农业工程发展前景

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农业工程发展前景范文第1篇

一、我国现代农业的主要内涵与特征

（一）主要内涵

1.现代农业是继原始农业、传统农业之后的一个农业发展新阶段。从世界范围看，传统农业向现代农业的转变，是在封建土地制度废除、资本主义商品经济和现代工业有了较大发展的基础上逐步实现的。

2.现代农业以科学技术为强大支柱。现代农业是伴随着科学技术的发展而发展的，并随着现代农业科学技术的创新与突破而产生新的飞跃。

3.现代农业以现代工业装备为物质条件。传统农业单纯依靠农业内部物质循环，而现代农业是依靠增加大量现代工业装备和现代物质投入的、开放的高效农业系统。

4.现代农业以现代经营管理为手段。现代农业是产业化、市场化的农业，要求运用现代经营管理知识进行经营和管理。

5.现代农业以高素质的劳动者为基础。现代农业是以科技和知识为支撑的，要求劳动者具有应用和掌握科技知识的能力。

6.现代农业以产业化为基本途径。现代农业是伴随着市场经济的发展而发展的。实现产业化生产、一体化经营，使农业生产呈现专业化、规模化、科学化和商品化趋势，已成为现代农业发展的基本途径。

（二）主要特征

1.现代农业突破了传统农业仅仅或主要从事初级农产品原料生产的局限性，实现了种养加、产供销、贸工农一体化生产，农业的内涵得到了拓宽和延伸，农业的链条通过延伸更加完整，农业的领域通过拓宽，使得农工商的结合更加紧密。

2.现代农业突破了传统农业远离城市或城乡界限明显的局限性，实现了城乡经济社会统筹发展，一、二、三产业的协调布局，优势互补，生态环境得到有效保护。

3.突破了传统农业封闭低效、自给半自给的局限性，发挥资源优势和区位优势，实现了农产品优势区域布局、农产品贸易国内外流通，有利于资源的合理开发和高效利用、先进科学技术的推广应用、优质农产品标准化生产和现代管理手段的运用。

4.现代农业是从传统农业转变的过程；是现代集约化农业和高度商品化农业相统一的发展过程；是动态的、不断发展的历史过程。过程性的特点主要表现在：

一是农业工业化过程，要求以现代科学技术和现代化装备设施来改造、提升传统农业，并运用现代企业管理技术来经营和管理农业，从而实现农业的生产规模集约化、生产过程规范化、生产产品标准化和生产方式产业化；

二是农业市场化过程，包括农产品商品化和农业生产要素的商品化；

三是农业可持续发展的过程，要求实现资源的高效利用和生态环境的保护相结合。

5.现代农业的核心是科学化，特征是商品化，方向是集约化，目标是产业化。农业产业化的实现途径主要是科工贸一体化和产加销一条龙，就是以市场为导向，以企业为核心，以农民经济合作组织为基础，以经济利益为纽带，通过龙头企业带动，将农民通过多种形式的经济合作组织与企业、与市场连接起来，从而形成完善的产业生产链和组织结构链。市场、资源、技术、人才和资金是农业产业化的五大基本要素，市场是前提、资源是基础，技术是核心，人才是关键，资金是保障。

二、我国建设现代农业面临的形势与挑战

（一）我国农业进入新的历史阶段

1.我国农业取得了举世瞩目的伟大成就，实现了主要农产品供给由长期短缺到总量基本平衡、丰年有余的历史性转变；

2.调整农业结构、增加农民收入、提高农产品国际竞争力、推进小城镇建设、改善生态环境、实现可持续发展成为全面建设小康社会和促进农业农村经济发展的重大任务；

3.农业发展的制约因素由原来主要是资源约束变为资源、市场、环境三重约束；

4.农业发展已由单纯追求产量，向产量和质量、效益并重，追求优产、优质、高效、安全、生态的转变；

5.加入WTO后，我国农业和农村经济与世界经济的关联度日益增强，我国农业发展面临新的机遇与严峻的挑战；

6.科技进步成为农业和农村经济发展的主要推动力量，新的农业科技革命将大大促进我国农业现代化进程。

（二）我国农业发展面临若干突出问题

1.农业国际竞争力不强，一方面农业产业化程度低，农业劳动生产率低，农产品生产成本和价格高；另一方面农产品规格化标准化程度低，产品质量不高，农产品安全问题突出。

2.农民收入增长缓慢，就业压力增加，地区差距进一步加大。

3.农产品加工业严重滞后，我国农产品主要是以初级产品的形式进入国际国内市场，产品附加值低，经济效益差，并且造成资源浪费。

4.耕地和水资源日趋紧缺，农业生态环境压力加大，农业可持续发展的难度大。

5.农业科技的发展还不能适应新形势的需要，农民的科学文化素质不高，农业生产和农村经济的科技含量还比较低。

随着我国农业进入新的发展阶段，面临新的发展机遇和严峻挑战，实现由粗放式经营方式向集约化经营方式转变、由传统农业向现代农业转变是新时期我国农业和农村经济发展的根本目标，我们面临着加快建设现代农业的艰巨任务，在这个过程中，农业工程技术将发挥重大而关键的作用。

三、农业工程的主要任务与特点

（一）主要任务农业工程的主要任务就是运用现代工业技术成果、工业生产方式、工程建设手段和工程管理方法将农业生物技术、农艺措施、农业生产过程和农业经营管理紧密结合，通过综合、集成、组装和创新，建设为农产品生产提供最适宜的环境条件和农业资源得到最充分利用的基础设施，提供先进适用的技术装备，形成农产品的专业化、规模化、标准化生产和产业化经营，提高资源利用率和劳动生产率，提高农产品质量、生产规模和经济效益，实现农产品的有效增值，提高农业竞争力，增加农民收入，促进农业现代化。

（二）主要特点

1.农业工程技术既服务于农业生产各个环节，又服务于农业产前、产中、产后全过程，还服务于农村基础设施建设、乡村与小城镇建设和农业生态环境建设，是为大农业服务的应用型技术。

2.生物技术与工程技术相结合、先进性与适用性相结合、高新技术与常规技术相结合是农业工程技术的特色；综合性与全程性是农业工程技术的特点。

四、农业工程的主要研究领域

（一）农业规划与土地利用主要内容是通过综合相关专业和集成有关技术，研究编制农业区域发展规划、农业和农村经济发展规划、农村土地利用规划、农业建设项目前期规划等及开展农业工程咨询。

（二）农业遥感与资源监测主要内容是利用3S技术，通过对农业资源与农情进行遥感监测与信息分析，提供农业资源保护与开发利用方案和动态的农情信息，为政府宏观决策和农业信息化服务。

（三）农村能源与环境保护主要内容是进行农村生产、生活节能和可再生能源、新能源技术、农业环境保护和生态农业建设技术、农业废弃物处理与资源综合利用技术等方面的研究应用，通过实施农村能源与环境保护技术，促进农业的可持续发展。

（四）农业机械化与电气化主要内容是农业生产作业过程，包括耕作、播种、植保、灌溉、收获、运输等过程的机械化和农村生产、生活的电气化。

（五）农业生物环境与建筑（设施农业）主要内容是与集约化种、养殖业相关的园艺设施、畜禽舍等的环境创造和环境控制技术，通过实现环境控制和使用新结构、新工艺、新材料、新装置等，创造一个动植物生长的最佳环境，实现资源的高效利用和工厂化生产。

（六）农副产品加工与储运主要内容是进行农产品的产前产后加工、初级加工和产地加工及储运方面的技术研究与工程建设，通过发展农副产品加工业，大幅度提高产品附加值。

（七）农业水土工程主要内容是通过研究水土（水、盐、泥沙、污染物等）运动规律与调控管理技术、合理利用水土资源，创造良好的水土环境，为农业可持续发展服务。主要包括农业节水灌溉、农业水土资源的持续高效利用、农业水土环境工程与水土保持工程等领域。

（八）农业系统工程与信息技术主要内容是通过系统的方法和工程的手段，实现项目的有机集成、有效综合和整体组装，达到功能齐全、结构优化、效益良好。通过高新技术装备和手段，实现经济技术信息和市场信息的高效传播与利用，实现信息化管理，促进科学化决策。

五、农业工程与现代农业的关系

1.一些发达国家将现代农业也称为工程农业。农业产业化、现代化程度越高，越是发展优质高效农业，越需要工程设施和工程技术作为基础和支撑，对农业工程的依赖作用就越强。

2.农业工程技术是农业科学技术的有机组成部分，现代农业的三大支柱是农业生物技术、农业工程技术、农业经济及管理技术。如荷兰的工厂化农业，以色列的节水灌溉农业，美国的规模化农业等，都是三大支柱完美结合的范例。

3.农业工程技术在我国农业生产中的应用程度，是我国农业现代化水平的重要标志。农业工程技术决不是工业技术和其他工程技术的照搬和套用，而是要满足于和服务于生物技术，满足于和服务于农业生产和农业资源高效利用的特殊过程和特殊要求，满足于和服务于农业领域不同对象、不同地域环境、不同生产力水平的不同要求，是一个技术创新的过程。农业工程技术应用的过程实际上也就是现代农业建设和实现的过程。

六、农业工程技术在我国的应用与发展

（一）应用于三大领域

1.应用于农业资源的高效利用，通过科学的规划论证，使产业结构得到优化，使有限的土地资源得到充分合理利用；通过设施农业技术，使各地的光热资源和其他自然资源优势充分利用；通过旱作和节水技术，使水资源得到最有效的利用；通过农业废弃物处理，变废为宝，实现资源再生利用；通过生态农业建设与环保技术，实现农业可持续发展。

2.应用于现代集约化种养殖业，通过设施农业工程，实现园艺、畜禽产品的规模化、标准化和规范化生产，形成工厂化生产和周年生产的现代化高效农业生产体系，通过农机化技术，实现农产品的规模化集约化生产，从而大幅提高农产品质量和经济效益。

3.应用于农产品加工业，通过农产品加工技术的研究应用，实现农产品的有效增值，提高农产品的商品品质和市场竞争力，增加农业生产效益和农民收入。

（二）体现在四个方面

1.设施农业蓬勃发展。*1年我国的设施园艺栽培面积已突破210万公顷，与1980年相比增长了近300多倍，总面积达世界第一；我国的禽蛋和肉类生产已成为世界第一，肉蛋奶分别是1978年的7.75倍、12.43倍和10.46倍，工程技术为设施园艺和规模化集约化畜禽养殖业的迅速发展做出了重要贡献。以设施农业为主要内容的农业科技园区建设向人们展示了现代农业的魅力和美好的发展前景。

2.农副产品加工业潜力巨大。农产品加工是加快农业结构调整、实现农民增收的有效途径和重要突破口，与发达国家相比，我国农产品加工业的差距还十分显著。发达国家农产品加工业对农业的产值比达到3.5∶1以上，而我国目前还不到0.5∶1；发达国家经过二次加工的农产品比例达到80%以上，而我国仅为20%左右，因此发展潜力巨大。

3.生态环境建设任重道远。1979年以来，我国已建设了360多个农村能源综合示范县，“九五”以来，又开始建设一批生态农业示范县，通过技术集成和多部门联合运作，为综合解决县域经济社会发展而面临的能源和生态环境问题做出了重要贡献。但我国农业生态环境仍然十分脆弱，食品安全问题十分突出，生态环境保护与建设刻不容缓、任务十分艰巨。

4.农业生产能力提高和生产条件改善需求迫切。如农业机械化、现代节水农业、农业产业化生产等都迫切需要农业工程技术作为主要技术支撑。美国工程院把“农业机械化”评为20世纪最杰出的十大工程技术成就之一，因为它改变了整个农业、以至社会的面貌。我国已拥有5亿多千瓦的农用动力，耕种收管机械化综合程度达到40%以上，为我国农业发展起到了不可替代的作用，但由于我国还有65%的农村人口、近3亿农业劳动力、小规模的生产经营方式等决定我国实现农业机械化的难度仍然很大，必须走中国特色的农机化道路。

我国目前的农业劳动生产率低于世界平均水平，与发达国家相差几十倍甚至上百倍。据统计，我国近年的稻谷、小麦、玉米、大豆、油菜籽、棉花等主要农作物的生产成本中，人工费用占到35%～53%，平均为45%，而发达国家主要农产品成本中人工费用不到10%。根据*8年成本结构资料，我国机械作业成本是美国、加拿大的25%～80%，但劳动力成本是它们的4～6倍，使我国的大宗农产品生产成本偏高，玉米、大豆、棉花、糖料等大宗农产品的国内价格明显高于国际市场价格，不具备竞争优势。

（三）服务于五大目标

1.服务于粮食安全。为了保证粮食安全和粮食生产效益，粮食等大宗农产品必须实现生产规模化和生产过程机械化，这也是我国农业和农村经济发展的客观需要。

2.服务于农村产业结构调整。农村产业结构调整的主要内容是向畜牧水产养殖业、农副产品加工业和高效种植业（园艺业和特色农业）等方面转移，农业工程技术承担着重要任务。

3.服务于农民增收。大力发展农副产品加工业是实现农产品转化增值和农民增收的有效途径。

4.服务于农村生态环境建设。通过实施农村能源与环境保护工程，通过农业生态保护工程建设，能够有效地保护和恢复农业生态环境，实现无公害农产品生产和农业的可持续发展。

5.服务于农村劳动力转移和城镇化进程。通过发展农产品加工业、运输业和服务业，可有效实现农村劳动力转移和聚集，形成小城镇产业基础和经济基础，大宗农产品的机械化生产也为农村劳动力转移提供了客观条件。

七、加快农业工程科技创新，促进我国现代农业建设进程

1.在我国现代农业建设的进程中，必须紧紧依靠科学技术，农业工程的建设和技术的应用是使农业科技成果迅速转化成生产力的必要措施和有效手段，而农业工程科技创新又是农业工程建设和技术应用的前提和基础。因此，农业工程科技创新是促进我国农业发展和现代农业建设的突破口。

2.农业机械化、设施农业、农产品加工等所起到的巨大作用已经被人们广泛认识，现代节水农业、农村能源环保、农业生态环境建设等也越来越受到重视，“十五”期间，多项农业工程技术研究课题被列为国家重点攻关内容，农业工程领域的科技发展受到国家前所未有的重视，农业工程科技创新面临难得机遇。

3.由于农业工程技术基础研究相对薄弱，农业工程科技创新任务十分艰巨。要紧紧围绕新时期我国农业和农村经济发展的需求，紧紧围绕全面建设小康社会的需求，紧紧围绕建设现代农业的需求，紧紧围绕农业结构调整、优势农产品区域布局和农业“七大体系”建设的需求，紧紧围绕农业增效、农民增收和农产品竞争力增强的需求，紧紧围绕农业劳动力转移和城镇化战略的需求，紧紧围绕可持续发展的需求，大力促进农业工程科技创新。

八、结语

1.我国农业工程事业的发展，大大提高了农业劳动生产率，提高了农业的综合生产能力，加快了传统农业向现代农业的转变，不仅为实现我国农产品供给由长期短缺到总量基本平衡，丰年有余的历史性转变做出了积极贡献，而且也促进了农村产业结构的调整、农村劳动力资源的优化配置和农民收入的提高，增强了农业对国民经济持续、快速、健康发展的支撑能力和保障能力，促进了工业化、城镇化和现代化进程，促进了农业可持续发展。

2.我国农业进入新阶段，农业工程技术的作用更加突出。农业生物技术是农产品生产的关键和核心，决定产品本身的性能、品质和产量，农业工程装备设施是实现农产品生产的重要物质基础和硬件保障，没有这个基础和保障，就不可能实现农产品的规模化、规范化、标准化和产业化生产。

农业工程发展前景范文第2篇

关键词：精细农业精细农作GPS和GIS工程技术创新

引言

近两年来，我国科技界在研究推进新的农业科技革命中，关于国外“精细农业”技术的发展，引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导，科技部在筛选“面向21世纪解决16亿人口食物安全的关键技术”项目、组织S-863农业高技术领域发展计划研究以及农业部948引进项目立项中，也受到了重视。有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,加强了和国外的学术交流与合作联系，国内学术交流也开始活跃。国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品，密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言：“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究，将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇，在开拓新的前沿科技应用研究领域中，发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离，时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越，将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出：“现在一些发达国家，已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感，尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技等多种学科知识的组装集成，其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者应用服务的电子信息高新技术，如：卫星定位系统、地理信息系统、遥感技术的农业应用；农田信息快速采集仪器、农田耕作、土肥管理、农药利用、污染控制等适用技术和农业工程装备及其产业化技术的研究与开发，对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化，具有深远的战略性意义。“精细农业”，即国际上已趋于共识的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。实际上，目前国外关于PrecisionFarming的研究，基本上仍是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术（DSS）为基础的面向大田作物生产的精细农作技术，即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此，作者认为采用“精细农作”译名来表达当前这一技术思想的内涵可能更为确切。“精细农作”是直接面向农业生产者服务的技术，这一技术体系的早期研究与实践，在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性，从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入，或称“处方农作”而发展起来的；在农业工程领域，自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术，农田信息智能化采集与处理技术研究的发展，加上八十年代各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求，为“精细农作”技术体系的形成准备了条件。海湾战争后GPS技术的民用化，使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展，也推动了“精细农作”技术体系的广泛实践。使得近20年来，基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等，在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来，形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农作”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来，在示范应用中预示了良好的发展前景。近

五、六年来，已有数千计的研究成果，实验报告见诸于国际学术会议或学术刊物；每年都举办专题“国际精细农业学术研讨会”和有关装备技术产品展示会；在万维网上设置有多个专题网址，可以及时查询到有关研究发展信息；美、英、澳、加等国一些著名大学设立了“精细农业”研究中心，开设了有关博士、硕士研究方向及培训课程；日、韩等国近年来已加快开展研究工作，并得到了政府部门和相关企业的大力支持。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛的共识，将成为世纪之交发展农业高新技术应用研究的重要课题。

“精细农作”技术思想的内涵及其主要支持技术：

“精细农作”技术思想的核心，是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素（如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等）实际存在的空间和时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控的“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践，提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产，都是以地区或田块为基础，在区域或田块的尺度上，把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理，如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施，满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平，很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的环境后果。传统的农业技术推广模式，也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测，通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上，即使在同一农田内，地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性，包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生，再逐步按时空变化蔓延的特性，早已为人们所认识。几世纪前，农民把土地划分为小田块来耕作经营，正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术，也可以在小块农田内达到很好的经济产量，只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期，科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性，如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年，Illinois大学C.M.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰的建议。之后，一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来，关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理（SiteSpecificCropManagement）的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机，已可以在收获过程中自动生成以12-15m2为单元组成的农田小区产量分布图。多年的试验实践表明，田区内小区平均产量的最大差异可以超过100％。由于作物生产还受到气候变异的影响，经连续多年对同一田区积累的数据表明，同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性，显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展，为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息，实施基于知识和现代科技的分布式调控，达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为：带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据通过计算机处理，生成作物产量分布图根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图，作物生长发育模拟模型，投入、产出模拟模型，作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统，并在决策者的参与下生成作物管理处方图根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明，可以显著节约投入，获得良好的经济效益，受到农户的欢迎。

“精细农作”是基于田间小区农作条件的空间差异性，为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究，对实现这一技术思想起着关键的作用。如：农田信息采集与处方农作的空间定位，需依靠卫星定位系统（GPS）；地理空间信息管理和数据处理，需要应用地理信息系统(GIS)；未来大量地理空间数据的更新，需要遥感技术(RS)的支持；作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械，以及计算机数据处理和产量图自动生成技术；田区空间变量信息的快速实时采集，需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术；按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械；制定科学的农作处方需要计算机作物管理辅助决策支持系统的支持；作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。

迄今“精细农业”在发达国家也不过

五、六年的应用试验历史，部分支持技术手段还不十分成熟，有待不断研究完善，相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农作”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件，围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标，采用不同的技术组装方式，逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中，获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践精细农作的基础。有了小区产量分布图，农户既可以根据自己的经验知识，分析小区产量差异的原因，选择经济适用的对策，在现实可行条件下采取适当措施实施调控；也可以根据技术经济发展的条件，利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。建立一个完整的精细农作技术体系，需要有多种技术知识和先进技术装备的集成支持

3.“精细农作”技术发展与工程技术创新

3.13S技术农业应用研究：

“精细农作”中的定位信息采集与处方农作实施，需要采用全球卫星定位系统（GPS）。已经建成投入运行的有美国GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统。美国GPS系统包括在离地球约20,000km高空近似圆形轨道上运行的24颗地球卫星，其轨道参数和时钟，由设于世界各大洲的五个地面监测站和设于其本土的一个地面控制站进行监测和控制。使得在近地旷野的GPS接收机在昼夜任何时间、任何气象条件下最少能接受到4颗以上卫星的信号，通过测量每一卫星发出的信号到达接收机的传输时间，即可计算出接收机所在的地理空间位置。信号处理技术的发展，可使微弱的卫星信号为便携式或掌上型接收机的小型天线所接收。这是一个功能强大、对任何人、在全球任何地方都可以免费享用的空间信息资源。尽管美国政府对其GPS系统施加了“选择可用性政策”(SA)的影响和卫星信号在空间传输过程中发生的各种累积误差，但技术上可通过差分误差校正方式及信息处理技术使通用接收机的动态3维定位精度容易达到米级或分米级，测量型GPS接收机动态定位精度可达厘米级要求。近几年来，GPS产业技术发展迅速，若干大公司迅速涉足农业领域，提供了用于农田测量、定位信息采集和与智能化农业机械配套的DGPS产品。这类产品通常均具有12个可选择的卫星信号接收通道、动态条件下每秒能自动提供一个3维定位数据，动态定位精度一般可达分米和米级，并具有与计算机和农机智能监控装置的通用标准接口。如美国Trimble公司Ag13212通道GPS接收机，可接收信标台的地区性差分校正信号免费服务或获得由近地卫星转发的广域差分收费校正信号服务，提供可靠的分米级定位和0.1米/小时的速度测量精度。系统可用于农田面积和周边测量、引导田间变量信息定位采集、作物产量小区定位计量、变量作业农业机械实施定位处方施肥、播种、喷药、灌溉和提供农业机械田间导航信息等。配置这一系统需要考虑本地区可能提供的差分信号现有条件，或在缺乏上述服务条件下购置两台Ag132和配套通信电台建立独立的自用差分GPS系统，另还可配置必要的专用可选件如：基站附件、导航附件、背负式田间信息采集附件、掌上型计算机及必要的联接信号电缆等。Ashtect公司的AgNavigator结构设计有些不同，但功能大体相当。DGPS技术的迅速发展，使得近几年来各国提供局域差分信号免费服务的信标站迅速建设起来，至1996年末，美国这类信标站的地区覆盖范围已接近国土的2/3。信标站差分信号服务半径约计300km。我国在东南沿海原交通部也建立了近20个这类信标站。以近地卫星作为星载GPS广域差分信号服务系统在今后几年内也可望在我国部分地区相继建立。在竞争中谋求信息高新技术产品市场的商业利益，将是今后GPS技术发展竞争的总趋势。今年3月30日美国副总统戈尔在白宫新闻会上，宣布开放GPS卫星的L2频道并进一步开放L3频道民用服务，这将大大有利于进一步改善GPS卫星服务的精度和可靠性，使用户获得性能价格比更好的精确定位、定时技术服务。GPS用户系统外观结构简单，小型化，操作方便，但技术含量高。现有国外农机厂商配套的GPS产品，大多采用OEM方式引进关键部件进行二次开发后嵌入于农业机械应用系统中，可使性能价格比显著改善。DGPS作为农业空间信息管理的基础设施，一旦建立起来，即不但可服务于“精细农作”，也可用于农村规划、土地测量、资源管理、环境监测、作业调度中的定位服务，其农业应用技术开发的前景广阔。地理信息系统（GIS）作为用于存储、分析、处理和表达地理空间信息的计算机软件平台，技术上已经成熟。它在“精细农作”技术体系中主要用于建立农田土地管理，土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫草害发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等，为分析差异性和实施调控提供处方信息。它将纳入作物栽培管理辅助决策支持系统，与作物生产管理与长势预测模拟模型、投入产出分析模拟模型和智能化农作专家系统一起，并在决策者的参与下根据产量的空间差异性，分析原因、作出诊断、提出科学处方，落实到GIS支持下形成的田间作物管理处方图，指导科学的调控操作。由于农业活动涉及广阔的地理空间和各种管理信息都有明显的空间随机分布特征，GIS在农业中具有广泛的应用价值。在形成农业空间信息地理图形时，采样密度、采样成本与信息处理的方法如何能更准确反映参数的空间分布，仍然是尚待深入研究的课题。由于商用GIS系统的功能一般都照顾到各种类型用户的需要，针对农业资源信息管理和精细农业实践的需要和农村用户的特点，开发基于GIS设计规范的简单实用、易于向基层农村用户推广、界面友好的田间地理信息系统（FIS）已引起学术界的注意，值得我国农业工程师进行创新研究。

遥感（RS）技术是未来精细农作技术体系中获得田间数据的重要来源。它可以提供大量的田间时空变化信息。近30多年来，RS技术在大面积作物产量预测，农情宏观预报等方面作出了重要贡献。由于卫星遥感数据目前尚达不到必要的空间分辨率和提供满足农作需要的实时性，目前还未用于作物生产的精细管理。然而，遥感技术领域积累起来的农田和作物多光谱图象信息处理及成像技术、传感技术和作物生产管理需求密切相关。RS获得的时间序列图象，可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反射光谱变异性，提供农田作物生长的时空变异性的信息，在一季节中不同时间采集的图象，可用于确定作物长势和条件的变化。基于遥感产业界对“精细农作”的商业兴趣，一系列的地球观测卫星将在近几年内发射，到2005年，将有超过40个这类卫星提供服务。大部分这类卫星采集的全色图象，空间分辩率将达1～3米，多光谱图象分辩率预计可达3～15米，扫视区6～30km。由于采用卫星遥感比航空摄影的成本将低一半以上，卫星遥感技术可预期在近3～5年内，在“精细农作”技术体系中扮演重要角色。农业工程师应该涉足这一领域，了解有关的知识，参与应用研究，现在的RS软件已可装载在PC机上使用，性能价格比已可为普通用户所接受。

3.2收获机械产量计量与产量分布图生成技术

作物产量是许多因素综合影响形成的结果和评价种植管理水平的基础。“精细农作”技术思想也正是从获得田间小区产量的差异性信息出发，分析原因，指导管理决策。在“精细农业”研究发展中，虽然也有关于甜菜、土豆、甘蔗、牧草、棉花、水果等收获机械产量计量及产量分布图自动生成的试验研究成果，但迄今已商品化的产品仍集中于谷类作物收获机械方面。据报导，美国目前约有20个制造商供应谷物联合收获机产量计量系统，1997年底，全国使用这一技术的联合收获机约17,000台，其中约有一半带GPS定位系统可支持产量分布图自动生成。一个主要生产厂商宣称，至2001年其生产的90%谷物联合收获机将装备产量监视器。迄今已进入商品化的这类产品主要是基于冲击式-力传感技术（如美国JohnDeree和CaseIH）、容积式光电计量技术（如英国RDS产品）和γ射线流量传感技术（如MasseyFerguson产品）等。在谷物流量自动传感过程中，还可同时测量净粮含水量，在小区产量分布图基础上结合定位处方投入的成本分析直接显示小区经济效益分布图（GrossMarginVariabilityMap）。“精细农作”体系中的产量图自动生成技术，需要解决如下的科学技术问题：

流量传感器的计量精度、稳定性、通用性、标定简便性的进一步改善；

产量计量中同时获得收获机的实际割幅和前进速度信息；

生成产量分布图需要的空间分辨率不大于收获机械工作幅宽的DGPS定位系统；

针对不同收获机械建立谷物由割台至流量测量点的谷物运移过程模型，以校正产量分布信息的动态误差；

研究采集的定位数据和产量数据编码格式与快速存储传输方式。这些数据通常都是存储在软盘或IC智能卡中，能一次存储至少一个作业班内的全部数据，然后再传入PC机进行处理和生成产量分布图；

开发PC上进行产量分布图生成的软件，含文件结构、数据结构、误差校正、数据图形化、显示方式等；

上述技术都还需要继续完善。研究适于不同国家的农业机械装备、种植特点、适于不同作物和更为精确的上述各环节的智能化技术，仍然是农业工程师面临的挑战。谷物联合收获机电子装置，包括谷物产量自动计量和产量图自动生成技术，是当代农机研究的一个重要方向，也应是我国农机装备机电一体化、信息化研究的优先发展方向之一。对于改善易地收获、农机社会化服务，提高农机作业信息化意识，促进作物生产科学管理，都有十分重要的现实意义，应是世纪之交我国农机技术创新的重要课题。3.3田间变量信息采集与处理技术

快速、有效采集和描述影响作物生长环境的空间变量信息，是实践“精细农作”的重要基础。优先需予考虑的主要是土壤含水量、肥力、SOM、土壤压实、耕作层深度和作物病、虫、草害及作物苗情分布信息采集等。目前田间信息快速采集技术的研究仍大大落后于支持精细农作的其它技术发展，已成为国际上众多单位攻关研究的重要课题。现有的土壤信息采集方法是基于定点采样与实验室分析相结合，耗资费时、空间尺度大、难于较精细地描述这些信息的空间变异性。技术创新的方向是研究开发可快速操作，有利于提高采样密度，测量精度能满足实际生产要求的新传感技术和进一步改善空间分布信息的定量描述与近似处理方法。部分参数将可用扫描方式通过安装于作业机械上的传感器连续采集和进一步自动生成空间信息分布图。已经取得实用化或具有良好开发前景的成果，如：土壤含水量测量将在TDR成熟技术基础上，在开发经济实用的基于驻波比、频域法原理、近红外技术的快速测量仪方面拓宽研究领域。土壤主要肥力因素（N、P、K）测量仪器开发方面，基于传统化学分析技术基础上的快速肥力分析仪，目前国内已有实用化产品投入使用，其稳定性、操作性和测量精度虽然尚待改进，但对农田主要肥力因素的快速近似测量具有实用价值；一种基于近红外技术通过间接叶面反射光谱特性进行农田氮肥肥力水平快速评估仪器已在试验使用，它与遥感技术的农业应用密切相关，可以相互借鉴相关技术研究成果；一种基于离子选择场效应晶体管（ISFET）集成元件的土壤主要矿物元素含量测量技术的研究在国外已取得进展，将是值得关注的技术突破性研究方向。土壤耕作层深度对评价土壤持水能力和指导定位处方耕作，确定播种深度、施肥用量密切相关，在美、加、澳等已经开发出不接触式、基于电磁场测量土壤电导率用于评价土层深度分布图的仪器已试验使用，可对指导定位处方深耕取得良好的经济效益；关于SOM传感器，早在数年前已有报导，通过NIR原理研制的可用于田间在线测量的多光谱SOM测量仪已有商品化产品。在作物生长有关变量信息的采集方面，田间杂草识别是“精细农业”支持技术中引起广泛关注的领域。在杂草识别的光谱响应特性方面已有许多研究成果及参考数据可供借鉴。其它田间作物变量传感与空间信息处理技术方面的研究，将围绕新的物理原理与数学方法的应用，如多光谱识别、NIR视角技术、图象模式识别、人工智能方法（ANN、Fuzzy系统分析、ES应用）、状态空间分析、小波分析、卡尔曼滤波方法等。在实践“精细农作”方面，开发基于新的物理原理的近似快速信息采集技术与改善空间地理信息处理方法，仍然是科技工作者面临的艰巨任务。

3.4智能型处方农作机械

七十年代中期微电子应用技术的迅速发展，使得工业化国家的农业机械进入到一个以迅速融合电子技术向机电一体化方向发展的新时期。农业机械的设计中，广泛引入了微电子监控技术用于作业工况监测和控制。八十年代后期起，其监控系统又迅速趋向智能化，由单元控制发展到分布式控制，由单机作业系统向与管理决策系统集成的方向发展。这新一代农业机械装备技术的发展，与过去十多年来基于信息技术的作物生产管理决策支持系统的迅速发展，都是近五年来“精细农作”技术得以进入日益广泛试验实践的重要条件。虽然，迄今支持“精细农作”的若干主要农机装备，除了如前述带产量图自动生成的谷物收获机以外，实施按处方图进行农田投入调控的智能化农业机械,如安装有DGPS定位系统及处方图读入装置的，可自动选择作物品种（二选一）、可按处方图调节播量和播深的谷物精密播种机；可自动选择调控两种化肥配比的自动定位施肥机和自控喷药机；可分别控制喷水量的定位喷灌机均已有商品化产品，并在继续完善。拖拉机驾驶室已安装智能化显示器，在一个LED显示屏上，可随意调用各种图形化可视界面,监控机器各部分的工况和显示处方作业和导航信息。现代带有多处理器的智能型农业机械，已经引用了工业部门中采用的控制器局部网总线技术（CAN），相互间采用光缆传输信息，建立了工业化设计标准。我国当今农业机械技术水平从总体上看与发达国家落后了不止20年，需要在某些领域推动高新技术的应用研究与实践。开发适于我国国情的先进技术。“精细农作”的示范试验研究有可能成为农业机械装备领域应用信息高新技术实现技术创新的切入点。3.5系统集成技术新晨

“精细农业”技术体系是一个集成系统，它涉及到多种学科知识的支持，需要学习应用不同子系统已经形成的硬、软件设计规范、标准、数据格式与通信协议，应用已有的单项技术成果，研究建立某些支持技术的新标准。近几年来，国外研究实践中已经积累了一些进行“精细农业”技术体系集成组装的经验。我国科技工作者要研究这方面的进展，参与国际交流。作为工程师，要善于根据工程项目的整体目标，既能从具体技术角度去思考和研究问题，具有不断突破现有解决实际问题的观念与模式的创新意识；又能注意进行项目目标的整体评估，协调技术先进性与经济可行性的综合优化目标，提出推动技术进步的试验实践方案。

4.问题与思考

农业工程发展前景范文第3篇

关键词：农作物；秸秆；固化成型；可行性研究

我国新农村建设方针是“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”。目前，大多数农村都存在秸秆、柴草垛随意堆放和乱烧荒的现象，既不卫生又影响村容整洁，同时还存在安全隐患，与社会主义新农村建设非常不协调。发展秸秆固化加工产业，既可将农作物废弃资源转化为清洁的可再生能源，又能美化净化农村环境。因此，农作物秸秆固化成型燃料产业具有非常广阔的发展前景。经过调研和论证，嘉荫县发展农作物秸秆固化成型燃烧产业有着现实而必要的意义。

1 农作物秸秆原料资源丰富

秸秆固化产业有着丰富的原料资源，所有农作物秸秆、稻壳、枝丫、木屑等农林废弃物都可作为固化产业的加工原料。嘉荫县地域辽阔，自然资源十分丰富。有林地366万亩，活立木总蓄积1900万m3，森林覆盖率达75.66 %。有耕地面积122.3万亩，粮食作物以大豆为主，兼种玉米、水稻、小麦、薯类及各种经济作物等，2012年大豆种植面积84.7万亩，玉米种植面积43万亩，水稻10万亩，是我省和国家的重要大豆产区和商品粮生产基地，每年产生大量的农作物秸秆。据统计，嘉荫县年产农林废弃物约100万吨。其中，只有很少一部分秸秆被用作燃料、饲料以及编织等，其余大部分都被废弃于田间地头，或焚烧或丢弃，燃烧产生的烟雾既污染环境又威胁交通安全，同时也极大地浪费资源。如果将这些废弃的秸秆资源进行固化加工，既实现了废弃资源的再利用，又可满足生产、生活的用能需求[1]。

2 农作物秸秆固化成型燃烧用途广泛

嘉荫县位于黑龙江省东北部，小兴安岭北段东麓，黑龙江中游右岸，与俄罗斯隔江相望，属于温带大陆性季风气候区北部。由于地理位置，太阳辐射、大气环流，海陆分布的影响，形成一年四季的气候差异很大，冬季漫长、干燥。冬季最低气温可达零下45 ℃，因此，农作物秸秆固化成型燃烧产业在嘉荫县这样的北方高寒地区具有非常广阔的发展前景。嘉荫县辖区面积6739平方公里，全县人口8.1万人，其中农业人口4.16万人，县辖3镇6乡，73个行政村、5个国营林场，农村用燃料量也相当大，所以农作物秸秆固化成型燃烧技术亟待推广。

农作物秸秆燃料首先可作为生活用能，在嘉荫县推广清洁能源，要满足炊事和取暖需求，而秸秆固化燃料就能同时满足这两种需求，完全解决农村冬季“两把火”的问题。同时，可作为生产用能，既可作为厂矿企业、住宅小区等集中供热单位的供暖锅炉燃料，也可作为生物质发电厂的发电燃料。

3 其燃烧产品污染低

我国约有70 %的煤炭未经过洗选就直接燃烧，二氧化硫和烟尘排放量约占排放总量的70 %～80 %，而燃煤产生的二氧化碳又是我国温室气体的主要来源。据测算，燃烧1 t标煤可排放二氧化碳2.2 t、二氧化硫2.1 t、烟尘0.8 t、氮氧化物1.68 t；而燃烧1 t秸秆固化燃料可排放二氧化碳1.5 t，但根据循环原理，可认定为零，排放二氧化硫为0 t、氮氧化物0.8 t、烟尘0.2 t。因此说，应用秸秆固化燃料产生的污染远远低于燃煤产生的污染，对促进低碳农业的发展具有重要作用[2]。

2005年10月嘉荫县被正式命名为国家级生态示范区。作为国家卫生城、国家级园林城、国家文明城、全国特色景观旅游名镇、国家生态示范区，嘉荫富有空气清新，山川秀美的美誉，地貌特征为“八山半水半草一分田”。境内有茅兰沟森林公园、嘉荫恐龙国家地质公园，素有“恐龙之乡”、“黄金之乡”之美称，是新兴的生态旅游县份。良好的空气质量尤为重要，基于农作物秸秆固化成型燃烧产品污染低，所以在嘉荫县开发农作物秸秆固化成型燃烧产业就显得尤为重要。

4 减少对煤炭、天然气等资源的消耗

我国是世界上少数以煤炭作为主要能源的国家之一，嘉荫县境内煤炭资源并不丰富，主要以乌云煤为主，每年在生活用能和生产用能上要消耗大量的煤炭资源。如果在嘉荫县内农村生产生活用能上能逐步应用秸秆固化燃料替代燃煤，则会节约大量的煤炭资源。

5 减轻农民经济负担和劳动强度

近年来，随着煤炭资源的日益枯竭，煤炭价格不断上涨，嘉荫县内农民用于冬季取暖的支出逐年增加，经济负担日益沉重。而应用秸秆固化燃料则可有效减轻农民的经济负担。农民可用自家的农作物秸秆原料与固化燃料生产企业进行交换，既可实现农作物秸秆的充分利用，又能减少用能支出。

参考文献

农业工程发展前景范文第4篇

    与农业水利有关的学科包括农业水利工程本科专业和农业水土工程硕士、博士专业。农业水利工程专业隶属于水利类学科,由原来的农田水利工程专业经学科调整而发展起来,主要培养具备农业水利工程学科的基本理论和基本知识,能在农业水利、水电、水保等部门从事水利工程勘测、规划、设计、施工、管理和试验研究以及教学、科研等方面工作的工程技术人才。以灌溉排水、农田水利及水工建筑物等为基础,研究利用灌溉排水工程措施调节农田水分状况和改变区域水情分布,消除水旱灾害,科学利用水资源,为发展农业生产和改善生态环境服务[2]。农业水土工程学科是农业工程学科的分支[3],介于工程、农业生物和资源与环境学科之间的边缘学科,强调水———土———作物之关系,把土壤、植物、大气作为一个整体,研究地表物质迁移与能量转化规律及其工程调控措施与技术装备,最有效地利用水土资源,以土壤———作物———水关系为中心的农田水分循环规律与有效的调控措施,达到持续性土地利用的目的。目前,开设农业水利工程(农业水土工程)专业和从事农业水利研究与教育的高校主要有武汉大学、四川大学、河海大学、浙江大学、中国农业大学、华北水利水电学院、太原理工大学、西北农林科技大学、沈阳农业大学、云南农业大学、内蒙古农业大学、扬州大学、新疆农业大学、东北农业大学、黑龙江大学、甘肃农业大学、河北农业大学、山东农业大学、华南农业大学、宁夏大学、石河子大学等。广西高校尚未开设农业水利工程专业和农业水土工程专业。随着社会经济进步和科学技术发展以及水危机的日益加剧,中国农业水利的相关学科已经由过去的以农业生产服务为中心内容,扩展到了水利现代化、生态环境建设与保护等诸多领域。由于水资源总量有限,城市和工业用水日益增加,农业水利研究在解决国民经济可持续发展所面临的水危机中将会发挥着越来越重要的作用,具有广阔的发展前景。

    2广西农业水利研究与教育面临的现实问题

    广西多年平均水资源总量为1880亿立方米,占全国水资源总量的7.12%,居全国第5位。虽然年降雨量比较丰富,但由于降雨时空分布极不均匀,全年70%~80%降雨集中在4~9月份。加上水利基础设施薄弱,农业水管理水平不高,灌溉用水浪费严重,农业的季节性、区域性和工程性缺水问题十分突出。广西耕地总面积为261.42万公顷,占广西土地总面积的11.04%。其中水田为154.03万公顷(保水田为108.47万公顷),占58.9%;旱地107.39万公顷(水浇地5.76万公顷),占41.1%。广西是一个农业大省,总人口4857万人,其中农村人口3446万人,占总人口的70.9%。农村农业人口比重大“,三农”问题一直是广西国民经济和社会各项工作的重中之重。水利是农业的命脉,加强农田水利基本建设,解决农田水利灌溉的问题,促进水资源高效利用,是促进农业增收的重要前提。经过几十年的努力,广西已建成蓄水工程、引水工程、喷灌工程、江海堤围工程、水土保持、水力发电工程等门类比较齐全的各类型水利设施29万多处,其中大中小型水库4439座,引水工程136499处,初步具备了有一定规模的防洪、灌溉、水土流失的治理,山区人畜用水等水资源综合利用的工程体系。但是,广西多数大中型水利工程建于20世纪60~70年代,已运行30~40年,工程老化失修,效益衰减,尚未摆脱粗放型的管理模式,没有充分发挥工程效益,迫切需要依靠科技创新和高新技术加以改造升级。另外,农田基本建设投入相对不足,加上渠系水管理技术落后,一些灌溉渠道分布在溶洞、裂隙等发育的岩溶地区,渠系渗漏严重,造成渠系水的渗漏损失,使得渠系水利用系数偏低,部分区域的农业灌溉用水得不到充分的保障。目前,广西水利人才队伍整体层次构成严重偏低,其中高级人才仅约占人才总量的1/17左右,比重太小。广西农业水利科技水平仍比较落后,农业水利高级人才匮乏,农业水利科技投入不足,技术创新能力低,水利科技成果转化率较低[4],难以在水土资源利用、水资源高效利用、生态保护等农业水利重要领域提供强大的技术支持。加强农业水利研究与教育,可为水利建设和水利事业的发展提供智力支持。

    3广西农业水利研究与教育的意义

    国家十分重视农业水利和灌溉农业的发展,加强农业水利建设,可为社会主义新农村建设提供保证。“水利是农业的命脉”,“水利也是国民经济的基础”,农业水利的成功在很大程度上成为解决“三农”问题和实现粮食安全的保证条件[5]。农业是广西用水大户,占广西水资源总利用量的70%左右,而且广西农业灌溉用水浪费仍然非常严重,与发达省区相比,仍有较大的差距。广西目前农田灌溉用水量为全国的2.4倍。全国农业灌溉水的利用系数平均为0.51,广西为0.47,而发达国家为0.7~0.8。广西节水型社会建设以及水资源的高效利用任重道远,必须依靠科技进步,通过科学技术手段才能提高水资源利用率,使农田水利基本工程发挥应有的效益。广西耕地主要分布在喀斯特发达、溶洞较大的岩溶区,该区地表土质疏松,土层比较浅薄,土质保水性能差,地表水径流损失大,地下水开发利用难度大,加上水利基础设施落后,季节性干旱缺水现象十分严重。因此,加强农业水利工程专业建设和人才培养,对于广西经济、社会的可持续发展具有重要意义。

    4广西水利发展对农业水利研究和教育的需求

    随着广西社会经济的快速发展,水土资源和农业水环境负荷日趋加重,人口———水土资源———生态环境形势日趋紧张。广西水土资源供需矛盾突出,水资源利用效率低下,洪涝灾害依然严重,农业水利问题已经成为广西迫切需要解决的战略性问题和重大瓶颈问题。要应对农业水利领域的重大挑战,广西必须依靠科技进步来实现水土资源的合理开发、高效利用、全面节约和有效保护,充分发挥农业水利研究和教育在农业水利发展中第一生产力的巨大作用。

农业工程发展前景范文第5篇

关键词：水环境；內源污染；外源污染；修复技术

Abstract: due to the economic development and environmental protection are not well balanced, degradation of water environment function results, become the important problems in the world today. Therefore for degradation of water environment restoration, reconstruction, has become the focus of the current national attention, is also a hot research in the field of the environment. In this paper, from two aspects of endogenous and exogenous summarized the advance of research on surface water environment remediation, and remediation of water environment are discussed.

Keywords: water environment; pollution; exogenous pollution; remediation technology

中图分类号：P641.8 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00

1 引言

水资源作为最重要的不可再生资源之一，与人类的生存和发展息息相关，也已然成为一个国家综合国力的重要组成部分。我国水资源的特点是总量大、人均少、分布不均，而且由于社会的经济发展，大量未经有效处理的工业废水、生活污水排入城市河道、湖泊等，造成城市水环境的污染，河湖富营养化和河道黑臭是我国城市水环境中存在的普遍现象[1, 2]。随着经济的快速发展和城市化进程的不断推进，我国紧缺的水资源还将面临着不断加重的水污染问题。受损水环境不仅能造成巨大的经济损失，还将严重破坏人类的生存环境，成为影响未来城市发展的关键因素。我国2011环境公报指出，全国地表水总体为轻度污染，湖泊（水库）富营养化问题仍突出：其中57.7%的湖泊、49%以上的十大水系河流和55%左右的地下水都受到不同程度的污染[3]。因此修复受损水环境的重要性不言而喻，各国对受损水环境的修复技术研究都十分重视。本文在综述了水环境修复技术进展的基础上，对水环境修复技术的研究重点和热点进行了初步的探讨和分析。

2 水环境修复技术进展

水环境修复的目标一般不可能达到完全恢复水环境的原始状态，而是在保证水环境结构健康的前提下，满足人类可持续发展对水环境功能的要求，其修复应遵循以下原则：(l)水体的地域性；(2)生态学原则；(3)最小风险和最大效益原则[4]。根际城市水环境的污染物的来源不同，从外源污染和内源污染两个方面总结水环境修复技术的技术进展。

2.1 外源污染的修复技术

城市水体水质恶化主要是由外界输入的大量污染物质在水体中富集造成的，切断外源性污染物质的输入，是城市水环境生态修复的重要前提[5]。水环境的修复和重建还应涉及到沿岸生态系统的修复，其目标是使水环境受纳污染物数量的减少。控制外源性负荷也是改善城市水环境的根本途径[4]。

2.1.1 点源污染控制

对于工业废水和生活污水这样的点源污染，应排入城市污水处理系统，严禁未经处理排入城市水系统内并且对城市污水处理系统进行升级改造。改进城市的排水体制，实现雨污水分流，提高水体的自净能力[6]。

2.1.2 面源污染控制

对于城市湖泊，农业面源污染造成的危害范围最大、程度最重，已成为湖泊富营养化的主要污染源[8]。农业面源污染控制的途径包括：建设生态农业工程，推进农业新技术研究和应用，改进施肥方式、灌溉制度，及合理种植、推广新型复合肥料等措施。

城市面源污染包括合流制排水系统中因暴雨期间污水溢流以及分流制排水系统中初雨径流造成的污染，2种排水体制造成的污染强度基本相当[10]。雨水径流中污染物的含量、形态，除受气候影响外，还和当地人口密度、社会生产活动等因素有关。控制措施包括：控制工业污染源，推行清洁生产，削减污染物排放，完善城市垃圾、污水处理工程一系列根据城市面源污染特点所采取的源头分散控制、中途控制和终端控制等措施[11]。

2.1.3 气载污染控制

气载污染物主要来源于工业废气、汽车尾气、烟尘排放后通过降雨或降尘途径进入水体的污染。此外，农业施肥造成的氨氮逸出也是气载污染物的一个重要来源。近年来由于各地雾霾笼罩，PM2.5指数持续上升，各地对气载污染物的治理也是迫在眉睫。气载污染物的控制要紧密结合大气污染防治的要求，在提高大气污染治理技术和产品开发的同时，推广以节能、降耗、减污为目标的清洁生产工艺，降低区域废气、尾气及烟尘排放量；通过农业生态系统工程建设，减少农业化肥的氨氮逸出；同时应加强雨水收集、净化技术研究[4]。

2.1.4 人工湿地修复技术

在城市水系沿岸构建人工湿地是城市水环境污染控制的主要技术手段。人工湿地是近年来兴起的生态处理技术，具有处理效果良好，建设和运行成本低，环境美学及其生态功能显著等优点，被认为是未来水处理技术中最具有发展前景的。人工湿地按照水流形态可以分为表流湿地，水平潜流湿地和垂直潜流湿地。被广泛应用于城市污水，工业废水以及城市道路雨水的净化过程中。因此人工湿地修复技术在城市水环境的治理中具有广阔的应用前景。

3. 结论与展望

水环境具有重要的资源意义和生态功能，对人类的生存和发展起着重要作用。随着社会的发展，由于自然干扰和人类破坏，造成了水环境的不断恶化并严重制约了社会发展。如何在维持水环境生态结构的前提下满足人类的可持续发展，是摆在我们面前的迫切课题。在未来的水环境修复中我们应尽量做到：(1)坚持水环境领域的基础研究，掌握水体污染物产生的原因及来源，采取有效措施阻止外源污染，进而为内源污染的治理提供保证。(2)进行政策引导和立法控制，加强环境保护，强化源头控制，提倡创新技术，依据成功经验，制定出符合当地实际情况的水环境修复技术。(3)强化水环境综合修复的技术理念，水环境修复已从单纯的水域治理，扩展到水域及其周边陆域的综合治理，并从单一的水体治理扩展到流域的综合治理。因此在水环境修复的具体实施中必须强调环境生态中各个部分的统一及协调。

参考文献：

[1]黄廷林，等．饮用水水源水质污染控制[M]. 北京：中国建筑工业出版社2009．

[2]张锡辉．水环境修复工程学原理与应用[M]. 北京：化学工业出版社，2001．

[3]中华人民共和国环境保护部, 2011. 中国环境状况公报.

/gzfw/xzzx/wdxz/201206/P020120613514213036579.pdf

[4]张维昊,张锡辉,肖邦定,刘剑彤,刘永定. 内陆水环境修复技术进展[J]. 上海环境科学,2003,11:811-816+849.

[5]李艳霞,王颖,张进伟,陈建峰. 城市河道水体生态修复技术的探讨[J]. 水利电力科技,2006,04:34-38.

[6]刘阳，等．城市水环境的营造与修复[J] ．河北水利，2007年07期．

[7]董哲仁，等．受污染水体的生态修复技术[J] ．水利水电技术，2002(2)：35-43．

[8]李开明，等．城市水环境生物修复试验研究[J] ．生态环境，2008，17(4)：1381-1384．

[9] Comín, F.A., Romero, J.A. Astorga, V., García, C., Nitrogen removal and cycling in restored wetlands used as filters of nutrients for agricultural runoff [J]. Water Science and Technology, 1997, 35(5), 255-261.