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智能化農業技術范文1
關鍵詞:農業機械;計算機技術;智能化應用
隨著我國科學技術和經濟的不斷發展,人們在進行生產活動時越來越注重效率和勞動量,在農業作業中也是如此。現代農業機械的廣泛使用在很大程度上提升了農業作業的效率,降低了農民的勞動量,但相比于其他行業,農業作業依然是較為辛苦的一項工作。若將計算機智能化技術應用到農業機械中,則能使農業作業的效率進一步提升,也會大大節約農民的勞動量。
1計算機智能化技術應用于農業機械的優勢
1.1農業機械智能化技術簡介
計算機智能化技術是指裝載有微型電腦和能夠進行信息傳輸的設備,其具有一定的智能性,人們可對其進行遠程操控。將具備智能化技術的設備與農業機械進行結合,能夠實現農業機械的智能化,人們即可實現遠程操控農業機械進行農業作業。如今智能化技術正處速發展階段,并且智能化技術也越來越完善,因此智能化農業機械的功能也越來越多,這大大促進了農業生產。智能化農業機械可以說是現今最為先進的農業生產力,能夠大大提高農業作業的效率,改善農民的工作環境,減少勞動量,同時還能夠實現資源的合理利用,從而提高農作物的產量。智能化農業機械代表著未來農業的發展方向。
1.2智能化農業機械的優點
將智能化技術應用于農業機械中,不僅能夠使機械代替人工更加快速完成各種農業作業活動,例如耕種、收割和噴灑農藥等,還能夠完成人力所不能進行的作業,例如環境分析和土壤分析等。不同于傳統的農業機械,智能化農業機械能夠根據實際要求對機械進行調整和更換,從而實現不同的功能,在提升工作效率的同時,還能夠減輕農民勞動量,改變農民進行農業活動的方式。智能化農業機械中裝備著大量的傳感設備,能夠對機械的狀態進行實時的監測和反饋,也可以根據實際的工作條件對自身的參數進行調節,使機械實現最佳的工作性能,對農業機械進行科學的維護,同時也能夠使農業作業更加安全可靠。智能化農業機械設備的應用能夠徹底改變農民傳統的作業方式,很多時候農民只需要坐在操控室中對農業機械進行操控就能夠完成農業作業,農業作業的效率也會有明顯的提升。
2計算機智能化技術在農業機械中的應用
2.1在農機管理中的應用
計算機智能化技術在農業中有著非常廣泛的應用,例如農業生產、農業種植和農業機械的制造等??梢哉f計算機智能化技術幾乎涵蓋了所有的農業活動,尤其是對于一些較為復雜的農業活動,計算機智能化技術更有著不可替代的作用。在我國廣大農村中,由于農民的文化水平較低,因此在農業機械管理方面存在較多的問題,使農業機械不能夠發揮最好的效果。很大一部分農民在使用農業機械時,不了解機械的構造和操作方式,導致在使用過程中存在操作不當問題或者只能夠使用機械最簡單的功能,造成一定的安全隱患或者不能夠最大程度地發揮出農業機械的作用。計算機智能化技術的應用能夠很好地改善這一點,計算機會對農業機械的構造有著清晰了解,并且熟知農業機械的所有功能,在智能化技術的輔助下,農民可以對農業機械具有更加完善認識。在進行農業機械使用時,應用計算機能夠最為合理對其進行使用,在保護農業機械的基礎上最大限度地提升農業作業效率。計算機智能化技術的應用除了能夠更好地實現農業機械使用外,在農業機械的維修中也有著重要作用。應用計算機能夠引進較為先進的農業機械維修技術,當農業機械出現故障時,應用計算機技術能夠快速準確地發現機械中的問題,并提出合理地維修建議,從而為維修人員提供最為有效的信息,減少機械維修所需耗費的時間。計算機技術還能夠為農業機械提供預警信息,計算機能夠實時對農業機械的狀態持續監控,若農業機械在運行中出現不正常或可能導致農業機械損壞的現象時,計算機能夠及時提出預警或者采取科學的預防方法,保護農業機械和農業作業人員的安全。
2.2在農業機械作業質量中的監控
隨著科學技術的不斷發展,農業機械的種類越來越豐富,農業機械的功能也向著精確化的方向發展,大大促進了農業作業的效率,提升了農作物的產量。農業機械大規模使用對農業活動產生了變革性影響,在很多方面使農業生產更加便捷,例如在播種方面,自動化的農業機械已經實現了對播種深度和播種間距的控制,使農作物的發芽率和生長狀況有了很大地提升。但在其他很多方面,僅僅依靠自動化農業機械不能夠實現較為精確地控制,這就需要應用計算機技術對其進行精確地控制,實現傳統農業機械中不具備的功能,使農業有著更進一步的發展。應用計算機智能化技術還能夠實現對農業的質量監控。傳統的質量監控需要人工對樣品進行采集后再進行下一步的處理,不僅額外耗費勞動量,還可能因為檢查的不及時而出現誤差,檢查的效果較差,甚至可能因為結果的偏差造成農作物的減產。在農業機械中應用計算機智能化技術,能夠實現對農業機械作業質量的實時監測,對于農業機械作業中存在的問題能夠及時發現,對農業機械的參數等進行及時調節,達到隨時發現機械作業質量問題并立刻進行解決的目的,從而保證農業機械有助于提高作業的質量。
2.3在農業機械維修中的應用
隨著我國在農業機械制造方面技術的提升,農業機械的設計和制造工藝越來越復雜,機械的復雜程度也越來越高,這使農業機械的功能和質量也越來越高,同時也給農業機械的維修帶來較大阻礙。由于農業機械的作業條件較為惡劣,甚至有時候需要超負荷進行輸出,因此農業機械在使用的過程中,難免出現各種各樣的問題。當前農業機械種類較多,功能較為復雜,與此同時農業機械的故障種類也更多。在對農業機械進行故障檢查時,可能會因此不能正確判斷出故障的原因,給農業機械維修帶來較大的難度,因此需要對傳統的維修工藝進行更新。采用計算機智能化技術進行農業機械維修,可以更加精確診斷農業機械中出現的故障,在較短時間內發現問題,節約維修人員的檢修時間,也能夠保證對故障的精確識別[1]。利用較為先進的計算機技術還能夠使維修更加容易進行,通過計算機智能設備,能夠實現對設備的自動維修,不僅能夠更加快速地對裝備進行拆卸,還能夠提升設備維修時的精確度。
2.4在農業機械自動控制和裝配中的應用
應用計算機智能技術,能夠更好地實現農業生產的自動化,對于建設現代化農業有著非常重要的意義。農業機械的廣泛使用使機械代替大部分人力來進行工作,智能化農業機械的使用進一步減少了人力的投入?,F今很多國家的農業機械已經實現了智能化控制,在進行農業作業時能夠實現全方位的操作和監控,人們甚至可以在家中對農業機械進行遠程操控來完成農業作業,因此智能化技術的應用促使農業有了極大的進步。此外,智能化技術在農業機械的設計和制造中也有著重要的作用,例如智能CAD技術的應用可以實現農業機械參數三維化的設計,使參數更加容易修改和優化,讓農業機械設計更加方便準確[2]。在進行農業機械設計時,設計人員能夠直接采用智能CAD技術來對設計理念進行完整展示,保證了設計的完整性和精密性。例如在進行底盤設計時,設計人員能夠采用智能CAD技術進行三維模擬,直接在三維圖中對位置或者某些參數進行修改,并可以設定精確的坐標位置,便于農業機械裝配。
3未來農業機械智能化技術發展方向
不可否認,農業機械智能化技術在未來會有著非常廣泛的應用。但目前來看,智能化農業機械的應用還非常有限,在我國很多區域中仍應用著較為原始的設備。此外,當前我國部分農民對于智能化存在誤解,無法認識到農業機械技術提升所帶來的效益,甚至對智能化農業機械有著較大抗拒[3]。因此,未來首先要對計算機智能化農業機械進行推廣,提高人們對于智能化的認識,使人們認識到提升農業機械設備能夠進一步增加收入,減少勞動量,這也是未來農業發展的必然之路。我國是一個農業大國,農民在我國有著非常重要的地位,提升農民的生活水平是我國實現小康社會重要的一部分,因此必須要大力發展農業經濟,提升農業生產力,這也要求未來要不斷加大對于先進的農業機械的推廣力度,使農民能夠廣泛使用智能化農業機械,提升農業作業的效率。“十二五”期間,我國智能化農機設備與技術已經取得了比較成功的研發成果,加之我國農作物種類眾多、地域遼闊等特點,對農機設備的需求呈現多元化的發展特點。這就使得農業現代化成為推動我國農業發展的前提,具有十分廣闊發展前景。在精密播種與秧苗機插技術方面,計算機智能化技術得到了廣泛應用,但是仍然與現有的農業發展水平存在比較大的差距。此時,需要各部門加強對傳統觀念的改革與創新,不斷提高農機智能化發展水平,加強對農業機械中智能化技術的研發力度,進而不斷提高農業現代化技術水平。針對現在農業機械設計數據可靠性較差、基礎數據缺乏及產品質量問題等,要盡可能地立足于發展現代農業機械和保障糧食安全開展農業智能化關鍵技術的研究,以期更好地推動農業機械智能化的發展[4]。
智能化農業技術范文2
關鍵詞:農業機械;智能化;計算機系統;發展前景
正文:
1.械智能化的含義及意義
1.1農業機械智能化的含義
首先智能化作為現代科技的主流趨勢,將其應用于農業領域。精確來說,是指在動態環境下,將農業技術與先進的電子信息技術相結合,利用計算機系統將傳感器接收到的信息進行邏輯運算、然后發出指令來控制農機精確完成各種動作,從而實現農業生產和管理的智能化。
1.2農業機械智能化的意義
裝備微型計算機的農業機械有比普通農機更強大的功能,屬于高科技產品。優點如下:第一,極大的提高了勞動生產率和農業資源的利用率,降低了生產成本,減少了化肥,農藥和石油的投入;第二,功能強大,不僅可代替傳統農機進行實際作業,還能根據產量信息,氣候信息等對下一季度的生產進行預測,對農業生產具有指導作用;第三,智能型農機具有通用性,即多功能性,一臺智能型農機可同時具備普通農機所具有的功能,可以在各種環境下進行作業;第四,安全性好,可靠性高。由于智能型農機擁有中央處理器(CPU)及多種傳感器,可以隨時監測環境信息,因此只需人為地對這些數據進行分析處理,避免了實際操作農機而伴隨的危險性;第五,環境保護,隨著農業化學藥品所帶來的危害性日益增加,智能型農機的使用可以有效解決這一問題。
2.國外發達國家智能型農機發展狀況
簡單、傳統的農業機械存在著能源浪費、功能單一等問題。因此,節能型農機的開發和使用顯得十分必要。目前,國外發達國家農業已基本實現機械化覆蓋。截至當前,美國農業已達到高度發達的農業機械化、智能化水平,整體呈現規?;?、集成化、專業化發展。平均每家農場擁有機械總值高達10萬美元,折合約70萬人民幣。澳大利亞以其傳統的畜牧業為主,現已完成對畜牧生產全過程的機械化,農業機械呈現高智能化,節能化,高效化,覆蓋從草場的種植、收割、翻種,到奶牛的養殖、擠奶,全部由智能型農機及農業機器人完成。德國的農業現代化水平很高,結合其發達的自動化技術,將所有的播種機、除草機、噴水機、收割機等由一臺電腦全程操縱。不僅提高了作物產量,而且大大壓縮了生產勞動環節,現在從事農業生產的人員都需具備極高的科學素養和過硬的機械操作水準。
3.智能型農機的應用實例
3.1耕作機械智能化
美國Trimble公司所研發的TrimbleHV401激光平地機,應用農業激光平地系統對土地進行平整操作。與傳統的平地機相比,利用激光技術翻整過的農田翻整精度高達數倍。通過激光發射機發射光信號覆蓋農田,以覆蓋過的田面為平面基準(可傾斜),當接收器收到光信號后,會向位于刮土鏟上的控制箱傳輸信息,并由控制箱發送指令控制液壓系統,完成對土地的高精度翻整。
3.2收獲農機智能化
與傳統的自走半喂入式聯合收割機不同,現代谷物聯合收割機采用圓弧狀豪華駕駛室,鷹眼型水晶真空燈,加寬底盤,使清選面積更大,收割、脫粒效率更高。美國農場設備制造商衛西.弗格森將計算機系統應用與聯合收割機上,更是開創了收獲型農機的新領域。利用中央處理單元(CPU),在收割的同時記錄田地間各區域的產量,由此來制定不同季度的種植計劃以及原料、肥料投入比率,使生產效率大大提高。
3.3灌溉機械智能化
位于中東地區的以色列不僅長年戰亂且氣候干旱,水資源嚴重缺乏,但依靠領先于世界的灌溉技術,因此保證了農業的良好發展。由于用水困難,節水農業是以色列發展農業的唯一路徑。十幾年前,以色列首次將自動化技術應用于灌溉技術中,由最初的一個簡單的單片機發展到現在可同時進行灌溉、施肥、監測、報警的多功能自動灌溉系統。目前,由Eldar-Shany公司生產的智能灌溉控制系統(ElgalAgro)是世界上最先進的農機控制系統,可以應用于大型農場、果園、田園的灌溉,且灌溉精確,效率極高,并同時擁有施肥及過濾器反沖洗等工作。另外,澳大利亞HardieIrrigation公司的一系列自動灌溉系統也十分具有代表性。
3.4農業機器人的廣泛使用
農業機械化是衡量一個國家農業現代化水平的重要標志,而農業機器人技術則更能反映一個國家的農業科技創新水平。發達國家對農業機器人的研發起步較早,投資較大,因此,水平也居于世界前列,如澳大利亞的剪羊毛機器人,荷蘭的擠奶機器人,法國的耕地和分揀機器人,西班牙的采柑橘機器人等。但目前,農業機器人還面臨智能化水平不夠完善,不能滿足生產需要,開發難度大等問題。
4.我國的農機發展前景
科學技術部《“智能農機裝備”重點專項2017年度項目申報指南》中指出,農業是國民經濟的基礎,其根本出路在于機械化,農業機械化是農業現代化的重要標志。智能農機裝備代表中國農業先進生產力。當前,我國農業現代化發展迅速,農機裝備供應與需求矛盾更加明顯。因此,加速農業技術創新,轉變發展方式,優化產業升級成為當前中國農業發展的迫切需求。
參考文獻
[1]《“十三五”國家科技創新規劃》
[2]《國外智能化農機裝備簡介》,鄭文鐘,2016年
[3]《農業機器人的概況與發展》,胡志超,2010年
智能化農業技術范文3
關鍵詞:精準農業;科技創新;制約因素;對策;山東
中圖分類號:S127文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2017)03-0143-05
AbstractOn the basis of analyzing the research and applications of precision agriculture at home and abroad, the common restriction factors in the technological development of precision agriculture in China and the main problems in scientific and technological innovation of precision agriculture in Shandong Province were found out. The key direction of scientific and technological innovation of precision agriculture in Shandong was cleared, and the related countermeasures and suggestions were put forward.
KeywordsPrecision agriculture; Scientific and technological innovation; Restriction factors; Countermeasures; Shandong
山東是農業大省,糧食產量全國第三,蔬菜、水果、畜產品和水產品產量全國第一,但存在大而不強、多而不優、快而不穩的問題。通過精準農業科技示范工程,在山東優勢農業領域打造一批精準農業綠色發展模式,實現種、肥、水、藥等生產要素的高效利用,減少浪費、提高效益、保護環境,提升農業現代化水平,是山東省現代農業發展的內在需求。
本項目從山東農業實際出發,貫徹創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念,圍繞山東精準農業發展的重大需求,以資源環境約束問題為導向,以實現農業生產全過程精準化管理為目標,按照關鍵技術突破、服務一體化設計[1],充分利用國家農村農業信息化示范省建設成果,廣泛吸納國內外先進成熟經驗,以切實服務山東區域農村經濟和社會發展為重點,發揮專家咨詢和政府引領作用,有效聚集創新要素和資源,研究提出精準農業科技創新的對策,促進山東農業的轉型升級和現代農業的發展。
1精準農業的內涵與發展概況
1.1精準農業的涵義
精準農業作為傳統“精耕細作”農業的現代延伸,是科學合理利用農業資源、提高農作物產量和品質、降低生產成本、解決改善生態環境及促進經濟和環境協調發展的典范[2]。
精準農業是由信息技術支持的根據空間變異,定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統[3]。實施精準農業就是要確保我國農產品總量、調整農業產業結構、改善農產品品質、解決資源缺乏且利用率低及環境污染等問題的有效方式[4]。
1.2國外精準農業研究與應用概況
20世紀90年代精準農業首先在美國、加拿大進行產業化實施,目前部分精準農業技術和裝備已經成熟,但還沒有形成系統,仍然處在研究發展階段[5]。
美國最早將3S技術應用于精準作業、農情監測等方面。據統計,美國有近16萬個年收入25萬美元以上的大規模農場,其中60%~70%采用精準農業技術,提高產量、降低成本[6]。在GPS產業化方面,幾家大規模農機制造商成功推出綁定GPS系統的精準農機,并提供精準作業服務。
加拿大多年碇鋁τ諞勞GPS系統開展精準耕作,提倡民間資本進入導航產業,鼓勵企業將GPS技術用于精準農業領域,參與導航基礎設施建設,并由政府購買企業的導航定位、數據挖掘等增值服務。
法國不斷探索將衛星應用技術推廣到農業生產中,開展精準農業,提高農業生產效率。在精準作業方面,通過引進基于GPS的大型農機、自動導航駕駛儀等設備,農業機械精準作業水平得到了顯著提升,逐步實現了變量施肥、變量施藥、變量灌溉等精準作業。
韓國注重農業衛星應用技術的實效性和產業的延續性,現已形成完善的農業衛星應用體系,利用農情監測、精準作業等手段實現農業增產、穩產,并通過商業化運營開展數據增值業務,政府和民間資本共同注資建立精準農業應用公司,向大規模農戶提供精準作業服務。在精準作業方面,基于GPS發展導航產業,實現農田精細耕作。
1.3國內精準農業研究與應用現狀
我國精準農業研究始于20世紀90年代[7]。1999年,黑龍江農墾總局從美國凱斯公司購買了20臺2366軸流谷物收獲機,并在其中1臺上安裝了精準農業系統,標志著精準農業在我國實施的開始。此后,北京、陜西、黑龍江、新疆、內蒙古等地相繼建起了一批具有一定規模的試驗區[8],如北京小湯山精準農業開發園區。目前,國家“863計劃”已在全國20個省市開展了“智能化農業信息技術應用示范工程”。但從總體上看,我國的精準農業仍處于試驗示范和孕育發展階段[9],目前還存在技術支持不足、信息收集系統不全、專家系統未完善等問題,特別是高精度農業機械精密控制系統產品長期依賴國外產品,成本投入過高,嚴重影響了我國精準農業的發展。
1.4山東省精準農業技術研究與應用情況
《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006―2020年)》后,山東把農業精準作業與信息化作為農業領域科技發展的優先主題[10],列入省科技支撐計劃、星火計劃、農轉資金、國際科技合作專項及科研院所技術開發研究專項等計劃的支持,以建設智慧農業為目標,依托數字農業技術、精準作業技術、物聯網技術、農村信息服務技術等,研發了一批核心關鍵技術產品,有利地推動了農業生產的智能化、管理數據化、服務在線化,在引領和支撐山東現代農業發展上發揮了重大作用;利用多種方式構建“官產學研用”相結合的協作機制,通過政策引導、產業化推動、人才培養、研究創新以及示范帶動[11],有力地推動了山東精準農業的發展。
近年來,山東省結合國家示范省建設,圍繞特色優勢農業產業發展需求,重點面向設施蔬菜、設施畜禽、設施水產等領域開展農業物聯網、精準農業等規?;痉稇?,重點在1 000多個設施蔬菜大棚、300萬平方米水產養殖場和200多個規?;O施豬、牛、雞養殖場推廣應用物聯網和精準農業生產技術,實現了生產現場的信息采集、無線傳輸、智能處理、智能控制,生產效率有了明顯提升,示范和輻射帶動作用明顯。
2精準農業發展及其科技創新存在的主要問題2.1制約我國精準農業發展的共性因素
2.1.1成本因素精準農業機構實施的做法在農場產生額外的費用被認為是過度消費,尤其是在以家庭為單位的生產模式和在產品價格比較低時。
2.1.2農藝障礙因素早期的精準農業應用某些謹慎和有效率的方法如產量映射擴展法、選站點的具體做法,包括作物營養和精確農業信息系統等,在大多數情況下精準農業的快速發展受益于改良土壤和投入管理,使得作物產量、品質和銷售業務顯著提升。但精準農業目前仍處于農藝學嬰兒期[6],存在重大障礙。
2.1.3技術障礙國外對于先進農業技術設備的壟斷,國內農業科技的落后,研發能力的不足,致使我國精準農業技術裝備大量依靠進口,專用肥料和作物品種的開發也嚴重依賴進口。
2.1.4傳統因素國外精準農業技術是針對大平原地區、大塊農田來實施,而我國復雜的地形條件,各式各樣的農田類型,農機化技術水平、土地利用率、規?;s化程度、綜合生產力等都與發達國家相比存在相當大的差距,且大都是以農戶為單位的小塊耕作,大型智能農業機械在有些地區根本就無法實施。
2.1.5基礎設施因素我國農業基礎相當薄弱,發展相對滯后,還達不到精準農業的相關要求。據調查,由于農田水利灌溉設施老化,現有耕地有效灌溉面積不足45%,中低產田比例高達78%[12]。此外,農村青壯年勞動力中,文化程度在初中及以下的占90%,而大專及以上的僅占0.6%。
2.2制約山東省精準農業發展的主要因素
一是耕地類型差異、地形條件及不同地貌區域經濟發展水平差異較大,耕地高度細碎化,農業機械化和集約化水平不高。二是農業基礎設施建設滯后,經濟效益顯現時間漫長,農民素質整體水平不高。三是信息技術和裝備對農業支撐不夠,設施裝備簡陋,特別是計算機管理不能完全配套,難以達到精準操作,專用品種及肥料的研發滯后[13]。四是經營管理水平較低,行業質量標準難以統一,產品市場定位不明確針對性不強,缺乏專門的營銷配送網絡,經濟效益不高。五是精準農業關鍵技術仍依靠國外引進,成本較高且針對性不強。山東精準化養殖走在全國前列,但大田的精準化作業與東北相差很大,智能化農機裝備少。
2.3山東省精準農業科技創新存在的主要問題
2.3.1創新效率與產出效益不高山東在人均課題數量、獲獎成果、技術性收入等方面與先進省市相比差距較大,在國內外有重大影響的科研成果相對較少,農業科技投入增幅有限,農業科研成果產出效率較低。
2.3.2科研隊伍整體實力不強有重大學術影響的專家和創新團隊少,部分領域缺乏高水平學科帶頭人,高層次后備人才儲備不足。
2.3.3相關學科發展不平衡農業科研院所、高等院校之間發展不平衡,內部存在著學科研究方向不明、布局重復、傳統優勢學科弱化、新興學科發展緩慢、綜合學科不強等問題。高水平研究人才主要集中在幾個優勢學科,分布不均衡,科技推廣力量相對薄弱。
2.3.4農業科研成果轉化機制不完善農業科研與產業有效對接的機制以及農業科技成果快速轉化的渠道還未建立;知識產權的利用、保護和管理水平還比較低,對外農業科技合作的領域層次和機制模式等需要繼續拓展和完善,科技產業開發能力需要提升。r業科技對產業發展支撐不足,對農民增收的顯示度不高。
3支持山東省精準農業科技創新的對策建議
結合國內外精準農業的發展趨勢及具體省情,山東省精準農業科技創新應關注以下主要方向:一是糧食作物精準種植,以各級農業科技園區為主體,結合渤海糧倉工程深度實施,重點研發精準播種、收割技術以及節水、節肥精準農業技術體系。二是自主研發與引進相結合,儲備和發展精準農業信息技術、智能設備及種肥等配套物資;因地制宜地引進以以色列、荷蘭為代表的小型工廠化精準農業和投資少、對設施要求不高的新西蘭數字農業模式,推進集成創新和引進消化吸收再創新。三是開展農田信息和農情監測服務,通過地理網絡信息系統和基于傳感器的精確田間管理系統提供農田基本信息;利用衛星遙感監測數據進行產量預報,通過基于多源遙感數據的協同反演與監測提供基于農田尺度的關鍵農情參數,滿足農業生產管理的遠程調度和即時調整需求。
隨著山東農村經濟實力的不斷增強,農村土地的三權分立使土地流轉加速,農業經營規模不斷擴大,生產組織形式逐步由單家獨戶向農業合作社統一經營,精準農業技術在全省大范圍應用的時機已經基本成熟。本研究從以下幾方面提出支持山東省精準農業創新的對策建議,全面推進精準農業技術的應用和快速發展。
3.1把握精準農業科技創新重點
適應山東現代農業發展需求,堅持“三化兩型”,提升精準農業關鍵核心技術的原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新能力,加快研發性能穩定、操作簡單、價格低廉、維護方便的適用“傻瓜”型智能裝備,逐步實現精準農業技術重點領域的自主、安全、可控。
工程化:建設精準農業技術學科群,進行工程化技術創新,科學布局一批工程化實驗室,培育成果孵化平臺,構建“基礎研究-工程化-產業化”科技創新鏈條。
智能化:研發適合省情的傳感器、采集器、控制器,推動傳統設施裝備的智能化改造,提高設施和裝備的智能化水平。重點進行光、溫、水、土、肥、飼料投喂、災害防治等精準管理技術研究[14]。
機械化:以農業機械化為突破,研究適合復雜地形的大中小型智能機械,建立農業機械信息收集體系[15],提升農業生產精準化、智能化水平。
綠色型:圍繞高效綠色種養、循環農業、資源綜合利用以及資源數據的采集、分析與管理等,開展相關工程化技術創新研發。
安全型:促進農機精準作業、遙感監測、病蟲害遠程診斷、溫室環境自動監測與控制、水肥藥智能管理、精準飼喂、水體監控、餌料自動投喂等快速集成應用,構建健康栽培、生態養殖模式和標準化體系以及質量安全可追溯體系。
3.2以農業產業發展需求為導向,開展精準農業關鍵領域創新
精準農業的發展要由市場定位, 并隨著市場的變化在更高層次上實現精準農業科技創新[16]。以市場為主導,面向產業需求,促進精準農業關鍵適用技術研發和成果轉化。一是建立以產業需求為導向的科研立項制度和機制,強化激勵機制,鼓勵科技人員通過技術入股、技術承包等形式,創辦涉農科技型企業、家庭農場、農民專業合作組織等生產經營主體。二是加強關鍵技術節點的銜接研究,精準對接產銷,推進產業鏈與創新鏈的整合。三是對接產業技術支撐體系。以創新團隊、重點實驗室、試驗臺站為主構建產業技術支撐體系,實行產業配套、技術集成、市場運作相結合,建設農業產業鏈技術支撐。四是發展科技金融。完善金融資金支持精準農業科技創新的政策措施,探索社會資金投入創新的機制[17]。五是圍繞農業轉型升級,運用跨界融合、共建共享的互聯網思維,促進現代信息技術在精準農業各環節、各行業的應用。
3.3加強政策引導,完善創新管理
充分發揮政府的引導作用,強化精準農業科技創新與服務,促進科技成果轉化[18];持續投入、技術進步、人才儲備是精準農業科技創新的不竭動力。要加強協同創新,推進產學研、農科教緊密結合,探索科研與創新并重、創新創業一體化的科技創新管理機制,引導科技人員圍繞精準農業創新體系建設開展科學研究、技術創新和市場應用。以科企聯合研發為抓手,企業和團隊相互融合,搭建科技創業孵化服務和技術交易等平臺,加快培育領軍人才、專業人才和創新團隊,提高科研效率和效果。
3.4研究構建精準農業全程社會化服務體系
工業化、城市化的發展,造成了農村大量勞動力的轉移,精準農業是未來農業發展的趨勢。圍繞“種、管、收、運、儲、加”全產業鏈,探索建立全省精準農業社會化服務體系,通過科研院所、農業企業、專業合作組織與政府管理的緊密結合,實現科技、推廣、培訓服務一體化,推動全省精準農業科技服務社會化。
3.5構建精準農業科技創新體系
為滿足農業現代化發展的要求,研究適度規模的、高度機械化、裝備智能化的精準農業技術模式,有針對性地開展精準農業科技創新,構建農機農藝相結合的精準農業標準化技術支撐體系,集成創新支撐精準農業發展的信息化、生態化、標準化關鍵技術,研發一批適合不同區域、不同對象的精準高效的農業生產智能化裝備,培育精準農業產業集群,形成一批適合山東主要糧食作物、設施蔬菜、果樹、畜禽、海洋水產等產業特點的精準農業發展模式。具體來說,一是進行農業信息精準處理與決策關鍵技術研究;二是精矢種控制技術研究;三是水肥藥精準施用技術研究;四是高效采收控制技術研究。
3.6實施山東省精準農業科技示范工程
以切實服務山東區域農村經濟和社會發展為重點,有效聚集創新要素和資源,建立健全覆蓋全省的精準農業協作攻關體系,構建運行高效的協同創新模式。以實現農業節本增效和農田生態環境改善為目標,探索適合山東特點的精準農業發展模式和創新機制。選擇農業產業化龍頭企業、農民合作社、家庭農場、互聯網企業等市場主體,加快主要糧食作物、設施蔬菜、果樹等精準農業技術的推廣應用,通過信息化、智能控制等技術,實現農業產前、產中、產后全產業鏈上的精準化、生態化、標準化,促進農業產業結構調整和轉型升級。
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智能化農業技術范文4
一、沈陽地區設施農業發展存在的問題
(一)機械化、智能化應用程度較低
沈陽地區的設施農業整體說機械化與智能化的應用程度相對較低,主要表現在設施栽培的作業機具和配套設備尚不完善,人力勞動效率低,勞動時間長,作業環境差,勞動強度大,規模較小,人均管理面積不及發達國家的1/50。一些發達國家,如美國、日本等國家在溫室生產過程中的整地、播種、灌溉、中耕和除草等作業均已實現機械化和智能化。
(二)科技創新水平不高,專業人才不足
設施農業的生產是勞動和技術雙重密集型的產業,是需要較高的專業技術水平和熟練的勞動力雙因素結合的產業。沈陽地區的設施農業發展主要是由引進技術和理念來發展的,設施農業技術基礎薄弱,設施技術配套水平低,規范性差,缺乏量化指標。目前的設施農業新技術推廣和應用相對較慢,農業科技成果轉化率較低,生產過程主要靠經驗來實現,科技創新協作和關鍵性技術成果少,科技的推廣性和實用性較差。
設施農業的從業主體總體素質較低,核心關鍵的是科技創新人才缺乏,設施農業專業科技人員供應不足。農業科技創新和儲備能力不足,高層次農業創新人才匱乏,而少數具有職業資格的農業技術人員大多數不再從事農業生產,涉農專業的大學畢業生大都不愿意從事農業生產,在設施農業從業人員中,有專業技術職稱的人數大大低于其他行業的平均水平。從事農業的人員的整體素質較低,創新不足,服務水平差,技術創新與應用不能滿足沈陽地區現階段設施農業發展的要求,致使實施農業的產品及服務的品質好處在一個比較低的水平,這與設施農業發展的要求不相適應。
(三)產品品牌度低,競爭力不強
近幾年沈陽地區設施農業發展速度很快,水平也有了很大的提高,但是仍以大宗初級產品為主,農業產業化經營水平還較低。設施農業生產以分散農戶為主,每個農戶的經營規模不大,制約了設施農業的品種專業化、生產規?;?、服務社會化和經營產業化的發展。農產品生產、加工、流通的產業鏈短,農產品加工水平不高,冷藏和物流設施的建設尚不完善。農產品大多以一家一戶的生產銷售為主,農產品仍然缺乏穩定的銷售渠道,主要走批發市場這條路徑。缺乏中高端產品及品牌,很難進入到大中型城市的高端銷售市場,這樣無形中就降低了農副產品的附加值,很難很好的實現設施農業的經濟效益。再加上缺少產銷信息的收集、和現代銷售體系,缺乏技術型人才和先進的管理,導致抵御市場風險的能力較弱。
(四)資金投入不足供求矛盾突出
設施農業作為高投入、高產出型農業項目,而農村經濟發展相對滯后,農民的收入決定了自籌能力較差,所以用于溫室大棚建設的自有資金非常有限。體制和機制上條件也限制其融資的能力,尤其是缺乏對銀行貸款利率的優惠政策,使大多數農民參與意識不強,對是否盈利顧慮較多,多數待觀望態度,而對貸款利息的壓力和資金的短缺使得設施農業不能實現規模化的發展,影響了大多數農民的參與性和積極性,限制了再生產的規?;M行。而政府的投入增長慢、金融支持力度低、社會資金投入缺乏積極性,財政對農業投入和各項財政支農政策還不能充分發揮整體效益,引導、鼓勵社會各界投資、入股、領辦農業工程項目的投入機制還不夠健全和完善。
二、沈陽地區設施農業發展的對策建議
(一)積極推廣機械化與智能化生產
建立設施農業標準化,加快設施農業裝備的結構升級,在實現農業裝備標準化、現代化、智能化過程中,應注重農業機械裝與硬件設施與軟件技術的有效配套。政府及農業管理部門應積極引導和推動設施農業的現代化與智能化發展,根據沈陽地區自然、地理、人文、社會現狀建立本地區的實施農業生產、科研、營銷的規范與市場運營體系。積極推進物聯網等先進技術在設施農業中的應用,建立現代化和智能化的農業示范園,以推動先進農業技術、機械、設備的推廣和應用。
(二)加強科技支撐與人才培養
深化設施農業領域中科學技術的應用與推廣,沈陽地區根據十三五規劃的要求,在整體上確立了以推進設施農業中的科技創新的方針,大力發展高效節能的設施農業,應用國內外先進的設施農業裝備與技術,提升農業的綜合生產能力和市場競爭力,保證沈陽地區的菜籃子的穩步推進,提升農民的收入水平?,F代設施農業是科技密集型產業,從設施農業規劃到結構設計,從土建施工到設備安裝,從選種育苗到生產,從設施管理到市場營銷,各環節都離不開科技,需要多學科、產業進行融合和集成。要使設施農業產業體系科學、規范、有序的發展,必須發揮科技的支持作用,采用先進的科學技術和專業化管理。要發揮沈陽農業大學、農科院等高等院校和科研機構對設施農業產業的科技引領作用和輻射效應,加強產、研結合,發展適合沈陽地區的專有品種、專有技術等。探索新的農業科技成果推廣和市場化的途徑,迅速把科研成果轉化為生產力。
在設施農業發展中,科技人員的素質及水平決定設施農業的整體發展水平。按照現代化、智能化設施農業的要求培養設施農業技術型和經營型人才,加大對基層生產人員的技術和管理的培訓,探索更加靈活和開放的培養方式以適應設施農業迅速發展的需要。提倡和引導相關專業的大學畢業生投入到現代農業的創業與就業中,提供良好的就業與創業環境,提高整個現代農業產業的整體文化素質與創新能力。
(三)依托龍頭企業,上規模、提品質、樹品牌
充分發揮龍頭企業的輻射帶動作用,結合專業合作社,延伸利益聯結鏈條,謀求規模化、產業化發展是設施農產品發展的重要路徑。目前市場各營銷體系都在實施統購、團購,有市場才有效益,有效益產業才能可持續,農民才有積極性,統一規劃,統一經營,統一管理,專業化生產,規?;l展勢在必行。近年來,隨著社會生活水平的提高,人們對于綠色、健康的產品需求越來越多,大力發展綠色產品、有機產品,加強產品安全監管,以質取勝無疑是設施農業發展的新出路,打造品牌產品提高了市場的競爭力,實現濟效益與社會效益統一。
智能化農業技術范文5
物聯網之所以能夠把“物”和互聯網結合起來,其中RFID(電子標簽)是最關鍵的技術,它可以快速讀寫、長期跟蹤管理,被認為是21世紀最有發展前途的信息技術之一。雖然好多人對RFID還稍顯陌生,但毫不夸張的說,RFID的未來推廣將極大改變我們的生活。比如在公路收費站,如果采用了RFID技術,汽車在行駛過程中即可完成鑒別收費,根本不需要每輛車排隊交費;再比如在超市購物交費時,如果采用了RFID技術,推著滿滿的購物車,只要從收銀臺前過,即可完成所有的結算,完全省卻了營業員一件一件物品掃描算賬的工作。
物聯網在現代農業領域的應用包括,如監視農作物灌溉情況,監測土壤空氣變更、畜禽的環境狀況以及大面積的地表檢測,收集溫度、濕度、風力、大氣、降雨量等數據信息,測量有關土地的濕度、氮濃縮量和土壤pH值等,從而進行科學預測,幫助農民抗災、減災,科學種植,提高農業綜合效益。特別是最近幾年在設施農業中的運用卓有成效,目前位于加州Oxnard的草莓培育商Norcal Harvesting目前安裝一套物聯網系統,實時追蹤植物的狀況。系統還可以根據空氣和土壤的狀況,自動觸發相關行為,如澆水或調節溫度。這套系統由ClimateMinder開發,目的是幫助培育商更好地管理植物的生長情況,這套系統自公司2007年以來已被土耳其200多家溫室和苗圃所采用。此外,系統還在土耳其雞場、煙草存儲廠和冷藏倉庫使用。
盡管設施農業在我國已經取得成績,但是相比發達國家仍存在很大差距,平均單位產量低于國外的30%,但單位產量成本大干國外的50%,由于不合理的使用農藥,產品質量遠低于國外發達國家水平。其落后的主要原因是資金缺乏、設施農業技術裝備落后;沒有獲取專家指導的途徑,大多沿襲傳統的種植方法,生產管理粗放;設施的智能化水平低。
由物聯網結合設施農業發展的需要,可以在兩個層次上進行深入研究。
研制智能化監控、人工輔助管理溫室,適應于一般經濟條件的農戶提高溫室栽培管理水平。即對智能化實時監控及動態決策方案通過人工管理加以實施。其關鍵技術主要包括溫室綜合環境實量監控系統,各種溫室作物智能化管理決策系統,系列傳感器、計算機芯片與機電一體化系統。此種方式可以根據用戶需求,隨時進行處理,為設施農業綜合生態信息自動監測、對環境進行自動控制和智能化管理提供科學依據。通過模塊采集溫度傳感器等信號,經由無線信號收發模塊傳輸數據,實現對大棚溫濕度的遠程控制。
智能化農業技術范文6
2014年,湯原縣新建標準化育秧大棚1051 棟,全縣水稻大棚育苗面積占總育苗面積的92%,新建水稻智能化浸種催芽基地9 個,集中浸種催芽輻射面積達到5.3 萬公頃;全縣種植業優良品種普及率達到98%以上,以勝利鄉榮豐水稻示范園區、湯原鎮北向陽旱田示范園區建設為重點,高標準建設縣、鄉、村三級科技園區221個,輻射面積達到8 萬公頃;田間機械化生產綜合程度達到93.5%。通過召開田間成果展示會,使更多的農民感受到科學種田的好處及發展現代農業的成果。
湯原縣勝利鄉榮豐村村民李寶庫說,現代科技園區的建設更加貼近了農民,貼近了生產,讓他們能看懂、能學會。
勝利鄉福隆基地浸種催芽車間建有4 個熱水箱、16 個浸種箱,每個浸種箱容積36 m3,可以浸種12.5 噸;一批次可以浸種200 噸。浸種催芽的整個過程是一套種子催芽恒溫控制系統,全部由電腦自動控制,能夠根據種子浸種催芽所需溫度自動調控,使種子受熱均勻,殺菌消毒效果好,芽勢齊、出芽率高。采用這個技術,只需一名工作人員守在電腦前適時監控,降低了勞動強度和生產成本,提高了作業效率,最終實現了水稻浸種集中化、芽種生產現代化。
勝利鄉伏安村村民尹長貴、田濤成立農民專業合作社,在合作社的統一運作下,統一購買種子,統一到催芽車間催芽,統一育苗管理,統一插秧,分散管理,統一收獲。由于進行智能化浸種催芽,使得浸種催芽時間提前,芽齊芽壯,水稻播種提前,秧苗質量高、返青快、分蘗多,水稻產量明顯提高。
尹長貴說,2013年,合作社成員普遍采用智能化浸種催芽技術,僅此一項,就使水稻產量每畝增產82.5 kg,為合作社帶來74.2 萬元的經濟效益。