大的限制了我國農業經濟的發展。為此,新時期下還需要大力推廣農業機械新技術,使更多的地區實現高科技的現代化機械生產。
2.3注重機械化生產的節能性
在農業生產中,機械化生產與人工生產之間存在的區別之一就是人工生產時會更加注重對資源的利用,而機械化生產有時則會造成生產原材料的浪費。例如在玉米的采收中,人工采收基本可以實現顆粒歸倉。但是機械收割則有可能無法將倒在地面的玉米采收起來。這與農業機械化建設的初衷是背道而馳的,因此在使用農業機械新技術時,應該要注意節約資源,避免浪費,實現工作效率和生產效益的雙贏[3]。
3結束語
綜上所述,在當前我國的農業發展過程中,農業機械化新技術具有很大的發展前景與發展潛力,并且在很多領域都還有很多的可發展空間。這就需要技術人員不斷的積極研發更多更高效的農業機械技術,同時還需要國家給予一定的支持,做好農業機械新技術的推廣工作,從而最大程度的將人工勞動力解放出來,促進農業現代化的發展。
參考文獻:
[1]王麗芬.農業機械新技術的應用與發展[J].南方農機,2016(11):22+28.
[2]李錦圖.農業機械新技術應用探索[J].農業工程,2016(6):13-14.
篇3
關鍵詞:生物能源 生物柴油 可再生能源
一、引言
柴油是國家戰略物質,廣泛用于工程機械、鍋爐、工業窯爐、船舶、軍艦、農用機械、交通、動力等設備的柴油機燃料,國家每年要花大量的資金進口柴油和原油以滿足日益增長的需求。生物柴油是一種可再生能源,以植物果實、種子或動物脂肪油、廢氣食用油等為原料,且具有易于生物降解、燃燒后污染物排放低、溫室氣體排放低等特點,因此生產、使用生物柴油對減少石油供給,實現可持續發展具有積極作用[1][2]。
二、能源背景
隨著全球經濟一體化的不斷發展,石油作為戰略資源已成為世界各國能源經濟的最主要內容。我國石油供給不足,在很大程度上影響到我國經濟和社會發展。隨著我國能源危機警鐘的敲響,以能源集約化利用為前提,充分開發利用生物能、太陽能等清潔能源,越來越成為一種共識。據專家預測:新能源與可再生能源將成為全世界和企業發展的新領域[3]。
中國作為一個發展中的國家,面臨著經濟增長和環境增長保護的雙重任務,為了保護環境并實現經濟的持續增長,改變能源發展和消費方式,開發利用可再生能源是必要的選擇,因此,可再生能源具有廣闊的潛力和發展前景。2006年11月12日由中國工程院主辦的“二00六中國生物質能源發展戰略論壇”已確定我國生物能源的發展方針:中國生物能源將以非糧作物為主,國家將采取各種優惠的財稅政策,推進中國生物質能源的快速發展[3]。
三、生物柴油應用現狀
上個世紀90年代至今,生物柴油的研究發展非常迅速,美國、歐洲各國等都在積極發展這項產業。美國是世界上最大的石油消耗國,也是最早研究生物柴油的國家。美國在1998年就制訂了相應的生物柴油標準,嚴格規范生物柴油的使用和生產,2002年美國材料試驗學會ASTM通過了生物柴油標準。生物柴油使用最多的是歐洲,份額已占成品油市場的5%以上,2006年中期,歐盟生物柴油產量超過400萬噸[4][5]。
我國發展生物柴油的課題首先由閔恩澤院士明確提出;1985年,中國農業工程研究設計院的施德路先生進行了生物柴油的實驗探索。目前我國已經相繼建成了一批具有一定規模的生物柴油生產廠。但與國外相比,我國在生物柴油方面還有相當大的差距[4][6]。
四、生物柴油發展的必要性
(一)有利于解決我國的能源危機
能源危機是人類本世紀中葉即將面臨的巨大挑戰。石油是應用最為廣泛的能源。國際上最新估算,地球上石油穩定供給不會超過20年,枯竭期僅為50年。中國是石油資源相對貧乏的國家,人均儲量僅為世界的12%。隨著國民經濟的高速增長,我國的石油資源日趨緊缺,自1993年我國成為石油凈進口國以來,原油進口數量逐年增加,2004年我國進口原油1.2億噸,比上年增長34.85%,占國家石油總供給量40%以上。預估到2020年,進口石油將占總石油消耗量(4億噸)的63-70%,而國內生產能力僅為1.6億噸~2.0億噸,我國原油資源不足,加上國際油價一路飆升的問題嚴重制約我國的石化工業的發展,為此,我國積極采取措施,加大替代能源基礎研究的技術開發的投入,實現能源多元化戰略,減少對石油資源的過分依賴。近年來,生物燃料被認為是很有潛力的替代能源,其中生物柴油在技術先進性,技術成熟度,經濟性,配套設施建設等方面具有極強的競爭力,是一種很有發展潛力的新能源,因此,對該項目的建設是十分必要的[7]。
(二)有利于緩解我國環境危機
石油在人類社會現代化發展中發揮巨大作用的同時,也帶來了嚴重的生態環境污染問題。我國目前的溫室氣體排放量已經是世界第二,生物柴油可通過植物生長循環減少CO2等溫室排放,而增加生物柴油等替代燃料的比重,對緩解我國溫室氣體排放限制的壓力有重要作用[8]。因此出于國家經濟利益、戰略安全和可持續發展的迫切需要,新型、清潔能源的開發與利用,一直是我國政府極為關注的重大戰略問題。
生物柴油有優良的環保特性,它含硫量低,可使二氧化硫和硫化物的排放減少約30%;且其中不含對環境造成污染的芳香烴;跟石化柴油相比,生物柴油具有環境友好特點,其柴油車尾氣中顆粒物為20%,有毒有機物排放量僅為10%,CO2和CO排放量僅為10%;其廢氣排放指標可滿足歐洲Ⅱ號和Ⅲ號排放標準。
另外,生物柴油可以由廢餐飲油等原料制成,這對于保障人民的身體健康以及緩解我國的能源危機和環境危機都具有重要的意義,對建設資源節約型、環境友好型社會起到積極的促進作用。
五、結論
目前我國生物柴油的開發利用還處于初期階段,要從總體上降低生物柴油成本,使其在中國能源結構轉變中發揮更大的作用,就必須向基地化和規模化方向發展,實行集約經營,形成產業化,這樣我國生物柴油企業必將取得長足的進步。
參考文獻
[1]孫平,江清陽,袁銀南。生物柴油對能源和環境影響分析[J].農業工程學報,2003,19(1):187-191.
[2]胡志遠,譚丕強,樓狄明,董堯清.不同原料制備生物柴油生命周期能耗和排放評價.農業工程學報。2006,22(11):141-146
[3]宋東輝,侯李君,施定基.生物柴油原料資源高油脂微藻的開發利用.生物工程學報.2008.24(3):341-348
[4]張世磊.生物柴油生產工藝及應用現狀.黃石理工學院院報.2009,25(3):35-37
[5]林晶,林金清.生物柴油及其催化合成技術研究進展.化工工程與裝備.2009,1:102-107
[6]吳謀成.生物柴油[M].北京:化學工業出版社,2008
篇4
近兩年來,我國科技界在研究推進新的農業科技革命中,對國外這一技術體系的發展趨勢,引起了廣泛的關注。新聞媒體陸續有了一些報導,有的單位已開展了有關研究和試驗示范工程準備工作,國內外的學術交流與合作聯系開始活躍,國外有關產業界開始向我國推薦其技術產品,密切關注中國走向21世紀實現農業現代化、信息化中這一巨大的潛在技術市場。可以預言:“精細農業”技術體系的試驗示范及其相關技術產品的開發研究,將在世紀之交成為推進我國新的農業科技革命中的重要研究課題。信息技術革命為農業生產現代化發展提供了新機遇,在開拓新的前沿科技應用研究領域中,發達國家和一些發展中國家的起跑線拉近了距離,時間上的差距在縮小。在某些重要領域實現技術發展上的跨越,將是機遇性的挑戰。
主席1998.9在安徽考察工作時的講話中指出:“現在一些發達國家,已經把基因育種工程、電子信息互聯網絡、衛星地面定位系統等高新技術應用于農業。我們必需有緊迫感,盡快迎頭趕上”。“精細農業”技術體系是農學、農業工程、電子與信息科技,管理科學等多種學科知識的組裝集成,其應用研究發展必將帶動一批直接面向農業生產者服務的電子信息高新技術與工程裝備技術的研究與開發,對推動我國基于知識和信息的傳統農業現代化,具有深遠的戰略性意義。“精細農業”,即國際上已趨于共識的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”學術名詞的中譯。國內科技界及媒體報導中目前尚有各種不同的譯法和對其內涵的理解。如譯為“精準農業”、“精確農業”、“精細農業”等。實際上,目前國外關于PrecisionAgriculture的研究,主要是集中于利用3S空間信息技術和作物生產管理決策支持技術(DSS)為基礎的面向大田作物生產的精細農作技術,即基于信息和先進技術為基礎的現代農田“精耕細作”技術。因此,作者認為采用“精細農業”或“精細農作”譯名來表達當前實踐的這一技術思想的內涵可能更為確切。誠然,當今實踐的“精細農作”技術思想,應該擴展到設施園藝、集約養殖、產品加工及農業系統的精細經營管理方面,而形成為完整的“精細農業”技術體系。
“精細農業”技術是直接面向農業生產者服務的技術,這一技術體系的早期研究與實踐,在發達國家始于八十年代初期從事作物栽培、土壤肥力、作物病蟲草害管理的農學家在進行作物生長模擬模型、栽培管理、測土配方施肥與植保專家系統應用研究與實踐中進一步揭示的農田內小區作物產量和生長環境條件的明顯時空差異性,從而提出對作物栽培管理實施定位、按需變量投入,或稱“處方農作”而發展起來的;在農業工程領域,自七十年代中期微電子技術迅速實用化而推動的農業機械裝備的機電一體化、智能化監控技術,農田信息智能化采集與處理技術研究的發展,加上八十年代各發達國家對農業經營中必需兼顧農業生產力、資源、環境問題的廣泛關切和有效利用農業投入、節約成本、提高農業利潤、提高農產品市場競爭力和減少環境后果的迫切需求,為“精細農業”技術體系的形成準備了條件。海灣戰爭后GPS技術的民用化,使得它在許多國民經濟領域的應用研究獲得迅速發展,也推動了“精細農業”技術體系的廣泛實踐。使得近20年來,基于信息技術支持的作物科學、農藝學、土壤學、植保科學、資源環境科學和智能化農業裝備與田間信息采集技術、系統優化決策支持技術等,在GPS、GIS空間信息科技支持下組裝集成起來,形成和完善了一個新的精細農作技術體系和開展了試驗實踐。迄今支持“精細農業”示范應用的基本技術手段已逐步研究開發出來,在示范應用中預示了良好的發展前景。近五、六年來,已有數千計的研究成果,實驗報告見諸于國際學術會議或學術刊物;每年都舉辦專題“國際精細農業學術研討會”和有關裝備技術產品展示會;在萬維網上設置有多個專題網址,可以及時查詢到有關研究發展信息;美、英、澳、加等國一些著名大學設立了“精細農業”研究中心,開設了有關博士、碩士研究方向及培訓課程;日、韓等國近年來已加快開展研究工作,并得到了政府部門和相關企業的大力支持。國際上對這一技術體系的發展潛力及應用前景有了廣泛的共識,將成為世紀之交發展農業高新技術應用研究的重要課題。“精細農作”技術思想的核心,是獲取農田小區作物產量和影響作物生長的環境因素(如土壤結構、地形、植物營養、含水量、病蟲草害等)實際存在的空間和時間差異性信息,分析影響小區產量差異的原因,采取技術上可行、經濟上有效的調控措施,區別對待,按需實施定位調控的“處方農作”。正是信息技術革命為這一技術思想的實踐,提供了先進的技術手段。
千百年來的作物生產,都是以地區或田塊為基礎,在區域或田塊的尺度上,把耕地看作是具有作物均勻生長條件的對象進行管理,如利用統一的耕作、播種、灌溉、施肥、噴藥等農藝措施,滿足于獲得區域、農場或田塊的平均產量的認識水平,很少顧及對農田的盲目投入及過量施肥施藥造成的生產成本增加和環境污染后果。傳統的農業技術推廣模式,也是在區域尺度上進行品種選擇、土肥監測,通過地區試驗積累的適于當地的栽培管理措施向農戶推薦使用。實際上,即使在同一農田內,地表上、下影響作物生長條件和產量的明顯時空分布差異性,包括農田內作物病、蟲、草害總是先以斑塊形式在小區發生,再逐步按時空變化蔓延的特性,早已為人們所認識。幾世紀前,農民把土地劃分為小田塊來耕作經營,正是受到對作物生長環境和產量空間變異的感性知識的影響。我國農民幾千年來在小塊土地上經過勞動密集的投入和積累的豐富生產管理經驗而形成的“傳統精耕細作”技術,也可以在小塊農田內達到很好的經濟產量,只是沒有現代科學方法的定量研究和現代工程手段的支持來形成大規模的生產力。本世紀初期,科學家就研究報告過作物產量和田間土壤特性,如N、P、K、pH、SOM含量等在田間分布具有明顯的差異性。1929年,Illinois大學C.M.Linsley和F.C.Bauer發表文章勸告農戶應繪制自己田區內的土壤酸度分布圖和按小區需求使用石灰的建議。
之后,一直都有關于農田土壤和收獲量空間變異性研究的報導。八十年代以來,關于在農田中實施土壤肥力、植保和作物生產定位管理(SiteSpecificCropManagement)的技術研究受到廣泛的重視。世界著名廠商先后向市場提供了裝有空間定位和產量傳感器的現代谷物聯合收獲機,已可以在收獲過程中自動采集以12-15m2為單元的小區產量與對應地理坐標位置的數據,并進一步通過模糊聚類分析軟件自動生成農田內作物產量分布圖。多年的試驗實踐表明,田區內小區平均產量的最大差異可以超過100%。由于作物生產還受到氣候變異的影響,經連續多年對同一田區積累的數據表明,同一小區年際間的產量差異性也可能是十分明顯的。田區內產量上述明顯的時空分布差異性,顯示了農田資源利用存在的巨大潛力。現代農學技術與電子信息技術的發展,為定量獲取這些影響作物生長因素及最終收成的空間差異性信息,實施基于知識和現代科技的分布式調控,達到田區內資源潛力的均衡利用和獲取盡可能高的經濟產量成為可能。圖1是精細農作技術思想的示意圖。其實施過程可描述為:帶定位系統和產量傳感器的聯合收獲機每秒自動采集田間定位及對應小區平均產量數據通過計算機處理,生成作物產量分布圖根據田間地形、地貌、土壤肥力、墑情等參數的空間數據分布圖,作物生長發育模擬模型,投入、產出模擬模型,作物管理專家知識庫等建立作物管理輔助決策支持系統,并在決策者的參與下生成作物管理處方圖根據處方圖采用不同方法與手段或相應的處方農業機械按小區實施目標投入和精細農作管理。由圖1可以看出,這一技術思想是通過多次循環的實踐,來不斷改善農田資源環境,積累知識,逐步達到作物生產管理精細化的過程。由于大田作物生產受到眾多時空變化因素的影響,利用生產潛力的處方措施,還需要兼顧生產力、經濟性、環境后果的優化目標,因此,其技術思想并不是單純追求技術措施的“準確”。事實上,目前應用于獲取小區產量數據的空間尺度為12-15m2,獲取農田土壤信息的尺度大多還只可能精細到60m左右。在實際操作上,對獲取的空間信息還需要通過模糊聚類處理,生成技術上可行、經濟上合理的處方圖來指導處方農作,因而還談不到“精準”的操作。而且隨著技術的不斷進步,特別是農田土壤、作物苗情、病蟲草害信息實時快速采集技術的突破,農業處方操作也將愈益精細化。上述精細農作技術體系在許多發達國家的試驗和應用表明,可以顯著提高耕地的生產潛力,節約良種、化肥農藥和能源投入,獲得良好的經濟效益,受到農戶的歡迎。
“精細農作”是基于田間小區作物生長條件的空間差異性,為實現優化作物生產系統的目標而提出的。但工程支持技術的開發研究,對實現這一技術思想起著重要的作用。如:農田信息采集與處方農作的空間定位,需依靠全球衛星差分定位系統(DGPS);地理空間信息管理和數據處理,需要應用地理信息系統(GIS);未來大量地理空間數據的更新,需要遙感技術(RS)的支持;作物產量計量與小區產量圖的生成需要能按秒記錄收獲機累計產量和對應地理坐標位置的智能型收獲機械,以及計算機數據處理和產量圖自動生成軟件技術;田區空間變量信息的快速實時采集,需要研究基于新原理的傳感技術與信號處理技術;按小區實施自動處方農作、調控目標投入需要變量處方農業機械;制定科學的農作處方需要農學知識和計算機作物管理輔助決策支持系統的支持;作為一個能協調運作的智能化系統需要有高效的信息集成以及有關信息傳輸、標準化技術的研究等等。
迄今“精細農業”在發達國家也不過五、六年的應用試驗歷史,部分支持技術手段還不十分成熟,有待不斷研究完善,相關的應用基礎研究還比較薄弱。“精細農業”應用實踐可根據不同國家、不同地區的社會、經濟條件,圍繞提高生產、節本增效、保護環境的目標,采用不同的技術組裝方式,逐步提高作物生產管理的科學化與精細化水平。其中,獲取農田小區產量空間分布的差異性信息是實踐“精細農作”的基礎。有了小區產量分布圖,農戶既可以根據自己的經驗知識,分析小區產量差異的原因,選擇經濟適用的對策,在現實可行條件下采取適當措施實施調控;也可以根據技術經濟發展的條件,利用先進的科技手段或智能化變量處方農業機械實現生產過程的自動調控。
“精細農業”研究的革命性的意義是提出了一種經營現代農業的新技術思想并付諸于實踐,發展前景已在國際上具有廣泛的共識。1998.1美國副總統戈爾第一次提出要建立以1米分辯率的“數字地球”的概念,在地理信息學術界引起了廣泛的反響,它為認識世界科技進步對未來人類生存方式的影響提出了全新的觀念。“精細農業”的實踐將在下一世紀開發“數字地球”的實踐中占有十分重要的地位。我國農業仍處于傳統農業向現代農業轉化的歷史過程中,全面實踐這一新技術體系的路程還很遙遠。但啟動這一新技術的示范與實踐研究,將有利與推動實現我國農業生產知識化與信息化進程,改變傳統技術思想,追蹤科技進步,有利于推動基于信息和知識的農用先進支持技術產品制造業、服務業的發展。在“精細農業”技術體系的實踐中,也將可開發出一系列適用新技術產品。
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關鍵詞:精準農業;變量施肥;決策系統;變量控制
中圖分類號:F147.2 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20151232011
引言
施肥獲取高產是當代農民的一個共識,傳統施肥易造成局部平均,由于土壤肥力千差萬別,平均施肥易造成不足或過量,不但不能增加產量,反而會造成資源利用不合理、污染環境。長此以往,過量的化肥引起土壤有機質缺失、破壞生態環境及農產品品質下降等問題。西方發達國家針對以上問題,對農業現狀進行分析,將施肥方式改由定量投入轉為變量投入。從而活化了土壤,節約了資源,修復了環境,提高了品質。變量施肥自動控制技術是實現精準施肥的橋梁,是集農田信息采集、分析決策等技術和農業工程裝備技術的優化組合[1]。本文在前人的基礎上,概述變量施肥自動控制的概念、發展現狀及其技術理論體系,立足當下,展望未來。
1 變量施肥及自動控制技術
1.1 概念
所謂變量施肥,就是以不同的空間單元為基準,根據產量數據和其他多層數據(土壤特性、病蟲草害、氣候等信息)的疊加分析為依據,建立作物生長模型、作物專家系統,以高產、優產、環保為目的,因地適宜的為作物全面平衡施肥[2]。
1.2 自動控制技術體系
變量施肥自動控制有2種形式,實時控制施肥,根據監測土壤的實時傳感器信息,控制并調整肥料的投入數量,或根據實時監測的作物光譜信息分析調節施肥量;處方信息控制施肥,依據決策分析后的電子地圖提供處方信息,對大田中肥料的撒施量進行定位調控,這是目前國內外研究最廣的方式。處方信息控制施肥是依據GIS獲取的處方信息和GPS獲取的田間位置信息,由變量控制器搜集處理相關信息,分析后控制相應執行機構進行變量作業[3]。如圖1所示
2 國內外研究現狀
2.1 國外研究現狀
美國大型變量施肥的典型代表是John Deere公司的播種施肥車,拖拉機機頭安有AgGPS132接收機、尾翼安有無數個電控無級變速器,工作翼展達25m,駕駛室內有各種儀器,可以通過屏幕監控施肥處方圖及施肥機行走路線[4]。
日本研制出適用水稻的施肥系統。該系統小巧輕便,該機自帶GPS,駕駛室內有監視器,可以查詢作業處方圖,基于GIS信息,機具前進速度,通過監視器查詢儲存在地圖中相應的處方來控制排肥 [2]。
德國AMAZONE公司基于植物葉片反射原理,利用高光譜氮營養診斷,研制出了一款變量施肥機,通過安裝在拖拉機頭部的高光譜測量儀,實時測得作物冠層的NDVI值,通過作物追肥模型計算出氮素的追肥量,經中央處理器處理成數字脈沖信號,通過執行機構實現精準變量施肥[4]。
俄羅斯全俄農機化研究所研制的變量施肥機,利用電磁鐵和共振片原理,通過控制安裝在施肥口電磁鐵的電磁頻率,產生不同的震動,來控制施肥口的開啟和閉合,施肥量從而得到自動控制[2]。
2.2 國內研究現狀
近年來,變量施肥技術在國內興起一股學習潮流,高校和科研院率先取得一些成果。汪懋華作為學科領軍人,較早地進行了該方面的研究。
國家農業工程研究中心在田間進行了小麥精準施肥;選取2個完全不同處理的地塊,拖拉機上裝有AgGPS170,執行機構選用電控液壓馬達,于2003年研制出了《精準變量懸耕施肥機》,并獲得發明專利[3]。
吉林大學張書慧等制造了由GPS,單片機、施肥決策卡及播種施肥機等4部分組成的系統,該系統以AT89C52為中心,拖拉機速度不同,施肥量不同,施肥量可以讀取決策卡獲得。單片機依據決策卡及拖拉機速度,輸出不同信號給排肥軸,從而變化出不同的排肥量。
黑龍江八一農墾大學 [4]基于PID算法,利用差分GPS定位、GIS確定不同單元的施肥量,結合農、機、電3種優勢,加入PID算,實現了三者一體化。黑龍江友誼農場引進美國CASE公司先進設備,示范D-GPS糾偏差分站,區域自主進行,取得了一定的成功。
河北農業大學邵利敏、王秀[5]等基于PLC原理,實現了變量施肥控制系統的設計與試驗,采用無損光電檢查技術,通過歸一化植被差異指數測量儀實時獲取歸一化植被差異指數,依據該值的大小,傳送給中央處理器,處理器依據模糊控制算法,結合施肥機具行進速度,輸出PWM信號給電磁閥,控制施肥口不同的施肥量。
張睿等于2012年設計了一種變量施肥拋撒機,其原理基于配方圖,變量效果較好,均勻性強,在拖拉機速度較慢時,誤差較小[6]。
郎春玲等于2013年主要研究深施型液態施肥機,調節誤差極低,精度平均可達 98%,該系統設計合理,使用極其方便[6]。
3 機械及控制技術存在的問題
由于我國變量施肥技術處于起步階段,沒有被大范圍使用。針對不同農作物,沒有對應的裝備。現如今存在如下問題:
實時控制施肥處于研究階段,瓶頸在于傳感器的研發與電子技術的應用。遙感技術成本高,不利于推廣。
機械部件存在許多問題,機械設備不先進,或操作不友好,需要自主研發更本土化的設備。
自動變量施肥變量比較單一,需要向多變量或自動施肥的方向發展。
專家決策分析系統更新速率慢,需求數據多且不易測得,模擬的結果與實際存在較大誤差。
變量農機具較發達國家起步晚,差距巨大。常用儀器接口不兼容,沒有統一標準,不能共享數據,人工維護成本高。
4 應用展望
變量施肥作為一種新興的技術,在國外發達國家已初具規模,但在當代中國,尚處于試驗階段,應該深入研究,大力推廣,尤其是系統集成和應用。研究出基于微機控制的精量施肥控制系統、供肥系統和分肥限量系統;快速研發出功能健全的施肥控制系統;能準確快速地檢測農田養分含量是我們的當務要事。同時研發施肥設備,降低生產成本,方便易用,并且能為農民所掌握,且最終能大面積得到推廣。一定要學習借鑒國外的先進經驗,結合我國土壤墑情,加強跨區域、品種的聯合作業機的研究力度。從而實現資源更好的有效、高效利用,實現農業的健康持續發展。
參考文獻
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篇6
關鍵詞:現代化;農業;發展;規劃
前言
改革開放以來,我國現代農業規劃取得了巨大的成就,現代農業規劃工作在全國范圍內大規模地開展起來。在實踐中,現代農業規劃成果在指導各地農業生產、開發利用自然資源、調整農業生產布局和結構、挖掘生產潛力、揚長避短、發揮地區優勢、推廣先進技術和增產經驗等方面,都發揮著不可替代的重要作用。
一、現代農業發展規劃的重要性
農業現代化發展是實現我國國民經濟建設和農業可持續發展的重要組成部分,也是建設社會主義新農村的基礎性工作和基本任務,當前作為一種新型的現代農業發展模式,現代農業發展在改善農業生產條件、提升農業科技發展水平方面起到了重要作用,對推動我國農村的發展和新農村建設具有重要的示范和帶頭作用。堅持走中國特色新型農業現代化道路,推動信息化和規模化農業深度融合、城鎮化和農業現代化相互協調,要做好現代農業規劃是最基本的前提條件。是進一步推動農業現代化發展,提高農業綜合生產能力,保障重要農產品有效供給,全面建設小康社會的必然要求。
二、現代農業發展規劃的現狀
20世紀80年代后期,我國由傳統農業向現代農業的轉變進程加快,現代農業得到了較快發展。但隨著城鎮化快速推進時期,農業面臨著容易被忽視或削弱的風險。同時,我國地域遼闊。自然條件和經濟發展水平存在很大的差異,如何因地制宜發展現代農業已成為我國農業現代化建設的重要課題。
1.農業目前已成為我國可持續性發展的重要產業,應用于生態農業、有機農業、綠色農業等生產技術和生產模式,實現淡水、土地等農業資源的可持續利用,同時具有良好的生態環境和區域基礎,達到區域生態的良性循環,使農業本身成為一個良好的可循環的生態系統,為農業的可持續性奠定了基礎。
2.實現了農業科學技術的現代化進程。實質上是先進科學技術在農業領域廣泛應用的過程,在農業科學技術改造傳統農業的過程中,廣泛采用先進適用的農業科學技術、生物技術和生產模式。改善農產品的品質、降低生產成本,可以最大限度適應市場對農產品需求。
3.實現了現代農業的發展模式。為了保持資源與環境的循環利用,保護生態環境,保障食品安全,許多專家提出了可持續農業,生態農業、綠色農業。進而實現資源利用與環境保護的協調發展,為實現現代農業發展規劃提供基礎和保障。
4.農業結構不斷優化,優勢農產品區域布局初步形成。物質裝備條件顯著改善,科技支撐能力穩步提高。經營體制機制不斷創新,農業產業化經營水平大幅提高。經過多年努力,我國農業發展取得了長足進步,農業現代化水平顯著提升,為滿足國內需求、保持國民經濟平穩較快發展作出了突出貢獻。
三、現代農業規劃的主要內容
現代農業規劃是為農業發展指出發展前景,并進行廣闊發展藍圖的描繪,它將為農業發展指明方向和道路,使農業發展有序、科學和合理,能避免重復建設和不合理的建設,因此,現代農業規劃必須具備科學性、前瞻性和可操作性,它的實施好壞將直接影響我國農業的可持續發展與現代化農業進程。
1.穩定發展糧食和棉油、糖、小麥等糧食作物的生產
穩定糧食播種面積,確保國家糧食安全。實施全國新增糧食生產能力的具體規劃方案,將糧食生產核心區和非主產區產糧大縣建設成為高產、穩產商品糧生產基地。
2.增強農業科技自主創新能力
明確農業科技的公共性、基礎性、社會性地位,從宏觀調控和微觀細節實施上做好農業科學創新技術研究與應用,強化技術集成配套,著重力解決影響和制約我國現代農業發展的重大科技問題與現狀。加快農業技術引進一應用一再創新的步伐,加強農業科技領域的國際合作,組建一批產業技術創新與研發隊伍,建立國家農業科技園區,完善農業科技評價機制,激發農業科技創新活力。
3.大力發展現代農作物種業資源
整合種業資源,培育一批具有重大應用前景和自主知識產權的突破性優良新品種,為建設標準化、規模化、集約化、的良種繁育生產基地提供保障,強化育種能力、健全生產加工與技術環節、打通市場營銷網絡、充分體現各方面的農業服務綜合能力,構建一體化、集約化的現代農業種業體系,提升種業科技創新能力、企業競爭能力、供種保障能力和市場監管能力。正確實施轉基因生物新品種培育技術,加快發展生物育種戰略性新興產業的應用與推廣。
4.農業科技創新與應用體系建設
高科技含量的現代農業技術是現代農業發展的基本特征之一,因此,各有關部門和單位應實施建設以科技創新與應用為主導的各項農業工程,扶持優勢科研單位,并組建關鍵技術攻關隊伍,以全面促進科技成果轉化,推動科研與技術向產業和產品方向聚集,全面提升農業科技基礎實力與創新能力。
篇7
[關鍵詞]農業;機械自動化;應用;途徑;研究
1農業機械自動化應用中存在的問題
1.1基礎設施不完善
農業機械自動化在我國的起步晚,發展尚不成熟,農業機械自動化的應用技術有待提高、基礎設施未達標。現階段,我國的很多地區都開始在小麥、水稻等農作物種植的過程當中使用機械設備進行自動化的生產,但是,現階段我國的農業機械自動化的技術還無法完全支持農業的自動化生產,種植和管理的規律和經驗非常的欠缺,從整體上來看,精準農業、集約化農業的實現尚需一段時間;另外我國大部分地區的社會經濟水平較低,基礎設施不完善,在農業機械自動化推廣的過程當中,農業機械自動化所需要的機械設備等硬件設施缺乏,部分地區雖然具有農業機械自動化生產所需要的硬件設備,但是,這些設備不完善、不達標,無法滿足農業機械自動化生產的要求,從而影響到農業機械自動化在農業生產當中的應用和推廣,影響到精準農業、節約型農業、高效型農業的建設,無法實現農業生生產的集約化。
1.2機械設備的價格和結構缺乏合理性
一方面,現階段,我國的農業機械自動化的設備為了確保操作性和作業性,機械設備的結構非常的復雜,但是,我國農民的文化水平低,整體素質低下,面對復雜的農業機械設備,無從下手,這不僅會影響到農業生產操作的便捷化,還會影響到這些機械設備維修的難度和費用,因此,農業機械自動化設備在推廣的過程當中存在著很大的阻力;另一方面,當前,由于農業機械自動設備的市場剛剛起步、機械設備制作成本高等,我國農業機械自動化設備的價格昂貴,對于經濟水平落后的農民,價格問題成為制約農業機械自動化應用的重要因素。我國現今農業機械自動化設備的結構復雜、農業機械自動化設備的價格昂貴,這些不合理的因素的存在在很大程度上制約了我國農業機械自動化在農業生產過程當中的應用和推廣,影響到我國農業的健康可持續發展。
2農業機械自動化應用的途徑
農業機械自動化在農業生產過程當中的應用,需要我們采取措施解決現階段農業機械自動化推廣和應用過程當中所面臨的問題,使得農業機械自動化設備能夠廣泛的應用到農業生產過程當中,從而促進農業生產效率的提高,促進農業生產的發展。
2.1創新技術
農業機械自動化設備便捷性的增強以及廣泛應用需要對農業機械自動化技術進行創新,這樣能夠為農業機械自動化的發展提供重要的技術支持。如果沒有農業機械自動化技術的支持,那么,農業生產的機械自動化也就無從說起。第一,我們應該加強對農業機械自動化的重視,加強對農業機械自動化核心技術的研究;第二,強化農業機械自動化研發技術與實際生產活動的結合,確保農業機械自動化設備和技術既符合我國農村地區的經濟發展水平和文化素質水平,同時還能夠最大限度地滿足農業生產的需要,不斷的研發出智能化的農業生產機械自動化設備;第三,保護我國農業機械自動化技術的知識產權;第四,實現產學研一體化,把市場作為導向,發揮出企業的主體地位,為農業機械自動化技術的研發提供重要的平臺和基地。通過這些措施,使得農業機械自動化技術能夠大量的研發出來,并高效的應用到農業生產的過程當中,促進我國農業的規模化和精準化生產,從而推動我國農業的現代化。
2.2完善基礎設施建設
“基礎設施的建設也是推進農業機械自動化應用的重要基礎和保證”,農業機械自動化的基礎設施對于農業的發展具有重要的作用和意義,我們應該認識到基礎設施所具有的重要地位和價值,抓住農業機械自動化發展的機遇,開展大型的工程和大的項目,對農村的基礎設施進行完善,同時對“土地使用、農田建設、農村道路建設和農業開發”等等進行規劃和設計,從而在很大程度上完善我國農業機械自動化應用的基礎設施,改善我國農業生產經營的條件。另外,為了確保我國農業機械自動化能夠大范圍的推廣使用,政府相關部門應該建立農機維修站,聘用專業化的技術人員,并定期對這些技術人員進行培訓和繼續教育,這樣一方面能夠為農業機械自動化的推廣提供技術指導,另一方面能夠為農業機械自動化設備的維修提供保障,確保我國農業機械自動化的應用。
2.3提高農民素質
科學技術日新月異,農業機械自動化設備和技術也不斷的更新,面對先進的和功能強大的農業機械自動化設備,需要操作人員具有較高的素質和水平,但是,我國農村地區的農民的文化程度普遍較低,因此,為了推動我國農業機械自動化設備的廣泛使用,我們應該采取措施提高農民的素質,強化農村地區人才隊伍的建設,通過培訓、講座等方式,增強農民操作技術的嫻熟程度,例如,我們也可以利用現今的教育資源,定期開展教育活動,將農業機械自動化方面的專業人才和領軍人物深入基層進行專業化的講解和指導,實現在實踐的過程當中培養人才,從而進一步推動農業機械自動化的實現。
3小結
伴隨著改革開放程度的不斷加深,我國的社會經濟發展面臨著新的形勢,農業機械自動化已經成為農業發展的重要推動力,因此,我們應該加強對農業機械自動化的重視,清楚和了解現階段我國農業機械自動化過程當中存在的問題,采取措施推動我國農業機械自動化技術的更新、基礎設施的完善和操作人員素質的增強,從而推動我國農業機械自動化的推廣和使用,促進我國農業的健康可持續發展,實現我國農業的現代化建設。
作者:姜明偉 單位:安徽省馬鞍山市和縣農機監理站
參考文獻
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篇8
關鍵詞 秸稈;禁燒現狀;綜合利用;對策;河南商水
中圖分類號 X712 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)09-0256-01
商水縣位于豫東平原,是一個典型的平原農業大縣,全縣共有20個鄉鎮、1個國營農場、3個街道辦事處、1個產業集聚區。總人口123萬人,其中農業人口106萬人;全縣耕地面積9.27萬hm2,常年種植小麥8.00萬hm2以上、玉米7.33萬hm2以上、小雜糧1.33萬hm2以上,全年糧食總產量穩定在125萬t以上。2014年,在大旱之年,全縣糧食總產突破歷史最高記錄,達136.8萬t。商水縣是全國商品糧生產基地縣、全國糧食生產先進縣,糧食總產位居全省第7位,全省高標準糧田建設示范縣。商水縣在保證國家糧食生產方面做出了突出貢獻,但由于產糧多,相應作物秸稈產生量也多,每年產生各類農作物秸稈逾180萬t,其中小麥秸稈約80萬t,玉米秸稈約80萬t,大豆等其他作物秸稈約20萬t。現對秸稈綜合利用進行探討。
1 秸稈禁燒現狀
商水縣禁燒秸稈的壓力十分繁重。縣委、縣政府每年在秸稈禁燒季,投入大量人力、物力、財力,提前1個月開展全民動員,從縣到鄉鎮、到村、到組處于一級戰備狀態,全縣各級黨員、干部晝夜堅守工作第一線,全身心投入秸稈禁燒工作。縣財政每年撥付1 000余萬元,采取以獎代補的辦法,獎勵鄉鎮用于秸稈禁燒工作,縣政府按照每200 hm2設置1個集中堆放點,每個堆放點每季補助2 000元,用于租賃場地、秸稈清運、集中看管等費用。同時,縣政府每年撥付200萬元,對購置大型秸稈粉碎機或打捆機械、大型深耕機械進行二次補貼,鼓勵農民開展秸稈返田。但由于商水縣有“五湖十八坡”之稱,雖然在打造高標準糧田方面優勢明顯,全縣已建成連片成方高標準糧田3.33萬hm2,但由于商水縣坡大、坡多,家庭聯戶承包責任制造成地塊零碎化,不利于大型粉碎、深耕機械進入,深耕機械少(全縣大型深耕機械不足5臺套),深耕成本高(旋耕450~600元/hm2,深耕1 050~1 200元/hm2),全縣秸稈還田面積不足50%,飼養用料、工業加工、循環農業秸稈利用率不足10%,剩余的40%全部被焚燒。雖然各級黨委政府采取了嚴懲重罰措施,2015年處理鄉鎮黨委書記、鄉鎮長22人,治安拘留縱火者139人,但仍然沒有有效控制住焚燒秸稈現象,全縣秋季禁燒秸稈期間,著火點達97處,位居全省第一,2次被省政府約談,扣除縣財政獎補資金3 000余萬元,教訓十分沉痛和深刻。
2 采取的積極措施
商水縣委、縣政府痛定思痛,有決心有信心抓好秸稈禁燒工作。站在政治的高度,全局的高度,抓緊抓好,抓出成效,徹底扭轉禁燒秸稈的被動局面。
在做好政策、法律法規宣傳發動,嚴懲重獎,層層落實責任,集中堆放看管,嚴防死守等基本方法外,2016年要從2個工作層面上有所突破。一是加大大型深耕機械的補貼力度。按照農業部要求,全國耕地尤其是糧食主產區耕地,每2~3年要深耕深松1遍(商水縣由于旋耕面積過大,耕層過淺,保溫、保濕能力差,在2015年11月冷空氣影響下,全縣冬小麥受災面積達80%以上)。商水縣要實現這一目標,每年深耕1/3的耕地(約3.33萬hm2),需大型深耕機械60臺套(46.67 hm2/臺?d),需投入資金逾2 000萬元(購置補貼后);深耕費用逾4 000萬元(1.2萬元/hm2)。商水縣是國家級貧困縣,財政資金十分緊張,但為了實現既定目標,計劃撥付1 000萬元,對大型深耕機械進行二次補貼和對深耕地塊進行補貼,鼓勵農民走秸稈粉碎還田的路子,同時希望上級常委政府,對缺口的資金予以彌補,幫助渡過禁燒秸稈難關。二是從耕地地力保護補貼上做文章。耕地地力保護補貼的基本用義就在于保護耕地耕層的基本有效成分,提高土壤有機質和土壤養分含量,保持耕地可持續發展。焚燒秸稈不僅污染大氣環境,同時也破壞了耕地地力,與中央發放補貼資金的宗旨相悖。安徽、四川等省,已把秸稈禁燒與耕地地力保護補貼資金相掛鉤。2015年在秋季秸稈禁燒期間,商水縣個別鄉鎮在政策宣傳時,把禁燒秸稈與耕地地力保護補貼資金發放放在同等重要的位置宣傳,起到了一定的震撼作用,焚燒秸稈現象明顯下降,效果十分明顯。
3 秸稈綜合利用對策
發達國家通過科技進步與創新,為農作物秸稈的綜合開發利用找到了多種用途,除傳統的將秸稈粉碎還田作有機肥料外,還走出了秸稈飼料、秸稈汽化、秸稈發電、秸稈乙醇、秸稈建材等新路子[1-3],大大提高了秸稈的利用值和利用率,值得借鑒。
在我國,也有學者對于秸稈利用進行研究,結果表明如果將秸稈在農村就地變為國家急需的工業原料,實現產業化,可以吸納農村勞動力,給農民帶來可觀的收入;如果創建以秸稈為原料的新型生態工業,實行種植業、養殖業、農副產品加工業、秸稈生態工業相結合的高級階段生態農業的生產模式,則農用生物柴油燃料、寡糖植保素生物農藥、秸稈有機肥、秸稈生物飼料等都是秸稈轉化的產物,有望形成比傳統“石油農業”勞動生產率更高、可持續發展的新型農業,這種前景十分誘人[4-5]。
實踐中,也有不少地區創造性地采用了許多有益的辦法。如利用秸稈造紙;或者利用秸稈生產無甲醛系列秸板,廣泛用作高檔家具、高檔包裝、高檔建筑材料以及高檔音箱等基材,既能增加農民收入,還能出口增加外匯收入,使秸稈資源轉化為經濟優勢;鼓勵農民擴大養殖規模,使秸稈成為牛羊的粗飼料;此外,一些地方已經利用秸稈汽化原理和技術,在農村推行秸稈沼氣工程,意義十分重大[3-5]。
總之,秸稈問題必須通過市場化的途徑加以解決,即要以市場化的理念來認識秸稈的資源價值,看待其發展前景,要以企業化的制度來推進秸稈的綜合利用,拓寬其開發利用的途徑。
4 參考文獻
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篇9
關鍵詞:新時期;土地整理;生態環境;影響;優化
中圖分類號: X321;F301 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/ki.jlny.2016.22.027
1基于新時期土地整理的效益
1.1社會效益
基于新時期的土地整理,其社會效益主要體現在保護現有土地結構以及生態環境的基礎上,土地整理能夠將交通運輸的能力不斷提升。而通過對原有的配套設施加以完善,能有效的提高農業生產以及區域土地的效率,從而提升整個土地整理的社會效益。目前,由于國內廣闊性地域的影響,開展土地整理工作項目,具有多樣化的目標。例如在某一地區,土地整理的目標主要是為了將土層的厚度提高。而在另外一些地區,其土地整理的目標主要是為了將灌排水的能力提高。
1.2經濟效益
基于新時期的土地整理,通過對其經濟效益進行分析,可以看出,開展土地整理工作的目標主要是在擴大耕地面積以及平整現有的耕地。因此其經濟效益主要是提高農民耕地收入,增加其人均耕地面積以及增加可耕地面積等為主要的參考依據。
1.3發展前景
從系統角度對土地整理加以分析,可以看出,經過土地整理之后,國內的生態環境不僅獲得了有效的改善,同時還有效的增加了當地的耕地面積,從而為國內各個地區發展農業生產提供的空間也更加的廣闊。而目前在土地整理的過程中,由于設置的整理目標過于單一,即土地整理主要是以耕地面積的增加為主,這就導致在保護生態環境,以及優化生產結構的過程中,還存在一些問題亟待解決。因此基于新時期的土地整理,在開展工作的過程中,就需要對土地整理進行針對性的改革,這樣才能確保土地整理發揮出更好的作用。
2 基于新時期土地整理對生態環境的影響
2.1客觀性影響
在利用耕地資源的過程中,土地整理是優化和重組其利用方式的重要過程,且具有非常明顯的社會效益、生態效益以及經濟效益等。而目前在整理土地的過程中,由于整理工作會改變地表的生態系統,從而對生態環境的穩定性產生直接的影響。因此基于生態學的角度,可以看出,生態環境原有的穩定性,會在一定程度上受到土地整理工作的影響,同時對于整理區域中的生物、植被、土壤以及水環境等,都會間接的或者直接的產生一些影響。因此在對土地整理與生態環境的影響進行分析的前提條件下,才能將土地整理工作進行更好的實施和開展,這樣才能對其所產生的各種影響有更加充分的認識,并達到對土地整理對生態環境影響的標準體系以及評價指標等的有效構建和完善。
2.2影響水環境
在整理土地的過程中,通過該工作中的各項工程舉措,能對區域中的水環境以及水文結構進行有效的改善。分配水資源的格局以及水環境質量的改變,其主要的目標就是提升農業生產的效率以及優化農業的生態環境。
2.3影響土地結構
在土地整理的過程中,其對生態過程以及土壤的影響,主要體現在通過對土地的有效整理,能夠促使土壤的結構獲得優化,并改善土壤的原有質地,使得土壤肥力能夠得到提升,從而為農業生產以及種植作物等提供更好的生存以及發展條件,這樣就能確保有效的提高農業生產與種植的效率。因此必須對土地整理的前期工作加大分析,并在深入調研的前提條件下,采取針對性的整理策略。
3 基于新時期土地整理對生態環境的影響優化
3.1落實影響評估
在土地資源及其使用方式中,土地整理主要的作用就是進行優化和再組織,其是一個動態的過程。而在對土地進行整理的過程中,在地表生態環境中,其原有的結構就會獲得改變,因此會直接影響到地表的整個生態環境。而這些影響一般體現在土壤結構的改變、植被受到破壞以及水資源方面的影響等。因此,各個地區在開展整理土地的工作之前,需要對土地整理對生態環境的影響做出有效的評估,并在此前提條件下,通過合理的措施有效的降低土地整理所造成的不利影響。
3.2全面評價工作效益
基于新時期土地整理對生態環境的影響以及優化的過程中,為了對其綜合效益做出全面的評價,就需要從三個方面入手,即評價經濟效益、評價生態效益、評價社會效益。土地整理這項工作,本身存在較強的系統性以及復雜性,因而在評價其影響的過程中,還需要將定量評價以及定性評價這兩種方式綜合應用起來,這樣才能確保科學的計算和處理土地整理過程中所涉及到的各項指標。另外在評價其影響的過程中,還需要做好實地調查,并獲取真實的土地整理的相關數據,從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
在進行土地整理的過程中,由于其本身具有一定的復雜性,且涉及到非常廣泛的物力、人力以及相關內容等。因而在土地整理的相關工作開展之前,需要制定出相關的實踐工作計劃,并在原有工作模式的前提下,深刻認識國內土地整理工作開展的目的和意義,并通過制定和落實各項科學整理土地的舉措,來保證土地整理效益的準確性以及客觀性,這樣就能促使土地整理對生態環境影響中,得到良好的優化和保證。
4結語
為了更好的滿足社會發展以及經濟發展的各項需求,增強土地整理工作的有效性,就必須在不斷創新和優化土地整理的理念、方法以及工作思路的前提下,對土地的原有結構、利用性質、整理效益以及生態環境的狀況等做好相關的評價,從而保證土地整理工作實現有效性。
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[2] 高抗,于白云,胡美紅.土地整理對生態環境的負面影響分析[J].法制與社會,2012(35):167-168.
篇10
與農業水利有關的學科包括農業水利工程本科專業和農業水土工程碩士、博士專業。農業水利工程專業隸屬于水利類學科,由原來的農田水利工程專業經學科調整而發展起來,主要培養具備農業水利工程學科的基本理論和基本知識,能在農業水利、水電、水保等部門從事水利工程勘測、規劃、設計、施工、管理和試驗研究以及教學、科研等方面工作的工程技術人才。以灌溉排水、農田水利及水工建筑物等為基礎,研究利用灌溉排水工程措施調節農田水分狀況和改變區域水情分布,消除水旱災害,科學利用水資源,為發展農業生產和改善生態環境服務。農業水土工程學科是農業工程學科的分支[3],介于工程、農業生物和資源與環境學科之間的邊緣學科,強調水———土———作物之關系,把土壤、植物、大氣作為一個整體,研究地表物質遷移與能量轉化規律及其工程調控措施與技術裝備,最有效地利用水土資源,以土壤———作物———水關系為中心的農田水分循環規律與有效的調控措施,達到持續性土地利用的目的。
目前,開設農業水利工程(農業水土工程)專業和從事農業水利研究與教育的高校主要有武漢大學、四川大學、河海大學、浙江大學、中國農業大學、華北水利水電學院、太原理工大學、西北農林科技大學、沈陽農業大學、云南農業大學、內蒙古農業大學、揚州大學、新疆農業大學、東北農業大學、黑龍江大學、甘肅農業大學、河北農業大學、山東農業大學、華南農業大學、寧夏大學、石河子大學等。廣西高校尚未開設農業水利工程專業和農業水土工程專業。隨著社會經濟進步和科學技術發展以及水危機的日益加劇,中國農業水利的相關學科已經由過去的以農業生產服務為中心內容,擴展到了水利現代化、生態環境建設與保護等諸多領域。由于水資源總量有限,城市和工業用水日益增加,農業水利研究在解決國民經濟可持續發展所面臨的水危機中將會發揮著越來越重要的作用,具有廣闊的發展前景。
2廣西農業水利研究與教育面臨的現實問題
廣西多年平均水資源總量為1880億立方米,占全國水資源總量的7.12%,居全國第5位。雖然年降雨量比較豐富,但由于降雨時空分布極不均勻,全年70%~80%降雨集中在4~9月份。加上水利基礎設施薄弱,農業水管理水平不高,灌溉用水浪費嚴重,農業的季節性、區域性和工程性缺水問題十分突出。廣西耕地總面積為261.42萬公頃,占廣西土地總面積的11.04%。其中水田為154.03萬公頃(保水田為108.47萬公頃),占58.9%;旱地107.39萬公頃(水澆地5.76萬公頃),占41.1%。廣西是一個農業大省,總人口4857萬人,其中農村人口3446萬人,占總人口的70.9%。農村農業人口比重大“,三農”問題一直是廣西國民經濟和社會各項工作的重中之重。水利是農業的命脈,加強農田水利基本建設,解決農田水利灌溉的問題,促進水資源高效利用,是促進農業增收的重要前提。經過幾十年的努力,廣西已建成蓄水工程、引水工程、噴灌工程、江海堤圍工程、水土保持、水力發電工程等門類比較齊全的各類型水利設施29萬多處,其中大中小型水庫4439座,引水工程136499處,初步具備了有一定規模的防洪、灌溉、水土流失的治理,山區人畜用水等水資源綜合利用的工程體系。
但是,廣西多數大中型水利工程建于20世紀60~70年代,已運行30~40年,工程老化失修,效益衰減,尚未擺脫粗放型的管理模式,沒有充分發揮工程效益,迫切需要依靠科技創新和高新技術加以改造升級。另外,農田基本建設投入相對不足,加上渠系水管理技術落后,一些灌溉渠道分布在溶洞、裂隙等發育的巖溶地區,渠系滲漏嚴重,造成渠系水的滲漏損失,使得渠系水利用系數偏低,部分區域的農業灌溉用水得不到充分的保障。目前,廣西水利人才隊伍整體層次構成嚴重偏低,其中高級人才僅約占人才總量的1/17左右,比重太小。廣西農業水利科技水平仍比較落后,農業水利高級人才匱乏,農業水利科技投入不足,技術創新能力低,水利科技成果轉化率較低[4],難以在水土資源利用、水資源高效利用、生態保護等農業水利重要領域提供強大的技術支持。加強農業水利研究與教育,可為水利建設和水利事業的發展提供智力支持。
3廣西農業水利研究與教育的意義
國家十分重視農業水利和灌溉農業的發展,加強農業水利建設,可為社會主義新農村建設提供保證。“水利是農業的命脈”,“水利也是國民經濟的基礎”,農業水利的成功在很大程度上成為解決“三農”問題和實現糧食安全的保證條件[5]。農業是廣西用水大戶,占廣西水資源總利用量的70%左右,而且廣西農業灌溉用水浪費仍然非常嚴重,與發達省區相比,仍有較大的差距。廣西目前農田灌溉用水量為全國的2.4倍。全國農業灌溉水的利用系數平均為0.51,廣西為0.47,而發達國家為0.7~0.8。廣西節水型社會建設以及水資源的高效利用任重道遠,必須依靠科技進步,通過科學技術手段才能提高水資源利用率,使農田水利基本工程發揮應有的效益。廣西耕地主要分布在喀斯特發達、溶洞較大的巖溶區,該區地表土質疏松,土層比較淺薄,土質保水性能差,地表水徑流損失大,地下水開發利用難度大,加上水利基礎設施落后,季節性干旱缺水現象十分嚴重。因此,加強農業水利工程專業建設和人才培養,對于廣西經濟、社會的可持續發展具有重要意義。
4廣西水利發展對農業水利研究和教育的需求
隨著廣西社會經濟的快速發展,水土資源和農業水環境負荷日趨加重,人口———水土資源———生態環境形勢日趨緊張。廣西水土資源供需矛盾突出,水資源利用效率低下,洪澇災害依然嚴重,農業水利問題已經成為廣西迫切需要解決的戰略性問題和重大瓶頸問題。要應對農業水利領域的重大挑戰,廣西必須依靠科技進步來實現水土資源的合理開發、高效利用、全面節約和有效保護,充分發揮農業水利研究和教育在農業水利發展中第一生產力的巨大作用。4.1水利人才隊伍整體實力亟須提高廣西水利人才總數為21271人,水利科技人才總數為13283人,其中高級科技人才736人,占科技人才總數的5.54%;中級科技人才3012人,占22.68%;初級科技人才9535人,占71.78%,比重很大。水利人才隊伍存在以下方面不足。
4.1.1人才隊伍文化層次偏低在人才隊伍中,具有碩士學位研究生文化的僅占0.09%,本科生以上文化僅占人才總量的8.38%,高中及初中以下文化的人才數量合計占43.44%。科技人才文化層次低,科技人才中本科文化占9.65%,高學歷人才不足,形成不了強有力的科技人才隊伍,提高水利從業人員的文化水平迫在眉睫。
4.1.2人才隊伍的年齡結構不合理人才隊伍中高級人才趨于老齡化,中青年高級人才比重不足。人才總量中40歲以下的高級人才僅占高級人才總量的12.77%。科技人才中高級人才的老齡化更為突出,在具有高級專業技術職稱的科技人才中,40歲以下的僅占6.26%,51歲以上的占76.68%,科技人才“老齡化”現象突出,沒有形成合理的人才隊伍,缺乏應有的活力。
4.2水利科研能力需要進一步提高1980年至今,廣西水利系統共獲得國家及自治區級科技進步獎300多項,這些成果有效地解決了廣西水利水電工程建設中存在的技術問題,但與全國先進的省區相比,仍有較大的差距和諸多不足,主要體現在以下方面:(1)尚未開設農業水利類本科專業及碩士點,對農業水利科技人才的培養力度不夠;(2)科技管理體制和機制不夠活,科技運行機制和人才管理體制不盡完善;(3)科研實力不夠強,中青年科技骨干不足,高層次專業技術人才缺乏;(4)科技整體水平不夠高,高新技術的應用水平還比較低。要解決廣西水利發展中存在的問題,迫切需要加大水利科技投入,重點進行水利人才培養和教育。水利科技人才的脫穎而出是水利科技發展的關鍵,水利科技的健康發展才能促進廣西水利的可持續發展。