发布时间:2023-09-25 11:21:34
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的农业技术的应用样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
中图分类号:DF413文献标识码: A
前言
精细农业及精细农业技术
精细农业是(Precision Agriculture, Precision Farming, Site-specific Farming Agiculture)等名词的中译,是当今世界农业发展的新潮流,是由信息技术支持的、根据空间变异定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。即,进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”,调动生产力,以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入,并改善环境,高效地利用各类农业资源,取得经济效益和环境效益。
精细农业由十个系统组成,即全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。其核心是建立一个完善的农田地理信息系统(GIS),可以说是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。精准农业并不过分强调高产,而主要强调效益。它将农业带入数字和信息时代,是21世纪农业的重要发展方向。
精细农业技术是将“3S”技术、通讯、自动化技术与地学、生态学、农学等集成,实现对农作物生长、发育的动态管理,在GPS技术和GIS技术集成系统支持下进行农田作业操作,以实现“高产、优质、高效”的现代农业精耕细作技术。精细农业的主要支持技术包括:GPS―全球卫星定位系统,GIS―地理信息系统,RS―遥感技术,DSS―作物生产管理决策支持系统,ES―专家系统,VRT-变量控制技术,采集与处理技术,IAT―智能化农业机械装备技术等。
精细农业已经在很多国家实施,虽然世界上有关精细种植技术的研究仅有20多年的历史,但其发展的速度之快令人吃惊。精细农业已经在美国等发达国家成为一种高新技术与农业产业的结合的产业,并且经过检验是适合可持续发展农业的最有效途径,这无疑将成为21世纪领先的技术。美国八十年代初提出的精细农业的概念和设想在九十年代初进入生产实际应用,目前还处于研发阶段,部分技术和设备已趋于成熟,但由于其发展是本着实用、经济、效益、的原则进行的,所以仍有许多方面还不够健全。除此之外,英国、法国、德国、加拿大、荷兰、澳大利亚、巴西等都有开展精细农业的研究。日本也将精细农业的研究列入了“21世纪农业机械紧急开发课题的研究”。国际上对这一技术的开发研究有广泛的认同,精细农业必将成为发展农业高新技术应用的重要内容。
我国对精细农业的研究是建立在一批专家引进国外的技术的基础上,结合我国传统的“精耕细作”的经验开始的。随着精细农业的研究的深入,我国也投入了大量的资金进行研究。但总体上说我国对精准农业的研究,还没有形成较系统的学术思想和技术体系。
我国是一个约有9亿农业人口的大国,我国现有耕地约1.3亿公顷,但每年损失耕地近43.3万公顷。如何保护耕地,提高耕地质量,已关系到我国农业及国民经济可持续发展的首要问题。21世纪是知识和信息的时代,给现代农业的发展带来无限的生机。精细农业作为现代农业的理论和实践,以农田作物的时空变异为基础,在区域内以最少的资源消耗和最优化的变量投入,实现最高的产量、最优的品质、最低的农业环境污染和良好的生态环境,最终实现农业的可持续发展。
精细农业的关键是准确地绘制农田信息的分布图,发送给田间作业农业机械,针对该地域的情况,因地制宜进行作业提高效率和收入。只有将精细农业技术思想引入信息关系的研究中,利用GPS和GIS技术研究信息的采集与表达,定性和定量地研究,绘制空间分布图,研究确定了合理的插值方法和采样方案,结合数学方法,定量地确定了各因素对产量的影响,掌握这些影响规律,从而准确地预测产量,并经济有效地进行农业生产的精细管理。
但目前精细农业变量施肥技术应用于切实的农业生产仍存在巨大障碍。土壤数据采集仪器价格昂贵,性能较差,大面积高密度土壤取样化验成本太高,很难推广应用;而遥感技术由于空间分辨率和光谱分辨率问题,不能满足实际应用的需要。随着高分辨率遥感卫星(1~3 m)、飞机航空遥感、田间高架遥感服务的提供,加强遥感光谱信息与土壤性质、土壤养分关系的研究及土壤养分在线实时检测技术的研究将是今后研究的重点。
DGPS 的定位精度已完全能满足精细农业的技术需要,但与自动化机械的结合还存在许多问题,还有待于进一步发展。今后要研究自主知识产权的控制系统,安装在国产农业机上,降低成本,有利于推广使用。
精细农业是为适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展而提出的,其经济效益与经营规模成正相关,据有关文献报道,适用于精准农作技术实践的经济可行的最小面积约为85.6公顷。机械化大农场的运作模式,是推动精细农业发展的有益尝试。
精确变量施肥技术在我国发展的前景
虽然我国农村自然条件差异大,现阶段经济发展水平低,劳动力资源丰富但素质较低,经营单位小而分散,机械化水平低,全面实施精细农业变量施肥技术尚需要一个发展过程,但是精确变量施肥追求降低生产成本与避免环境污染同样适合中国国情。因此,我们必须根据农业发展的实际情况,因地制宜地走有中国特色的精细农业变量施肥的发展道路。当前,我国发展精细农业变量施肥技术具有以下几方面有利条件:
(1)推广精细农业变量施肥技术的人才队伍基本形成。农民是科技进步的基本力量,农民素质的高低直接影响高新技术的推广。由于实施九年义务教育的推广,年轻农民基本达到初中文化,还有一部分农民具有高中文化水平。另外,由于高等院校的扩大招生和每村一名大学生计划的实施,农村已有一批高素质人才队伍可以承担科技普及和推广任务。
(2)土壤和植株速测已基本实现。土壤和植株的测定分析是精细农业变量施肥的技术的基础工作,过去这些工作必须在设备先进、条件优越的实验室进行,费用较贵,影响了实用先进技术的推广。现在,便携式移动测试设备的应用,为推广精细农业变量施肥技术提供了技术支持。
(3)农户精细农业变量施肥平台已经建立。精确施肥技术的核心是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感系统(RS),它是在西方农业大规模经营和高度机械化条件下发展起来的。我国农业状况与西方一些国家差异较大,发展精细农业变量施肥技术受到一定限制。但是,近几年来辽宁省农科院环能所科技工作者结合当地的实际情况,开发了一套适合家庭土地承包经营的变量施肥技术系统软件平台,可以满足以农户为单元的精细农业变量施肥的技术要求。
(4)把精细农业变量施肥技术物化到产品中,使之成为实用技术。通过GPS定位系统采集农户土壤样品进行土壤养分测定分析,在确定目标产量的前提下,利用变量施肥系统平台提供肥料配方,以单质肥料为原料配置复混肥料或BB肥,把这些高科技含量的肥料提供给农民,将达到变量施肥的目的。
(5)建立网络连接实现技术、数据共享。建立和健全农业信息网络,并与其它网络相连,形成全方位的农业资源网络系统。在一定范围内,开通精确施肥土壤养分信息管理体系,严格执行精确量化施肥和科学化管理,用现代化信息技术指导农民施肥。
综上所述,精细农业变量施肥技术是一项先进使用的技术,利用该技术不仅能降低农业生产成本,而且还可以增加粮食产量,增加农民收入。在提高化肥利用率、实现农业可持续发展的同时,合理的利用化肥资源,达到保护农业生态环境的目的。精细农业变量施肥技术是应该大力发展普及的技术。
结 论
关键词:农业技术;农机具;推广应用;生产效率
农业对一个国家有着重要的意义,直接决定了国家的综合水平。随着时代的不断发展,传统的农业生产方式已经无法满足人们的需求,因此新型的农业技术和机具的推广势在必行[1-2]。但是纵观我国各个地区,在推广方面仍存在一些问题,因此通过对目前我国新型农业生产技术和农机具的推广与应用进行了分析,并提出了相应了改善措施。
1新型农业技术和农机具推广与应用中存在的问题
推广新型农业生产技术是我国农业工作中的重要组成部分,是提高我国农业工作效率必不可少的措施之一。我国属于传统的农业大国,在农业生产中,传统观念根深蒂固,很多人在生产时仅仅依靠多年的经验,而不是采用先进的科学技术,守旧思想严重。究其原因主要有以下2个方面。(1)我国农业生产者的整体文化水平较低,对于新型技术和设备的排斥心理较强,素质水平有待提高;(2)我国传统农业研究不符合新时期农业发展的趋势和需要。很多科研机构在研究出全新的生产技术和设备后,并没有在实际生产中进行实验,大多都是在文献中进行介绍,导致这些研究都成为了技术储备。有些生产技术和设备即使具备一定的实践性,但也大多没有使用过。
2加强新型农业技术和农机具推广与应用的主要措施
2.1逐步提高农业从业人员的文化水平
想要加强新型生产技术与设备的推广,必须要先让农业从业人员接受,只有当工作者接受了,才能真正的应用到实践中。因此,根据我国农业从业人员的现状,首先就要加强对农业从业人员的培训,使其具备一定的文化水平,能够自如的运用新型设备。根据我国农业生产地的情况来看,一般年轻人都会选择出外劳工,真正从事农业生产的都是一些中老年人、妇女以及儿童等。总的来说,文化水平较低,对于新型的技术和设备了解较差。因此,相关部门必须要加强对新设备和技术的推广力度,同时对农民进行培训,加强其科学意识。可以根据各个地区的实际情况,通过发放宣传、开展讲座、科学示范、操作指导等多种方式,加强农民对新型技术和设备的了解,转变传统观念,将其应用到真正的农业生产中。此外,政府部门还要出台相关的政策,对新型农具的采购方面给予一定的优惠,留住青壮年人才,加强农业生产,从根本上提高我国的农业生产效率。
2.2加强同研究机构等的交流与合作
除了要提高农业从业人员的素质之外,还要加强和相关研究部门的交流,让研究部门也加入到宣传的过程中,提高新技术和设备的推广力度。很多农业从业人员在传统观念的影响之下,接触新技术和设备的机会不多,对其的了解自然也比较少。根据这种情况,在宣传时可以着重介绍新技术和设备的优点,让农业从业人员认识到设备的优势,从而更好的应用到农业生产中。因此,研究机构可以加大对新型农业生产技术和设备的投入成本,将实际生产和理论结合起来,通过研究来促进我国农业的发展。在研究的过程中,要注意技术和设备的便民化,尽量便于农业从业人员的理解,这样在推广时也更加轻松,更容易得到农业从业人员的认可。此外,高校也可以鼓励学生在实践训练中和生产一线多多接触,将新型技术和设备的使用方法带入到普通农业从业人员中。这样不仅达到了推广的目的,还让学生在实践过程中检验了理论,提高了学生的全面能力。
2.3加强农技推广队伍的建设
新型农业生产技术和设备的推广是指通过实验、演示、培训等多种方式,最终达到提高农业生产效率的目的。我国大多数农业技术推广单位都属于公益性质,主要的职责是为基层的农业生产活动提供各方面的帮助,其中就包括对新型技术、设备的应用与推广。但是,基层农业生产活动的环境比较恶劣,因此很多高素质的人才不愿意深入到一线进行研究,导致其不够了解基层农业生产活动,农技推广效果不高。此外,由于很多单位是公益性质的,因此在资金方面存在一些问题,导致工作开展过程中难度较大。因此,我国应当加强对人才的培养,引进高素质人才,改变传统的观念,鼓励人才深入到基层农业生产活动中,了解农业从业人员的实际需求,根据需求制定相应的推广方案。同时,加大对农业推广单位的资金投入,保证推广活动的顺利开展。
3结语
根据目前我国的情况来看,农业发展正呈现逐步上升的趋势。自从我国改革开放以来,农业生产活动已经取得了可观的进步,同时也奠定了我国农业大国在国际上的地位。从供需情况看,目前的农业生产基本已经满足了大多数人的需求,一些主流的产品甚至还出现了结构性、地区过剩的情况。随着农业的不断发展,高效一直成为研发机构的基本原则,因此,如何加强新型农业技术和农机具的推广力度,是我国农业发展的重点因素之一。必须要提高农业从业人员的专业水平,使其意识到新技术与设备对农业生产的促进作用,并出台相关政策鼓励农业从业人员在实践中应用,才能从根本上提高我国的农业生产效率。
作者:唐祖述 单位:重庆市永川区红炉镇人民政府
参考文献:
关键词:数字媒体技术;农业技术推广;信息化
中图分类号:F323.3 文献标识码:A
1 前言
数字媒体技术的主要通讯手段是以网络通讯技术和计算机技术,通过声音、综合处理文字、图形、图像等媒体信息,实现数字媒体的表示、记录、处理、存储、传输、显示、管理等各个环节,使抽象的信息变成可感知、可管理和可交互的一种软硬件技术。
我国是一个农业大国,农业在国民经济中始终占有重要地位,农业科研、农业推广与农业教育作为农业发展的“三大支柱”,是现阶段我国农业科技转化为实际生产力必不可缺失的关键因素。我国农业相关部门在1993年颁布的《中华人民共和国农业技术推广法》中的第2条明确指出:“农业技术的相关推广产业,主要是以指导、培训、试验、示范和咨询服务等综合业务,在农业生产3大主要阶段(即产前、产中、产后)将农业技术通过多方面渠道普及、融入其中。”
2 数字媒体技术在农业技术推广中的应用优势
2.1 打破常规,吸引农民兴致
利用数字媒体技术传播农业技术,学习者不只是传统的看,还要听、触、参与进去,成为农业技术推广过程中的一个积极要素;学习者要做的就是体验,进行视觉、听觉,甚至是触觉,乃至心理上的全新体验;培训者是参与者而不是旁观者、欣赏者。
2.2 讲解更直生动、直观,图文并茂
教学过程中充分发挥数字媒体技术的优势,在制作课件的过程中添加大量声音、图片及视频片段。在以往的农业技术培训中,一般都是相关科技辅导人员在台上讲,在面板上写,将原理草图在面板上进行演示,往往由于教育宣传程度不够彻底,导致技术普及问题不能得到普及。但是在充分利用电脑的情况下,就不会出现类似情况,实现语言及资料一对一的交流,从而使讲解变得更直观、生动。相对于传统艺术而言,数字媒体技术融合了电影、电视、摄影、网络等艺术方式之长,集图、文、影像、声音于一体,强调互动,创造出具有强烈现代感的视觉效果,给人以新鲜、奇妙的感受,从而形成了自己独特的魅力。
2.3 能丰富培训内容,提高培训效率
利用多媒体投影、网络等数字媒体手段进行农民培训,能够节省时间,传播丰富的农技知识。从而提高了培训效率。在利用数字媒体教学时,可以使图片、文字、声音、音乐等各种呈现教学信息的手段同时进行,使培训者通过多渠道、多层次、多角度接受教学信息,开拓学习者的视野,丰富学习者的知识,形成互助合作的优良素质。例如,分块复习阶段,在培训过程中要进行知识总结与巩固训练等活动,若使用数字媒体,既省时、省力、便捷、有效地减轻负担,又加强了农技训练密度提高了效率。
2.4 遵循个性化标准
农业技术推广的专设电脑程序一定要简洁,且富有人性化,从而使广大学习者更能深入的体验整个技术交流过程。学习者可以按照其个别差异进行个性化学习,实现个性化发展;学习者可以根据自身的能力水平自定学习速度;学习者可以根据自身兴趣等特点选择学习内容,满足个人需要。此外,教学还具有友好的人机交互方式,使学习兴趣和动机提高;教学的表现方式具有多维性和直观形象性的特点,更加便于学生学习。
3数字媒体技术在农业技术推广中存在的问题
3.1 缺乏复合型人才
一个地区发展农业技术推广体系,人才是关键。我国农村农技推广人员素质参次不齐,部分农业推广技术人员知识体系更新缓慢,未能将新型技术的主导内容有效地深入到广大学者中去,没能将农业技术的大范围普及实施到位。农业技术的相关推广人员应切实做到深入到基层,与群众文化相融合,只有切身感受到广大人民所需,才能制定合理的农业技术推广计划,提高推广、宣传质量。各地区应大力培养农业技术复合型人才,为我国农机技术的相关推广工作添砖加瓦。
3.2 资金有限
农业技术推广有着较强的专业性,既对推广人员的传播技能、农业技术和信息技术是一个考验, 还对农业技术推广体系应用方便和功能的完善做出了具体要求。现阶段,基于一些市、县政府对农业技术推广工作的认知程度还不够深入,针对具体设施建设开展的资金投入有限,导致信息服务工作开展跟不上时代主旋律。农业技术推广的施行,需要一定的软、硬件设施的支持,需要一定的保持正常运转的费用以及支持服务的费用。而这些软、硬件设施的配置,需要资金的投入。即便是当地政府主管部门认识到农业信息工作的重要性,但也拿不出钱来投资,许多地方没有足够的办公人员和办公电脑,没有人对农业信息的收集、鉴定、区别、整理和推广,农业技术推广就只能是一句空话。虽然,部分地区已经有足够的办公人员和设备,但缺少相应的支持服务费用,要保证设备的正常使用也很困难。大部分的参与部门工作开展积极性欠缺,虽然在前期过程中有一些全新的数据库及应用模式的开发及应用, 但由于投入有限,开发进度停滞不前,对网络服务功能的充分发挥造成了一定的限制,从而造成农民在接受新技术的过程中一直处于被动的状态,对传播者的知识和技能无法进行快速有效的吸收,造成农业技术传播效率低下,传播质量不尽人意的局面发生。
3.3 地区间发展不协调
地区间发展不协调, 致使大量的科技资源、科技成果、信息基础设施和科技人才在少数城市中集中整合,加大了城乡“数字鸿沟”。根据我国现阶段情况来看,主要实施的是将工业发展放到首位这一战略,在乡镇和城市首要发展的选择上,更加倾向于城市,从侧面来看,这样做的结果就是打破了农村的整体发展平衡,对农村经济水平的提高和文化教育发展造成一定的影响,使城乡差距进一步增加,农民的发展受到了局限。新时期以来,虽然缓解了城乡发展不均衡这一矛盾,但由于长期投入不足,资源匮乏,使得农民的生活贫困,教育水平落后,对农村经济水平的提高影响颇深。城乡之间的差距,在一段时间内,仍然很大。农业信息网站建设主要集中在大中城市。城市具备较好人力、物力资源环境,更有利于网站的建设。由于农村现阶段信息通讯基础设施并不发达,且信息推广整体水偏低。在对现有设备调查中发现,大部分农民还是以电视机为主,极少数有电脑。对村里的信息技术推广站进行调查发现,虽然完善了相应的硬件水平操作设施,但关联的网络技术还不成熟,无法满足现阶段农业技术推广的需求,从而影响农业信息技术的提高和发展。
4 推进数字媒体技术在农业技术推广中的应用
4.1 将政府作为主导,切实跟随国家发展脚步
农业技术的推广工作有着涉及部门多、学科多,且综合性较强等特点,各地政府大力加强对此项工作的重视程度,起到充分的领导作用。从管理协调、政策扶持、国家立法和资金投入等方面对农业信息化的发展起到一定的促进作用。
4.1.1 服务全方位、具体化,普及和推广农民对网络的认知程度
加快农村及农业的发展脚步,将农村社会和各个市场主体的具体要求了解并服务到位,作为国家对农业发展提供有效支持的重要手段。根据各地区的不同实际情况,开发新的适合方式。
4.1.2 完善乡镇、村信息站的建设
利用信息员、农业产业化龙头企业、种植养殖大户和农村经纪人带动农民上网,建立健全农业信息化法制、法规并注重立法、监督,依法保证信息质量真实性、有效性及知识产权等,维护农业技术推广信息化主体的权益,并积极促进信息的共享。
4.1.3 制定并完善数字媒体网络技术
制定并完善数字媒体网络技术在农业技术推广体系中的重要发展战略,针对目标,有计划的制定相应的信息化的中长期规划,并把部分目标作为具体实施对象、重点突破,做好信息市场的法规和法制建设,切实打造一个有着一系列制度性和运行性规则的专营体制,对市场各方面的行为进行相关约束,以达到市场有序发展这一目标。
4.1.4 高政府投入力度,摒弃传统的“重硬件、轻软件”这一理念
在加强硬件建设的同时,还需做好对农业科技信息数据库和多种信息产品的研制开发、协作和服务的支持,进一步提高全国农业信息科学的学科建设,将投入方式向着多渠道多元化的方向进行改进。
4.2 确立信息中服务的主导地位,完善信息资源共享机制
作为农业技术推广体系中的一个至关重要的组成部分,各级农业信息中心为我国农业技术推广事业做出了杰出的贡献。各级信息中心要充分认清自身的位置,进一步明确目标和任务,牢牢抓住时代赋予的发展机遇,进一步完善农业信息资源,共建共享机制。首要任务是要加强各级信息中心、信息服务与业务的协同工作,把信息中心的工作同各级农业主管部门的重点工作融合在一起,建立农业信息资源共建共享,将服务工作进行到位;同时要调动市场运营机制,将现有的社会涉农网站进行整合,以期发挥各自的作用。随着现代农业事业对信息需求日益增长和信息资源的不断累积,各级农业信息中心应该做好协同服务,信息资源共享机制的建立已经是迫在眉睫了,尤其是针对经济发展较为缓慢的地区,完善科技信息共享机制这一目标,可以有效地对资源的建设进行控制,节约投资,提高信息的快速传播渠道,提高科技信息利用效益。其次,通过实现各级信息中心的信息资源共享,加快提高数据处理分析预测、网络信息宣传导向能力、信息工程实施管理能力、信息系统安全保障能力、应用系统的需求分析能力和电子政务运转支持能力等,共同把农业技术推广建设带入一个全新的阶段。
4.3 加强农业设施信息化建设
加强基础信息资源的开发和网络技术推广设施的建设,将农村地区的通信便利程度带入一个崭新的阶段,提高农业资源的管理水平等。有效地开展信息服务,不仅可以将各个信息载体的优势充分的发挥出来, 还能满足农业生产经营者的个性化需求,将信息服务内容形象化、立体化的同时,大大提高信息服务覆盖面。对农民有强的带动能力,对信息服务的需求强烈,也有能力比较好地运用信息技术,是今后农业信息交流的主要渠道。
5 结语
随着社会的进步,日益发展成熟的数字媒体技术以及网络通信的不断普及,数字媒体技术在农业技术推广领域的作用将会变得愈来愈重要。完善数字媒体远程咨询系统、数字媒体远程诊断系统,可以为农户带来更为极致的技术推广体验,进一步优化数字媒体信息,相关农业技术推广人员在任何地方都应该提供高质、高效的农技推广服务。特别是随着虚拟农业科研项目的不断发展,未来将会涌现出很多采取虚拟农业概念设计出的虚拟作物、畜禽鱼等系统产品,有效地利用各种传感设备,科研人员或农户在对机模拟的农业环境中进行虚拟实践,进行计算和可行性预估,有效减少现实实践中的投入或经济损失,从而提高农民生活水平。
参考文献
[1] 马进宝.数字媒体技术及其相关应用探讨[J].海峡科学,2010(2).
[2] 郭怀礼.论现代传媒在农业信息服务中的应用[J].四川农机,2011(4).
[3] 廖桂平,肖芬.智能化农业信息系统与农业推广[J].湖南农业大学学报,2000(12):4-7.
【关键词】农业信息化农业数据库计算机信息技术
当今世界,以计算机为主导的信息技术浪潮席卷全球,人类正处于从工业社会到信息社会,从商品经济到知识经济,从现代农业到信息农业的转变过程,并逐步经历着思维方式、生产方式和生活方式的巨大变革。信息技术的飞速发展和广泛应用渗透到农业发展的各个方面,在农业中的运用已构成一个完整的功能体系。
1.在我国农业生产中计算机信息技术的应用概况
农业部首次把计算机农业应用研究专题列入国家项目是从“七五”计划开始,内容包括数据处理(EDP)、大型数据库的建立和MIS系统的开发等。建立各种类型的数据库是我国农业计算机应用开展几十年来的主要内容之一,这也符合我国整个计算机应用事业的发展。全国几百个农村信息网点县,建立了县级农村资源经济信息与管理决策支持系统。目前已有的部分数据库的功能已达到国际先进水平,这些数据库的运行和服务都取得了一定的社会和经济效益。
现阶段我国信息技术在农业生产中的应用主要集中在四个方面:作物生产模拟模型、专家系统、农业生产实时控制和作物遥感估产。作物生产模拟模型是利用专业知识和数学模型,通过计算机分析模拟作物生长过程,协助解决多样化和不确定性问题,我国已研制出水稻栽培计算机模拟优化决策系统、棉花生产管理模拟与决策系统、小麦生产管理计算机辅助决策系统、农业气候资源信息系统、作物产量气候分析预报系统、谷物储藏干燥模拟模型等。专家系统是以知识为基础,在特定领域内能像人类专家那样解决现实问题的计算机系统。农业生产实时控制系统主要用于灌溉耕地作业、果实收获、畜牧生产过程自动控制、农产品加工自动化控制及农业生产工厂化。
2.计算机信息技术在农业生产中的发展前景
信息时代的现代农业正向着“精确农业”的方向发展,基于计算机信息技术的发展与应用,通过传感器收集土壤、植物数据,利用遥感技术提供农田作物生长环境、生长状况信息,结合地理信息系统的地理数据管理功能,运用全球定位技术精确定位导向,通过专家系统优化决策和指令,自动监控的智能农机如自动控制播种机、施肥机、喷药机、收获机及智能机器人进行精确操作。可依据作物生长状况、土壤肥力、作物病虫害的细块分布进行农事活动,从而达到减少施肥量、用种量、施药量,提高产量和品质。因此,有必要建成完备的农业宏观决策信息咨询系统及农业信息化服务体系。
3.计算机信息技术在农业生产中存在的问题
尽管我国农业在信息技术上的某些科研成果已经具有较高水平,但仍存在许多问题:技术不配套,研究项目内容单一,目标分散,适应面窄,缺乏多学科专业综合应用研究;缺乏具有综合性、多项信息技术集成、多功能、智能化、网络化的应用成果;缺乏具有适用我国农业国情的二次开发农业系统信息工具;农业信息软件面向科研方面的服务较多,面向农户、面向生产实用的则较少。由于农业信息地区差别很大,各地区的特定数据资源库没有很好建立,很多省、市、县尚未建立起本地农业信息的资源库,因而信息资源的建设远不能满足农业的需要。此外,作为发展中国家,我国在信息技术方面的资金投入相对不足,高层次农业信息技术开发人才缺乏,也制约了信息技术的推广应用。
关键词农业技术;农业机械;应用
在农业生产过程中农业机械已成为不可或缺的重要工具及手段,农业机械的使用不仅可以提高生产效率,还可以优化作业质量,降低劳动力成本。将先进的农业技术与农业机械的运作相结合,以最小的生产成本来提高农业机械的生产效率、优化其作业质量,推动农业机械化的发展,增加农民收入[1-4]。现就农业技术与农业机械的使用之间的联系进行论述。
1先进的农业技术方法
1.1无公害蔬菜的种植培育
在种植无公害蔬菜的同时要注意种植基地的选择、病虫害的积极防治以及肥料的正确使用。无公害蔬菜的种植基地应选在生态环境良好的地方,远离交通繁荣区和采矿区,土壤和水质等条件都要满足生产标准规定的要求,可采用农业机械拖拉机进行土地平整,使土地结构更利于蔬菜的种植。积极防治病虫害,注意化学农药的规范使用,着力进行生物防治,避免使用高毒性的化学农药,同时采用农药交替使用的措施,防止单一化学农药的使用致使病虫害产生抗性。科学合理地使用肥料,增施有机肥,运用平衡施肥技术手段,促进肥料利用效率的提高,改善蔬菜营养结构。
1.2先进的水产养殖技术
水产品的养殖过程中要注意水产品的最适生长温度及对水酸碱度的适应范围,这就需要利用一些与水产品培植相关的机械设备,及时保持水质的良好环境,做好换水和消毒工作。定期对苗种进行检测,掌握苗种的健康的情况以及生长的合理密度,对症下药,科学合理的进行施药,利用疫苗从根本上来提高水产品机体免疫力,最终起到防病的目的。适量的微生态制剂可增强养殖品的免疫力,抑制病菌和有害藻类的发生。
2农业机械的推广使用
农业机械是指应用于畜牧业的生产和农作物的种植过程,并可以进行农产品和畜产品的加工处理等的机械。农业机械主要包括农田建设机械、畜牧机械以及农产品加工机械等。其中农田建设机械主要用于土地的平整、沟渠和水井的开挖等方面;畜牧机械在当前家禽养殖工厂化阶段,特别是养鸡业中自动控制鸡舍温度起到重要作用;农产品加工机械主要用于对刚收获过来的农产品做初步加工或对以农产品为原材料进行的进一步加工。大力推广农业机械的科技成果,通过演示,组织培训,并进行相应的技术指导和咨询解答,向人们宣传农业机械的重要作用,将农业机械应用于农业生产过程的各个过程中,对于新农村的建设也起着重大作用。
3农业技术在农业机械运作过程中的应用
3.1节水灌溉技术与农业机械的使用
在当今水资源高度紧张的情况下,采用先进的农业灌溉技术对于水资源的节约有重要作用。使用农田排灌机械,不仅可以对农田进行灌水,同时也可以清除农田中过多的水分。其中滴灌和喷灌是最常用的2种灌溉方式,利用压力为动力源,可以根据不同的农产品在不同的生长时期,为农作物的正常生长提供适当用水量,既满足了农产品的生长需求,又节约了水资源。同时,在灌溉的同时进行病虫害的防治和施肥工作,既可省时又省工,又提高了农业作业效率。
3.2农产品的加工技术与农业机械的使用
刚收获的农产品需要对其进行加工,这就需要用到农产品加工机械。比如刚收获的玉米要经过玉米脱粒机和玉米剥皮机的加工,才可以获得比较优质的玉米粒。利用谷物干燥设备加速谷物的干燥,对谷物无污染,防止谷物发霉而影响产量。采摘的茶叶在茶叶初制和精致机械设备的加工下,可增强茶叶的品质,减轻农民的负担。
3.3农田保护技术与农业机械的使用
近年来,由于化学农药的大量使用,土地使用不科学合理,导致土地肥力下降,农田单位产量大幅度减少。通过秸秆还田等措施来增加土壤肥力,保证高产高收,受到当今社会的高度重视。秸秆还田不仅杜绝了焚烧秸秆带来的空气污染,而且还可以实现增肥增产;但如果方法使用不恰当,则会造成反作用,致使土壤病菌增加,农作物病虫害严重等现象。秸秆还田机可以直接将直立的农作物秸秆粉碎,抛散在地表,继而耕翻入土,粉碎的秸秆在土壤中腐烂分解作为土壤底肥,减少了化学肥料的使用,与传统种植方式相比更为简单方便,一举多得,是一项新型的农机化技术。
4结语
农业机械的发展与国家的经济水平有着密切的关联,也影响着农村的经济状况。在当今经济比较发达的国家,农业机械都在朝着高效率、高速和自动化的方向发展,同时需要有与时俱进的先进的农业技术,共同促进农业的发展,减轻农民的负担,提高农村农民收入。农业的发展依赖技术的运用,技术的广泛运用需要大力推广。农业技术的推广使用加快了农业机械技术成果的转换运用、降低了农业生产成本、提高农业作业效率,对于节约农业资源、维护生态环境稳定以及实现粮食高产高收、农民收入不断增加都有着重要影响。应当正确认识理解农业机械化先进技术的重要意义,实现农业技术与农业机械运作的紧密联系,从而加快现代化农业发展和社会主义新农村的建设。
5参考文献
[1] 朱培慰.加强农业机械管理工作是当前刻不容缓的一项任务[J].农业机械学报,1980(4):106-110.
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关键词:乡镇农业;农业机械化;新技术
中图分类号:F323.3 文献标识码:A
1 我国乡镇农业机械化新技术的发展现状
1.1 新产品投放入市场增多
国内农业机械制造企业新产品研发以及投入市场的速度明显加快,从乡镇农业机械来看,中国推出了价格低廉且备受广大农民欢迎的小型工程机械,例如免耕灭茬播种机和玉米收获机等。有了这一系列的新产品,就有了提前占领农业机械市场的资本,这也成为了各个机械企业竞相采用新技术,提高产品科技含量的根本动力,有利于激发企业创造新技术的积极性和主动性。
1.2 个性化产品不断增多
随着时展,农民在不断辛勤劳作的同时,其需求也越来越多样化。从外观上来看,流线型拖拉机数量越来越多,俨然有愈演愈烈的趋势,拖拉机驾驶室的内部设计也越来越人性化,充分考虑驾驶员的需求。同时,乡镇农业机械的内部质量也得到明显改进,具有鲜明特色的一部分新产品渐渐占领更大份额的市场,农业机械制造的新技术得到更大范围的推广。
1.3 使用新产品不足
以前受农民收入水平较低的影响,农业机械的市场也未见活跃,农机产品价格较低,生产厂家获取利润空间不大,因此,缺乏新产品创新的热情和能力。近年来,虽然情况得到改进,但是依旧导致了农机产品供给与需求脱节的现象。目前,农业的发展对农机设备提出了更严峻的要求,但是国内还没有能普遍适用的机型供农民使用,导致对于新产品的使用不足。
2 我国农业机械化新技术的发展趋势
现代农业走新型机械化道路,自动化、智能化的作业便成为了发展的必然趋势,也成为促进农业发展的有效途径。近年来,随着改革开放的不断深入发展,我国的农业机械化水平也显著提高,必然要遵循新技术发展的趋势。
3 农业机械化新技术的应用
3.1 农用传感器
要有效地实现农用机械自动化控制,关键在于对农产品生长状态的准确判断和监控措施的不断完善,这也就使得检查这些状态的传感器显得尤为重要。目前,农用传感器已经在我国得到广泛运用,例如,可使用湿度传感器对粮食的烘干和储存进行监测;收割机上使用谷物流动传感器可以快速监测谷物的质量等,这些传感器的广泛应用为农业机械制造的自动化打下基础。
3.2 计算机技术在农业机械的应用
自从20世纪90年代以来,世界上的计算机技术迅速发展,产品周期不断缩短。同时,随着自动化技术的发展,农业机械设备的性能也大大提高,已能适应农业中如高温、潮湿等不良环境,提高了农业机械产品的耐久性。
3.3 农用机器人技术
在农业机械领域之中,有许多环境不适合人类工作,这就需要农用机器人来代替完成,要求农业机器人能够进行自动处理、自动作业并且能够根据相应的工作环境自动选择何种工作方式。如在果实收割时,机器人需要判断果实的成熟程度以决定是否收割。随着智能化新技术不断发展,农业机器人研发与应用脚步也将加快。今后,将会有更多的机器人应用于农业过程中。
3.4 建立农业体系
随着农业技术的不断成熟与完善,使得一些农业设备更加高科技,更多的信息系统构建被应用于农业生产的过程中,主要的有“3S”技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS)的广泛应用。采用GPS系统确定农业机械的具置,由遥感系统进行实时的监测,并且在得到信息后及时输入地理信息系统进行分析,实现智能化控制农业机械,对作物的操作进行调整。随着各项先进技术的不断发展,农业机械的不断高科技化是乡镇农业发展的必然趋势。
3.5 新耕作体系的推广
想要促进乡镇农业的快速发展,先进的农业设备是一个因素,另外,也需要先进的农业工艺。目前,我国正在大力推行保护性耕作,其以机械化措施为龙头,在尽可能不扰动表层土壤的情况下,进行农业的各种耕作,实现农业的可持续发展。保护性耕作实施的关键也是提高农业单位面积产量,提高农业生产的效率。随着我国保护性耕作的不断推广,我国已经形成了相应的农用机械体系,研制出了与之相适应的新技术,有利于农业的发展。
3.6 加强农机服务的产业化
完善乡镇农机管理场所,通过财政补贴等手段促进农机服务人员的待遇改善,大力发展农机专业合作社,培育具有一定规模、功能齐全的农机合作社,全面提升农机的服务水平,不断加强农机服务的产业化。
4 总结
目前,我国乡镇农业机械化技术以前所未有速度迅速发展,但是,我们在为取得成绩高兴的同时,也应该看到,我国的农业机械化技术与发达国家的水平仍然存在着较大差距,我们必须将乡镇农业机械化新技术的研究、推广与应用摆在更为重要的战略位置,促进农业的发展,促进乡镇的发展,同时促进高科技技术的不断发展。
农业机械化不仅是人类的解放,解放劳动力。这些年轻的劳动力投入到其他领域,促进中国的经济发展可以提高农业生产的效率,优化操作质量和增加作物产量,有利于农业发展和农民收入,因此,今后应重视先进技术的推广,提高农业机械化水平。目前农业机械的使用,一些机械在使用过程中不能清楚地确定作物的位置,机器在关闭过程中很容易错过,所以利用新技术在农业机械有利于弥补农业机械的脆弱性,提高机器的运作效率。
目前,高新技术的应用范围扩大,农业机械行业也开始使用高新技术,引入计算机视觉技术、自动控制技术、信息网络技术、人工智能技术、机器人技术和液压技术在农业机械的应用现状。
2 农业机械的应用技术
2.1 农业机械的应用计算机视觉技术
农业机械的应用计算机视觉技术,主要是利用计算机视觉技术在农产品质量、品位等农业产品检查,是基于图像处理,计算机视觉的学科,主要是视觉信息处理理论。表达和计算方法研究,近年来,图像处理,计算机硬件和软件,等可视化仿真技术的逐渐发展计算机视觉技术的使用功能也扩大,计算机视觉技术是用来检查农产品的质量不仅是现阶段和分级产品还用于收割、种植等。
2.2 农业机械的CAD技术
CAD技术在我国已广泛应用于机械工程设计制造从上个世纪60年代,我国40多年后独立研究开发和推广应用。但由于我国机械工程设计CAD系统的开发过程的社会主义改革开放的影响,以便后期的完美程度我国机械工程设计CAD系统程度的效率和其他性能大大受到限制,相对于我国的国外机械工程设计CAD系统仍处于较低水平。
2.3 农业机械的信息网络技术
信息网络技术在农业机械中的应用非常成功,信息网络技术和地理信息系统,结合自动化技术等技术,可以监测作物和土壤的农业生产,也可以生产作物的发展,植物病虫害,和实时监控等等,然后依靠定位系统和地理信息系统来完成现场操作。
农业机械、机器人技术应用、信息网络、计算机视觉、自动控制技术的融合。目前,已经开发了采摘机器人,嫁接机器人,机器人除草,施肥机器人喷涂机器人,等。对肥料和喷涂机器人的使用,可以避免肥料、杀虫剂和其他化学品危害人体,达到改善环境的目的。目前虽然我国机器人技术落后于发达国家,取得了一些就,但由于现代机械机器人的购买成本非常高,所以这项技术并没有得到普及。
在农业机械的设计、制造和测试,虚拟现实技术具有非常广阔的发展前景,利用虚拟现实技术建立三维模型的农业机械设计师不仅可以了解每一个部分的质量,也可以完全满足的每一部分的运行性能三维农业机械模型具有很高的精度,和农业机械制造商大规模生产的计算机数据的基础上。
在虚拟制造系统中,虚拟现实技术的基础,虚拟制造系统是由多种学科知识,利用计算机技术综合建模、仿真、生产、制造汽车。与此同时,虚拟制造系统还可以制定合理的产品检验和测试程序。目前,虚拟制造技术应用范围广泛,涉及开始工装及模具生产设备,和其他领域,可以在生产部门系统,在这一过程中完成建模、修改、分析和优化的四个工作。此外,虚拟现实技术用于柔性制造系统和计算机集成制造系统的设计。
2.4 人工智能技术
近年来,全球高端技术获得了农业机械在农业的快速发展,管理,挖掘和采摘等实现智能化,使用人工智能技术研究和开发的激光拖拉机、内部导航设备,等等,可以拖拉机的方向和具置测量,并通过建立计算机数据库将记录相关数据,使用数据库了解排水位置、土壤湿度、等等。了解土地信息后,制定合理的土地种植方案,计算机化化肥消费,数量的农药和种子。
3 先进技术的应用在农业机械化操作的保障措施
得到更好的应用程序为了促进先进技术,提高农业机械化水平,未来应该完善的技术推广体系,提高农业机械化水平,促进农业生产和发展。完善的技术推广体系,高度重视农业技术推广,建立试验示范基地,发挥作用的指导,让农民参观和学习。让他们意识到农业机械设备的重要作用,加强农业机械化的意识,接受和使用机械设备,技术推广和培训活动。让广大农民掌握农业机械和设备的使用,提高思想认识和应用技能、农业机械和农业技术应用于农业生产。
构建技术环境,当地政府应该高度重视农业机械和农业技术推广的作用。提高思想认识,加强规划和指导,增加资本投资,培训专业人才,创新工作方法,对许多人来说,完善的技术推广体系,认真履行职责,并扩大先进技术的影响。完善法律法规,充分利用其在技术和人才优势,重视技术的宣传和推广活动,增强服务意识,扩展广泛的服务渠道,更好的满足实际工作的需要,对农业技术的发展,为推广农业机械和设备创造便利。
4 农业机械新技术的发展
农业机械新技术的应用和发展是为了提高农业的生产力服务,所以农业机械新技术的发展主要是以下几点:
首先,加快新技术的使用和推广。科学技术是第一生产力,加快计算机视觉技术、自动控制技术和智能技术等新技术在农业机械的使用,同时引进国外先进的机械、新技术,促进我国农业的发展,提高农业的生产效率具有重要意义。
第二,政府补贴。购买新机器的个人组织生产、资本压力,使得他们很难机械技术推广,所以对于农业机械推广使用新技术,政府将给予补贴材料,扩大新机器的使用。
第三,提高农业资源的利用效率。机械使用以提高农业生产的效率,提高农业资源的利用率。例如,在传统的农业生产过程中,和处理农作物秸秆,绝大多数情况下燃烧,不仅浪费资源,还污染空气。但农业机械的使用新技术的农作物秸秆粉碎加工、作物秸秆可以转化成脂肪不仅材料,提高农业资源的使用效率,也减少了空气污染。
关键词:数字化设计;设计技术;农机设计
1数字化设计技术的含义及特点
1.1含义。农业机械设计需要结合使用方向来进行,优化功能组成,这样在使用阶段可以降级故障发生几率,农业生产任务也能够高效完成。数字化设计理念在农机产业中虽然应用实践较短,但却取得了很好的成果,所设计的机械结构更能够满足使用需求,基于计算机设备完成的设计任务,可以节省数据分析运算所用时间。借助计算机中的功能软件,能够轻松的完成图纸绘制工作,并通过系统模拟来观察运行期间的设备稳定性,最终得到的产品生产方案更安全可行。
1.2特点。数字化技术是科技发生的成果,农机生产行业正在向自动化控制方向发展,要求设计环节科学高效,必然会应用到数字化技术。分析技术应用特点可以了解到,在设计时间上有明显的节约,可以同时完成多项任务,包括数据的录入与运算,帮助提高产品设计效率。数字化技术还能够结合使用需求对设计方案做出优化,并通过计算机软件来完成设备的运行模拟,这样所确定的最终方案更安全可靠,有效的降低来生产成本。传统设计方法中,需要同时得出多种设计方案,增大了工作任务的难度,这一点在数字化技术中得到来解决。
2当今数字化设计技术研究的热点
2.1计算机辅助概念设计(CACD)。新型技术的应用离不开计算机设备,农机设计过程中会涉及到大量的图纸绘制,计算机绘图软件可以完成这一任务,在工作任务开展期间,技术人员将所得到的参数输入到计算机中,选择相应的功能,便能够将机械图形展现在其中。目前管理图纸绘制的软件也正在完善,功能也有明显的增多,为农业机械设计提供来便捷性。
2.2知识工程(KBE)。知识工程在数字化设计技术中的应用愈来愈广泛。现代设计之所以不同于传统的设计,是由于市场、竞争和技术进步形势的变化,它比过去任何时候都更加依赖于对新知识的获取,而不是依赖经验。过去的一二十年间,在人工智能和知识工程等领域发展起来的基于框架、规划、模型、本体等多种知识建模技术,主要是为实现计算机对知识的智能推理,提高计算机智能服务的。对于新知识的获取,通常有以下几个来源:已有知识;市场信息;数字仿真或虚拟现实;物理模型试验;样机试验;已有产品运行表现。
2.3虚拟原型(VP)。虚拟原型技术,近年来作为数字化设计的一个重要的分支,得到了人们的普遍关注。虚拟原型技术是在CAX(如CAD、CAM、CAE等)/DFX(如DFA、DFM、DFS等)等技术基础上发展而来,它将信息技术、先进制造技术和先进仿真技术等应用于复杂系统全生命周期,并进行综合管理,从系统的层面来分析复杂系统,支持“由上至下”的复杂系统开发模式。虚拟原型是根据产品设计信息或产品概念产生的在功能、行为和感观特性等方面和物理原型尽可能相似的可仿真的计算机模型。虚拟原型技术经过近十年的发展,已经可以部分替代物理原型,在产品设计中得到了广泛的应用。
3农业机械数字化设计技术的发展趋势
农业机械属于制造业的范畴,门类广、种类多,市场需求潜力巨大,据统计,目前我国农业机械产品拥有14大类、95小类,3000多种产品。尽管我国能生产的农业装备品种很多,但产品技术水平、产品结构与发达国家还存在相当差距。在构型设计方面除了利用计算机辅助设计加速产品开发的同时,基于知识工程,利用计算机仿真对产品性能进行预测以优化产品结构也得到了人们的关注。在农业机械产品概念设计方面的研究也有学者开始涉及。今后数字化设计技术在农业机械中的发展趋势,应注重以下几点。
3.1突出产品创新设计。设计过程中应当突出产品的使用功能以及创新性,消费者在购买机械设备时拥有更多的参考。应用数字化技术后,设计阶段创新理念可以更好的展现,结合农机设备使用阶段容易发生的故障问题来进行,将故障发生几率降至最低,这样才能够降低农业生产的成本投入,确保设备具有消费市场。农机设计生产企业有很多,只有突出设计阶段的创新性,才能偶在激烈的市场竞争中占据有利位置。可以明确,产品创新设计涉及到数据开采、知识发现及其重用技术、知识的表达与组织、知识数据库的开发、基于知识的决策技术等。
3.2重视虚拟现实技术。虚拟现实技术的出现,给产品设计带来了一场新的革命,它集3D图形、声音等多媒体为一身,让设计者/用户身临其境的感受产品的设计过程,体验其性能,从而提高设计的成功率。该技术在农业机械设计及制造中非常重要。对于结构复杂、设计困难、设计周期长的大型农业机械的设计,采用虚拟现实技术,既便于模拟产品的某些性能,又便于设计人员对产品的修改,更便于用户针对产品的原型了解产品的结构和性能等,提出反馈意见,加快了产品投入市场的速度。目前国外已提出了两种基于VR的工程设计方法,一种是增强可视化,它利用现有的CAD系统产生模型,然后将模型输入到VR环境中,用户充分利用各种增强效果设备如头盔显示器等产生临境感。另一种是VR-CAD系统,设计者直接在虚拟环境中参与设计。国内相关的研究才刚起步,尤其是VR在工程上的应用方面还缺乏一套较为完善的理论和方法。
3.3强调产品协同设计。农业机械制造企业面临着新的商业环境,如产品定制需求的增多;跨部门甚至跨企业共同协作进行产品设计与制造等,因此,产品设计制造的协同是现代企业适应全球经济的重要手段,也是我国发展农业机械行业乃至整个机械行业所需要瞄准的方向。据估计,发达国家制造企业在新产品的开发过程中往往有40%~70%的工作是与其他企业和合作伙伴共同完成的。如何从浩瀚的产品资源中选择合适的为己所用,这就提出了在已有知识库中的搜索算法实现问题。PTC公司的Web服务器上保存了众多世界领先的零件供应商的百余万个零件,且每月增加几万个新的零件。尽管象PTC公司这样将所有资源都纳入自己的服务器的做法在搜索算法实现上较为容易,但在我国目前采用是不现实的,并且从长远看也不是方向。一个可行的办法就是由供应商在自己的服务器上提供零件的资源信息,这样采用什么特征及其参数引导在众多的供应商之间搜索,以及如何实现客户端各种异构的应用系统与服务器各种异构数据库之间信息的传递就成为研究的方向。农业机械在农业经济和农业的发展中始终处于十分重要的地位,将数字化设计技术引入农业机械行业是改变传统农业机械生产方式,用新技术改造传统农业,支持新兴农业技术,提高农业竞争力的重要手段。
参考文献
[1]王维亮.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].才智,2013(7):126.