时间:2023-07-10 17:33:52
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇精准农业的发展,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:无线传感器网络
中图分类号:TP399文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 03-0000-02
The Development of Wireless Sensor Networks and Its Application in Precision Agriculture
Pei Fang,Zhang Jie
(Hunan Mechanical&Electrical Polytechnic,Changsha410073,China)
Abstract:Wireless sensor networks have developed rapidly.Wireless sensor networks in real-time monitoring,perception,acquisition and processing of a variety of monitoring object information,has become one of the most cutting-edge scientific research topics.The article introduces the concept of wireless sensor networks,structure,characteristics and research focus and key technologies.
Keywords:Wireless sensor networks
随着微电子和微系统(MEMS)、无线通信、信号处理这三个技术领域近年来的飞速发展,一个新的研究领域成为国内外关注的热点,这就是基于大量具有通信功能的微型无线传感器构造的无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Networks).WSN具有极其广泛的应用,如感知战场状态(军事应用)、环境监控(如气候、地理、污染变化的监控)、物理安全(如建筑和结构的)监控、城市道路交通监控、安全场所的视频监控。
一、无线传感器网络的国外发展状况
无线传感器引起了世界各国军事部门、工业界和学术界的极大关注。美国军方有包括C4KISR计划、Smart Sensor Web、灵巧传感器网络通信、无人值守地面传感器群、传感器组网系统、网状传感器系统CEC等都是关于无线传感器网络的研究。国际学术界和研究机构对无线传感器网络做了大量的研究课题。
(一)国际学术界对WSN的关注―专利
IEEE Journal on Selected Areas in Communications
(2004,VOL.22,NO.6,2005,VOL.23,NO.4,2006,VOL.24,NO.2)
Proceedings of The IEEE(2003,Vol.91,NO.8)
IEEE Wireless Communications(December 2004)
IEEE Signal Processing Magazine(2006,VOL.23,NO.4)
(二)WSN相关的国际会议
Wireless Communications and Networking Conference
Wireless Communications,Networking and Mobile Computing
ISCIT
ICASSP
ISSCS
(三)2004年在美国国际自然科学基金、国家健康协会的资助下,哈佛大学启动了CodeBule平台研究计划,目的是把无线传感器网络技术应用于医疗事业领域,包括医疗救急、灾害事故的快速反应、病人康复护理等方面。
(四)2003年INTEL公司在Berkeley大学的研究中心启动了关于WSN方面的研究计划,内容如下:
异构传感器网络,测量各种异构传感器网络的性能,研究嵌入式处理在异构网络中的应用。
Mote计划,开发下一代的自组织WSN节点,设计出更强处理能力、更大存储容量、更高带宽和可靠频射能力的节点。
TASK计划,研发Tiny Application Sensor Kit(TASK),为一般用户快速开发和部署自己的WSN应用,提供简单实用的开发套件。
(五)美国Dust Networks和Crossbow Technologies等公司研究的“智能尘埃、Mote”已进入应用测试。在英国、日本、意大利等国家,已经开展了该领域的研究工作。
我国也开展了这一领域的研究工作,具体内容包括无线传感器结点的硬件设计、操作系统、网络路由技术、节能技术、覆盖控制技术等。目前正处于研究和开发阶段,这是一个很有意义的课题,是从理论到实践都需要大量研究的课题。
二、无线传感器网络的结构特点
无线传感器网络的结构如图1所示:
图1 无线传感器网络节点结构模块
WSN有两种组网结构:
平面拓扑结构。如图2所示。有的网络节点处于相同的平等地位,不存在任何的等级和层次差异,所以被称为对等式结构。
逻辑分层结构。如图3所示。网络节点按照某种规则(如地理位置、应用需求)分成各个簇,每个簇由簇头和成员节点构成。
图2 平面拓扑结构
图3 逻辑分层结构
精准农业是非常好的应用大规模互联网传感器一个应用方向。比如说美国的国家环境预测中心等等,都在为利用遥感技术为农业信息化做贡献。英特尔在美国做了一个无线葡萄园,利用传感器节点检测土壤的信息,日本开展研究田间检测服务器,如何提供自动化农业产品的生产检测与田间信息收集手段。这里面核心问题就是可能大量用遥感和地面信息感知。
利用WSN空间遥感,为什么把这两个东西结合起来,传统空间摇杆有一个局限性,它的分辨率低,就是说要检测一个温度、湿度,希望颗粒度比较细,但是卫星做不到那么细,那么这是第一个问题。第二传统配合卫星,遥感来解决它的分辨率低这样一种问题的方法就是用人在去提取一些地面的准确的信息,对遥感数据进行校正,这样做法也有局限人去做。首先活动范围有限,然后你时间又不连续,成本很高。
那么,我们提出地面和空间的遥感数据结合,就是要用地面的传感器网络获取信息,大量连续的信息和空间信息结合起来,进行联合繁衍,最后获取信息第一精度高,第二颗粒度、细粒度非常好。我们要做的这个工作包括这样一些事情,地面数据和遥感数据进行耦合,进行数据融合,然后要做一个地面观测系统,在IPv6网络作地面观测系统。第三要获取精确景区农田环境的信息,然后把这个系统应用到一个范围里面去。
那么核心问题做一个传感器节点,这个节点是专用节点,还要加不同传感器,或者一些不同特性加进去。这个节点有一些防热的问题,还有散热的问题,防盗等等这样的问题,它是多传感器土壤问题,湿度传感等等情况。为了提高它的增加控制时间寿命,可能在这种情况下加一个太阳能电池,就算没有我们希望通过软件控制,使节点通过时间可能半年以上它有一个作物季节,可以连续工作。
中央处理器部分可以做一个的嵌入式系统。到一个农田里有用两种方式部署,一个是密集,一个是稀疏,为了降低成本在密集方式我们部署是一种传感器节点,范围不是很大,但是节点密度很大,稀疏方式整个大面积我们要部署传感器节点,通过GPRS手段,把数据传到CNGI上来,通过处理出来结果就会提供给农业部门。进行早期的估产,进行施肥加水,施放农业的决策依据。
那么,无线传感器的数据处理,这是一个网络上面一个问题,就是传感器数据如果采集到以后我们是N次数据是一一往上传是有问题,这样大大降低整个网络生命周期,要进行本地压缩,会聚融合传上来,要进行预处理。那么我们刚才提到数据融合算法,要密切的满足无线传感器网络特点,包括数量,分布密度,拓扑结构,能量约束,技术能力约束,存储空间约束等等。对无线传感器网络很重要就是它的生命期,如果太短的话,WSN是没有意义。还有遥感系推获取系统是来自卫星的数据,地面获取,数据库建设,数据库融合的问题。那么有一系列难点,比如说作物生长遥感指标,刚才说这个网络部署密集部署说起来很简单做起来是非常难,传感器目前是没有结构的,是没有路由器,是用组网,组网有一些非常复杂的问题,做不好这个传感器网络两天就死掉。所以要一种算法,包括路由,应用尽可能提高生命周期,这是一个很大的问题,尤其是大规模的应用的。
第三个问题就是耦合模型,怎么进行耦合。那么,未来这样一个系统,它要从检测,到反过来进行控制,精准农业控制,通过检测发现现在需要水,不需要内供浇水,可以通过人工智能浇灌系统等等
【关键词】精准农业;技术体系;发展现状
1 精准农业产生的原因
精确农业(precision agriculture)是由美国农业工作者在20世纪九十年代初倡导并实施的。精准农业的兴起主要有两个原因:一是可持续农业为世人所接受。传统农业的发展在很大程度上依赖于化肥、农药的大量投入的增加而实现。但是由于化学物质的过量投入造成生态环境污染和农产品质量下降,高能耗的生产方式导致农业生产效益低下。在当今农产品市场竞争日趋激烈的时代,急需精准农业这种新的生产模式来适应农业持续发展的需要。二是全球定位系统、地理信息系统、遥感、人工智能等高新技术的产生以及民用化。前者给精准农业的产生提供了思想准备,后者给精准农业的实现提供了技术准备。
2 精准农业内涵及其关键技术
精准农业指的是利用全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、连续数据采集技术、决策支持系统(DSS)、变量控制技术等现代高新技术获取农田小区作物产量和影响作物生产的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间及时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,并采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区域对待,按需实施定位调控的“处方农业”。其技术体系由信息数据采集、信息数据处理和决策生成、决策实施等3个环节组成的[1]。如图1所示:
图1 精准农业技术体框架
2.1 地理信息系统(GIS)
地理信息系统是用于输入、存储、查询、分析、和显示地理数据的计算机系统[2]。地理信息系统开始应用于农业领域是在20世纪70年代,最先应用在耕地调查、土地资源评价、农业资源信息管理等方面。到20世纪90年代以后,地理信息系统开始广泛的应用于农业领域,和全球定位系统、遥感、计算机网络技术、自动控制等技术紧密地结合起来,主要用于采集、建立影响农田小区作物生产的地理环境数据、土壤数据、作物苗情数据、病虫害数据、作物产量等空间数据库。并且进行空间信息的地理统计处理、图形处理和表达等,为分析空间和时间差异性和实施调控提供决策方案。
2.2 全球定位系统(GPS)
全球定位系统是指利用定位卫星在全球范围进行定位、导航的系统。利用全球定位系统快速准确的定位系统可以实时的用于农田面积精准测量、农药化肥的精准喷洒,在作物收获时不仅可以精准收获还可以不断地记录下几乎每平方米的产量和其他信息。不仅有助于提高作物的产量还可以降低因化肥农药的过量使用而造成的环境污染。
2.3 遥感(RS)
遥感是指在一定的距离之外,不与目标物体直接接触,通过传感器收集被测目标所发射出来的电磁波能量而加以记录并形成影响,以供有关专业进行信息识别、分类、和分析的一门技术学科[3]。因此遥感技术是未来精准农业主要采用的信息获取手段,是支持大面积快速获得田间数据的重要工具。主要用于土壤数据采集、农业资源监测、作物产量预测、农情预报等方面。
2.4 专家系统(ES)
专家系统是一个能够利用某个领域人类专家水平的知识和经验来解决领域问题的智能计算机程序系统。一般是由知识获取、知识库、推理机和人机界面等几个部分组成的。20世纪70年代专家系统在农业领域初次应用,随着农业专家系统的不断发展,专家系统在农业领域中的应用越来越广泛,已经由单一的施肥、灌溉、病虫害等服务扩展到播前、播种、施肥、灌溉、病虫害、田间管理等全过程。
2.5 决策支持系统(DSS)
决策支持系统是一种以计算机为辅助工具,应用决策科学以及有关科学的理论与方法,以人机交互方式辅助决策者解决半结构或非结构化的决策问题的信息系统。在精准农业技术体系中,决策支持系统可以根据农作物的生长情况、环境因素、结合经济分析以及作物生长相关的数据进行决策,并且根据专家知识,对不同的决策给出最优方案,从而指导田间操作。
2.6 作物模拟模型(CGSM)
作物模拟模型,是指能够定量和动态地描述作物的生长、发育和产量形成过程及其对环境反应的计算机模拟程序[4]。作物模拟技术是60年代初在欧洲及美国出现的[5],主要通过作物模拟模型研究不同播种时期、不同作物密度以及灌溉时间、灌溉次数、肥料使用量在不同的环境状况下对作物布局和产量的影响。现在将作物生长模拟模型与专家系统、多媒体技术、网络技术、3S技术等技术相结合使得作物模拟模型在生产力预测预警、品种设计与评价、时空尺度分析、环境效应评估等方面发挥更大的作用。
3 我国精准农业的发展现状
我国在1994年就提出在我国进行精准农业研究应用的建议,但是由于当时条件的限制,并没有引起有关部门的重视。近几年随着信息技术的快速发展,信息技术在农业上的应用也得到了重视。国家计委刘江副主任访美后,认为我们应该跟踪国际农业生产技术的前沿领域,开展“精准农业”的研究应用。科技部徐冠华副部长在谈发展“数字地球”时认为,“精准农业”是中国“数字地球”发展战略的切入点之一。国家在863计划中已列入了精准农业的内容,国家计委和北京市政府共同出资在北京搞精准农业示范区。中科院也把精准农业列入知识创新工程计划,我国精准农业的思想已经为科技界和社会广为接受,并在实践上有一些应用。但是“精准农业”在理论上目前还是一些概念性的东西,没有建立先进的体系,不足以对指导精准农业进行深入研究和实践运作。且我国发展精准农业存在诸多限制因素:1)农田类型多种多样、分布零星、人均耕地面积较少不利于联合作业机械的实施。2)农业机械化水平较低且农业科技投入不足精准农业技术一时很难推广。3)农民的信息意识不强、科研成果实用性不足高投入的精准农业在我国的多大部分很难付诸实施。所以我国精准农业的发展还处在起步阶段。
【参考文献】
[1]徐国强,高献坤,田辉,侯瑞娟,余泳昌.精细农业研究[J].农机化研究,2001,01.
[2]Kang-tsung Chang.地理信息系统导论[M].陈建飞,等,译.北京:科学出版社.
[3]张学检,李晓瑞.精准农业及其支撑技术[J].甘肃农业科技,2006.
——信息技术改造传统农业
利用先进的信息采集系统将一片土地的土壤类型、肥力等土壤信息,降雨、日照等气象信息,以及农业生产动态等信息收集起来,利用信息分析系统将这些信息进行综合分析处理,决定耕作的种类、方式,在生产过程中使用具有变量施肥、喷药功能的农用机械根据不同地块的情况进行精耕细作,从而有效提高产出、节约投入、减少环境污染———在位于北京市海淀区的国家农业信息化工程技术研究中心,中心精准农业工程技术部主任孟志军为记者描绘了这样一幅与传统农业截然不同的图景,这就是精准农业。
随着信息时代的来临,信息技术的飞速发展改变了人类的生活,这一技术在农业上的应用改变了几千年来传统农业的生产方式,翻开了农业发展的崭新一页。基于“3s”技术即遥感技术(rs)、地理信息系统(gis)、全球定位系统(gps)在农业中的应用,20世纪90年代中期以来,精准农业在美国、日本等发达国家中的实验研究与实践有了快速的发展,被誉为“信息时代作物生产管理技术思想的革命”。
承担这一项目的是一支年轻的队伍,平均年龄33岁,70%具有博士学位,多是有着农学与计算机专业背景的复合型人才,短短的五年时间,项目的研发已经有了实质性进展,他们开发出了收集信息的农田地理信息系统、分析信息的变量农业处方图系统、能进行全自动化操作的变量施肥机、变量喷药机等,目前他们正在打造一个更大的具有综合分析功能的平台系统。
——打造“数字农业”技术体系
事实上,精准农业也好、专家系统也好,还有设施农业、虚拟农业等等,这些基于现代信息技术的农业技术系统,都有一个共同的名字———“数字农业”。
“数字农业”是利用信息技术全面促进农业、农村可持续发展,建设现代化农业重要的科学支撑技术。“数字农业”的内容主要包括农业要素、农业过程及农业管理的数字信息化。
“数字农业”是农业信息化的核心,也是农业信息化的具体表现形式。
“数字农业”正在使人们对科学利用农业资源潜力的认识和作物生产管理观念产生深刻的变革,促进农业科技界突破传统的以单学科研究为主的工作方式,通过多学科的融合和协调,将多种科技成果组装集成,直接为农业生产的持续发展服务。
——以国产化与社会化为目标
“数字农业”是一个具有挑战性的国家目标。几乎所有现存的技术基础,目前都还不足以支撑这样一个战略目标的实现。“数字农业”在国内的发展,一方面是将其作为开展农业高新技术研究的重要方向,另一方面是通过“数字农业”技术体系的研究,从中分解出一系列适用新技术,进行国产化和社会化推广。
作为“数字农业”的核心之一,精准农业的发展正面临着令人振奋的前景。从精准农业示范基地的实施情况看,这一技术可以广泛应用于小麦、玉米等大田作物,对品质要求高的经济作物如烟叶、茶叶等效果也非常明显,可以有效提高产出率,节约肥料使用率,提高产品质量。
然而同所有引进的技术一样,精准农业面临成本过高以及如何本土化的问题,目前基地使用的全球定位系统和联合收割机等设备都由国外进口,价格高达100多万元人民币,只有实现国产化,其成本才能大幅降低,所以,今后精准农业要在关键技术上进行自主知识产权的研发和储备,建立完全的国产化的精准农业信息采集、分析以及应用体系。
孟志军介绍说,目前中心正在与黑龙江农垦总局、上海郊区的现代农业园区合作进行国产化试验,以目前研发的情况看,精准农业技术的国产化在3、5年之内就可以达到。这意味着被普遍质疑的实施精准农业成本过高的问题会得以解决,进行社会化生产成为可能。
【关键词】农业机械;自动化;推广
从专业化角度出发,农业机械自动化主要是指农业装置以及农业机械在工作状态之下或者是在实际操作过程中不需要依赖手工而进行的自动化操作。最早的牵引性控制装置是借助油压升降来实现耕深变化的,进而确保牵引力被维持在一定范围之内。目前,专业化的牵引控制装置被广泛应用到大中型拖拉机农业机械中。此外,随着微处理机和传感器等先进装置的自身较快发展,我国已研制出大量输出或者是输入自动化装置,在一定程度上提升了我国农业机械的自动化水平。
一、农业机械自动化的现状分析
(一)精准化农业发展水平低下
目前,因我国的农业水平较低,相应的先进科学技术在农业机械操作方面没有得到广泛应用。此外,计算机GPS监控系统以及GLS系统等,特别是传感器与动态化控制系统等一些能够适合精准农业快速发展的硬件化设备在实际发展水平方面显著较低,从而使得我国的精准农业发展水平不够成熟。
(二)农机制造业发展不成熟
实质上,与一些发达国家的农业发展水平相比较,我国农业发展速度相对较慢,水平较低,农机制造业的发展水平也不例外,总体来说水平不高。诸多农业机械仅仅是对国外农业机械产品的仿造,而且在一些农业机械自动化装置当中,只是对农业机械的一部分做了改进或者是增添了部分设备零件来有效提升整个农业机械的实际工作效率与整体操作性能,但是这种做法不仅在一定程度上增加了农业机械在构造方面的复杂程度,还将会因生产成本的不断提升而使农业机械的购买价格更昂贵,从根本上促进维护成本的增加,阻碍其广泛应用与推广。所以,大力研发能够符合生产需要,而且价钱合理的自主化品牌农业机械设备属于我国农业机械制造业未来发展方向之一。
二、农业机械自动化推广途径
(一)促进精准化农业发展
目前,我国精准农业在发展方面还不成熟,与部分发达国家农机发展水平相比,仍然存在较大差距,大力推进精准化农业的实际发展进程,不但有助于促进农业机械在自动化技术发展上的日益完善,还是我国有效展示科技发展水平以及提高国际市场竞争力与争取话语权的重要条件。现阶段,国际方面在社会化精准农业上的具体发展重点主要集中到节水技术体系以及节肥技术体系控制管理方面,要求以上技术都实现自动化操作,节水以及节肥都能够借助精准化灌溉以及施肥来完成,从而达到最大限度减少资源浪费以及提升农业化肥利用率的效果,与此同时,这也是有效建立环境友好型以及资源集约型现代化社会的重要体现。所以,在对外国先进经验进行学习借鉴的基础上,我们必须要集中增强科技研发力量,攻关科技难题,突破精准灌溉技术以及精准施肥技术,促进精准化农业的进步发展[1]。除此之外,随着先进智能化技术的快速发展,农业方面的人工智能发展将会成为新时期农机自动化的具体发展重点。部分农业机器人以及智能化系统在发达国家农业方面的大力推广,可以在一定程度上给予我国农业发展诸多借鉴,由于我国在农业智能化上的发展起步相对较晚,与一些发达国家之间的差距是显而易见的,所以,我国农业机械的相关研究人员必须要认识到差距,然后奋起直追,紧抓新时期的发展机遇,始终坚持科技创新以及自主研发,大力促进我国的农业自动化向智能化发展,提升农业机械利用率。
(二)科学选择农业机械自动化模式
为实现农业机械在自动化模式上的科学化,相关人员必须按照我国农业生产的实际条件与技术化水平,以工作效率的高效化、作业精度的精细化、安全性能的合理化以及节约能源等为发展标准,准确评价自动化模式在实际发展过程中所具有的效果,之后再按照顺序对相应的自动化模式进行合理选定,进而阶段式推进农业机械的自动化进程[2]。
(三)推动认识上的转换
针对农业机械自动化装置在操纵性能以及作业性能方面的提升问题,之前大部分都是借助改善机械结构或者是增加装置来实现所要获得的效果,这种操作方式将会在一定程度上引起机械构造复杂化以及价格上升,农业机械的维护修理也会更加困难,不能从根本上解决问题。因此,自动化进程的推进,不能仅仅将眼光放到机械改造上,而应从农业生产角度出发,充分考虑农作物以及土壤等因素,积极开发能够适合生产条件,且价格便宜的机械,例如应充分考虑到小规模生产模式,从普及大型机械逐渐转化为价格相对较低的小型自动化机械。
(四)强化政府引导,落实扶持政策
为加大农业机械的自动化程度,政府可以借助农机购买补贴政策以及其他优惠政策,积极鼓励农民购买响应的自动化农业机械,从而使农机得到广泛应用,扩大农业机械的实际推广范围。此外,政府可以通过减税等政策来扶持相应的农业机械生产企业,设置科技创新奖来鼓励生产企业与科研机构对农业机械设备进行科研创新,切忌一刀切政策的制定,国家政府以及主管部门需综合考虑每个地区的不同情况包括自然条件、作物种类与劳作方式等,出台适宜农业经济进步发展的优惠政策,从根本上推进农业机械技术创新和社会化服务的大力推广,促进科技成果的广泛应用,强化质量管理以及安全监督管理。此外,农业机械的相关生产企业也应加大科研力度,确保行业内部的良性竞争。
结语
总而言之,农业机械的自动化推广工作是一项专业性以及复杂性都相对较强的工作,直接关系到现代化农业的健康发展。因此,在自动化推广过程中,相关人员应针对自动化发展中常见的精细农机水平低下等问题,通过促进精准化农业发展、科学选择农业机械自动化模式以及强化政府引导等手段,促进农业机械具有较高的自动化水平。
参考文献
[1]李辉.农业机械自动化的现状及发展方向浅析[J].科技展望,2015,17:50.
精准乡镇化的路径
精准乡镇化是在城市化率较高,农村常住人口相对较少的情况下进行的,是城镇化的重要组成部分,是改善农村人口居住环境,使农村人口享受到城市服务,提升农村生产力,促进农村产业化发展的重要手段。
一是城市化率逐年提高,农村人口逐年向城市转移,为精准乡镇化发展创造了人口条件。精准乡镇化不是城市化,实质是农村现有常住人口聚集一起居住,规模只能是相对较小的,而且还要严控“房地产”化。推动加快发展重点城市群,推进都市圈同城化建设,提升中心城市能级和核心竞争力,推进以县城为重要载体的新型城镇化建设,特别是明确提出了提高中心城市和城市群综合承载能力的战略任务,我国京津冀、长三角、粤港澳、成渝等19个城市群成为承载发展要素、引领高质量发展的主要空间,承载全国78%的人口。未来将以重点城市群发展为动力,推动新一轮的城市化,城市化率逐年较快提升。出台了有力政策,促进农业转移人口等非户籍人口在城市便捷落户,探索落户农民土地承包权、宅基地使用权、集体收益分配权资源有偿转让,使土地等农村农业资源更加集中,以便农村产业化发展。以上这些政策措施都会加快农村人口向城市流入,减少农村人口,为精准乡镇化发展减轻负担,释放动能。
二是农村产业化发展已有了一定水平,而且还在进一步做大做强,为精准乡镇化提供了产业条件。精准乡镇化需要通过农村产业化解决农民的就业和收入提升问题,目前我国农村产业化在长期政策推动下已经达到一定规模,特别是在脱贫攻坚战、乡村振兴战略等国家战略推动下,农村产业化已经达到了一定水平。农村产业化的发展思路和模式是参照工业化的思路和模式来进行,大力发展现代农业产业园,建立起了国家级、省级、市县级现代农业产业园。以我省为例,目前已创建10个国家级、119个省级、55个市级现代农业产业园,主要农业县实现了省级现代农业产业园全覆盖,基本实现“一县一园”,形成了国家级、省级、市级现代农业产业园梯次发展格局。更为重要的是农民市场化观念在增强,支持土地流转发展乡村产业化的意识很强烈,推动农业现代化发展实现致富奔小康的愿景很高涨。这些都为推动精准乡镇化、农村产业化打下了良好的群众基础。
三是大数据、云计算等信息化技术日趋成熟并广泛普及运用,这为精准乡镇化提供了精准的技术支持。乡镇化是在精准下推动的,而不是盲目的,是建立在对全镇全乡各种人口数据、农村“三权”(土地承包权、宅基地使用权、集体收益分配权)数据、当地产业发展规模等经济数据准确掌握并精准运用基础上的。这一系列庞大数据要精准运用到乡镇化建设上来,没有大数据、云计算等信息化技术作支撑是难以实现的。当前大数据、云计算等技术状况
精准乡镇化的具体操作模式:(一)在房屋置换方面
现有乡镇政府周边已建立起相对比较完善的科教文卫体系及政府服务体系和一定程度的商业形态,要充分利用这已有的基础,此外农村产业化建立起来了产业园,吸纳了一定农村劳动力就业。精准乡镇化要以乡镇政府为中心或以新建立起的产业园为中心,或者各自都有一定数量布局,按常住人口的房屋面积来拆来建,乡镇化要新建的房屋是和农村常住人口现有房屋面积数是大致相等的,建立起十个左右(根据各个乡镇常住人口不同而有所区别)中型社区。常住农村村民以家庭为单位以登记确权的农村“三权”(土地承包权、宅基地使用权、集体收益分配权)按照统一的标准置换一套与原村里房屋面积相当的房子居住(当然有一定最高面积限制和最低面积保障)。仍拥有农村户口且拥有农村“三权”人员长期在城市居住,在城市拥有房屋的不在乡镇社区分房,所享有的农村“三权”权益在农村产业化中通过多种形式获得更多的收益来进行弥补。仍拥有农村户口且拥有农村“三权”人员长期在城市居住,在城市没有房屋的可以在两者之间做出选择。置换房屋和不置换房屋,两者的获益一定是要相等的,也只有这样才能避免矛盾产生,避免各种相关问题产生,才能使精准乡镇化顺利推进。
(二)精准乡镇化是建立在农村产业化基础上的,特别是精准乡镇化就伴随着农民“三权”利益的最大化实现。精准乡镇化有两个重要功能,一个是让农民就地享受到城市化居住环境、居住服务,另一个重要功能就是实现农民“三权”
利益最大化。精准乡镇化后农村产业化规模是空前扩大,机器化规模化生产得到全面普及,企业化管理、市场化品牌化营销取代传统小农经济,一大批现代化农业企业被培育起来,农业抗风险能力得到极大提升,由此可见,精准乡镇化后农村产业化带来的农业生产力水平是极大提升的,农业生产总值是提升的,农民的“三权”收益只要解决后分配环节这个大的问题,就一定是明显提升的。解决收益分配问题,主要是解决经营主体问题,也就是谁来经营从农民手中流转出来的大片土地。这个必须要尊重市场经济规律,走市场化道路,通过市场竞争优胜劣汰的原则来确定经营主体。在《通知》中提到建立起农村经营土地交易平台,这个平台准确来讲是一个租赁平台,农村经营土地以镇为单位在租赁平台挂牌公开出租,在充分评估经营主体实力、产业政策、租赁价格、社会效益等因素后确定经营主体。这个经营主体是多样的,可以是农民自身,也可以是大企业等,但前提是在公开公平市场化因素下产生的。租赁土地所得租金是农民“三权”的主要受益。此外经营主体吸纳当地农民就业,是农民更主要的固定性收入来源。乡镇第三产业规模随之扩大后,农民也可以选择从事第三产业。农民的收入就变成了多样化,农民的就业也变成了多样化了。农民这个称呼也随之消失,以后只有乡镇居民和城市居民,或第一产业从业人员和二、三产业从业人员。
精准乡镇化难在精准二字,宝贵之处也在精准二字,这需要技术的支撑,更需要能力强的基层干部来操作,也需要政策的配套完善。这是一环扣一环的,不能有所脱节。精准乡镇化犹如改革先行示范区要在探索完善中前行,因此要边试点边推广边普及,循序渐进地发展,不能一刀切,一窝蜂式的发展。精准乡镇化在把准了方向、明确了思路后要坚定不移地沿着这个大方向走下区,这是农村实现跨越发展的根本举措、终极举措。
关键词:农业供给侧结构性改革;精准扶贫;一村一品一主体
山西省在实施精准扶贫战略时提出了“一村一品一主体”的概念,即每个贫困村都要有特色产业和产品,都有带动贫困户脱贫的新型农业经营主体。从山西省的经验出发,应充分发挥:农村合作社、家庭农场、种植大户、农业龙头企业等主体的经营优势,参与到“一村一品一主体”的构建中来。在具体的操作上需要关注这样几个问题:(1)当村与村之间的资源禀赋雷同时,如何进行特色产业选择;(2)按资源禀赋条件来选择是否能适应市场的需求结构;(3)经营主体最终的成果能否克服农产品需求弹性较低的缺陷。为此,笔者将就此展开主题讨论。
1农业精准扶贫所面临的挑战
1.1资源禀赋优势与资本短板之间矛盾所形成的挑战
这里的资本包括人力资本和资金资本两大板块,而这两大板块所存在的短板在山西省贫困县域普遍存在。相比较而言,人力资本短板在短时间内难以得到有效破解,而资金短板则在现有的制度安排下难以有效突破。因此,在走“一村一品一主体”道路时,上述挑战是不可避免的。
1.2资源禀赋优势与需求结构之间矛盾所形成的挑战
各贫困村的资源禀赋条件主要反映在其自然生态环境方面,而这属于客观存在的实体,其并不一定会与市场需求结构相匹配。事实表明,在村落之间资源禀赋条件雷同的情形下,根据资源优势来发展农业生产和服务,往往会出现供大于求的现象。可见,这就无法与市场需求结构建立起有效的契合。
1.3资源禀赋优势与价格弹性之间矛盾所形成的挑战
在笔者的调研中发现,即使部分贫困村根据资源禀赋优势采取了“一村一品”战略,但由于农产品固有的价格弹性较弱的经济学特征,使得农业生产服务存在着大年、小年之分。这样一来,必然会对精准扶贫带来资源浪费和舆论上的负面影响。
2农业供给侧结构性改革的方向
2.1基于“互联网+”融资模式拓宽资金来源
山西省作为资源大省,在“十三五”时期面临着产业经济发展方式转型的巨大挑战,从而无法在财政和资本市场向精准扶贫领域做过多的资金倾斜。这就要求,当前需要在“互联网+”模式下创造性的利用已有的线上融资模式。对此,在实践层面仍属于亟待探索的领域。然后,这却是拓展资金资本的重要手段。
2.2锁定目标市场需求结构优化域内产业环境
在实施精准扶贫的过程中,需要拓展对市场区域的理解。在当前电子商务大行其道的时代背景下,山西省贫困村农业项目的选择应着眼于域外乃至全球市场,在供应链体系的支撑下,实物产品在流通中是能够做到这一点的。当然,针对全域旅游类的服务性产品,则仍可以在电商平台上产品信息。为此,需要锁定目标市场的需求结构来优化产业环境。
2.3采取村落协同互助建立农产品深加工产业
针对农产品普遍存在的价格弹性较弱的现实,在精准扶贫领域需要通过树立“一主体”的方式在建立农产品深加工产业。在追求规模经济效益和整体推动县域精准扶贫工作开展的要求下,则需要采取村落协同互助的方式来实施。
3实施策略
根据以上所述,精准扶贫的具体策略可从以下四个方面来构建:
3.1将农业供给侧结构性改革与精准扶贫要求联系起来
中央所提出的农业供给侧结构性改革是针对我国农业整体发展而言,所以其中并没有为精准扶贫做出策略性指导。为此,包括山西省在内的精准扶贫工作组,首先就需要将其与目前的贫困村扶贫实际联系起来。笔者认为,单纯就“农业供给侧结构性改革”来看,其只能为精准扶贫提供原则性指导意见。而对于选择怎样的项目将其作为品牌来打造,以及培育经营主体来起到带动作用,则仍然需要县域政府沉下心来去做大量的工作。
3.2基于“互联网+”以众筹模式解决部分扶贫资金
目前困扰山西全域精准扶贫的难题仍是资金瓶颈问题,首先随着地方产业结构深度调整,使得无法通过工业反哺农业的方式来获取资金;另外,依靠财政拨款这无疑将制约其它社会民生工程的建设。为此,能否在“互联网+”基础上引入众筹模式,则是值得探索的途径。如,将贫困村扶贫项目在网上进行公布,并以入股分红的方式在网络发起众筹活动,这样既能起到宣传项目塑造品牌的作用,也能充分获取社会闲散资金的支持。
3.3夯实农村供应链网络系统推动农村电商平台发展
作为中部省份的山西省,因其自然条件所决定,其许多优质农产品无法有效流通到更广阔的市场中,从而在周边区域销售便导致了与市场需求结构不相适应的问题,同时也无价格优势。为此,在精准扶贫中还需引导有条件的农户走农村电商的道路,进而将过剩的生产能力向更远的域外输送。因此,未来山西省政府还应在夯实农村供应链网络系统上下功夫。笔者建议,可以采取PPP模式来解决物流基础设施建设滞后的问题。
3.4培育经营主体激励其参与到农产品深加工过程中
随着“一品”的出炉,紧接着就需要培育“一主体”了。笔者建议,根据山西省农村经济发展实际,应大力培育农业合作社。以农民专业合作社作为经营主体,将能避免传统“农户+企业”所遭遇到的资本侵蚀问题。县域政府应按照市场原则来给予经营主体必要的激励政策。但与此同时,该主体应切实履行带动当地农户就业,并在以农民专业合作社为基础,通过社员入股的形式来开办农产品深加工企业。这样一来,才能在贫困村形成以输血为造血的效果。综上所述,以上便是笔者对文章主题的探讨。不难预期,本文基于山西省精准扶贫现状所作出的策略,对于我国其它地区的精准扶贫工作仍有应用价值。
4对精准扶贫工作的展望
4.1在宏观层面进一步优化农产品结构
目前我国玉米库存已达到2亿吨,这一仓储现状显著表明了我国已存在着严重的玉米供过于求问题。然而,大豆农产品每年仍需要大量进口。因此,这就需要应从国家财政补贴层面,引导大豆产区的农户加大大豆生产力度。但这里也需要重视一个问题,即如何保障玉米种植户的经济利益,他们也是精准扶贫的重点对象。笔者认为,优化玉米过剩农产品的目标价实施策略应是当务之急。
4.2在微观层面进一步夯实农业规模化
通过城镇化的推进,农业人口的减少,农村土地的经营权正在流转集中,实行土地规模经营。提高农业的综合效益和提高农产品的国际竞争力。
正是在这样的背景下,来自农垦总局友谊农场五分场二队的一份试验报告令专家们十分振奋:在这里进行的以变量施肥和精量播种为核心的精准农业技术应用试验取得了阶段性成功,2000亩地块上种植的大豆抵御住了自然灾害的袭击,平均产量每公顷近2400公斤,比其他地相对增产近20%,综合效益提高10%。
由黑龙江八一农垦大学、黑龙江省农垦科学院和黑龙江农垦总局友谊农场等单位合作的这一试验项目,近日已经作为“数字农业技术研究与示范”项目的重要组成部分,被科技部正式批准列入国家“863计划”。
国家“863计划”的具体安排是,从2004年开始,在友谊农场建立1万亩数字化农业技术示范区,应用精准农业技术和保护性耕作方法进行生产,其目标是比传统农业提高生产效率20%、提高经济效益15%以上,3年内辐射推广面积达到10万亩。
一场“重塑北大荒农业”的宏伟行动,由此拉开了帷幕。
在这里看到了明天的农业
2003年10月1日,记者随同黑龙江八一农垦大学教授、“数字农业技术研究与示范”课题组牵头人王智敏驱车600公里,专程来到友谊农场五分场二队查看大豆收获情况。
友谊农场是我国改革开放后,第一个率先引进当时具有世界先进水平的美国迪尔公司成套农机设备的农业现代化示范点,曾经创下了劳均生产20万公斤粮豆的劳动生产率,因而为黑龙江垦区乃至全国广大农村实现农业机械化和农业现代化起到了示范和推动作用。此次引进美国凯斯公司的精准农业关键技术与装备进行试验示范,也可谓重任在肩。
王智敏教授目不转睛地看着谷物联合收割机上的自动产量监测仪,当每公顷2400公斤的平均产量终于显示出来时,老教授深情地说道:“这一成绩是献给建国54周年的一份礼物。”
从表面上看,2000亩试验地块与其他地块没有什么区别。实际上,这里应用精准农业技术与装备进行的作业与传统的耕作方法已经有了根本区别。
作为数字化农业的核心成分,精准农业是综合应用现代化高新科技的高效农业模式。它把预先采集到的农田土壤和农作物生长环境、生长状况的地面和空间信息,经过专用的计算机软件进行处理,利用全球卫星定位系统对这些信息进行空间定位,利用智能化专家系统、决策支持系统和与之配套的现代化农业机械设备,准确地进行田间灌溉、施肥和喷洒农药等作业。
友谊农场五分场场长高文举指着架设在厂部办公楼上的全球卫星定位系统地面纠偏装置自豪地说:“方圆30公里都在它的监控之下。有了这一装置,我们农场的农业现代化可以说又迈出了一大步。”
精准农业“精准”在哪里
有关专家认为,实现农业的数字化和信息化,必须从精准农业技术起步,精准农业是未来数字化农业的雏形。那么,精准农业“精准”在哪里?
农作物的生长发育过程是以单体形式存在的,科学的管理方法应当考虑单体的生长发育要求,实施合理的需要物料量(如化肥、农药等)的投放,做到“按需分配”。传统农业受科技发展水平限制,田间管理均以地块为单元进行,难免造成施肥量超过需要量、过剩的肥料流失污染环境或是投入量低于需要量、影响作物产量潜力发挥的情况。
精准农业技术的核心是缩小管理单元面积,提高耕作精度,从根本上解决了传统农业的这个问题。其管理单元面积能够以米级计算,根据不同单元内的土壤和作物生长特性,确定物资的投放量,使农事操作做到定位、定量、定时。
实施精准农业技术的主要设备有:全球卫星定位系统接收装置;带有卫星定位接收器、天线和产量监测设备的谷物联合收割机和产量图软件;带有卫星定位接收器的土壤取样设备、土壤化验设备、地理信息软件;农业专家系统、数据库、决策系统软件和计算机硬件设备;带有卫星定位接收器、自动控制器的拖拉机、变量施肥播种机、变量喷药机等智能化自动控制的农业机械。
精准农业技术的发展首先得益于海湾战争后GPS军用技术的民用化。1993年,精准农业技术首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验,结果当年用GPS指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30%左右,而且减少了化肥施用总量,经济效益大大提高。
在发达国家,精准农作体系已经试验应用到小麦、玉米、大豆、甜菜和马铃薯的生产管理上。到1995年,美国约有5%的作物面积不同程度地应用了精准农业技术。近年来,不仅美国、加拿大、澳大利亚等发达国家对精准农业技术的应用非常重视,而且巴西、马来西亚等发展中国家也开始试验示范和应用推广。
推广数字农业必须依托“国字号”
由于数字化农业必须以高科技装备和大型农业机械为依托,投入成本高,目前人们普遍对其推广前景不抱乐观态度。对此,黑龙江八一农垦大学副校长汪春说,我国数字化农业的推广之路,关键在于实现国产化,降低投入成本。
我国是一个农业大国,推进农业的现代化,提高农业的竞争力对从根本上解决“三农”问题非常重要。
1999年~2003年,国家农业信息化工程技术中心在国家计委的支持下,率先在小汤山开展了精准农业的示范研究,在一些关键技术上取得了重要突破。经农业部批准并直接投资550万元,黑龙江八一农垦大学精准农业研究中心从2002年开始,在黑龙江垦区友谊农场进行精准农业田间试验示范,取得阶段性成果,农业数字化的研究和推广工作取得了良好的开端。
问题在于,整个项目实施过程中,进口成套机械设备耗资近五百万元,占该项目资金的90%以上。汪春说,设备投入过大,是制约数字化农业推广应用的重要因素,尽快实现国产化是必由之路。
可喜的是,经过了近十年的努力,我国在与数字农业相关的关键技术研究开发方面取得了一定成果。从2004年开始,黑龙江垦区自行开发研制的部分精准农业设备将被投入试验应用。
汪春表示,眼下我国实施精准农业技术应采取引进示范、消化吸收、创新国产化的技术路线,应因地制宜,分期、分批地推进,逐步提供生产服务。同时,从国际上成熟的变量施肥控制技术入手,自行研制配套的变量技术与装置和机具,使科研成果尽快转化为现实生产力,投入到农业生产过程中。
黑龙江农垦总局农机局副局长陈必安说,加快国产化步伐,一是要因地制宜,加强区域型精准农业技术国产化研究。二是要加速农业技术装备制造业如机械、电子、液压等行业的技术进步和革新,尽快生产出质量高、适用性强的国产精准农业技术设备,以满足不同农业区域的农业生产技术要求。三是要尽快使我国北斗定位系统投入民用,逐步消除对国外全球卫星定位系统技术和设备的依赖。
2004年春节刚过,黑土地上的积雪尚未融化,王智敏教授便匆匆赶往友谊农场部署今年的试验工作。“数字化会给北大荒农业插上奋飞的翅膀。”王智敏说,“随着数字化农业技术不断成熟,提高作物产量和降低生产成本还有很大的空间,综合经济效益将逐年增长。”
1.操作人员查看自动产量监测仪的数据。
美国大田管理的最小面积单位是1平方英尺,也就是0.093平方米;而中国大田管理的最小面积单位还是1亩,也就是666.67平方米DD两者相差7000多倍。院士所举的一组中美对比数字,令人多少有点震惊。武汉大学原校长、昆山杜克大学校长刘经南昨天在沪表示,发展现代化的精准农业,不能粗放经营,还得精耕细作。
刘经南院士、中国农业大学汪懋华院士等来自农业科学、导航技术两大领域的专家学者跨界对话,在第14次金桥产业技术创新会议上展开“北斗 农业=精准农业”的议题。作为拥有数千年农业文明历史的大国,中国自主创新的北斗卫星导航系统正不断投入实用,我国农业生产方式也有望发生本质变化。比如,今后可能真的“没人种地”了。
美国主导的GPS全球定位系统,早已应用于精准农业。在农业高度自动化的条件下,农业生产机械接收卫星定位信号,在大田里循着既定路线自助耕作,甚至发展为智能化农机。刘经南认为,精准农业或者精密农业,对卫星定位精度的要求达到厘米级或分米级的水平。
目前,我国已成功发射20多颗北斗导航卫星,组网形成一个巨大星座。天上北斗加之北斗地基增强系统,已可以满足农庄厘米级、全国分米级、全球米级的高精度实时定位导航需求。借此引导,就可以实现大豆等作物“厘米精度”的播种、分米级精度的大田精细管理、米级精度的拖拉机数千公里跨区作业调度管理,达到精准农业、精密农业需求。
备受关注的无人驾驶车真正上路、形成无人车交通系统,可能还需假以时日;那么,大田里的无人农业机械车辆种地,则可能更早实现。刘经南认为,我国农业用车物联网,也就是农机车联网,正在走向人、车、路与环境的协同感知阶段。
“无人自主农机车将实现24小时不间断作业。”汪懋华院士也认为,农业机械自动导航技术,可支持夜间作业,大大减轻农事工作者的劳动强度。今后,晚上可以种地,农业机械的利用率也将随之大大提高。
上海市农业机械化管理办公室主任施忠表示,智能化农业机械,将成为“十三五”期间上海农业机械化发展的新亮点。目前,光明米业崇明生产基地已将沪上华测公司开发的自动导航系统用于小麦播种机;上海司南卫星导航公司生产的北斗导航支持系统,也在嘉定外闵基地试验。今后,上海将重点发展智能化农机在耕地整地、机械播种、开沟作埂等环节的应用,为进一步利用物联网技术实现精准控制打好基础。
汪懋华表示,自北斗导航卫星系统正式提供区域服务以来,国内导航企业对农业机械进行了大量“北斗化”改造,北斗应用的精度优势将推动智慧农业快速发展,市场前景非常巨大。特别是国家从去年起开展的农村土地确权登记颁证工作,到2020年要建设8亿亩高标准基本农田和划定永久基本农田,使农村成为北斗导航技术和测绘技术应用的重点区域。
[关键词]精准扶贫 农业生产 农村改革
[中图分类号]F320 [文献标识码]A [文章编号]1003―1650(2016)03―0001―01
精准扶贫是一种创新的扶贫手段,为扶贫工作提供新的途径。农业生产为农民的生活提供物质保障,需要采取积极措施给予支持,让农民实现增产增收,为扶贫工作创造良好条件,推进农村改革进程,促进农村发展。
1精准扶贫工作现状
农村发展较为落后,农民收入落后于城市居民,尚未脱贫的人口主要集中在农村。在农村推进精准扶贫的意义较大。在农村,扶贫工作困难重重,虽然政府对贫困村投入扶贫资金,基本每村都已达到100万元左右,但投资力度多年来未有变化,通货膨胀使这些资金的实际价值在不断降低。类似的限制情况较多,为精准扶贫的推行形成阻碍。根据扶贫政策规定,扶贫资金中有70%需要进入贫困群体中,进入贫困群体的资金的70%要投资到产业之中。虽然这项规定的主要意图是用于推动农民脱贫,但在实际应用中难以全面推行。比如,村中的入户路、供电等方面的设施依旧没有建成,政府部门在制定规划时往往会忽略这些内容。
2农业生产是农村发展的关键
农民的收入主要来自于农业生产。因此,要对农业生产问题保持足够的重视。国家发展需要保证粮食安全,农业生产是我国粮食的主要来源。农民生活收入来源少,日常消费的资金主要依靠农作物生产。因此,农业生产也会间接影响农村的消费水平。农村生产状况良好,农民就会拥有充足资金,拉动农村消费,一些商贩的采购的商品也就不会发生积压,农村发展就会增速。
3推动农村改革的意义
农村发展已经进入新时期,利用改革的力量推动农村发展十分必要。改革开放之后,我国开始重点抓经济建设,开始走向繁荣发展之路。农村改革的根本目的就是维护农民利益,如此才能让农民的积极性提高,可使全身心地投入到农业生产中。农村的基本经营制度符合我国发展的实际,但在农村发展过程中,各种新问题层出不穷,这些制度中的部分内容已经与实际发生偏离。利用农村改革的契机,可结合农村发展的实际情况,对制度内容进行调整。
4利用精准扶贫、抓好农业生产和推动农村改革促进农村发展的对策
4.1处理好精准扶贫存在的问题
确定扶贫对象,确定基本的扶贫程序,处理好建档立卡问题,这是做好精准扶贫工作的重要基础。调查导致贫困的原因,根据每户的特殊性采取有针对性的指导。如果发现无劳动能力的农民,可利用低保、扶贫等保障机制让其维持基本生活。某些贫困村缺乏劳动力,要分析当地的生活条件,结合本人的技能、意愿,采取针对性较强的扶贫手段。某些村中存在残疾群体,可在康复扶贫贷款等条件支持下改变生活现状。在条件的允许的情况下,可促使其实现转业,能让部分村民的收入达到更高水平。某些家庭的劳动力缺乏,但是处于入学年龄的儿童较多,应组织教育培训,改变家庭贫困的情况。某些村的发展潜力较大,但缺乏发展资金,要宣传产业发展的理论知识,帮助其获得贷款和补贴,鼓励类似家庭发展为家庭农场。在开展识别贫困的工作中,根据扶贫对象的具体情况,采取必要的宣传措施,促使农户主动申请,实现村民民主表决,利用这些措施让精准扶贫顺利发挥作用。还要对造成贫困的原因进行全面分析,确定贫困户、贫困村的具体情况,认真调查当地的地质、气候等自然条件,前往每个农户家中调查其经济收入情况,并对每个农户建档立卡,处理好入档存查工作,认真分析帮扶需求,确定帮扶措施,对档案实施动态管理。
4.2提升农业生产能力
据调查,农民受教育程度较低,具备一定文化的青年大部分前往城市务工,在家务农者均是老人、妇女等群体,受教育程度较低。因此,利用专业培训增强这些村民的文化水平势在必行。科技是促进农业生产的有效动力。政府部门要开展科技、文化的宣传活动,普及文化、科学知识,使农民真正从中获益,并让这种活动成为常态,提升农村的发展速度。政府要全权负责,适当加大资金投入力度,明确各种责任,如此才能处理培训机构的各种问题。邀请农业专家前往农村调研,对当地农业生产中存在的问题进行分析,让农业生产在科学的指导下顺利发展。
4.3深化农村改革
1.我国农业机械自动化技术应用现状
随着国家对农业财政力度扶持的加大,对农机具购买补贴的增加,我国的农业快速发展,农民收入增加,农民购置、经营和使用农业机械的积极性大为提高。2008年,全国农机装备总量达到8.22亿kW,比2003年增长36.1%。特别是农业生产急需的大中型、高性能农业机械大幅增加,农机结构得到改善。2008年,大中型拖拉机保有量达到299.5万台,比2003年增长208%;插秧机达到19.96万台,比2003年增长2.35倍;玉米收获机达到4.71万台,比2003年增加10.5倍。2004年以来,全国耕种收综合机械化水平年均提高2.5%,而2003年前的4年间基本没有提高。2008年,全国耕种收综合机械化水平达到45.8%,小麦种植、收割基本实现了全程机械化。
农业机械制造部门近年来把计算机技术、微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术结合起来应用于传统农业机械,从而大大提高了产品性能。
1.1 常见农业机械中自动化技术的使用
农用拖拉机普遍采用机械油压式三点联结的位调节和力调节系统装置,近年来又采用了性能更加完善的电子油压式三点联结装置;播种机使用了根据行驶速度并检测种子粒数来确定播种量是否符合要求的装置;谷物干燥机使用了不受外界条件干扰能自动维持热风温度的装置以及停电或干燥机过热引起火灾时自动掐断燃料供给的装置。
1.2 微灌机械中自动控制技术的使用
2010年,我国的节水灌溉工程面积达到4.5亿亩,按照国家要求,到2020年全部灌溉面积都应达到现阶段节水灌溉工程的标准。灌溉管理自动化是发展高效农业的重要手段,在微灌技术领域,我国先后研制和改进了等流量滴灌设备、微喷灌设备、微灌带、孔口滴头、压力补偿式滴头、折射式和旋转式微喷头、过滤器和进排气阀等设备,建立了一批新的试验示范基地。在一些地区实现了自动化灌溉系统,这种系统中应用了灌水器、土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器、电线等。
1.3 精准农业中自动控制技术的使用
精准农业应用先进的全球定位系统、地理信息技术、计算机控制技术、专家与决策知识系统,实现了农业生产的定位、定量、定时,做到了精耕细作。我国部分地方已经在渠系、灌水、泵站等方面实现自动化监控与管理,实施精准灌溉、精准施肥,提高了水资源和化肥资源的利用率,从而降低了成本,提高了作物产量、农产品品质。
2.制约我国农业机械自动化发展的瓶颈
2.1 机械制造水平不高
和西方发达国家的制造业相比,我国的农机制造水平还不高,不少机械仍处于仿造阶段。即使已有的农业机械,也还存在着构造复杂、价格昂贵等诸多缺陷,不仅限制了农民的购买力,修理也更加困难。因此,开发适合生产实际且价格合理的自动化机械迫在眉睫。
2.2 精准农业技术不成熟
受制于我国已有农业发展水平以及相关科学技术的应用,我国的精准农业技术还未成熟。这就需要农业主管部门加快对精准农业的研究,做足做好工作;国家也要加大精准农业技术所要求的计算机GPS、GLS、传感器及监测系统和变量执行设备等硬件设备的研究力度,使之标准化,从而加速推广应用。
2.3 市场主体培育不够,农机服务产业化程度不高
和其他国家相比,我国各类农机作业服务组织、农机户总数还远远未达到发达国家的水平,农业机械化的推广还不够,示范户少之又少,农机服务市场化、社会化、产业化程度也有待进一步提高。
2.4 农机补贴资金不足
一个客观存在的事实是,农机补贴依然满足不了农户的需求,补贴资金缺口仍然比较大。在补贴资金有限的情况下,应该坚持和完善“农民自主、政府扶持、市场引导、社会服务、共同利用、提高效率”的农机化道路,扶持农机合作社、农机大户,实行跨区作业等社会化服务。
2.5 经销商监管不够
补贴的农业机械自动化产品经销商数量不宜过多也不宜过少。数量过多往往导致监管难度加大;数量太少往往会形成垄断,造成农民购机不便。农业主管部门应该明确经销商治理办法,规范他们的行为,强化监管,对那些乱涨价、搭车销售、套取资金、售后服务不到位的经销商,要果断取消其经销补贴产品的资格。
2.6 对农业机械的维修和报废工作不够重视
该问题主要表现为,农机生产厂家负责三包期内的维修,而三包维修站大多设在市一级农机销售单位,县乡两级很少设维修站,农忙季节由于路途遥远、交通困难,且设备检测所花时间较长,检修就更是难上加难。农户为修理农机需付出很大的精力、财力,这甚者导致购买者与生产厂家、经销商之间的矛盾激化;不少县区只注重农业机械化的推广和使用,而不注重农机具的报废和回收,由此导致本应报废的农机具却还在使用,一些不法分子也以此牟取暴利。为此,农机主管部门应该制定严格的管理措施,加强牌证管理,及时了解所管区域农机具的性能和使用信息,提高农机具的检测水平,使用自动检测设备,按照技术标准严格检测,确保检测的权威性、严肃性、科学性,消除事故隐患。
2.7 农机手持证率低
一个普遍存在的事实是,农机手参加农机操作技术培训不够,农业机械办理挂牌入户手续率也不高,这往往导致农机农田作业事故时有发生。
3.结语
我国作为一个农业大国,必须高度重视农业发展,因此,加强农业基础设施建设,改善生产条件,提高机械现代化水平,是加快推进社会主义新农村的必然要求。农业机械化能大幅度提高农业劳动生产率,把先进的农业科学技术转化为现实生产力。
1当前农机技术的不足
当前,企业生产的农机大多数是有人操控的农机,而信息化水平不高,在农机上并没有安装相应的信息化设备(如GPS),操作辅助系统等数字化的系统并没有加装到农机。这就造成现在的农机技术与飞速发展的网络数字化技术严重脱节。公司的农机产品并不能满足当前新市场的要求,使企业的产品受到一定的市场冲击。这对于企业来说既是挑战,也是机遇,所以,抓住当前的机遇,进行农机信息化的相关技术研发,提高农机的信息化水平。当前,国家扶持农机的发展,对农机的技术要求更高,企业以往的农机技术已经不适合当前市场发展的需要,所以,对企业的战略要进行进一步的调整,将工作的中心从农机基础技术的研发,要转移到农机信息化技术上来,加大农机信息化技术研发和生产的投入。南通富来威农业装备有限公司,通过对农机推广和对生产者的专业培训达到了良好的市场效果,但这种推广已经不能满足时代的发展,企业应当发展先进的农机联网技术,为农机提供相应的技术支柱,这样才能增强企业产品的竞争力,真正适应市场的需要,才能达到更好的宣传效果和经济效益。
2科技信息技术在农机技术中的应用
2.1遥感技术的应用
遥感技术有若干的组成部分,从字面意思来说就是遥远的感知技术。首先是感知技术,这之中就包涵GPS技术。GPS技术是一种定位技术,通过卫星对地面上的目标进行定位,这是一种比较成熟的技术,这种技术已经运用到社会的各个方面。在农机上运用GPS技术可以使农机实施对各个农机的位置和作业情况进行跟踪,以便农机可以更好地掌握生产情况,对农业生产进行更加科学合理的部署,使农机作业可以有条不紊的进行,提高农机整体的生产效率。在传统的农业生产中,都是通过人工对农田进行相关的审查,对农田的作物生长状况、农田土壤水分生长环境、病虫害进行评估和处理的。但是这样的方法缺少及时性,而且人为因素对田地调查结果的影响较大。现在的信息技术可以通过高精度的传感器对农田的情况进行实时的检测,这样的监控数据不仅实施性强,对各项数据的检测也较为详细具体,可以检测到人工检测不到的项目,以便对农业生产进行及时的调整。在农机中加入这种技术可以更好的把握农业生产的各个环节,通过传感器可以进行更加精确的播种,灭害和预防,提高生产的效率。地理信息交互技术,这是农场的数据处理中心。其核心技术是将农机的地理信息进行数字化,通过各种传感器对整个数字化系统进行实时的更新,以便管理者更好地对农机的信息进行掌控,对整个农业生产进行及时的科学调整。对于企业来说,要结合当前的市场需要,生产能实际应用在农业生产中的农机,将信息技术融入到农机技术之中。
2.2网络物联技术
网络物联技术包涵各个方面,对农业生产的各个环节都进行了链接,使农机在农业生产情况可以快速的到达管理者手中,以便快速做出处理。通过这样的网络可以对农机的各个地方实现远程的生产操作,大大节省了劳动力。此外,在整个系统中可以建立自己的数据处理系统,降低整个农机对人的依赖,真正达到自动化,提高农业生产的效率。企业可以根据这一点对当前的农机进行网络化的改造,使农机可以更方便的连接网络。也可以研发相应的网络技术对相关的生产单位进行技术支持。
2.3精准化技术
精准化技术是建立在精准传感技术的基础之上的,这其中就包括精准播种技术、精准整地技术等。这些都对现有的农机技术提出了更高的要求,不仅在传感器方面要达到相应的要求,还要在现在的技术上进行改进,提高基础技术的稳定性可靠性和精准性,这样才能真正的达到生产的要求。精准技术是一项技术性极强的技术,要真正实现它,就要整合网络技术遥感技术。通过遥感技术对农田的情况进行把握,通过掌握的情况进行相应的生产安排,通过网络下发到各个生产单位。在农机上可以通过精准的传感器对生产进行更精准的操作,但这种精准的操作也对农机的质量和操作精度提出了更高的要求。所以企业要在这方面对当前的农机技术进行优化和改进。
3结语
科技信息技术正逐步改变着当前的农业生产方式。对于农机企业而言,只有不断发展改进自身的技术,才能提高自身的市场竞争力。富来威当前便遇到了发展的瓶颈,要将信息技术融入到当前的农机技术中来,并不断改进优化自身的基础技术,这样才能适应当前市场,提高产品的竞争力。
关键词 计算机技术;农业;现代农业
中图分类号 TP391 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)082-0188-01
在目前,计算机信息技术得到了高速的发展,计算机信息技术在农业当中的应用也得到了深入的发展,计算机技术已经是现代农业的设备当中重要的组成部分。如今计算机技术在农业领域对选种、验种养殖等相关的环境起到了一定的促进作用,它一直起着十分重要的作用。
1 计算机技术在现代农业领域中的应用与发展
世界上第一台计算机是在1946年诞生于美国,从计算机诞生后,人们就对计算机在农业的生产方面开始了关注,关注农业生产的科学化、农业生产的过程自动化和农业的科研以及农业的教育现代化领域的应用。美国在20世纪50年代的初期就在农业的领域上已经开始运用了计算机的技术。在当时,美国的一些农业的经济学家只是进行简单的处理线性的规划等一些小的问题。到了60年代的时候,计算机技术就已经普遍的进入到了美国农业的决策和科研部门。到了70年代,基本已经推广到了农场的范围。而到了1985年的时候,美国已经有百分之八的农场以计算机的技术来处理农场中的一些事物,这些农场当中有一些比较大的农场已经完成了计算机化。而我国的农业则是在上个世纪70年代才将计算机的技术融入到农业当中。真正获得了较好的发展是从80年代才开始的。现今的计算机技术在农业当中的应用范围变得广泛了,例如从原来的种植业、畜牧业已经扩展到了现在的渔业以及林业,从科研教学发展到了现在的生产管理。应用途径也从原来单纯的科学计算发展到了现在能够进行处理信息,对实验进行模拟以及实时控制等。
2 计算机技术在数字农业技术中的应用
数字农业一直被现代化信息技术和农业工程技术支撑着,使用数字化的技术针对农业所涉及到的对象和全过程进行一种数字化的和可视化的表达、控制、设计、管理的现代化的农业高新技术的体系。数字农业已经把工业的可控生产与计算机辅助设计的相反融入到了农业的生产方面,把计算机信息技术当成为农业生产力的重要的支配因素,参与到了农业的每个环节当中,这将是我国实现农业的信息化进行跨越与发展的切入点与突破口。现在,美国在数字农业的领域方面已经得到了很大成功,计算机在数字农业的技术应用已经形成了比较专业化的生产、集约经营方式、企业化的管理现代的产业模式。形成了现在完善的一种农业生产体系,已经在农业生产资料的供应与生产当中得到了应用,以及在农业产品收货后一些工序,详述储藏、加工、运输、以及销售等,使得农业的生产变的高效起来。形成了对农业的推广、教育以及科研的三位一体。
3 计算机信息技术在精准的农业技术和设备当中的运用
利用计算机以及当中一些专用的地理信息的软件,把四季的农业的生产工作的环节进行有机的联系,形成了精准的农业技术装备中的技术系统,这种系统技术能够对小面积的土地进行管理,具体一点就是对土地土壤的特性与一些农作物的产量评估潜力。调节控制农作物之间的差异精细精准的对农作物的用料和农作物的生产进行调整。对于农作物所需要的养料使用方法进行优化,对物料所投放的数量、时间、空间的位置等进行掌握从而降低了成本、对经济效益有所增加,同时还可以减低对于环境的污染,从而对生态环境进行改善,来实现农业的可持续性的发展。
在20世纪90年代的时候,英国、美国、德国等一些发达的国家在一些大面积的机械化进行生产的条件下发展和研究,因此便有了精准的农业装备。这种装备是新时代农业所必然发展的趋势,不可阻挡,目前与精准的农业装备有关的公司已经在世界比较发达的公司开始普遍了。而我国在1994年的时候就有科学家提出了相同的建议,并且启动了一项与之有关的工程。目前我国把精准的农业发展的方向已经进行分部的实施:第一,对于农田的样本进行采集与分析;第二,对耕种期间所需要的一切都是有计算机技术进行控制并且完成;第三,将精准的农业技术进行集成。
4 运用在农业上的计算机模拟技术
计算机的模拟技术对于科学的研究作用主要有几个方面:对于一些耗时较长。费用较高的一些实验可以帮助进行选定的方案;对于一些因为条件对其的限制而不能进行的实验,可以帮助其预报出结果;对于一些意义比较重大的,但是还有一定的风险的研究,就可以用计算机进行一下预备的试验。在农业中,实时控制运用的同样比较广泛,实施控制又称之为过程的控制就是在生产以及科学的试验中,利用计算机系统当中一些信息对农业的生产实现自动化的控制,这种技术在园艺和畜牧业当中有着显著的作用。
5 在农业传播当中计算机所起到的作用
随着网络的普及,人们已经离不开网络了,同样的,农业也在依靠着网络,农业产品是人们生活时所必需的,但是只有符合社会所需求的,才会得到社会的认可,由于农产品具有较强的季节性,所以短时间内销售不了的话就会出现囤积的现象,所以,了解市场信息对于农产品的销路有着很大的作用,因此网络的信息对于农业的作用将会是越来越大。
6 总结
在全球化的经济的形势下,用计算机技术对于现代化农业进行支撑,对于农业的领域也会是更加的深入,也将会对随着农业的发展而完善,从而更好的服务于现代化的农业。
参考文献
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