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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇精准农业技术范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
关键词:精准农业,应用现状,北斗导航,农业机械,自动驾驶系统
1引言
精准农业是以实现农业高产、优质、高效为目的的现代农业生产模式和技术体系,是以信息技术为支撑,根据空间变异,定点、定时、定量的实施一整套现代化农事操作与管理的系统。新疆精准农业始于20世纪末,初期发展缓慢,随着北斗导航技术、移动通信网络的发展,精准农业技术发展迅速。新疆以棉花为主要经济作物,根据国家统计局2018年棉花产量的公告数据,新疆棉花总产量占全国总产量的83.84%,新疆生产的棉花约三分之一产自新疆生产建设兵团。近年来,新疆生产建设兵团正式开启团场改革,兵团职工自主组建农工合作社,新疆兵团土地流转活跃,据新疆农业农村部门统计,到2018年全新疆家庭承包耕地流转面积已达745.8万亩。合作社规模不断增大,田块不断整合集中,对于成套精准农业技术应用模式在新疆的深入推广打下了基础。当前,精准选种、精准播种、精准施肥、精准喷药、精准灌溉、精准田间监测、精准收获等所涉及的精准农业技术,已有部分在新疆兵团规模化应用。本文基于北斗导航融合精准农业赋能新疆创新试验区建设项目,通过对新疆兵团石河子市石总场大田种植数字农业建设试点、石河子市北泉镇鸿兴翔种植专业合作社等多家大型农业合作社进行了实地调研,对新疆兵团精准农业技术应用现状及发展需求进行总结分析。
2新疆兵团精准农业技术应用现状
精准农业技术已应用于新疆兵团农业的耕、种、管、收四大环节,根据农户对各种精准农业技术的接受度和该技术的推广应用程度,本文主要从农机自动驾驶系统、水肥一体化系统、农业信息化管理系统三方面,对新疆兵团精准农业技术应用现状进行分析。
2.1农机自动驾驶系统
如图1,电机式农机自动驾驶系统主要由电机、角度传感器、GNSS天线、高精度GNSS接收机、平板电脑、电台及天线等部分组成。该技术可实现1000m播行水平误差不超过3cm,播幅连接行误差不超过3cm,能有效解决农机播种作业中出现的“播不直、接不上茬”的老大难问题,可以减少用工成本,延长作业时间,提高作业质量和土地利用率。2012年,新疆兵团农机推广部门开展了卫星导航自动驾驶技术试验示范工作,将该技术产品应用在棉花播种作业中。2013年,财政部、农业农村部在国家农机购置补贴目录中,增加“农业用北斗终端(含渔船用)”的财政补贴,当年补贴额达到3.12万元/台套。2014年,国家发改委支持新疆兵团第八师开展区域精准农业示范,对首批800台套的北斗农机自动驾驶导航系统双重补贴,包括国家购机补贴和1万元的项目补贴。截至2019年4月,兵团农八师已安装3000余台套农机自动驾驶系统,基本实现了全覆盖。农机自动驾驶系统逐步从小面积试验向大面积试验示范迈进,且国产化品牌实现了从零到主导的突破。
2.2水肥一体化系统
水肥一体化系统是通过配置田间信息精准监测系统,全程监测农田墒情、气象、设备工况等信息,为水肥决策和作业管理提供信息支撑。目前,使用者可通过PC或手机APP来发送指令,通过GPRS通讯模式实现阀门和自动施肥机的远程控制,实现田间的无人作业功能,全年无需下地手动开关阀门。该技术既能满足作物生长过程中对灌水时间、灌水量、灌水位置和灌水成分的精确要求,又能按照田间的每个操作单元的具体条件,精细准确地调整农业用水管理措施,最大限度地提高水的利用率。水肥一体化系统局部设备示意图如图2。20世纪后期,新疆兵团开始引进喷灌、滴灌技术。2008年以来,膜下滴灌水肥一体化技术得到当地政府的大力扶持,随着配套基础设施技术的发展,逐步将滴灌节水技术向智能化、水肥一体化、远程操作控制方向发展。水肥一体化系统已形成了对应的服务体系,可大面积应用于大田作物。新疆自行研发的系列自动反冲洗网式过滤机组及自动施肥机,单套控制面积100-166.67hm2。当前,兵团高新节水灌溉面积1129.07千公顷,是全国最大的节水农业灌溉区。
2.3农业信息化管理系统
农业信息化管理系统可提供综合服务,如利用北斗导航定位终端、农机工况采集终端,通过蜂窝网络将农机位置信息、工况信息传输至农业信息化管理系统,可实现农机运行轨迹的回放、作业面积的统计、农机健康情况的监管和预测。另外,还可通过各种传感器采集的信息,形成水、肥、药的变量喷施处方图,基于农业信息化管理平台进行监管和下发作业任务。基于该类系统,可提高管理、调度、维护效率。图3为新疆兵团八师石总场信息化管理平台界面。农业信息化管理系统是随各类采集终端发展而来,当前,众多企业及政府分别建立了对应的农业信息化管理系统。
3新疆兵团精准农业技术发展需求
新疆兵团精准农业在北斗农机自动驾驶方面已取得了瞩目的成就,但仍然存在差分信号服务受限、基准不统一等问题。当前农村实际情况是劳动力骤减,满足农业生产需求的劳动力严重不足,因此,北斗农机自动驾驶技术应向农业全产业链方向发展,来弥补劳动力减少的现况。2015年,农业农村部《到2020年农药使用量零增长行动方案》和《到2020年化肥使用量零增长行动方案》,但新疆在节肥、节药等技术的应用方面发展缓慢,且新疆是缺水地区,因此,水、肥、药变量喷施技术的发展迫在眉睫。因棉花等作物的覆膜造成严重的环境污染,为了环境可持续发展,必须提高残膜回收技术和发展可复用膜。下面主要从三方面来分析新疆兵团对精准农业技术的需求。(1)简约式农机自动驾驶技术农机自动驾驶系统主要应用在精准播种环节,同样也可应用在不同作物的耕地、施肥、施药、收获等环节。当前的农机自动驾驶系统还需由专业人员安装、调试和教学,严重限制其推广。因此,农机自动驾驶系统应该向安装简便、“傻瓜式”操作方向发展。(2)水、肥、药变量喷施技术中国是全球农药、化肥用量第一大国,但喷施流程和利用率远远低于先进国家水平。基于农作物的实际需要,将水、肥、药定时、定点、定量的喷施是节约资源、提高农作物产量的发展趋势,但投入产出比是当前最大的限制。如底肥的施用,需基于土壤采样、上季作物的产量分布图等共同决定。通过信息技术手段,感知作物的实际需水、需药、需肥量,采用变量投入技术,实现按需精准灌溉施肥施药,将是发展新方向。因此,应高度重视研究开发智能感知技术、深度学习算法、变量投入技术、机器人等。(3)残膜回收技术地膜使用量不断增加,但回收率偏低,土壤中的残膜量逐步增加,土壤结构遭到严重破坏、耕地质量逐步下降。现今,新疆已成为残膜污染严重的地区之一。因此,应向新型可复用农膜和提高残膜回收技术方向发展。
4新疆兵团精准农业技术应用发展建议
关键词:现代信息技术;精准农I;数据化;智能化
中图分类号:F320.1 文献标识码:B 文章编号:1008-4428(2017)03-11 -03
一、引言
精准农业是一种以大数据科学为核心的信息化的现代农业理念,其发展颠覆了我国日出而作日落而息的手工劳作方式,打破了粗放的传统生产模式转而迈向集约化、精准化、智能化、数据化,促使我国农产品由线上零销售改成私人订制。20世纪80年代,我国开始对精准农业进行研究,建立了小汤山国家精准农业研究示范基地和黑龙江友谊农场的“精准农业示范项目”试验基地;2012-2013年在黑龙江垦区农机推广产品中,GPS自动导航和驾驶系统全部由国外进口,这表明我国亟需自主研制开发精准农业设施装备。总体上看,我国对精准农业的研究大多局限于对概念的补充和延伸,没有形成系统成熟的学术思想。在实践中,并未建立较大规模的试验示范基地,基础设施、经营规模和经济效益等都不及发达国家。因此,需对精准农业的发展作进一步研究,以加快我国农业现代化进程。
二、精准农业内涵及主要技术组成
(一)精准农业内涵
精准农业(precision agriculture,PA)又称精细农业,精确农业或处方农业,是以实现农业高产、优质、高效为目的的现代农业生产模式。它的全部概念建筑在“空间差异”的数据采集和数据处理上,在定位、导航的基础上,根据管理单元的土壤特性和作物生长的需要,管理作物的每个生长过程及各种农资投放量,最大限度地发挥土壤和农作物的潜力,做到既满足作物生长发育的需要,又减少农资的投入,从而降低物质消耗、增加产量、保护生态环境,实现农业的可持续发展。
(二)精准农业的核心技术组成
精准农业技术体系是支撑精准农业发展的关键部件,精准农业技术通常不以单项技术的形式出现,在组装集成单项技术应用于农业生产的同时,形成了精准农业所独有的技术体系,如产量图、配备有“3S”技术的播种机、联合收割机等。精准农业技术体系如图1所示:
1.现代信息技术
现代信息技术主要由全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感系统和计算机自动控制技术组成,其基本含义是把农技措施的差异从地块水平精确到平方厘米水平的一套综合农业管理技术。这项技术依赖全球定位系统和计算机控制定位,精确定量实施,极大地提高了种子、化肥、农药的利用率,同时在管理决策环节上,可根据具体情况选择“单纯获取高产”“以适量投入获取较高经济利润”或“减少资源消耗、保护生态环境”等多种不同优化目标。
2.生物技术
生物技术是现代生物学与其相关学科交差融合的产物,其中核心是基因工程技术。随着人们对动植物基因学和蛋白质学的认识,生物技术在农业生产中的应用越来越广。通过对动植物基因重组,可增强农作物对生长环境的适应能力,增加农作物单产,减少农药化肥的施用量,改善食物的营养结构和口感。例如,在棉花中引入抗虫基因,可减少病虫害对棉花的侵蚀,减少农药的使用;在水稻中导入能产生维生素A的基因,可以提高稻米的营养价值。
3.工程装备技术
农业工程装备技术是精准农业发展的物质基础,也是衡量精准农业发展水平的重要指标。用于我国精准农业生产的农机装备主要有新型高效拖拉机、播种施肥灌溉机、精量植保机、节水灌溉与水肥一体化设备、高效能收获机械等,可实现精准平整土地、建立模块信息,为农作物生产管理收割做好准备。我国于2009年建立农业智能装备工程技术研究中心,以自主研制适合我国农业发展的农业机械,近几年,我国农机科技创新能力提升较快,2016年全国农作物耕种收综合机械化率高达63%。
三、我国精准农业发展存在的问题
(一)发展精准农业的成本较高
精准农业技术在新疆兵团棉花的大面积种植应用中取得了客观的经济、社会及生态效益:平均单产增加17%,每亩播种量减少2千克,氮磷肥的利用率提高3%-8%。对农作物生长环境的检测,节约检测成本高达90%,检测效率提高500%以上。但这些农业机械价格昂贵,适合大面积作业,主要面向大型农场。而我国地形复杂,以小农经济为主,农户多分散且产能较低,导致发展精准农业的成本较高,不适合我国目前的农业经济发展水平和生产作业规模。
(二)农业从业人员素质偏低
我国农业劳动力文化程度较低,近年来,市场的各种优质资源也逐渐由农村转移到城市,在农村形成了“38、61、99”部队、“空心村”“末代农民”等现象,进一步降低了农业劳动力的素质。文化知识的缺乏,降低了农业从业人员接受新事物、学习新技术的能力,导致一些高新技术成果难以推广运用,阻碍了农业生产发展向高端升级的进程。虽然我国政府大力提倡精准农业的发展,但由于我国基础薄弱,农民吸纳新技术的能力差,精准农业在我国的推广实践困难重重。
(三)精准农业基础设施不健全
我国精准农业技术装备远远落后于世界先进水平,仅相当于发达国家20世纪60-70年代的水平。目前我国精准农业的生产机具多从国外进口,尤其是在技术含量较高的新型行业,这种差距还在不断加大。精准农业装备研发和创新的技术储备严重缺乏,适用农业机具设备品种少、水平低,而且可靠性极差,远不能适应精准农业发展的需要。另外,精准农业机械设备价格高昂,我国零散的农户和小型农场无法承担高额的费用,导致精准农业基础设施严重缺乏。
(四)现代信息技术在精准农业生产中的应用有限
我国已利用现代信息技术建立了农业数据库及农业信息系统,将3S等各项高科技应用到精准农业的生产发展中,并在北京、黑龙江、新疆等各地建立了大规模的精准农业实验基地,在一定程度上解决了我国农业发展中存在的化肥农药利用率低、劳动效率较低、环境污染严重等问题。总体来看,现代信息技术在我国精准农I中的应用仍处于初级阶段,很多技术在精准农业中的应用都是空白。如:基础设施建设、智能控制、机器人技术、VRA播种等现代信息技术在精准农业中的应用基本上都处于空白状态。
四、我国精准农业发展的对策建议
(一)降低精准农业生产成本
加快精准农业核心技术研究,开发具有自主知识产权的、适合国情的低成本精准农业机械设备,促使农业科研成果转化为现实的生产力;降低精准农业技术的应用成本,降低我国广大农村地区迈向精准农业的门槛,改变我国精准农业“只有理论,不能实施”的尴尬局面;建立大型农场,发展多种形式的适度规模经营。培育新型经营主体,带动适度规模经营发展,如农业专业大户和家庭农场等,同时简化精准农业技术,提高精准农业技术在生产实践中的实用性和易用性,有效降低精准农业生产成本。
(二)提高农业从业人员的素质
精准农业是科技含量较高的新型农业发展方式,精准农业机械设备的操作需要丰富的专业知识,而“空心村”等现象导致我国农村人才匮乏,尤其是精通精准农业生产过程专业人才的匮乏。因此,必须从以下几个方面提高精准农业从业人员素质:一,完善中小学课程,把精准农业添加到教科书中,保证下一代全面彻底地了解精准农业;二,加强对现有劳动者的专业化培训,加快农业科技队伍建设和农技推广;三,培育新型职业农民,促使其在精准农业的发展中起到“领头雁”的作用,为我国精准农业的发展提供人才保证。
(三)大力加强精准农业基础设施建设
精准农业基础设施主要指智能化精准农业装备,其研究与开发是精准农业能否得到推广实践的关键。目前我国精准农业基础设施较差,技术含量低,特别是大型的农机设备,几乎是从国外进口的,因此应从不同层面加强精准农业基础设施建设,改善精准农业生产条件。一是政府要加大对精准农业基础设施建设的投资,加强智能化精准农业装备技术的开发和实践应用。二是增加精准农业主要农机装备的生产数量,如多功能谷物精密播种机,可自动调控配比的自动定位施肥机和喷药机,可控制喷水量的定位喷灌机等。
(四)拓宽现代信息技术在精准农业生产中的应用面
加快精准农业核心技术研究,简化精准农业基础设施建设步骤,降低精准农业基础设施建设成本,促使尽可能多的农民将精准农业技术体系应用到农业生产中;建立一个完整的植物信息数据库,在农作物生长的不同阶段及时给出合理的操作建议;结合全国各地农业发展特点和现状,加快自主研制开发适合不同模式精准农业发展的“3S”技术及高科技产品,并将“3S”技术及高科技产品全面运用于精准农业生产过程中,进一步拓宽现代信息技术在精准农业领域中的应用。
参考文献:
[1]田家治.精准农业的作用及发展现状概述[J]. 农业科技与装备,2014,(03):68-69.
[2]张福贵.孟庆国,张树宝.黑龙江垦区精准农业试验与发展[J].现代化农业,2006,(01):41-42.
[3]董力伟.我国精准农业发展现状[J].产业观察,2014,(02):52-54.
[4]赵国锋.国外精准农业发展及其对中国西部地区(下转第67页)(上接第12页)的启示[J].世界农业2016,(06):175-179.
[5]许海云,张娴.精准农业技术与系统专利分析[J].科学观察,2015,(05):15-33.
[6]梁瑞华.基于物联网技术的温室大棚智能管理系统构建[J].河南农业大学学报,2016,(06):346-352.
[7]聂兵.我国精准农业的实施路径及其方向选择[D].山东农业大学,2009.
[8]军.精准农业的研究现状和发展趋势[J].农垦农机化,2015,(06):114-119.
[9]何志文.我国精准农业概况及发展对策[J].中国农机化,2009,(06):23-26.
[10]张纯洁.基于巧的精准农业发展模式―以江汉平原为例[D].华中师范大学,2008.
[11]赵春江.对我国未来精准农业发展的思考[J].农业网络信息,2010,(04):5-8.
[12]何志文.我国精准农业概况及发展对策[J].中国农机化,2009,(06):23-26.
[13]宁建.智能化精准农业装备的发展趋势[J].机电产品开发与创新,2011,(03):77-79.
作者简介:
关键词 精准农业;推广;关键技术应用;中国
中图分类号 F320 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)07-0274-01
我国是农业大国,农业发展对于促进我国经济和社会的发展具有至关重要的作用。近年来,我国农业得到了快速的发展,但是我国的人口数量众多,且依然面临着环境恶化和资源紧缺的问题,只有促进农业的现代化发展才能满足社会发展的需求。在这种背景下,为了实现我国现代化农业的发展,就一定要大力发展精准农业。本文就精准农业的发展现状进行阐述。
随着我国科学技术的不断发展,精准农业成为了人们研究的热门课题。精准农业是一种在信息基础以及地学空间的基础上发展起来的信息化和集约化的农业技术,主要是将生物技术、信息技术和工程技术等高新技术和土壤学、生态学以及农学等有效融合在一起,充分利用现代化的科学技术指导农业生产,以促进农业发展。
1 精准农业概述
精准农业是指在农作物的生产过程中充分利用现代高新技术对其进行精耕细作,以现代农业的生产形式取代传统农业的生产形式,更加注重对农业生产的管理。精准农业通过建立生态学、地学以及农学等模型,采用地理信息系统、全球定位系统以及遥感技术等对农业生产过程中各项活动进行精准的定位,并进行精细管理,以实现农业生产的集约化和信息化。通过这项技术,可以对农作物的产量和投入进行细致分析,在实际生产过程中,对农作物的生长、土壤以及机械设备等进行实时监测,使各种农业资源得到优化配置,发挥农业资源的优势,以获得最大的产量,减少资源浪费,从而不断提高农作物的质量,提高农业生产的效益,促进我国农业进一步发展[1-3]。
2 精准农业发展现状
2.1 我国精准农业推广现状
现阶段,我国精准农业的发展已经取得了一定的成效,农业生产发生了巨大的改变。科技含量大大提升,很多高新技术都尝试着逐渐应用到农业生产中,但是我国农业的总体科技水平还有待提高;魍撑┮翟谥鸾ハ蛳执化农业转变,但仍处于初始阶段;由之前粗放经营的管理方式向精准农业的方向发展,但也仍处于初级阶段。在农业发展过程中,很多常规技术以及高新技术在不断推广,传统的粗放经营模式也已经得到了一定的改变。但是从整体上来说,我国农业总值的增长主要依靠投入生产要素,而科学技术的贡献率还比较低。国外发达国家科学技术在农业生产总值增长中的贡献率达到80%以上,但是我国只有35%左右,每年的农业科技成果推广率不到30%,处于一个比较低的水平。总体来看,精准农业的推广率比较低。
2.2 我国精准农业关键技术应用现状
精准农业的发展需要依赖很多高新技术,因而高新技术应用得越普遍,说明我国精准农业的发展情况越好[4-7]。精准农业发展过程中经常使用的技术主要包括地理信息系统、遥感技术以及全球定位系统。
2.2.1 地理信息系统。地理信息系统是一门将统计学、环境科学、信息学、管理学以及计算机科学等学科融合在一起的新兴学科,其通过使用各种先进的手段和技术来对特定的地区地理空间数据进行采集,并对地理信息进行分析和处理。地理信息系统在我国精准农业发展中的应用已经非常成熟,在实际运用过程中,针对特定地区的地理信息建立农田土地管理模型,然后对地区的自然条件、气候、土壤元素、农作物苗情以及病虫害的发生等进行准确的评估和分析,并针对这些因素的发展趋势制定精准的调控措施,为精准农业的管理提供可靠的数据依据。在实际使用过程中,还可以将其与农业管理辅助决策系统配合使用。
2.2.2 遥感技术。遥感技术是一种获取各种实地信息来源的技术,在精准农业技术体系中具有至关重要的作用,主要核心技术包括影像技术、农田多光谱图像信息分析系统等。遥感技术的一个重要优势就是其成本比较低,比航空摄影的成本减少1/2以上。在精准农业发展中,可以充分利用遥感技术获取田间时空变化信息,在规模化的农作物生产过程中,可以预测农作物的产量,同时预警宏观农情,以农作物和土壤为研究对象,可以建立农作物的条件模型和长势模型。遥感技术的应用也非常广泛,为农业精细管理提供重要的参考[8]。
2.2.3 全球定位系统。全球定位系统是精准农业空间管理的重要设施,其具有采集定位信息以及进行农田测量的作用。目前,在小区式农作物产量的定位计算、农田变量信息的采集中均得到了广泛的应用,将其应用到精准农业管理中,还可以实现机械自动化播种、灌溉和喷药,实现农业机械化变量作业定位。不仅如此,其在环境监测和土地测量等方面也具有良好的作用,是一项发展前景广阔的技术[9-10]。
3 结语
精准农业是农业发展的必然趋势,与传统农业的生产方式相比,精准农业借助于各种高新技术和现代化的管理手段对农业生产实施精细化管理,从而不断提高农业生产的产量和质量。
4 参考文献
[1] 朱勇.浅论我国发展精准农业的途径和策略[J].农业网络信息,2015,12(9):10-13.
[2] 刘焱选,白慧东,蒋桂英.中国精准农业的研究现状和发展方向[J].中国农学通报,2014,23(7):577-582.
[3] 何志文,吴峰,张会娟,等.我国精准农业概况及发展对策[J].中国农机化学报,2015,16(6):23-26.
[4] 金继远,白由路.精准农业研究的回顾与展望[J].农业网络信息,2004(增刊1):3-11.
[5] 陈防,刘冬碧,万开元,等.精准农业与农田精准养分管理现状及展望[J].湖北农业科学,2006(4):515-518.
[6] 何东健,何勇,李明赞,等.精准农业中信息相关科学问题研究进展[J].中国科学基金,2011(1):10-16.
[7] 张仰洪,杨星卫,陆贤,等.精准农业管理决策支持系统的设计与实现[J].遥感技术与应用,2003,18(1):10-13.
[8] 韩永峰,李学营,鄢新民,等.精准农业的技术体系及其在我国的发展现状[J].河北农业科学, 2010, 14(3):146-149.
农业信息化就是农业全过程的信息化,即在农业领域全面地发展和应用现代信息技术,使之渗透到农业生产、市场、消费以及农村社会、经济、技术等各个具体环节,加速传统农业改造,大幅度地提高农业生产效率和农业生产力水平,促进农业持续、稳定、高效发展的过程。主要包括农业资源和环境信息化、农业生产和农业管理信息化、农业生产资料及农产品市场信息化、农业科技教育信息化、农业政策法规信息化、农村社会、经济信息化。从实际表现看,农业信息化的内涵特征可以概括为:农业基础设施装备信息化;农业技术操作全面自动化;农业经营管理信息网络化。它的主要依据是国内外现代信息技术的研究、开发和应用的丰富实践。
农业信息基础设施信息化
农业信息网络基础设施建设是农业信息化的基础。在逐步形成的农业信息基础设施的基础上开发农业信息资源,是农业信息基础设施建设的另外一个重要内容。各种监测农业资源的仪器,是准确获取与利用各种农业信息的重要设施。我国需要加大资金研究、开发、应用各种农业信息获取基础设施,以增加农业生产过程中的信息含量,提高信息的准确性,准确而及时地跟踪、掌握农业资源。环境的变化,以便制定正确、科学的政策与对策。
农业技术操作全面自动化
农业技术操作全面自动化包括农作物栽培管理的自动化;农作物病虫防治信息化和自控;畜禽饲养管理的信息化和自动化三个方面。
从信息化角度,农业技术操作全面自动化首先要求建立在农业信息技术集成系统的开发与应用上。一方面要注意农业系统模型的建设。把农业生产经营过程作为一个主体对象,支持农业生产经营过程作为客体对象,从信息农业角度出发,研究主体内部、主体与客体之间的信息流、知识流、工作流、控制流,并建立起系统模型。另一方面,注重集成信息系统的开发。在农业系统模型的基础上开发应用性较强的信息系统、知识系统、工作流管理系统、控制系统等。目前,农业信息系统开发都是农业领域中局部范围的工作,如气象信息系统、土地管理信息系统、生产计划系统、病虫害防治系统、种子选育系统、田间管理系统等。将单项农业信息技术集成应用与现代工程技术、生物技术、机械制造技术相结合,制造出基于信息、与通讯技术的农业设施、设备,进入高效集约型农业生产时期。
农业经营管理信息网络化
农业经营管理信息网络化是基于农业信息技术的计算机软件、硬件和通讯、控制产品直接为农业生产经营过程服务。信息农业的一个重要特征是信息与知识成为比土地、农业生产资料等更为重要的第一生产要素,农业生产的产值与农产品中应用农业知识、信息多少密切相关。农业生产过程采用信息控制的农业设施进行,农业生产经营以电子商务形式进行管理信息网络化。
我国农业信息化的现状及发展重点
农业信息化作为新的理念,在我国农业信息化建设过程中,碰到的难题是不少的。诸如,建设资金短缺,机构设置困难,信息人才匮乏等等。尽管全国各地情况不一,东西部存在较大差异,但网络已到达部分基层乡镇并且随“金农工程”启动其建设步伐会很快遍布到全国各地的乡镇。然而,网络进村入户率则低得可怜。受广大农民对网络信息的认识水平以及对微机设备的购买力与操作水平的限制,我国农业信息化将任重道远。
首先,网络信息的适应问题不强。就农村的信息客户群体而言,他们需要的网络信息以市场信息和专家信息为主,并且这些信息必须具有针对性、时效性和真实性;他们所需要的网络信息服务主要包括:信息传播、信息查询和网上招商。达到上述两方面的要求,就必须对纷繁复杂的网上信息进行“精挑细拣,加工制作”,才适合农民的口味,也才能引导农民通过使用网络信息来发家致富。
其次,网络信息进村入户途径不一。从实际情况来看,网络信息客户群体大致上可以分为两类:一类是经济发达村和种养大户、农业企业、行业协会、农贸市场、经纪人等信息重点用户;另一类是经济水平一般或欠发达的村以及大量地普通农户。网络信息进村入户途径,必须综合运用了数字电视、电话、互联网等资源,把电视、电话与互联网联系起来,切合目前我市农村电视、电话普及率高而计算机普及率低的现实,这点还很不够。因此,农业信息化发展必须着眼一下方面:
加快建设农村信息网络基础设施
信息网络是实现农业信息化的前提和基础,特别是在我国农村通信普及还不完全、整体信息网络还未建成的情况下,当务之急就是加大投资力度,进一步完善农村信息网络基础设施的建设。鉴于此,信息产业部提出继续加强农村通信网络基础设施建设,按照"村村通工程实施方案"的目标,促使各大通信运营企业做好农村通信普遍服务工作,为农业信息技术应用提供网络通信支持和信息服务。
加强农业信息资源的开发和应用
随着我国农业向现代化迈进,整个农业体系也将卷入全球化、信息化的浪潮,信息资源的丰富程度成为左右现代农业发展的关键。农业信息资源的建设包括信息的开发、采集、整合以及系统化的过程。在信息资源开发整合的过程中,农业信息服务、应用系统的建立也应同步进行,从而形成两者相互促进、共同发展的良性局面。
抓好应用试点,发挥示范效用
在实现农业信息化过程中,需要一批具有鲜明特色的、勇于开拓创新的"火车头"起先锋示范作用。因此,要把有条件、有基础的地区作为农业信息技术应用试点,结合地方特色,抓好示范性应用,通过认真总结和大力推广先进经验和做法,以点带面,加快农业信息技术应用的普及与推广。
面向"精准农业"推进农业信息化
农业发达国家正在大力发展"精准农业"这一基于信息科技的高效农业模式,并且在技术革新、应用中取得了很大的成效,显现出越来越大的市场优势。"精准农业"以精准选种播种、精准灌溉、精准施肥、精准植保、精准田管、精准收割等六大精准技术为代表的精准农业技术集农业工程技术和生物技术为一体,已经渗透到农业生产的各个环节,成为农业现代化发展的重要推动力。
建立农业信息技术人才培养体系.
信息化的关键在于应用,而应用的关键在于人才。特别在农村地区,人们的文化水平普遍不高,对现代通信信息技术的了解还很少,这使农村信息技术的推广和应用急需大量人才来完成。农业信息化和信息农业要求劳动者具有更高的知识和技术水平,必须具备在大专专业水平才能取得经营管理农场的资格证书,才能掌握新兴的信息化和自动化技术,才能成为信息农业的经营管理者,才能是信息时代的合格劳动者。要通过建立健全的农业信息技术人才培养体系,开展农业信息化队伍建设。
加快我国农业信息化的对策
提高农业资源利用率
农业资源包括土地;土壤、水、农用物资等。在农业生产过程中,必须合理利用农业资源,才能提高农业资源利用率。虽然应用传统现代化的技术和方法,同样可以达到这个目的,但是总成本高,时间效率低。而应用信息技术管理农业资源时,就可以大幅度和高效率地开发利用各种农业资源。例如,中国农科院土壤肥料研究所研制和推广的"中国土壤肥料信息系统",该系统应用于养分资源管理,成功地指导了区域性的营养要素的合理配置,促进了肥料要素的合理流动,明显地减少了化肥特别是氮肥的使用量,提高了氮肥利用率,有效地减少了氮肥的损失,及由此带来的对环境的污染。
加强农业生产管理水平
农业生产管理包括农田基本建设、农作物栽培管理、农作物病虫害防治、畜禽饲养管理、养殖管理等各个方面。通过上述领域的信息化和自控化,实现信息的自动传输和计算机自动控制,由计算机分析数据并进行模拟运算,确定最佳的管理方法,从而大大提高农业生产效率和管理水平。譬如在农作物栽培管理领域,现在国内研制的多媒体小麦管理系统(MWM)和玉米栽培模拟优化决策系统都可以应用于生产。如要给农作物施肥,可以在田间设置自动养分测试仪或设置各种探针定时获取数据在室内自动测定,通过计算机分析数据,确定施肥时间、施肥量、施肥方法,使用田间遥控自动施肥机具或与灌溉水结合实现自动施肥。
提升农业经营管理水平
应用现代信息技术创造的智能工具改造和装备农业各部门,建立农业信息网络体系,可为农业经营管理决策者提供强大的技术手段和丰富、高效、畅通的信息渠道,将农业生产经营管理提高到一个新水平,解决管理效率低、调控不及时等问题,促进管理科学化、合理化和最优化,从而加快农业的全面发展。
加快农业市场流通效率
市场经济是信息引导的经济,农业市场化要求必须按照市场经济规律去认识、指导农业的自然再生产和经济再生产过程,运用市场机制实现农业产前、产中与产后的有效衔接,处理好农业生产、分配与消费的动态关系,从而使农业顺利进入市场,使农业供求关系在市场中不断获得新的平衡。农业信息化正是为实现上述各方面的有机衔接、运转提供了强大的物质技术手段。农业信息将成为农业市场经济的"剂",发挥引导农产品市场运行和农业生产安排的作用,大大提高农业市场流通效率。
[关键词] 农业技术;发展;推广
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,农业机械技术和农用航空技术,农田水利、土壤改良与水土保持技术,农村供水、农村能源利用和农业环境保护技术,农业气象技术以及农业经营管理技术等。
传统农业的发展在很大程度上依赖于生物遗传育种技术,以及化肥、农药、矿物能源、机械动力等投入的大量增加而实现。由于化学物质的过量投入引起生态环境和农产品质量下降,高能耗的管理方式导致农业生产效益低下,资源日显短缺,在农产品国际市场竞争日趋激烈的时代,这种管理模式显然不能适应农业持续发展的需要。
信息技术和人工智能技术的高速发展促使一种新颖农业生产管理思想的诞生,从而产生了对农作物实施定位管理、根据实际需要进行变量投入等农业生产的精准管理思想,进而提出了精准农业的概念。精准农业是一种基于空间信息管理和变异分析的现代农业管理策略和农业操作技术体系。它根据土壤肥力和作物生长状况的空间差异,调节对作物的投入,在对耕地和作物长势进行定量的实时诊断,充分了解大田生产力的空间变异的基础上,以平衡地力、提高产量为目标,实施定位、定量的精准田间管理,实现高效利用各类农业资源和改善环境这一可持续发展目标。显然,实施精准农业不但可以最大限度提高农业现实生产力,而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。因而精准农业技术被认为是21世纪农业科技发展的前沿,是科技含量最高、集成综合性最强的现代农业生产管理技术之一。可以预言,它的应用实践和快速发展;将使人类充分挖掘农田最大的生产潜力、合理利用水肥资源、减少环境污染、大幅度提高农产品产量和品质成为可能。实施精准农业也是解决我国农业由传统农业向现代农业发展过程中所面临的确保农产品总量、调整农业产业结构、改善农产品品质和质量、资源严重不足且利用率低、环境污染等问题的有效方式,将在世纪之交成为我国农业科技革命的重要内容。一般而言,基于知识和先进技术的现代农田“精耕细作”技术体系至少包括以下方面:地理信息技术(GIS、RS、GPS)、生物技术、农业专家系统ES、决策支持系统(DSS)、工程装备技术、计算机及网络通讯技术等。
我国当前面临农业资源匮乏、农田环境污染严重,另外加入WTO农业市场竞争激烈,因此在我国实施精准农业示范和研究工作具有重要的战略意义。在由国家计委和北京市政府立项实施的小汤山(位于北京市昌平区小汤山现代科技示范园内)精准农业示范工程项目中,项目承当单位北京农业信息技术研究中心及合作单位率先开展了大规模、高水平的试验和探索。
我县“雨润的大蒜、高庙的椒(辣椒),洪水的韭菜、大樱桃(树苗)”。曾经是国家级贫困县、也是农业大县的乐都县,现在依靠“一村一品”特色农业走上了致富路。“十一五”期间,乐都县重点发展“一村一品”特色农业,引进先进的农业种植技术,并在农村加以推广。目前形成了川水、沟岔地区以设施农业为重点的蔬菜生产区,浅山地区以避灾农业为重点的马铃薯生产区,脑山地区以杂交油菜为重点的油籽生产区。同时,建成了以雨润、高店、共和、峰堆等村镇为主的大蒜生产基地,以高庙、碾伯等村镇为主的辣椒、黄瓜生产基地,以洪水的韭菜、地膜洋芋为主的生产基地。现在全县已有134个“一村一品”基地,每个村都有自己独特的品牌农产品。乐都已成为我省蔬菜种植基地,蔬菜供应量占全省45%,生产的无公害农产品远销甘肃、山东、宁夏、上海等多个省市。
我县依托当地县域农产品优势和自然资源,加大对农业产业化龙头企业的扶持力度,大力推进农业产业化进程。近年来,我县着力培育了蔬菜保鲜加工、脱水蔬菜生产、马铃薯淀粉加工、乳品及肉制品加工等一批农畜产品加工龙头企业,不断提高农畜产品转化加工能力,延伸产业链,提高附加值,形成市场牵龙头、龙头带基地、基地连农户的产业化发展格局。
在不断培育和壮大农村专业经济合作组织方面,我坚持政府引导、社会参与、多元协办、市场运作的方式,支持供销合作社、龙头企业、农业科技人员、经纪人和各类社会化服务组织,创办或领办农民专业合作社和各类协会,开展生产合作、市场营销、信息服务、科技服务和农畜产品加工合作,提高农民专业化、规范化生产和参与市场竞争的组织化程度。同时,加快农村信息化建设,尽快形成县、乡、村三级信息平台,为农民提供及时有效的科技、市场信息服务。
现阶段农业推广体制和发展趋势
农业发展靠科技,科技转化靠推广。在过去的一个多世纪里,农业推广为农业增产、农民增收、农村繁荣作出了巨大贡献。另外一方面,合理的农业推广的体制(模式)对于发挥其作用具有十分重要的意义。
农业推广体制是国家为开展农业推广工作所采取的组织制度,其内容包括农业推广机构的组织形式与管理方式。它反映了国家开展农业推广工作的指导思想和政策目标,对农业推广工作进行管理的方式、方法,以及采取的具体措施。随着社会的不断进步,农业推广体制也不断发展和完善。到今天,农业推广模式在每个国家都不相同,即使在同一个国家的不同地区,也可能不完全相同。
农业技术推广应当遵循下列原则:(1)有利于农业的发展;(2)尊重农业劳动者的意愿:(3)因地制宜,经过试验、示范;(4)国家、农村集体经济组织扶持;(5)实行科研单位、有关学校、推广机构与群众性科技组织、科技人员、农业劳动者相结合;(6)讲求农业生产的经济效益、社会效益和生态效益。
下面就不同农业推广模式做简单介绍:
现阶段农业推广的主要模式
关键词:精准农业 管理技术 应用研究
传统农业发展过程中采用了高耗能的管理方式,投入了过多的农药、化肥、等化学物质,也投入了大量的机械动力。但是,这种高耗能的发展模式是不适合现代农业发展的,导致了生态环境的恶化,土壤酸碱度失衡,致使农产品质量日益下降。在农产品市场竞争日益增强的现代社会,这种不符合可持续发展农业战略的管理模式必将被先进的精准农业管理模式所取代。
一、农业精准化生产管理技术的现状分析
精准农业是一种新型的农业生产管理思想,是在人工智能技术高速发展和信息技术快速发展的基础上诞生的。精准农业是实现农业可持续发展的重要途径,指明了未来农业发展的方向。精准农业管理模式是利用GIS地理信息系统、GPS卫星定位系统以及RS遥感系统等技术,及时了解农作物的生产环境、生长变化状况、病虫灾害情况等。为分析、模拟农作物灾害的发展趋势提供具体的作物信息、数据,作为进一步解决作物灾害问题提供参考标准。在此基础上,精准农业发展模式,利用各种智能系统,准确、细致地计算出精准治理措施。包括:喷洒农药、施肥灌溉、播种收获等生产管理方式。
精准农业的目的是为了通过先进管理模式对农作物进行管理,以最小的投入获得经济和环境的最大利润。目前,精准管理模式的主要技术支撑即以3S技术为基础的多种数据系统为技术支撑的管理模式。包括:变量控制技术、生物信息技术、专家系统、决策支持系统、产量分布图生成系统等。随着数据处理技术的提高,可视化技术和计算机科学的发展,还有网络数据库系统的开发,精准农业获得了快速发展,成为了国际上农业领域的发展热点之一,大大促进了农业产业的升级。
二、发展精准农业的必要性
发展精准农业是我国的社会发展的需要。目前,我国耕地面积大量减少,自然灾害发生频繁,再加上病虫灾害,旱涝灾害等,农业生产的发展也面临着更大的挑战。为了在世界农作物市场上占据优势,只有提高农业生产领域的管理模式,才能更大限度的提高农产品的利润,扩大市场占有率。精准的农业生产模式可以实现对农作物的精准化管理,解决上述各种问题。
发展精准农业是世界农业产业发展的需要。精准农业在世界范围内已经得到了很大的推广,成为了国际农业学、农业技术等高领域的研究对象,世界各国都在采用新型的精准农业管理模式。这符合国际农业发展的趋势。
发展精准农业管理模式是由可持续发展的需要决定的。传统的农业生产模式对生态环境的各方面造成了巨大的破坏,在能源资源供不应求的现代社会,发展精准农业更有利于建设可持续发展的农业体系,缓解建设现代农业过程中遇到的紧张局面。
三、精准农业发展过程中遇到的问题及解决对策
在发展精准农业的过程中,出现了一些水资源利用不当、施肥结构不合理、信息体制不健全的问题。发展精准农业就要着重发展灌溉精准农业、节肥精准农业、精准设施农业。发展精准灌溉农业就要根据信息系统反馈的数据因地制宜地选择灌溉设施,开源节流,节约水源,解决好水资源的时空分布不均的问题。发展节肥精准农业需要系统分析、预算出恰当的施肥时间,施肥数量,以及肥料品种。发展精准设施农业就是利用机械设施改变或者提供农作物生长的小气候,从而为农作物生长提供更为适宜的生长环境,提高作物产量。
更重要的是,要加大3S技术的应用范围,建立全面的农作物管理系统,在GPS和RS技术的基础上运用GIS技术准确分析数据信息,可以先建立实验基地对比分析。另外,建立肥料信息系统和土壤肥力系统,收集不同的土壤类型、作物类型、肥料的使用情况等做好统计分析,随时了解不同地区的土地肥力变化状况,以便进一步进行管理。
精准农业发展模式需要协调好人力与机械的关系,提高农业机械化水平,减少生产成本投入,目的是为了增加我国的农业市场竞争力。
此外,政府要加强基础设施建设,推进管理模式的创新,利用政府的力量大力支持信息技术的提高,建立完整的信息管理系统。建设全方位的农业信息管理中心,及时引进新型农业发展技术,形成农业精准化的发展规模。
结束语:
信息采集技术、网络技术和专家决策系统共同构成了农业精准化生产管理模式。精准化生产模式可以弥补传统生产模式的不足,在此基础上又可以降低生产成本,节约人力。在这种生产模式下可以对农作物信息进行智能采集、计算、判断、分析、预测与预警等,以达到提高农作物质量和产量的目的。由于精准化生产方式涉及到更多信息网络智能领域,因此要加强信息技术的推广。发展农业产业也要考虑地区差异,要根据不同地区的土地状况和实际情况因地制宜地选择不同的发展方式。
精准化农业生产模式符合国际农业发展的趋势,我们作为发展中国家,在发展精准化农业的过程中要遵循可持续发展的原则,学习先进管理模式,引进先进技术,争取在精准化农业发展过程中走出有中国特色的农业发展模式。
参考文献:
在当下全球经济一体化的世界环境中,各国对农业技术的交流与合作越发紧密,我国作为农业大国,农业技术发展迅速,是多国想要交流了解的对象,且我国不断追求对农业的进一步发展,因此,我国对农业英语专业人才的需求越来越大,也对此类人才的要求越来越高。农业英语作为高等院校专业学科,却并未受到广大专家学者与学生的重视,但随着农业在国际上交流日益频繁,我国开始关注农业英语教育。《农业英语》一书是由王静萱主编,并于2015年在重庆大学出版社出版的农业类专业英语教材。该书虽由英文书写,但其内容主要与农业生产、农业技术、对外贸易等有关,专业性强,且该书内含有专业参考译文,附录部分收录大量农业英语术语,可用于丰富农业新闻英语语料库,结合该书所配备的视听材料,学生可通过不断训练提高自身农业英语听力能力,提升自己在本专业的竞争力。《农业英语》一书结构清晰,逻辑性强。
在结构上,该书可分为农业生产、农业技术与农业英语应用三大主要版块,其中,农业生产包括对自然环境、农业文明与植物特性的科普介绍,融入植物生物学,探究植物的奥秘;农业技术包含农作物管理技术、现代农业技术、食品加工技术、种植技术以及植物保护技术,该部分内容对我国农业技术进行总结概括,在了解农业生产的基础上帮助学生建立对农业技术的基本认识,构成知识网络,对农业发展形成更为全面的认识,进一步了解我国农业现状;最后,农业英语应用部分既涉及到对农业国际贸易交际英语的讲解,又为学生就业与深造做准备,对该专业个人简历与出国申请表书写模式进行总结,为学生今后发展做考虑。纵览全书,该书共12章,每一章节包含5至7篇文章,行文简明易懂,文章详略得当,并结合实际案例进行讲解,既不会使读者因篇幅过长而感到拖沓无趣,也不会因篇幅短小而使知识点大量浓缩,导致读者难以理解其中含义。此外,该书在每章节最后以及附录部分总结了重要英语词汇,节省读者查阅单词的时间,使该书在结构上更加完整。此书在结构上对农业知识进行专业性划分,如此布局方便读者就自身需求对农业生产、农业技术或农业英语应用展开深入学习;视听材料及词汇总结部分有利于学生充实农业英语语料库,对提升学生农业英语能力有很大帮助。
内容上,该书内容翔实,所涉知识范围广。从自然资源、农业概念、植物生长到农业技术、现代农业、食品加工、生态农业,最后到外贸英语以及应用写作,该书几乎涵盖农业英语学习者应掌握的主要知识内容,专业的注释、译文及词汇总结使该书附带查询功能,对培养学生专业英语综合应用能力有重要作用。具体而言,该书不仅包含专业农业知识,还包含一些生活实用技巧,学生在学习农业英语知识的同时掌握一些生活小技能,例如西芹作为古老疗伤食物的用法与功效、西兰花与花椰菜的吃法等,将农业知识运用到生活中,使该书具有实用性,且专业知识与生活技巧相结合作为此书内容难易结合的方式之一,有利于缓解学生学习农业英语的压力,提高学生学习效率。《农业英语》一书内还包含大量练习题,有利于学生及时巩固所学知识,提高农业英语翻译能力与语言转换能力。书中选用大量与农业相关的真实图片,对图片所在内容进行补充说明,有助于学生调动阅读想象力,加深对该知识点的理解与记忆。该书内容丰富,节奏紧凑,图文并茂,具有较高的阅读价值,可作为专业人员参考资料,抑或农业英语爱好者的兴趣读物。
该书还具有专业性强、科学严谨的特点。《农业英语》作为高校教材用书,其专业性与严谨性表现在对农业知识与技术的呈现以及译文的准确性方面。农业机械化作为现代农业技术,其对所适用的产业规模、农产品种类都有一定要求,书中对农业机械化概念及运用的具体描述有助于推动农业机械化发展,进而促进我国农业进步;滴灌技术作为节水灌溉技术,将此技术在我国水资源缺乏的农业地区进行大范围推广,有利于缓解水资源缺乏对农业的限制作用,并有效节约农业用水,推动该地未来农业发展。《农业英语》对农业知识的概述为学生打下坚实的专业基础,使学生在听到相关农业英语时能调动自身知识储备对该语言进行准确理解与翻译,减少翻译失误,而非局限于简单直译所听到的内容。
《农业英语》一书中涉及到对大量外国文献的翻译,编者在翻译过程中极力遵循言简意赅、规范严谨、用词精准的翻译原则,并对该书中的专业术语采用直译方式,晦涩难懂部分采用意译形式,在保证内容科学严谨的前提下,注重该书阅读难易程度,兼顾读者阅读体验。总之,该书作为高校农业英语专业的教学用书,不仅专业性强、内容广泛,其丰富的农业技术英语词汇有利于提高学生农业英语听力水平,对培养此类人才、促进我国农业在国际上的交流有重要意义。