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1.1 数据库共享技术
数据库共享技术在农业种植中的应用,主要体现为以此为基础构建的农业信息平台,将所搜集到的农业信息资源经过必要的加工处理和分析整理在平台中予以系统化的呈现,并实现资源共享。例如,当农民在农业种植生产实践中遇到难以解决的问题的时候,可以登录农业信息平台,在数据库当中查询找到想要的信息,从而提高种植水准;也可以在借助专家解答栏目和领域专家学者实现在线的直接沟通交流,专家会对其提供专业性的指导意见,从而对技术难题予以有效解决。
1.2 可视技术
可视技术在农业种植中的应用,实际上就是在特定的种植区域当中装设摄像头监控,同时借助GPS定位系统来消除地理时空距离的限制,对种植区域内的农作物实现随时随地的监管,并将农作物的图像予以随时获取和上传,种植人员在后台上通过对图像资料的观察能够较好的对农作物的实际生长发育情况予以精确的把握,对所出现的干枯和病虫害等问题及时的发现,在对对农业种植进行模拟实验的基础上采取有效的对策措施对问题予以解决,从而将损失降低到最小。
1.3 传感技术
对于农作物的种植和生长而言,自然环境在其中起到了较大的作用,特别是温度要素;如棉花种子发芽期的环境温度应不低于13℃,其最适宜的温度为29℃,种植人员以往采取人工检验的方式无法将环境温度控制在合理的范围内;而传感技术的应用,使得种植人员对农作物生长环境实现24h实时监控,利用传感技术完成环境温度检验任务,根据所获取的检验数值对农作物的种植计划实现适当的调整和干预,从而切实提高农作物种植的水准。
2 生物技术在农业种植中的应用
2.1 转基因技术
转基因技术是生物技术的代表,同时也是农业种植生产实践中应用最为普及的一项现代化技术,且具有较大的发展空间。转基因技术指的是利用其对农作物的基因进行重构,将所得到的全新的基因置于农作物的体内,对农作物的原有基因构造实现改良和优化,其中最具代表性的技术转基因种培技术,可以显著的提升农作物的成活率;另外就是对转基因农药的使用,起到强化农作物抗害虫能力的作用;转基因生物技术在农业种植中的应用成功案例最突出的就是转基因水稻。除此之外,转基因产品的质量安全问题也受到了高度的重视。
2.2 无菌培养技术
无菌培养技术作为生物技术中的典型代表,其在农业种植中的应用呈现出越来越普遍的态势,实际指的是在无菌环境的条件下对正常农作物进行人工培养,其目的在于促进幼苗的生长,一方面能够明显加快农作物种子培育的速度,提高幼苗的成活率;另一方面能够实现对农作物的改良,从而提升农业种植效率。需要注意的是,为了对幼苗褐变问题实现预防,在应用无菌培养技术对农作物予以培育的过程当中应保证养分的充分。
2.3 光技术
关键词:农业种植技术;农业机械化生产;发展与建议
我国幅员辽阔,土地占据的面积十分广阔,我国各地气候类型,土壤质量,水质等等都存在一定的差异性。这些差异导致各个地方的农作物不同,农作物的种植技术也各不相同[1]。然而机械化管理与理论在技术应用方面存在诸多不足。当前为了提高农业种植技术的发展水平,我国开始加大农业机械化运用,显然这两者的关系是十分密切的。
1我国农业种植技术与农业机械化的现实情况
当前,经济物质水平的快速发展,让人们对农作物的质量也开始更加关注,农产品的品种也开始丰富起来。为了满足人民的需要,中国一直在加强农业结构和农产品类型的供给侧改革,这也要求中国在农业种植技术和农业机械化方面有更高的水平。从土地供应的角度来看,城市化进程的不断加快,耕地面积十分紧张,我国已经出台了一些保护耕地的法律法规,但现实情况依然严峻。但是,随着新环境保护措施的实施,传统农作物的种植面积逐年减少,机械化需求是少,然而,经济作物和粮食作物生产的机械化水平不断提高,也从另一方面表明了我国的农业机械化水平的整体提升[2]。
2我国农业种植技术与农业机械化生产的不足
2.1区域差异大
中国地域辽阔,区域差异明显。地质、土壤和当地的水资源可能非常不同。所以说单一化的机械化技术设备不能满足大规模的农业作业实际操作需求。具体需要工作人员能根据农作物的种类、种植技术以及当地的具体种植情况决定,例如水质、土质条件等来决定。例如,一些沙漠地区和山区可能不适合种植水稻;同样,北方和南方的水稻种植也不同,北方是一季稻,南方是两到三季稻,对机械化的要求是不同的。机械化装备要统筹规划,避免资源配置浪费[3]。
2.2小规模经营对农业生产有一定的限制
当前,农村出现小规模农业种植形式,是阻碍农业机械化进程的重要因素之一。我国不同于其他西方发达国家所采取的种植园或大农场农业模式,我国大部分地区仍采用农村小农经济模式。农民的素质普遍不是很高,传统农业种植技术即可满足大部分农民实际生产的需要。此外,一些农机的设备成本非常高,容易出现过度使用的现象。农民农机知识少,设备维修不到位,设备易受人员伤害,很多地区由于资金有限,农机设备使用相对落后,不利于农业机械化的发展。
2.3农业种植技术和农业机械化生产人才储备不足
一方面,我国是一个文明古国,农村地区的人非常保守。传统的农村思维会直接影响到农民对新鲜事物的接受程度,特别是一些有关农业种植技术、农业机械化生产等新观点。另外,在教育方面,政府过于注重经济总量,在教育工程领域投入较多,导致新一代学生对农业教育的兴趣较低。因此,在大学教育方面,农业落后于工业。另一方面,从事农业和农业科技领域的劳动者在农业种植和农业机械化领域的创新意识较弱。此外,还可能受到地方的限制和经济的阻碍,缺乏科研经费,导致科研水平低下,缺乏农业科技创新的动力。
3农业种植技术与农业机械化生产建议
3.1在差异较大的区域进行针对性种植
无论如何实施新的农业种植技术,推广农业机械化生产,都要因地制宜,要根据实际情况,从周边环境、气候变化、水质、土质等实际情况出发,来科学合理地制定农作物种植计划。这样一来可以有效降低种植成本,也减少了一些问题的产生,为农户大幅度节约了成本,增加了经济效益。此外,必须综合考虑环境保护因素,必要时当地政府应向农民提供环境保护措施[4]。
3.2制定合理的农业扶持政策
当地政府也要根据本地实际情况,制定和落地执行科学、合理的政策,为农业机械化发展提供良好的政策环境。大力推动扶持政策的完善与落实。落实相关政策,发挥部分联动效应,通过人力、物力资源的合理配置,为农业机械化发展提供资金支持。最后,要发挥高校人才优势,组织相关农作物种植和机械化操作等培训讲座,多与农民交流,了解农业实际发展情况,有效带动地方农业发展,提高农民的技术水平和对机械化技术的全方面认识。
关键词:物联网 智能农业系统 现代化
中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)12(c)-0-01
计算机网络技术给世界人民生活带来了极大的变化。为了解决网络世界与人类社会生活相隔绝的现象,催生出了物联网技术。它是接受信息和处理信息的一次巨大的革命,会给农业的现代化进程带来前所未有的改变。
1 物联网的技术定义
物联网指的是将信息的采集设备,例如光声电磁传感器、射频识别技术、3S技术、激光扫描技术等互联网整合为一个巨大的网络,通过操纵终端,实现对信息的采集、整合、处理,并最终实现智能化管理。物联网的核心是互联网,是互联网向现实世界延伸扩展的一种网络。
2 物联技术在农业现代化上面的应用
2.1 农业培育方面的智能控制
在农业产区,进行安装无线的传感装置和智能控制系统,对整个农业产区,进行生态环境的检测,因而获取农业产区环境的参数,根据参数的变化及时调整灌溉、保温等系统,使农作物生长在最好的环境内,提高农作物的产量,保证农作物的质量品质。
2.2 农作物产品的质量系统化的监管
我国农业食品方面频频出现安全事故,究其原因是从农作物的生产到销售渠道缺乏有力的监督和监管。因此,杜绝的食品安全事故的发生,一个重要的方面就是监管的力度。物联网技术在监管环节发挥着重要的作用。例如当猪肉进入市场前,将电子芯片安装在里面,可以跟踪猪肉在生产、加工、销售阶段整个的环节。这个过程就是:消费者购买猪肉时,可以通过带有食品安全的条形码。追溯到生猪的来源、屠宰场和质量检疫部门的信息。
2.3 快速的信息传递
现代农业的发展离不开信息的传递和整合,从天气预报到选择肥料和种子,从病虫害预防到幼苗栽培直至收割。物联网可以包含农业的各个方面,而且畜牧业、渔业也包含在内。物联网能以快速的信息传递速度给人最新最快的农业方面的信息、
数据。
3 物联网技术在农业方面的巨大应用潜力
物联网技术可以用到农业生产的每个环节和部分,因此潜力巨大。在农作物开始种植期间,根据物联网传回的土壤方面的信息,选择适合播种的农作物;在育苗阶段实时监测环境的温度、湿度、土壤水分。可以依靠电脑,对各种农业设备进行远程的操控;灌溉阶段,使用物联网技术可以对水坝的闸。水位进行实时测控,全面掌握降水量、水库存水情况,为合理灌溉提供依据;在农作物收获时期,可以利用物联网技术对成熟农作物进行定位,掌握各种收割器械的运行情况和位置,达到效率的最大化,降低农作物加工阶段的成本,对绿色食品进行全程监控和溯源管理;农产品运输过程,可以对车辆的位置信息实时了解,对车内的温度和湿度也能了解很清楚。这样就能避免储存环境的温度,对农产品的水分进行严格控制,防止农产品运输途中腐烂变质。
4 物联技术支持下的智能农业系统的构建和组成部分智能农业系统的组成
4.1 气象信息收集检测系统
农作物的生长是脱离不了自然环境的影响的。但是自然环境的变化是非常迅速的,所以能够快速的找到应对气候环境突如其来的变化是对农业生产非常关键的。物联技术通过传感器和无线网络传输我们采集到的温度、湿度、大气压、风速、太阳光照、降水量、能见度全天检测。然后通过无线的终端GPRS/CDMA传递给管理平台。农业管理人员通过手机和计算机能够很快掌握天气信息。
4.2 温室大棚检测控制系统
在物联网技术支持下的农业大棚检测系统,通过在大棚内安装的传感装置时刻收集到农作物生长的各种环境变化。收集到的信息,通过手机通信技术实现对大棚内部温度、湿度、光照、水分等数据远程控制。并能够远程控制喷水、采光调节、风向、卷帘等。使农民的工作量大大的减轻,并实现了科学化的跟踪管理,不受空间、时间、地域的影响,方便
快捷。
4.3 智能灌溉和用电信息实时监测
农业智能水稻灌溉用电及控制系统,是农业精准化、精细化的。稻田灌溉检测系统可以对浇灌过程中许多参数做到实时监测,然后经数据发送到终端,技术人员通过软件和手机可以随时了解稻田的情况。并且,这种物联网技术的智能电网系统可以随时检测电量,降低了能耗,达到了节能减排的要求和目的。
5 物联技术在农业发展中的应用前景
物联技术是人类信息技术第三次革命的突出代表。我们日常生活是离不开食品的安全质量。为了保证人类食品的绿色安全,让更多的农民从繁重的劳动之中解放出来,并能够随时的了解农作物生长的各个环节,以及跟踪农产品在加工、运输、配送环节的质量问题,有了物联技术,这一切变得很简单。物联技术会使我们的农业生产更快地迈入现代化的进程,能带给我们的食品更多的安全和保障。物联网技术,必将成为构建智能农业系统的基础。它将我们人类把虚拟互联网络与人类的生产生活建立起了一个平台,让人类的农业生产真正实现了自
动化。
6 结语
我国现阶段的农业发展处在从传统农业模式向现代化农业模式的转变过渡时期。因此很需要现代技术的支持和改造。物联网技术为构建我国的现代化感知农业指明了发展方向。通过这种技术,会在现代农业的各个生产环节实现全面的感知、信息传递的及时快速化、食品安全问题的杜绝,最终实现农业智能化系统的
建立。
参考文献
[关键词]智能化;物联网;现代农业;
中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0605-01
当今智能化物联网技术正在蓬勃发展,我国农业也正处在传统农业向精准化、智能化、数字化现代农业发展的关键时期。智能化物联网技术在当今的现代农业生产中的运用,对于建立集约、高效的现代农业生产、经营方式,提高农业生产能力,保障食品安全等具有重要意义,也是我国新型现代农业发展的方向。
一、物联网概念
1、定义
物联网,是将所有物品通过各种信息传感设备,如射频识别(RFID)、红外感应器、3S技术、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的核心和基础是互联网,不过用户端不仅局限于个人电脑,而是延伸到任何需要实时管理的物品和物品之间。其最关键的技术就是“物”里内嵌微型感应芯片,把它变得智能化,让它可以“开口说话”。再借助无线网络技术,人就可以和物体“对话”了,物联网就是传达“声音”的媒介。
2、 体系结构
物联网具备3个基本特征:一是全面感知,即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息;二是可靠传递,通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;三是智能处理,利用云计算、模糊识别等各种智能计算机技术,对海量数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。
物联网有3个层次:(1)感知层,即以二维码、RFID、传感器为主,实现“物”的识别;(2)网络层,即使通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算;(3)应用层,即输入输出控制终端,可基于现有的手机、个人电脑等终端进行。
二、智能化物联网技术在现代农业发展中的用途
当前,随着智能农业、精准农业的发展,智能感知芯片、移动嵌入式系统等智能化物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽。智能化物联网技术将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。
1、智能化培育控制
现代化农业的一个突出表现是智能化培育控制。在农业生产区安装生态信息无线传感器和其他智能控制系统,可对整个生产地区的生态环境进行检测,从而及时掌握影响生产地区环境的一些参数,并根据参数变化适时调控如灌溉系统、保温系统等,确保农作物有最好的生长环境,以提高产量、保证质量。在保温系统中,通过采集、分析和控制土壤湿度、土壤成分、pH值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度等来获得作物生长的最佳条件,将生物信息获取方法应用于无线传感器节点,为温室精准调控提供科学依据。在灌溉系统中,通过感应土壤的水分,并在设定条件下与接收器通信,控制灌溉系统的阀门打开、关闭,达到自动节水灌溉的目的。
2、农产品质量安全监管与追溯
我国食品安全方面事故频发,一个重要的原因是从生产到销售缺乏完善的监管。加大对农副产品从生产到流通整个流程的监管,可将食品安全隐患降至最低,以智能化物联网技术为基础,建立“食品安全追溯系统”。以猪肉安全为例:进入农贸市场的猪肉安装上电子芯片,以跟踪猪肉产品的生产、加工、批发,以及零售等各个环节。消费者在购买猪肉时可索取含有食品安全追溯码的收银条,凭借收银条上的追溯码查询生猪来源、屠宰场、质量检疫等多方面的信息。
3、农业信息监测、
农业信息除在精准农业中监测农作物的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等外,还包括从种子选择到病虫害防治,从幼苗培育到收割入库等方面。信息监测范围涵盖各个方面,包括畜牧业、农副产品加工业及渔业等。在现代农业中,天气预报是重要和首要的农业信息之一,但现代农业的发展需要更多支持因素。应为农民打造更宽广的农业信息渠道,所包含的信息内容也应从天气预报到施肥选择,从种子遴选到病虫害防治,从幼苗培育到收割入库等方面。例如,我国部分地区已实现把测土配方施肥数据传输到农户手机上的业务功能。这种农业信息的传送大大提高了现代农业的生产效率。
三、现代农业智能化物联网技术应用情况
进入新世纪以来,我国和欧美等一些国家相继开展了农业领域的智能化物联网技术应用示范研究,在农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产、农产品安全监管等领域取得了一定的成果,同时推动了相关新兴产业及其标准化的发展。
智能化物联网技术在国、内外现代农业信息化领域已经有了初步应用,如:传感技术在精准农业的应用、智能化专家管理系统、远程监测和遥感系统、生物信息和诊断系统、食物安全追溯系统等。 目前,国内外关于农业智能化物联网技术应用很多。比如:土壤养分、墒情监测,为作物选择和耕种方式提供指导;粮情信息监测,为监管部门科学决策保护粮食安全提供有效数据;农业大棚温室监控、田间自动化管理,通过连续监测土壤湿度数据,实现多点同时滴灌补水;二维码动物溯源,通过食品追溯标签使消费者全面了解产品信息,确保食品安全。
四、智能化物联网技术条件下现代农业发展的重点
随着科技的迅速发展,智能化物联网技术在农业上的应用越来越广泛,一批关键农业信息感知技术和新兴产业培育问题也期待科技突破。智能化物联网技术在农业上的应用正朝着微小型、可靠性、节能型、环境适应性、低成本、智能化方向发展。
1、应用物联网技术,实现设施农业的自动化管理。
采用智能化物联网技术,在温室生产中大量采用温室内布置光照、温度、湿度等无线传感器、摄像头和控制器,无线传感器管理、调控温度、湿度、光照、通风、二氧化碳补给,营养液供给及PH值、EC值等,使栽培条件达到最适宜水平, 以合理利用资源,提高产品的产量和质量。管理者可以随时通过3G手机或电脑,进行远程监测、远程控制浇灌和开关卷帘等设备,并可实时查看到农业大棚内的温度、湿度等信息。实现对农业大棚的自动化管理,提高工作效率。
2、完善农产品物流、安全管理与溯源机制
在生鲜农产品流通方面,能很好地借助智能化物联网技术的帮助。
智能化物联网技术技术可以实现畜禽产品从养殖、屠宰刀运输销售的全过程质量控制,并实现质量溯源,可实现畜禽生产档案管理(畜禽信息、饲料信息、疾病防疫等),实现FID标签和条码间信心的转换,条码标签的打印,基于网站、电话和手机短信的畜禽产品质量安全细细的溯源查询功能。
五、 结束语
智能化物联网技术作为当代信息技术的新发展方向,很多国家都在投入巨资进行研究,我国也正高度关注对此的研究。在当今现代农业发展的利好形势下,我国尝试在各个行业进行应用智能化物联网技术示范工作,在农业上的应用也取得一些成效。农业智能化物联网技术把感应器嵌入农业机械、土地、灌溉系统等各种物体中,然后将“物”与互联网整合起来,通过智能分析,实施实时的管理和控制。这样人类可以以更加惊喜和动态的方式管理农业生产,提高资源利用率和生产力水平,促进可持续发展。智能化物联网技术的发展必将深刻影响现代农业的未来。
参考文献
[1] 张进京.物联网的应用实例与效益[J].中国信息界,2010(3).
【关键词】农业技术推广;种植业;发展;作用
在当前的时代背景之下,科学技术的作用日益突出。我国本身是一个农业大国,农业才是我国第一产业,同时也是基础性产业,但是,各个地区在农业发展的状况下存在着较大的差异性,东部地区经济相对较为发达,中西部地区经济相对较为落后,中西部地区现代化技术难以得到推广和落实,这势必会对于中西部地区农业经济发展造成严重负面影响,这就需要相关人士进一步加强农业技术推广工作。
1农业技术推广对种植业的作用
1.1有利于提高产量和质量
我国本身人口较多,但是,可供种植的土地相对较为有限,我国以极少耕地养活了十几亿人口,这在全世界不得不说是一大奇迹。由于我国人均面积相对较少,关键是需要采取有效的措施提高农作物产量,在增加农作物产量的过程当中农业技术能够发挥重要的作用。比如杂交水稻则是典型的例子。我国的著名科学家袁隆平经过长期的研究通过采用杂交方式促使水稻产量和质量得到显著的提高,从而切实解决了中国人吃饭的问题[1]。
1.2调整种植业结构
在当前现代工业得到了快速的发展,同时第三产业日益崛起,人们的物质生活水平有了显著的提高,同时人口温饱问题已经基本得到了有效的解决,因此传统农作物范围也得到了一定程度的拓展,不仅仅种植传统农作物,还发展了很多新兴经济作物,特别在一些地区,还大力创造了特色的品牌,扩大农业的发展规模,进一步强化农产品包装工作,并且将农产品运输到全国乃至全世界各个地区,根据目前实际情况进行分析传统,仅仅只是种植水稻、玉米,小麦等传统作物已经难以切实的满足当前多样化的需求,目前种植行业需要针对已有的结构进行必要的优化和调整,可以适当的种植花卉、棉花以及蔬菜等等,这样才能够保障种植业的多元化,即使种植传统的农作物,也需要尽可能选择种植优良的品种。比如,反季节蔬菜促使了农村种植经营模式发生了重大的变革,反季节蔬菜一年四季都可以进行种植,通过种植反季节蔬菜有利于提高农民的收入,同时对于当前消费者而言,在一年四季可以吃到自己所喜爱的蔬菜。
1.3实现农业现代化
在当前时代背景之上,更加需要实现农业的现代化,要加强现代科学技术广泛运用,对于传统农业当中不足之处要加以改进和完善,这样才能够促使农业生产力水平提高。另外在农业发展的过程当中,机械化是其重要一大基础,相比人工劳动方式来讲,机械生产降低了人工劳动量,同时缓解人工压力,促使农业得到了迅猛的发展。在农业发展的过程当中要转变传统粗放式的经营方式,更加需要采取集约化经营模式,还要加强互联网技术和信息技术广泛运用,这样才能够有利于提高农业种植业发展水平,促使农业种植业日益实现信息化和产业化,增加农民的收入。不管是实施机械化生产还是实现信息产业化都需要加强电子以及计算机等技术合理运用,与此同时,在现代化农业发展的过程当中,也需要农民的综合素质得到提高,目前大多数的种植人员通常都是农民,没有接受过良好的教育,所以这就需要进一步的强化现代化技术推广和宣传工作,要让广大的农民可以了解现代化技术,提高农民综合能力和综合素质[3]。
2农业技术推广推动种植业发展对策
2.1更新推广管理机制和方法
为了有效的推广农业技术,需要对于推广管理机制和方法进行更新和完善,要求结合农村的实际情况进一步强化科研教育工作,形成分工协作以及共同参与的推广体系,另外,在推广方法方面要进行改良和完善,进一步的强化相关种植工作人员技术培训工作,要在农业发展的过程当中融入新品种、新技术和新成果,引导农民进行种植,这样才能够提升农作物的产量和质量。
2.2提高推广队伍的综合素质
在目前农村地区推广农业技术的过程当中,应当要求相关推广人员始终坚持严谨以及科学的态度,要求充分了解相应的农业新技术,同时熟悉理论知识,理论结合实践。目前农业技术推广的过程当中,对于工作人员专业能力有着较高的要求。由于目前农业推广人员工资待遇相对较低,大部分推广人员缺乏积极性和主动性,在推广过程当中,工作人员也往往敷衍了事,仅仅只是简单的进行介绍,没有更深层次给农民进行讲解,这样就导致了实际推广工作往往流于形式,无法保障技术可以得到大范围的推广。所以,在目前就需要进一步加强人才培养的力度,要培养人才的服务意识,同时对人员结构要进行优化,这样才能够进一步提高现代化农业技术推广质量和效果。
2.3完善保障体系和推广环境
业技术推广工作本身属于公益性项目,为了促使推广环境得到改良和优化,需要政府起到引导性的作用,要求政府在农业技术推广的过程当中可以进一步追加投资力度,特别是需要提高当前农业技术推广工作人员工资待遇和福利待遇水平,要采取多种途径和方式吸引更多的人才加入推广队伍,另外在当前还需要进一步强化内部监督管理工作,切实的保障资金可以得到合理以及科学利用,还应当对于人才评价机制进行改良和完善,要求评选优秀的农业技术推广人员。