传统农业技术范文

时间:2023-11-22 04:56:48

传统农业技术

传统农业技术篇1

关键词:传感技术;农业机械自动控制系统;应用

1传感器技术

1.1传感器发展

随着科学技术水平的发展,也推动了传感器的技术的完善。传感器已经广泛应用到人类生活中的各个角落,而我国的传感器也广泛应用于机械设备制造、通信电子、环境监测及海洋探测等各个领域之中。人们获取外界信息的主要方式是通过自身的感觉器官,而传感器是探索自然现象的感觉五官。传感器有着微型化、智能化、网络化、数字化以及多功能化的特征,它促进我国传统产业的转型升级,是新的经济增长点。现阶段各行业领域普遍应用的是第三代传感器,这种类型的传感器是微型计算机与检测技术相结合,第三代传感器有着一定的人工智能性。各个国家对于传感器的重视程度都在持续增加,随着科研人员对于传感器技术的不断研究,传感器技术水平在不断提升,在农业机械自动控制系统的应用也越发成熟。

1.2传感器技术对农业机械自动控制系统的影响

农业机械自动控系统是我国科技发展的社会产物,这说明在农业机械自动控制系统中安装传感器是科技社会发展的必然方向,传感器有着反应迅速、搜集数据准确性高的特征,安装传感器的农业机械能够对信息及时进行处理,提升农业机械自动控制系统的精准性。此外,传感器的工作环境也不会受到区域的感染,可在并非正面接触的情况下,在极短的时间内获取相应的数据信息,并及时急性分析和识别,真正实现了农业机械自动控制系统在非接触测量的情况下,保证了数据信息准确度高,可靠性强的优势。在农用拖拉机、灌溉机、播种机及收割机中,传感器都展现了极高的应用价值,能帮助农业机械在耕种环境较差的田地中,仍保证农业机械的准确度及整体性能。

2传感技术在农业机械自动控制系统中的具体应用

2.1在农业机械底盘中传感技术应用

在农业机械自动控制系统中已经开始广泛应用压力传感器、数字传感器以及光电传感器等等传感器技术,这些传感器已经在农业机械自动控制系统起到了十分重要的作用。现阶段人们所使用的农业机械中使用的传感器在20个左右,且这些传感器分别布于农业机械的各个部位,是提升农业机械自动控制系统性能的主要部位,若在农业机械中缺少传感器技术的应用,相当于农业机械失去了感觉器官,这就代表着农业机械自动化控制系统中应用传感器技术的重要性。在农业机械系统使用传感检测技术能够加强相关控制对象的控制力度,若系统的检测数据转变为传输信号,那么农业机械系统就无法对信息进行分析,进而影响整个农业机械系统的正常运转。如农用犁耕机在进行农作时,传感器会检车出农用犁耕机在工作转态势车体的倾斜度以及倾斜变化,继而帮助农业机械系统自动控制工作部位的部件,减少外界因素对农用犁耕机的影响,让农业犁耕机保持水平状态下的作业。在不同系统部位中,传感器的实际应用也存在着一定的却别,但从本质上来讲,在农业机械中安装传感器的主要为了提升农业机械的整体性能。农业自动化机械发动机的核心就是传感器,由于传感器的存在,农业机械发动机的性能得到大幅度的提升,能有效减低发动机燃油消耗量,减少废气排放量,同时也能反映农业机械存在故障为题,提升农业机械设备的稳定性。由于农业机械设备作业地方的环境比较恶劣,因此会干扰到农业机械自动控制系统的精确度,进而影响传感器的检测,影响农业自动化机械发动机的稳定性,甚至还会出现农业机械自动控制系统出现设备失灵的情况。

2.2电子式汽车机油压力传感器技术的应用

电子式汽车机油压力传感器技术主要应用于以自动导航技术为主的农用拖拉机中,该传感器能够有效提升农业机械的生产效率以及农业机械设备驾驶的安全性。自动导航机动车技术原理就是通过定位传感器来保证自动导航机动车的安全性,通过对定位传感器类型的划分,定位传感器主要划分为绝对定位技术类别以及相对定位技术类别,其中分析绝对定位的低频率信息和相对定位的高频频率信息,来保证定位传感器系统的精准度。如在水田农业机械工作的环境中,农作物之间的行距较小,因此对于农业机械转弯角度的要求较高,因此传感器信息的精准度对于农业机械设备工作的效率至关重要,使用激光技术以及声纳技术来帮助农业机械掌握道路信息,通过在农业机械自动控制系统中微型计算机中输入整个工作区域的数字模型,给予GPS系统以及数字模型来设计出农业机械的行驶录像,进而保证农业机械作业活动的高效。

2.3在农业机械中数字传感器定位技术的应用

GPS定位系统的对于定位精准度的要求非常高,因此其定位系统较为复杂在研发过程中,需要耗费大量的资金,在小面积的农田中GPS定位技术的使用价值不高,因此GPS定位系统比较适用于规模面积较大的农田作业中。农业机械在农耕生产过程中比较容易受到农耕生产环境的影响,因此为了保证农业机械的可靠性就需要将GPS技术设计到高精准度的模式。因此,在农业机械自动控制系统中应用数字传感器定位系统能够有效保证GPS定位系统数字补偿的准确性,通过建立数字模型,来绘制相对简便准确的数字模型,通过微处理芯片来对生成的数字误差进行及时的修正,进而保证GPS定位系统定位的准确性。农业机械自动控制系统受到机械传感器输出的模型信号后,会通过A/D转换器对信号进行转换,将转换的信号转入到CPU中继而进行下一环节的操作。但CPU在进行处理时会出现类似脉冲形式的噪音,因此需要将噪音消除至最弱才能实现零点漂移,进而提升GPS定位系统的定位精准度。

3结语

传统农业技术篇2

1.1创新内容

从微观上来讲农业技术的创新是农业技术与农业经济的发展进行相互转化,将新农业技术演变成一种手段为促进农业的生产和发展农村的经济提供帮助,其包含内容大致是对农业新技术进行研究、获得与掌握、实现新技术的传播渗透于转让、改进创新农业的市场开发与售后服务等;从宏观上来讲农业技术的创新是农业企业和一系列公共机构组成的网络或者系统,且这些机构能够互相联系和影响从而为农业技术的创新与扩散提供整合与协调。

1.2创新特点

由于工业技术受到了大多数的农业技术和不同层次的环境保护与农业技术、资源利用与农业技术、农业技术秘密、公共产品特性等与之密切相关的影响和制约,农业技术的创新特点大致有较多的技术、创新过程较为复杂、不确定的技术创新、农业技术的创新子系统存在较强的相互作用性等。

2农业技术从传统到现代的转变策略方针

2.1基本策略方针

对传统的农业技术进行传承是实现农业技术从传统向现代进行转变的基本策略,这是因为农业的科技和技术是由不同民族、不同地区的人们依据不尽相同的自然条件以及存在差异的社会文化进行继承和创造,农业技术包含当地自然条件与社会条件且民族特点和地方特点显著。在继承传统农业技术进行现代化农业技术转变的过程中,不可盲目模仿要联系实际国情和地方特点发展出具有地方特色的现代化农业技术,实现传统技术和现代技术的融合从而使未来的农业技术发展保持稳定。

2.2关键策略方针

对传统的农业技术进行改造是实现农业技术从传统向现代进行转变的关键策略,这是因为长期积累投入并未使传统农业的生产要素发生改变,即便生产率较低只要技术的状态保持不变的话,假以时日就可以实现传统农业的专项平衡及恢复等。而农业科技发展从技术结构的优化过程来看可以分为以下的三个阶段并逐一介绍:(1)生产力水平和技术水平相对较低,相关的手工劳动主要是依靠现有自然资源进行,是以手工产品或者生产初级产品为主劳动密集型的阶段。(2)生产力水平和技术水平都得到了一定的提高和发挥,进军更广更深的自然资源从而形成了以生产加工商品为主的技术密集型阶段。(3)生产力水平和技术水平都达到很高的阶段,农业的现代化已经实现且智力和知识优势都得到充分的发挥,是以生产高新商品为主的知识密集型阶段。

2.3根本策略方针

对传统的农业技术进行提升是实现农业技术从传统向现代进行转变的根本策略,这是因为改造传统农业技术的目标和方向就是现代农业技术,根据世界农业的发展经验可以发现在这个转变过程中农业的生产必须实现从满足目标消费追求的数量向商业生产利润的最大化进行转化。

3结语

我国传统的农业技术依靠农业的生产活动中累积的经验从而形成了一套较为可靠的技术思想体系来维持农业生产,而传统的农业技术也在不断积累的过程中逐步趋于完善且长期处于较稳定的状态维持了其传承和繁荣。但这种稳定却也阻碍农业技术的创新和革命,使得我国在近代一直远远落后西方国家,因此要在重视传统的农业技术优点的同时将其不适应自然条件和现代社会的部分进行改造,只有农业技术的革新和改造才能将传统的农业技术向现代的农业技术进行转变且提升到一定的层次和高度并最终实现农业的现代化,为我国农业发展提供有利的帮助缩短与国外发达国家的距离。

传统农业技术篇3

关键词:农业机械;自动控制;方法;关键技术

随着我国农业生产不断变革,传统的小规模生产模式已逐渐向大规模承包经营转变,这促进了大型先进农机设备的应用。对于大面积连片耕地来说,大型农机具有高效、优质、经济性好的特点,受到了生产经营者的广泛认可。要进一步提高农业生产效率,减轻人力劳动的负担,就需要不断加强农业机械的自动化程度,使更多的先进科学技术应用到农业机械上来,农业机械的自动控制技术是高度自动化的必然要求。现阶段,很多农机产品都开始应用自动控制技术,使耕作、播种、收获等多种生产工序变得更加精确和便捷,也为农业生产的优化升级创造了更多的可能性。

1自动控制在农机生产的应用

近年来,自动化技术与传统机械技术的结合受到了各行各业的广泛认可,利用信息技术、计算机技术、传感器技术、网络技术、定位技术等优化农业机械的控制过程,能够显著提高农机产品的性能,帮助农机产品向自动控制方向转变。在现阶段的农业生产当中、拖拉机、播种机、植保机等传统农机具广泛应用了多种自动化技术,例如对于播种过程的检测、对于拖拉机行驶位置的定位、对于植保无人机的远程控制和自动化施药等。尽管只是部分实现了自动控制功能,但是自动化技术的应用也获得了农机使用者的肯定与好评。如今很多农机装备作业符和国家政策要求,能够获得一定的作业补贴,为保证相关补贴发放的合理性,相关的农机装备了卫星定位系统,结合地理信息系统能够做到对农机具的精准定位和产量预估。同时还能实现对农业耕地土壤条件、地形地貌等信息的采集,有利于农业产业的整体部署与调整。

2农业机械自动控制技术

2.1农机的自动驾驶技术

对于传统农机的自动化控制首先要建立在自动驾驶技术的基础上,农机的自动驾驶技术比机动车的自动驾驶技术更为复杂。在目前的农机技术基础上,要实现农机的自动驾驶技术,主要应从以下三方面着手:一是改变传统的驾驶系统机械结构,使机械结构能够实现自动控制需求;二是对行驶速度、转向幅度、行驶路线等重要参数进行精确的检测,以保证自动驾驶的精确性;三是具备完善的自动驾驶程序,保证机具的行驶特点附合农业生产的实际需求,自动驾驶技术的实施可行流程如图1所示。自动驾驶技术需要人工进行方案设计与决策,并帮助农机驾驶到工作田间的指定位置,此时嵌入式控制器执行作业决策,农机开始自动化行驶,通过CAN总线控制方向比例阀和油门比例阀开启适当角度,并通过多种传感器检测机具的运行状态和行驶路线,将相关信息反馈给控制器,进而实现对速度、方向等系统的控制。随着功能的丰富,在控制自动驾驶的同时,还能实现对液压系统、机具转速的实时控制,并实现自动驾驶与人工驾驶的自由切换。

2.2机具功能的控制与监测

在实现自动驾驶的基础上,还要实现农业机械特定功能的控制与执行,例如机具或零部件位置的自动调节、传动机构转速的调节、功能开关的开启与关闭等。以精量播种机为例,要实现播种机的自动控制要求,首先要满足播种机动力的自动衔接与断开,在此基础上,通过多种传感器的应用,实现对播种机转速、播种量、施肥量、剩余种子量等信息的实施监测,并帮助系统判断播种机的运行状态是否正常。为实现信息传递的实时性,减少电路系统和信息传递的复杂性,控制系统与检测系统之间采取蓝牙数据连接的方式,利用无线传输技术提高传输效率。此外,为便捷的读取机具相关信息,还必须具备合理的人机交互界面,方便使用者能够实时获取播种量、株距、平均速度等相关信息,能够及时对作业方案进行调整。

2.3机具故障自我诊断技术

农业机械的故障自我诊断技术是保证自动化设备长期稳定运行的基础,现阶段应用比较广泛的农机自我诊断技术是对关键部位的振动状态检测技术。当农业机械的运转装置出现故障时,最直观表现出的异常就是振动状态的变化,例如齿轮损坏、润滑不良等都能直观的在振动状态上表现出来。除振动监测外还可通过监测关键部件的应力、应变、压力、温度、转速、流量以及农机的速度、位置等参数实现对农机故障问题的诊断与检测,参数数值超一定范围,则报警提示,并返回故障代码(如图2所示)。异常信号的检测与提取需要传感器技术与通信技术、信号处理技术以及计算机技术相配合,农机具的很多自我诊断项目可参照机动车相关技术(OBD)实施,但也应根据农机作业的自身特点增加适用于农业生产的诊断项目,以提高故障诊断的准确性。根据农业机械化生产的常见故障问题特征,农业机械的故障诊断系统设计可从以下几方面考虑实施(如表所示)。

3农机自动控制的设计与实现途径

3.1控制系统功能设计

不同的农业机械设备具有不同的特点和工作条件要求,因此农业机械的自动控制实施要采用总体技术设计与模块化设计相配合的方式实施。控制系统的功能包括农机设备公共系统的自动控制和专用机械功能的自动化控制。公共系统包括自动驾驶、动力系统检测、路径导航、故障检测、远程通信等;专用机械功能的自动化控制应针对农机作业工序展开系统的设计,以播种机为例吸盘取种、种子输送、排种、覆土镇压等各个工序展开控制系统的功能设计,以满足全程自动化控制需求。

3.2控制系统的硬件选择与设计

(1)控制器的设计。对于现阶段的自动控制技术而言,多采用单片机作为控制器的核心,为保证自动控制系统对速度、温度、振动、故障等信号具有高效的处理判断能力,应采用具有高稳定性、抗干扰能力强、运算速度快的单片机作为主控制器,常用单片机品牌包括Atmel、ST、ARM以及国产宏晶STC单片机等。(2)电路设计与功能实现。为保证控制器功能的实现,电路设计要将脉冲输入口、数据交流口、复位电路、时钟信号的输入等位置进行合理的设计与连接,并同时完成程序功能设计,将初始参数、判定功能逐步实现,以保证对正常驾驶和工作的监控,以及对超速、故障、润滑油缺失、排种或植保功能失效等问题的判定。(3)通信技术及方式设计。农机自动化作业过程中,需要获取并实时传输大量的数据,单纯采用传统的有线传输,易导致排线复杂,错误率较高,而通过传统传输与蓝牙传输技术相配合的方式,不仅能便捷的实现数据共享,更能降低数据通讯的成本和资源消耗。

4结论

传统农业技术篇4

[关键词] 数字化 农业信息化 信息技术

数字农业是关于农业产业的信息化体系,是信息技术在农业领域的应用以及与其他技术的结合,是领域信息化的重点,对农业现代化建设具有极为重要的影响。数字农业的核心是构建以农业信息技术为主的技术支持体系。

一、农业信息技术基本概念

农业信息技术(即数字农业技术)是实现农业领域中各种信息获取、存储、处理、传输等方面的技术,其实质是充分利用信息技术在农业领域的最新成果,全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息的获取、传播,加速传统农业的改造,大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平,促进农业持续、稳定、高效发展。技术特性主要体现在:数字化、网络化、高速化和智能化。

二、河北省数字农业技术支持体系

构建该体系是一项综合、复杂、庞大的系统工程, 其核心包括农业信息贮存技术、农业信息应用技术和农业信息传播技术。

1.农业信息贮存技术

(1)农业数据库系统(Database System)

我国已建立多个农业数据库,主要包括中国农林文献数据库、中国农业文摘数据库、中国农作物种质资源数据库、中国畜牧业综合数据库和土地土壤信息系统等,同时引进了世界4大数据库,为信息的便捷利用打下了基础。至2006年底,河北省已形成文字、图片等网络信息资源2800G以上,涵盖科技、市场、政策等各个方面。省农业信息中心建成12个省、市、县三级共建共享数据库,信息容量达100多万条,研发出菜篮子产品报价等7个大型应用系统,为搞好农业信息服务提供了资源保障。

(2)数字化图书馆(Digital Library)

数字化图书馆是一个系统工程,主要包括馆藏数字化、信息传输数字化与网络化、资源共享化、信息服务终端化等,其优势在于不受时空、地理位置的限制。2006年5月在河北保定召开了农业信息技术与图书馆发展学术研讨会,就数字图书馆发展新动态、农业图书馆为新农村建设服务提出了新的思路和办法。

2.农业信息应用技术

农业信息应用技术包括农业自动控制、农业专家系统、多媒体、3S、农业管理信息系统、决策支持系统等技术。

(1)农业自动控制技术(Auto Control)

农业自动控制技术的发展是农业信息化的基本特征,是信息农业的核心技术。利用传感器通过计算机和自动控制系统实现农业生产和管理的自动化,对农业的增产质产生了巨大的经济效益和社会效应。河北乐亭县自动灌溉试验站根据水稻需水形成了适合河北省及类似地区的节水农业综合技术体系,并在河北省内8个地市进行了应用。

(2)农业专家系统(Expert System , ES)

ES是以知识为基础,在一定领域内模拟人类专家解决复杂实际问题的计算机系统。农业生产管理专家系统涉及农作物生产管理、畜禽养殖、市场管理、农业经济分析等多种领域。河北省农业厅连续数年来开展了“863”农业智能信息技术示范工程,已经开发了“小麦”、“玉米”、“大豆”、“黄瓜”、“辣椒”、“葡萄”、“稻田养蟹”等一批农业专家系统,并在省内多个市县完善及推广。

(3)多媒体技术(Multimedia)

多媒体是应用计算机把图、文、声、像综合集成技术。20世纪90年代,我国多媒体技术迅速发展起来,如河北省廊坊农科院“植物保护咨询系统”为农业多媒体的广泛应用提供了良好的基础设施环境。

(4)3S技术(RS , GIS , GPS)

“3S”技术即遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的总称,集信息获取、处理、应用于一身, 突出表现在信息获取与处理的高速性、实时性和信息应用的高精度和可定量化方面。2000年,中国科学院开始着手对这一新兴农业形式进行研究,首批选取了新疆、上海和河北栾城三个试点。其中栾城代表了典型的黄淮海平原农业高产区,它能够对整个华北平原的农业生产起到示范作用。

(5)农业管理信息系统(MIS)

管理信息系统是收集和加工系统管理过程中有关信息,为管理决策过程提供帮助的一种信息处理系统。河北省针对当前农业生产中存在的土壤数据分析整理手段落后问题,引用 “GIS”、“GPS”技术,对耕地土壤养分数据进行综合分析,制作了各种养分的电子版图层,应用MO地图控件及VB语言,研制了具备信息查询和推荐施肥等功能的土壤养分信息与管理系统,数据量达1.5GB,是国内第一个应用这项技术做出系列图件和实用系统的省份。

(6)决策支持系统(Decision Support System , DSS)

DSS是利用系统知识和数学模型,通过计算机分析或模拟,协助解决多样化和不确定性的问题以进行辅助决策的软件系统,是一种人机对话式的计算机系统。农业生产中采用决策支持系统后可以感受到更高的决策质量、沟通的改进、成本削减、生产率的提高及节约时间等方面的改善。河北省目前已建立冬麦北移决策支持系统(DSSNWWH),主要对小麦越冬死亡率、物候期出现时间、群体动态变化、同化物分配状况以及最终产量等几方面进行模拟预测,根据预测结果来判断某一冬小麦品种的适宜种植区域及某一区域适宜种植的品种,同时提出相应的栽培管理建议,从而达到对“冬麦北移”进行辅决策的目的。

3.农业信息传播技术

主要包括农业信息互联网络、卫星数据传输系统等技术。

(1)农业信息互联网络技术

国际互联网是构建农业信息网络最主要的部分。截至2006 年,河北省先后建成河北农业信息网、河北农业智能信息网、河北民营经济网、燕赵粮网、农村信息户联网、农村经济信息村村通网等六大农业信息服务网络,建成农业网站850多个,总数占全国农业网站1/10强。

(2)卫星数据传输系统

在河北网通、移动、联通等电信公司的积极努力下,2005年全省实现了村村通电话。目前,电话语音服务发展到35个县,手机短信服务“三农”用户约20多万户。利用电视提供信息服务,深受农民欢迎。河北电视台农民频道收视率不断提高,“电波入户”省级示范县达117个。全省75%以上的行政村接通了宽带,基本实现了村村能上网,有效扩大了信息覆盖范围。

三、农业信息技术发展中的问题及建议

目前,农业信息技术应用领域不断拓展,发展水平日益提升,但是仍存在着农业信息资源种类不全与采集技术手段相对落后、农业信息技术的应用研究和成果转化之间严重脱节以及农业信息技术的人力资源不足等问题。为了加快农业信息化建设,除加强培养相关专业的技术人才、创建功能齐全的农业信息资源系统之外,还要有健全的信息技术咨询服务体系。需要政府保护、扶持各种信息主体的成长,协调各部门、各机构间信息有序合理的运作。

参考文献:

[1]郭书普张立平沈基长董伟:构建我国农业信息化技术支持体系的探讨[J].中国工程科学,2005,7(9):89~94

[2]应文杰:河北省农业信息化的实践与探讨[J].农业网络信息,2007,(8):45~47

[3]杨术明寇雪芹师帅兵丁慧梅:农业信息技术应用现状[J].农机化研究, 2003,(1):126~128

[4]杨洪伟:以计算机为核心的信息技术在农业领域的应用[J].安徽农业科学,2007,35(2):619~620

传统农业技术篇5

农业高新技术对我国的粮食安全具有重要意义。一是农业高新技术的推广应用,能够形成新兴产业和新的经济增长点,成为农业发展的主要推动力;二是可以运用高新技术改造传统农业,使农业高新技术向传统农业迅速渗透和扩散,提高农业技术含量、技术水平和粮食生产力;三是利用农业高新技术,可以改变传统农业造成的资源浪费和生态破坏,促进粮食生产可持续发展战略的实施。

一、国外农业高新技术及其应用

世界农业高新技术产业主要是生物技术和信息技术对传统农业的改造。以美国为代表的经济发达国家,利用转基因技术培养作物及畜禽新品种;利用克隆技术进行动植物优良品种的快速繁育;以电子设备、卫星和互联网为手段,以专家系统为核心的精确农业等,己经极大地改变了世界农业的生产方式,促进了农业生产方式的根本转变。

(一)植物转基因育种及其产业化

生物技术在农业上的应用,主要是转基因动植物育种、克隆和生物制剂。十几年来,世界各国己经试种的转基因植物超过4500种,其中己经批准商业化种植的接近90种。如耐储藏的番茄,抗病虫的马铃薯,抗虫和抗除草剂的棉花、大豆、玉米,提高了有效成分的油菜、抗病毒的南瓜、木瓜以及具有特殊功能的产品等,都己经进入了市场。根据国际农业生物应用机构(ISAAA)统计,全世界的转基因产品主要是大豆和棉花,2003年有18个国家播种转基因作物,美国、阿根廷、加拿大、巴西、中国和南非等六个国家的转基因作物占到世界转基因农作物播种面积99%,其中美国播种面积4280万公顷,占到世界总量的63%左右。阿根廷位居第二,播种面积为1390万公顷,而且增长速度非常快。1996年全世界种植面积为170万公顷,2003年扩大到了6,770万公顷,比2002年增加了15%。2003年世界上约有700万农民播种转基因农作物,比2002年提高了100万。有人预测,在未来5年内,转基因产品的种植面积将会达到1亿公顷,发展到25个国家;到2005年全球与种子有关的基因工程的产值将达到80亿美元,到2015年将达到250亿美元。

(二)信息技术得到广泛应用

在信息技术对传统产业的改造中,农业首受其惠。农业是利用光热水土气等自然资源从事有生命物质生产的产业,因此具有分散性、区域性、时变性、经验性、稳定性和可控制程度低等行业弱势。而信息技术为克服农业弱势提供了有力的武器。信息技术在农业上的应用主要是农业专家系统(AES)、智能化、网络化、3S技术和精确农业。农业专家系统最早于1986年出现在美国(即著名的Grossym棉花专家系统),到1996年在荷兰召开的计算机农业应用国际会议上,就有了上百种农业专家系统软件。现在专家系统通过网络传送走到田间和饲养场正成为一种趋势。网络技术正在弥补农业的分散和闭塞的弱势,如在德国17万全业农户中,2001年有7.5万农户使用了计算机,有5.5万户农户使用互联网。以3S技术为基础的精确农业己经成为当今世界农业发展的新潮流,1998年美国精确农业服务商和种子公司的调查表明,在他们的用户中,82%的客户在土壤采样时使用农田信息系统(GIS),74%用GIS制图,38%收割机带测产器,61%采用产量分析,77%采用精确农业技术。

二、国内农业高新技术及其应用

从总体上讲,我国农业高新技术产业起步较晚,正处于传统农业向现代农业转变的重要阶段,以生物技术、信息技术为代表的现代高技术向粮食生产领域转移与应用,并且已经取得一定成就,有些技术的研究还处于国际先进水平,具体情况如下:

(一)生物技术和常规技术相结合,培育出大量优质、高产、多抗农作物新品种

我国正在研究的转基因生物有130多种,涉及的基因种类超过100种。特别是在转基因抗虫棉、转基因水稻、基因工程疫苗等领域的研究成果已居世界前列。自1997年至2003年9月,经过安全评价,农业部批准水稻、玉米、棉花、大豆、油菜、马铃薯等10多种转基因植物进入田间环境释放,批准转基因棉花、番茄、甜椒等植物和兽用微生物基因工程疫苗进入商业化生产。2002年,我国转基因作物种植面积突破210万公顷,成为继美国、加拿大、巴西、阿根廷之后的转基因作物种植大国。超级杂交水稻的研究工作更是处于世界领先水平,中国工程院院士、杂交水稻之父袁隆平为代表的“超级杂交稻”新品种2003年实现亩产823公斤的海南水稻单产历史最高纪录。

(二)信息技术开始进入农业领域

信息技术实际上己经渗透到农业高新技术产业的各个领域。我国已初步构建了适合我国国情的现代农业信息技术研究与示范体系,推进了我国农业信息化进程,加快了传统农业向现代农业的转变。如已经初步建立的多平台稻麦品质遥感数据解析方法和数学模型、稻麦品质光谱诊断数据库系统等。信息技术与农业技术有机集成,实现跨学科的技术协作,在农业信息软件开发工具和数据建模工具开发上取得了重要进展。农业信息网络的发展非常迅速,已建立起了一批农业数据库及其应用系统,为我国农业宏观管理、农业生产和农业科技单位开发利用农业信息技术提供保障。

(三)初步构建了现代节水农业技术创新与产业化体系

在“十五”期间,科研人员在生物节水、农艺节水、工程节水和新产品开发方面取得了创新性成果,为我国农业生产提高水资源利用率、发展节水型农业、推进社会经济与资源利用的协调发展和社会经济的可持续发展提供了技术支持。我国专家在生物集雨、农艺节水技术、工程节水技术和节水新产品开发方面,取得了多项重大成就,并且开始应用。已建成杨凌农业机械化新技术新机具试验示范园、太行山雨水集蓄利用等节水技术与新产品示范应用基地25个。

三、应用农业高新技术提高我国粮食安全水平

(一)作物分子育种研究与产业化

自二十世纪五十年代以来,主要农作物实行矮化育种和推广利用杂种优势带动农业生产出现了两次飞跃,使全球粮食生产稳步发展。但我国随着人口增长、城市化步伐加快,耕地面积减少和水资源短缺已成为不可避免的趋势,因此构筑粮食安全供给体系已成为我国和大多数发展中国家的优先课题。实践证明,良种是最重要的粮食生产要素之一,每次新品种的更换都使粮食产量提高10%以上。因此不断选育优质超高产农作物新品种已成为保障粮食安全、增强农产品市场竞争力的重要措施。

进入21世纪,我国农业科研部门要结合我国作物种质资源优势,系统研究集成分子育种技术与常规育种技术,挖掘、开发重要的基因资源,巩固、发展我国在转基因植物研究与产业化和分子标记辅助育种方面的成就,建立现代高效育种技术体系,培育并储备一批主要作物“超高产”新品种(组合)和新材料;推广一批突破性的高产优质专用新品种,实现产业化。实现水稻、小麦、玉米和大豆品种的新一次更新换代,全面提高我国粮食单产。

(二)耕地资源持续高效利用

我国耕地不仅数量少,而且质量差。我国人均耕地仅为世界人均数量的45%。近年,随着退耕还林还草和经济建设占地,耕地的数量在继续下降。从1996年到2002年,我国的耕地从19.51亿亩减少到18.89亿亩,6年减少了6200万亩,人均耕地也从1996年的1.59亩降到了2002年的1.48亩。由于耕地产出多、投入少,用养失衡,导致耕地地力明显下降。我国耕地土壤有机质含量偏低,全国耕地土壤有机质平均仅为1.8%,旱地土壤有机质平均仅为1.0%左右,与欧洲和北美等发达国家耕地的地力水平差距较大。

因此,应当针对制约资源高效利用的关键瓶颈,利用现代信息结束与传统耕作技术相结合,系统开展耕地质量保护关键技术研究,进行农田养分精准管理关键技术研究,使耕地资源得到高效的可持续利用。

(三)水资源的可持续利用

我国是一个水资源严重短缺的国家,水资源总量为28100亿m3,人均水资源占有量约为2200m3,仅为世界平均水平的1/4。预计到2030年,我国人口将达到高峰,约为16亿。按现有水资源量估计,人均水资源量将下降到1760m3,接近国际公认的严重缺水警戒线1700m3!此外,我国水资源时空分布极为不均,占国土面积65%、人口40%和耕地51%的北方地区水资源总量只占全国的1/5,许多地区的人均水资源占有量大大低于严重缺水警戒线。水资源短缺已成为我国国民经济和社会可持续发展的制约因素。

农业是用水大户,目前农业用水量约为4000亿m3,占全国总用水量的70%。同时,农业用水效率很低,我国渠灌区灌溉水利用率仅为40%-50%,井灌区也只有60%;旱作区降水利用率仅为56%,其中还有26%的水分消耗于田间的无效蒸发,产出低而不稳。农业用水效益指标远低于节水农业发达国家的水平,农业节水有着巨大的潜力。

因此,要在研究节水农业基础理论和应用技术的基础上,将农业水资源的利用效率、作物水分生产效率和水资源的再生利用率和农业生产效益紧密结合;将高新技术、新材料和新设备与传统农业节水技术相结合,加大农业节水技术和产品中的高科技含量,建立适合国情的节水农业技术体系,形成较为完善的节水农业技术和产品市场,加快传统粗放型农业向现代精准型农业的转变进程。

(四)数字农业技术的研究和应用

进入21世纪,生物技术、信息技术的突破及其在农业领域的广泛应用,将大大加速农业现代化进程,使传统农业发生革命性的变化。数字农业作为现代农业最前沿的发展领域,将有效促进现代信息技术与农业的融合,在数字水平上对我国农业的生产经营、流通管理、信息服务以及农业资源环境等整个领域进行设计改造,最终实现农业数字化。

传统农业技术篇6

关键词:物联网技术;智能农业;应用

随着社会的飞速发展和科技水平的不断提高,信息化产业在继计算机、互联网以及移动通信后出现了第三次改革的浪潮----物联网技术。物联网技术从字面意思理解为两个物体相互连接的互联网,就是将任意的两个物体通过物联网技术连接在一起,以达到传递信息的目的。智能农业的物联网技术就是指在现代农业中,通过物联网技术中的各种传感器构成传感器网络系统,通过这个系统对农作物科学监测、科学种植、科学管理,农户足不出户的就可以对农田进行管理,这样既可以解放劳动力,又利于提高农作物的产量,推动农业现代化的发展。

一、物联网技术在智能农业中发展现状

随着物联网技术的不断深入发展,一些发达国家已经在农业的生产、流通领域和养殖业方面逐步推广这项技术。智能农业的物联网技术主要包括信息感知、信息传输、信息应用三个结构层面。信息感知技术就是通过把各种传感器的节点相互连接来获取农田的基本数据,及时掌握农田的信息变化。信息传输技术就是通过各种方式利用传感器接收信息,或者通过通信协议信息,使接收信息的范围进一步扩大。信息应用技术就是把获取的数据进行整理汇总,归纳出科学管理方法,用于指导农田管理。

二、物联网技术在智能农业中的应用

随着中国经济近30年来的快速发展,农业生产资源紧缺和农业对资源消耗过大的问题对农业发展的制约愈发明显。农业物联网将先进的传感、通信和数据处理等物联网技术应用于农业领域,构建智能农业系统,是解决农业发展滞后问题的有效方法。

1.在农业资源利用方面的应用。近年来,随着物联网技术的发展,我国充分利用GPS定位技术对土壤含水量、土壤温度、光照进行采集,对农作物施肥、病虫害的防治、农田管理以及农业环境污染状态进行监测以获取更准确的信息。通过这些信息的分析,可以归纳总结出解决方法,用于指导农业生产管理。

2.在农业生态环境方面的应用。我国在重视农业发展的同时,也非常注重对农业生态环境的保护。我国在建立了农业环境网络监测系统,对各地的农业生态环境进行全天候的监测,并建立了对大气和水环境的监测系统,实时监测一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等有害气体和水温、水质等参数。

3.在农业生产管理方面的应用。我国把农业管理经验与高新技术紧密相结合,以实现农业生产精细化管理。我国在水产养殖方面已经建立了智能环境监测系统,能实时动态的监测水产品生长情况,及时发现问题,快速找到解决方法。同时我国设施农业方面也取得进展,研制出了合理分配农机资源的调度系统,尤其在秋收时期,能合理调度各地区的农机具,使农机具得到最大限度的利用。

4.在农产品安全溯源方面的应用。随着人们生活水平和质量的提高,人们对食品安全的关注度越来越高。为了保证人们能吃上放心的食品,国家建立了农产品安全溯源系统。这个系统主要是通过条码、IC卡等技术,对农产品从源头开始直到到消费者手中都进行全程监测,消费者可以随时随地的查看农产品每个流程的基本情况。

三、物联网技术在智能农业中的发展趋势

现在物联网技术只是应用在农作物的育秧方面,即通过电脑对田间设备实行远程控制,及时了解田间的温度、湿度、光照等数据,当出现警戒值时,自动调控设备进行智能调节。在不久的将来,我们还可以通过更精密的传感器和更严密的控制系统,对各个阶段获得的数据进行科学分析,以期得到更好的结果。未来几年,在农作物的灌溉阶段,我们可以利用物联网技术,并结合水库的水位、天气和农田干旱情况,进行合理灌溉。在农作物的收割阶段,可以利用农机资源的调度系统,及时掌握农机具的工作情况和具置,对农机具进行合理调度和实时监控,以实现农机具工作效率最大化。在农作物运输阶段,利用车辆的定位系统,及时了解车辆的行进路线和运行状态,通过实时画面和传回的数据了解车厢内的情况,及时调整车厢的温度,并安装防盗系统。在农作物的存储阶段,通过全球眼或电脑进行远程控制,及时了解粮库内温湿度的变化情况,并通过自动调节系统以达到室内温湿度的平衡,为把粮食安全送到消费者手中保驾护航。在农产品加工阶段,继续加大对食品溯源系统的开发力度,使其广泛应用到对绿色食品的加工检测上,用于乳制品生产的追溯源头上,用于出口农产品的生产及贸易上。当然,未来物联网技术在智能农业发展中的应用还很多,还会朝着更加智能化、现代化的方向发展。

四、结语

物联网技术属于一种新型的技术,属于智能技术的核心,也是新型网络技术的典型使用,但是,就现阶段我国的实际情况来看,物联网技术还未形成系统的技术体系。本文从实用性角度出发,针对物联网技术在我国农业中的应用进行了深入的分析,结果显示,物联网技术在农业中有着巨大的应用前景,相信在不久的将来,物联网技术定可以成为辅助我国农业技术水平发展的核心技术。

参考文献:

[1]耿军涛,周小佳,张冰洁.基于无线传感器网络的大气环境监测系统设计[J].西华大学学报(自然科学版).2007(04)

[2]周志德,刘全胜,陈玉平,蔡建军.为无锡新兴产业——物联网培养高技能人才并提供技术服务[J].无锡职业技术学院学报.2010(04)

[3]田义海.物联网技术在铁路运输中的运用研究[J].科协论坛(下半月).2013(02)

[4]何龙,闻珍霞,杨海清,何勇.无线传感网络技术在设施农业中的应用[J].农机化研究.2010(12)

传统农业技术篇7

在建设新农村生态农业时,沼气的建设是重要的一环。到2013年时全国农村农户沼气普及率超30%,而目标是到2020年,将农户普及率达到70%以上。这样一项利国利民的技术为何普及困难,经调查分析,主要分为以下四方面阻碍:

一是技术水平受限。由于沼气生态农业技术涉及到农学知识、化学知识、农业工程技术和其它一些高新技术,农民的接受能力较弱,不能发挥整个生态农业模式的最大价值。而且随着社会的发展,需要对沼气配套技术进行不断的维护和更新才能顺利运行,但我国在沼气推广和维护等方面的技术人才较少。另外,一些地方使用简单粗放的操作进行沼气发酵,并且没有专业人员的指导,管理落后,原料配制不当等原因使沼气池的优势一点都没有发挥出来。

二是资金紧张。在建设沼气池等基础设施时需要一定的资金,它的建设是以整个系统为单位的,完善的沼气农业模式包括建设与之适应的种植技术、养殖技术的设施。如果只是单独建立一个沼气池,对新农村农业方式的改善是治标不治本。因此,虽然政府有提供一定的补贴,但只是杯水车薪。

三是部分政府人员和大部分农民传统观念限制。受长期的传统观念影响,大部分农民都是遵循着传统的农业耕作方式,不肯轻易尝试新的农业模式,而且,沼气生态农业模式在应用中获得收益需要较长的前期准备,并且难度较大,短期内看不到优于传统农业模式的效果。因此农民处于规避风险的想法也不肯轻易尝试。四是沼气生态农业技术支持体系不够完善。在农村,建立沼气设施之后,地方政府在基层安排的科技服务人员较少,无法在农民实施过程中出现的问题进行及时调整和排除,而在相关的设备提供服务较少,通常要到县市级地区购置。

2改善对策

沼气建设需要稳步进行,不能贪图任务量,而是需要根据不同区域的实际情况,全面进行改善。

首先,加大对生态农业和沼气生态农业模式的宣传,提倡农民高效利用农业资源。宣传国家实行的可持续发展思想和具体涵义、实施措施。基层技术人员和基层政府管理人员利用农闲时间多组织农户宣传农业生态带来的效益和正确实施方法,并将沼气生态农业技术应用中应注意的难点和可能遇到的困难都告知农户。

其次,加快对不同地区农业情况的研究,提高实施的整体技术水平。通过对新技术新理论的研究和理论与实践的转化,及时地更新沼气生态农业模式中的技术。同时根据当地的耕作制度来推行适合的种植养殖配套技术和生态农业技术,提高区域内的农业生产水平。只有形成了完善的系统才能更好地进行管理,发展生态农业模式系统的最大优势。

再次,加大资金投入力度,集中生产。整个沼气生态农业系统需要较多的人力,新农村建设中可以趁着适宜的实际打破门户界限,以三户左右为单位,共同发展生态农业。在资金方面,政府可以设定单独的基金会来发放补贴,专款专用,使每一分资金都得到有效利用真正用到农民身上。另外,在农户贷款方面放低标准,尤其是发展生态农业的农户,给予数额较大的资金支持。

最后,完善生态农业支持体系,包括技术服务体系和法律保障体系,完善将生态农业同传统农业一起形成健全的产业链。在生态农业模式实施较多的乡镇推广和扶持种子销售、技术服务、沼气池建设所需机械、沼气灯、沼气灶等的物品商店,引导联通农户和加工企业的中介组织的发展或者交易平台的建设。生态农业的发展还需要当地政府和企业对绿色农产品、无公害农产品的认证的重视,免去农户的后顾之忧。

传统农业技术篇8

关键词:新媒体技术;农业科技;推广

新媒体(NewMedia)是在报刊、广播、电视等传统媒体的基础上发展起来的新的媒体形态。新媒体技术是指利用数字技术或网络技术,通过互联网、宽带局域网、无线通信网、卫星等渠道以及电脑、手机、数字电视机等终端,和用户进行交互式的内容传输,并获得用户反馈。随着科技发展,智能手机、平板电脑伴随着移动互联网已经成为生活中最常见的信息传播媒介,通过这些媒介,人们可以分享、评论、讨论各种各样的话题。这些新媒介为农业科技信息传播提供了新的途径。目前,我国农业科技成果转化率较低、农业推广体系落后、农业科技信息传播渠道不通畅,已经成为制约我国农业经济快速发展的主要原因。农业科技推广是加快农业发展的重要途径之一,尤其在农业走向市场、发展商品经济条件下,不仅需要及时准确的技术服务指导生产,还需要产前的农业投入品信息、产后的农产品储运销等一系列信息服务。因此,新媒体技术的快速发展为农业科技推广提供了一个针对性强、传播速度快、传播形式灵活、反馈及时、互动频率高、传播面广的传播平台,这必将对传统农业科技推广体系的改造升级起到推动作用。

1新媒体技术在农业科技推广中的应用简介

新媒体技术通过互联网、智能手机、智能平板等传播媒介,将大量先进的种植技术信息、及时的产销供需信息等集合到一个传播平台,以其独特的交互式传播功能,高速地将农业科技信息传播给种植户并获得反馈。下面以微信公众号为例说明新媒体技术在农业科技推广中的应用。

1.1建立微信公众平台

农业科技推广机构可以建立微信公众平台,利用当今最普遍的现代通讯工具—智能手机传播农业科技信息、教授农业科学技术,服务农户千万家。结合各种形式的农业推广活动进行微信公众号的推广宣传,有效提升信息的传播范围。

1.2信息内容

组建以专业技术人员为主要力量的微信创作团队,蔬菜、大田作物等优良品种的选育、引进筛选、栽培技术、病虫害防治技术、农产品市场供需、农业环境保护与农产品质量检测等信息。信息内容应当充实、严谨、科学,通俗易懂,具有专业性和科普性,能切实指导农户生产。

1.3互动交流

在微信公众号之前,了解农户需求的内容,收集拟写技术知识。在公众号以后,定期将农民需要的技术知识在公众号上,并通过关注者回馈和留言等方式收集意见,改进和补充信息。

2新媒体技术在农业科技推广中的优点与不足

应用新媒体技术传播农业科技,是将先进的互联网技术与现代农业发展相结合,通过手机、动动手指即可获得最新的农业科技知识,改变了过去落后的农业科技推广手段,农业科技推广服务由过去的点对点变成了现在的点对面,扩大了现代农业的服务对象。农业科技推广人员也可以由以往一对一指导变成现在一对多,提高了农业科技推广的效率。尽管新媒体技术在农业科技推广上有很多优点,但是在实际应用过程中也有一些不足。首先,相对于传统的农业科技推广,新媒体的传播内容需要严格把关,所的内容必须经过高水平专业技术人员的采编,才能正确高效地指导生产,才能逐步地建立新媒体不低于传统媒体的信誉度。其次,农民用户文化程度整体偏低,对农业科技推广信息接收缓慢,影响和制约了新媒体在农村的传播。

3新媒体技术推广农业科技的策略建议

新媒体技术,特别是移动智能设备,在我们工作和生活中的各个领域已得到了广泛的应用,手机进入了广大农村的寻常百姓家庭,越来越多的农民学会使用微信聊天和通过手机获取知识、信息。但是受到思想认识和经费投入方面的影响,新媒体技术传播农业科学知识还未得到充分的利用,因此建议各级农业行政主管部门能够给予一定的资金投入,依托农业推广部门和科研机构,建立农技推广以及农业科学知识普及的微信公众平台或者微博,定期为广大农民朋友推介农作物新品种、新技术,传播农业科技知识,同时还可以实时供需等信息,让新媒体技术更好地服务三农。

参考文献

[1]范建.媒体对农业科技推广的影响[D].北京:中国农业大学,2004.

[2]闫芝莉.新媒体在农业科技传播中的应用探讨[D].保定:河北大学,2013.

[3]钟秋波,我国农业科技推广体制创新研究[D].成都:西南财经大学,2013.

[4]李兆锋,数字媒体技术在农业技术推广中的应用[J].农业与技术,2013,33(4):236-237.

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