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農(nóng)業(yè)工程發(fā)展前景精選(九篇)

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第1篇:農(nóng)業(yè)工程發(fā)展前景范文

【關鍵詞】光伏發(fā)電;工業(yè)園區(qū);項目投運后管理

在能源和環(huán)境壓力日益增加的背景下,推動分布式電源發(fā)展已成為世界各國促進節(jié)能減排、應對氣候變化的重要措施之一。

1 分布式電源發(fā)展背景

分布式電源作為新能源的重要組成部分,以其獨有的,與大電源、大電網(wǎng)有機統(tǒng)一、缺一不可,在一定程度上影響著電網(wǎng)未來的發(fā)展方向。

歐美發(fā)達國家以中低層的獨立住宅為主發(fā)展屋頂光伏。我國光資源富集在西北和華北,其荒漠地區(qū)適宜集中式開發(fā),主要包括:建筑屋頂和農(nóng)牧區(qū)戶用光伏。我國內(nèi)陸城市則以高層建筑為主,發(fā)展條件不及歐美。

太陽能資源豐富,具有相當?shù)拈_發(fā)和利用價值,本地多年平均太陽能總輻射為4200~5000MJ/m2,平均日照時數(shù)為1666.4~2280.9小時,多年日均水平面太陽輻射量3.67kWH/m2。它對改變地區(qū)能源結構、緩解地區(qū)用電壓力、實現(xiàn)地區(qū)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。因此在內(nèi)陸城市安裝分布式光伏電站前景廣闊。

2 本地分布式光伏發(fā)展現(xiàn)狀

作為城區(qū)內(nèi)推廣分布式光伏發(fā)電項目有一定局限性,因為我國內(nèi)陸城市則以高層建筑為主,在公用建筑屋頂進行光伏發(fā)電項目安裝需要取得其他業(yè)主的同意,面積要求大,推廣具有難度,而在工業(yè)園區(qū)發(fā)展分布式光伏項目有以下幾個優(yōu)點

一是充分利用了取之不盡、用之不竭、無污染且免費的太陽能;

二是充分利用工業(yè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)現(xiàn)有廠房、辦公樓等建筑物閑置瓦面或屋頂安裝太陽能電池板,建獨立太陽能屋頂光伏發(fā)電裝置,使有限的資源得以再次利用,無需新增土地,既節(jié)約了國土資源又節(jié)省了征地費用;

三是安裝分布式光伏電站實現(xiàn)了自發(fā)自用,余電上網(wǎng)銷售。對工業(yè)園區(qū)所屬企業(yè),不僅節(jié)約了電費,還能享受政府補貼,同時,用不完的電還能賣給電網(wǎng)實現(xiàn)創(chuàng)收,對降低企業(yè)運營成本具有明顯的優(yōu)勢

四是利用當?shù)刎S富的太陽能來發(fā)電,從一定程度上緩解了地區(qū)用電壓力,且不消耗燃料,不污染環(huán)境,還能夠改善供電質量,調(diào)節(jié)峰電,保證電力供給。

從本地區(qū)工業(yè)園區(qū)已建的8個分布式光伏電站來看,盡管本地區(qū)屬于太陽能資源相對較差的第四類地區(qū),但設備運行情況良好,發(fā)電效率達到80%以上,表明分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)技術成熟,達到了理論設計要求,與同等發(fā)電量的火電廠相比較,8個分布式光伏電站每年可節(jié)約標準煤712.66噸;減少碳排放總量1017.55噸;減少氮氧化物排放26.65噸;減少二氧化硫排放53.52噸;減少粉塵排放48.42噸;減少灰渣排放202.89噸等,有效地改善了人類生活的自然環(huán)境。

由于8個光伏電站項目都是充分利用工業(yè)園區(qū)企業(yè)現(xiàn)有廠房、辦公樓等建筑物閑置瓦面或屋頂安裝太陽能電池板,建光伏電站,使有限的資源得以再次利用,無需新增土地,既節(jié)約了國土資源又節(jié)省了征地費用,而作為關鍵部件的太陽能電池使用壽命長,壽命一般可達到25年以上??梢姽I(yè)園區(qū)內(nèi)的光伏電站具有較高的經(jīng)濟性;但是目前太陽能電池、電纜等材料成本相對較高,從一定程度上延長了投資回收期。

3 分布式光伏發(fā)電項目投運后管理

光伏電站投運后管理也很重要,雖然工業(yè)園區(qū)內(nèi)建設,后期維護可以較為集中。分布式光伏維護主要在光伏組件的定期保養(yǎng),由于分布式光伏電站暴露在露天環(huán)境中,外面沒有任何保護,自然環(huán)境因素對分布式光伏電站質量會有較大影響。由此,分布式光伏電站的日常保養(yǎng)很必要,這直接關系到光伏電站使用壽命和發(fā)電效率。

對于設備性能來說,輻射強度和溫度是影響組件效率的顯著因素,帶載率和工作電壓是影響逆變器效率的顯著因素;而對于系統(tǒng)效率來說,由于其具備季節(jié)性,環(huán)境溫度、灰塵遮蔽是影響效率的顯著因素。例如如果不注意清潔光伏板組件,有泥點污點,就容易產(chǎn)生熱斑效應。所謂熱斑效應,就是光伏板組件的串聯(lián)電路上有部分被遮蔽,其發(fā)電量下降,會消耗其他部分產(chǎn)生的電能,成為一個負載。熱斑效應會導致光伏板電池組件損壞甚至燒毀。定期對光伏電站組件進行清洗和檢查,能明顯提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率

因此在光伏電站設計運維的整個生命周期中,都要對關鍵風險進行控制,這樣才能降低度電成本,提高投資回報。

根據(jù)我國太陽能資源分布圖及其太陽能輻射量五類地區(qū)劃分來看,同類項目在我國適合在與內(nèi)陸城市工業(yè)園區(qū)太陽能資源四類以上地區(qū)推廣除四川、貴州兩省外,其它地區(qū)均可大范圍推廣,前景廣闊。

參考文獻:

[1]李春華,劉維亭,姜文剛.戶用獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)研究[A].2011中國電工技術學會學術年會論文集[C].2011.

[2]徐亮,翟慶志,王寧.光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT算法的研究與分析[A].紀念中國農(nóng)業(yè)工程學會成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學會2009年學術年會(CSAE 2009)論文集[C].2009

[3]黃維學,徐璞.聚光型光伏發(fā)電系統(tǒng)(CPV)的發(fā)展前景分析[A].通信電源新技術論壇2011通信電源學術研討會論文集[C].2011.

[4]侯世英,房勇,孫韜,宋星. 混合儲能方案平衡獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)功率變化[A].重慶市電機工程學會2010年學術會議論文集[C].2010.

[5]王景義.光伏發(fā)電系統(tǒng)的計算機輔助設計[A].中國太陽能學會2001年學術會議論文摘要集[C].2001.

[6]孟昭淵.獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)儲能新方法[A].長三角清潔能源論壇論文專輯[C].2005.

[7] 辛煜,王智靈,何淼,陳宗海. 光伏發(fā)電系統(tǒng)中的直流變換器綜述[A].第13屆中國系統(tǒng)仿真技術及其應用學術年會論文集[C].2011

[8]黃護林,陳昊.一種新型的風力-太陽能光伏互補分布式發(fā)電[A].長三角清潔能源論壇論文專輯[C].2005.

[9]羅雪蓮.中國光伏發(fā)電的發(fā)展及前景[A]. 貴州省電機工程學會2007年優(yōu)秀論文集[C].2008

[10]孫亞寧.獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點跟蹤控制[A].紀念中國農(nóng)業(yè)工程學會成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學會2009年學術年會(CSAE 2009)論文集[C]. 2009

第2篇:農(nóng)業(yè)工程發(fā)展前景范文

關鍵詞:玉米秸稈;發(fā)展前景;飼草化;打捆;聯(lián)合作業(yè)機

中圖分類號:S513 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170229005

前言

我國是世界上玉米生產(chǎn)的第2大國,玉米秸稈資源豐富,如圖1所示,我國玉米主要產(chǎn)地包括河北、吉林、黑龍江、山東、河南、遼寧、內(nèi)蒙、四川8大省區(qū),占玉米總種植面積的60%。

近5a以來我國玉米種植面積、玉米產(chǎn)量、玉米秸稈產(chǎn)量如表1所示,從表中可以看出,玉米種植面積、玉米產(chǎn)量、玉米秸稈產(chǎn)量每年都在增加,并且產(chǎn)量巨大。

1 玉米秸稈的利用

1.1 肥料化利用

肥料化利用以秸稈還田為主,還田后可增強土壤肥力,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。秸稈還田包括機械化粉碎直接還田、玉米高光效休耕輪作、玉米寬窄行高留茬還田為主??焖俑爝€田、堆漚還田、加工有機肥等較少,吉林省秸稈肥料化利用量約在450萬t左右,約占可收集秸稈資源總量的11.5%左右。

1.2 飼料化利用

包括青貯、黃貯、微貯(纖維素復合酶發(fā)酵、EM菌發(fā)酵、低水份快速發(fā)酵等)飼料及氨化、堿化、鹽化飼料等,吉林省農(nóng)作物秸稈飼料化加工利用每年約650萬t,約占秸稈總產(chǎn)量的15.5%左右。

1.3 能源化利用

是利用秸稈發(fā)電、沼氣、氣化、固化成型和炭化等,能源化利用每年約200萬t左右,約占秸稈資源總量5%。

1.4 工業(yè)原料化利用

原料化利用是玉米秸稈可作為工業(yè)制糖、丁醇、聚乳酸、造紙、制板的原料。吉林省工業(yè)年利用量達80萬t左右,約占秸稈資源總量2.5%左右。

1.5 基料化利用

用作食用菌基料、水稻育秧基料、花木基料、草坪基料等方向,吉林省秸稈食用菌基料利用秸稈量較少,約占秸稈資源總量不足1.0%。

上述“五化”利用方式的關鍵技術環(huán)節(jié)是收獲,是制約秸稈綜合利用的瓶頸因素。玉米秸稈綜合利用率低,表明現(xiàn)有玉米收獲機械在技術與功能方面存在很多問題,因此,完善與研發(fā)新型玉米聯(lián)合收獲機械,實現(xiàn)玉米穗莖一體化收獲,克服制約玉米秸稈“五化”利用的瓶頸技術,將極大的提高秸稈綜合利用率。

2 玉米秸稈的處理方式

2.1 田間焚燒

近年來,因玉米秸稈收獲方式不合理,農(nóng)民無法從地里運出,每年直接在地里燃燒的秸稈占25%以上,不僅浪費資源、污染環(huán)境,也造成土壤表層結構破壞,危害下季作物的生長。所以秸稈的機械化收獲與利用技術對秸稈的充分利用有著至關重要的作用。

2.2 粉碎還田

利用還田機械,把秸稈粉碎后或覆蓋于地表或翻耕入土。但因粉碎效果不好,給整地造成很大困擾,從而對播種、出苗率和產(chǎn)量有很大影響,還增加了整地除草難度,加重病蟲害的發(fā)生。

2.3 收集利用

收集利用是可以氐捉餼黿嶄遜偕鍘⒎鬯榛固锎來的不利影響,還可以根據(jù)不同行業(yè)、不同區(qū)域的需求把秸稈得到最大限度的利用。

傳統(tǒng)的整桿收割運出方式費時費力,已經(jīng)完全不適于當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求。真正適于當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求的玉米秸稈收集方式為打捆收獲,將粉碎后、平鋪在地里的秸稈用帶有撿拾裝置的打捆機撿拾打捆,打捆后運出。但因兩次作業(yè)以及撿拾收獲存在的撿拾率低、含土量大而影響收獲量及收獲質量。

3 玉米秸稈機械化收獲方式

青貯玉米收獲:如德國、新西蘭、澳大利亞等,穗莖一次收獲、粉碎、青貯,技術與裝備都很成熟。

撿拾粉碎打捆:聯(lián)合收割機收獲玉米果穗后,再利用裝有撿拾和粉碎部件的打捆機進行玉米秸稈收獲打成圓捆或方捆。這種收獲方式存在的主要問題是撿拾率低、草捆質量差,用于燃料,而不適于飼料。

打捆包膜收獲:圓形玉米秸稈捆打捆同時包膜或運回到倉儲區(qū)集中包膜。

站稈收獲:莖稈不割倒,人工收獲玉米果穗后,利用秸稈粉碎與打捆聯(lián)合作業(yè)機進行玉米秸稈收獲。

穗莖兼收:玉米聯(lián)合收割機配切碎機,完成玉米果穗摘穗、剝皮的同時將秸稈切碎,可以拋送進拖車或直接還田。

粉碎還田:收割機上配有秸稈還田機,對摘穗輥擠壓后參差不齊的玉米秸稈粉碎后直接還田,適于平作,而壟作模式下壟溝內(nèi)的秸稈無法粉碎;利用專用的玉米秸稈還田機,在玉米收割機作業(yè)后或人工站稈收獲玉米果穗后的地塊上進行秸稈粉碎還田作業(yè)。

玉米割曬機收獲:分段收獲,半機械化收獲。割曬機將玉米秸稈割倒后形轉向條鋪,人工收獲玉米果穗和運出秸稈。

人工收獲:人工割稈、剝玉米、運出果穗與秸稈。

現(xiàn)有的玉米秸稈機械化收獲大多需要2次或多次作業(yè),作業(yè)效率低,作業(yè)成本高,秸稈損失大。玉米秸稈打捆后運輸、儲藏更加方便,利用率也大大提高。因此研究集玉米收獲與打捆于一體的玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯(lián)合作業(yè)機勢在必行。

4 玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯(lián)合作業(yè)機

4.1 結構與工作原理

玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯(lián)合作業(yè)機是由玉米聯(lián)合收割機和圓捆打捆機2部分組成。

拖拉機傳遞動力給玉米收割機,玉米秸稈由夾持鏈送至摘穗滾前,摘穗輥將果穗和秸稈分離,果穗再經(jīng)輸送裝置至集穗箱,秸稈經(jīng)摘穗輥初步壓扁后繼續(xù)進入撕裂輥,被撕裂輥撕碎后呈飼草狀態(tài),向后拋送,經(jīng)輸送裝置送至打捆機撿拾口,再由打捆機進行打捆,實現(xiàn)玉米秸稈的不落地收獲,方便運輸。

4.2 工藝路線

4.3 作業(yè)效果

經(jīng)過田間試驗可以看出,玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯(lián)合作業(yè)機作業(yè)效果顯著,提高了作業(yè)效率,節(jié)省了大量的人力、物力,作業(yè)后的地面比較干凈,秸稈損失比較少,有益于下季農(nóng)作物生長。

5 總結

玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯(lián)合作業(yè)機是將圓捆機與玉米聯(lián)合收割機組合,完成玉米果穗摘穗、剝皮同時,完成玉米秸稈粉碎打捆作業(yè),實現(xiàn)玉米秸稈不落地收獲。解決了玉米秸稈利用和資源浪費的問題,使豐富的秸稈資源得到充分利用。對進一步提高玉米收獲機械化水平,降低作業(yè)成本,提高秸稈綜合利用程度,具有十分重要的意義,具有廣闊的研究發(fā)展前景。

參考文獻

[1]趙婉寧,操子夫,楊雨林,等.玉米秸稈打捆機的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].農(nóng)業(yè)與技術,2014(9).

[2]韓國靖,吳尚華,趙新天,等.玉米秸稈打捆技術研究現(xiàn)狀的分析與探討[J].價值工程,2012(31).

[3]叢宏斌,李明利,李汝莘,等.4YQK-2型莖稈青貯打捆玉米收獲機的設計[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2013(10).

[4]王德福,蔣亦元,王吉權.鋼輥式圓捆打捆機結構改進與試驗[J].農(nóng)業(yè)機械學報,2013(12).

[5]王春光,敖恩查,邢冀輝,等.鋼輥外卷式圓捆打捆機設計與實驗[J].農(nóng)業(yè)機械學報,2013(41).

[6]徐光曉,代進.中國牧草收獲機械發(fā)展現(xiàn)狀及其趨勢[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè),2010.

第3篇:農(nóng)業(yè)工程發(fā)展前景范文

【關鍵詞】膜下灌溉;形成與發(fā)展;未來發(fā)展趨勢

中圖分類號:S274.1 文獻標識碼:A 文章編號:

0引言

新疆作為我國嚴重缺水的重要地區(qū)之一,其淡水資源極為匱乏,加之水利工程供水在農(nóng)業(yè)灌溉中的利用率較低,且農(nóng)業(yè)的用水效益低下,面對嚴重的局勢,要發(fā)展新疆農(nóng)業(yè),促進經(jīng)濟、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水技術勢在必行。

1新疆發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水技術的重要性

新疆是一個嚴重缺水的區(qū)域之一。首先淡水資源相對匱乏,由于新疆位于西北內(nèi)陸,距離海洋較遠,其大陸性干旱和半干旱氣候特征表現(xiàn)明顯。在這種氣候特征之下,新疆每年的降水量平均下來不足155.9毫米,每年平均的蒸發(fā)量也只有1500毫米至3300毫米,新疆主要的旱作物的學水量多數(shù)在550毫米以上。就新疆的農(nóng)業(yè)來說,可以說沒有灌溉就沒有新疆農(nóng)業(yè)的發(fā)展,“荒漠綠洲,灌溉農(nóng)業(yè)”這就話就充分概括了新疆農(nóng)業(yè)的發(fā)展特點。新疆是個一個淡水資源相對匱乏的地區(qū),全區(qū)淡水資源總量為832億立方米,每平方千米的產(chǎn)水量不到5.1萬立方米,這一產(chǎn)水量不足全國單位產(chǎn)水量的20%,在全國產(chǎn)水量排行中,新疆占據(jù)倒數(shù)第二。[ 1]近年來,隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,新疆已成為我國缺水較為嚴重的地區(qū)。其次,新疆水資源利用率較低。為了緩解新疆淡水資源匱乏的情況,新疆大興水利工程,水利工程每年的供水量達到469.5億立方米,其中就有95%以上要用于農(nóng)業(yè)灌溉,然而水利工程供灌溉用水的利用率較為低下,僅有40%左右,糧食作為的水分利用率僅有0.7千克,這一水準與發(fā)達國家的灌溉用水利用率相比相差甚遠。再次,新疆用水效益較為低下。據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計,新疆農(nóng)業(yè)產(chǎn)值在GDP中所占的比重較少,不足18%,與新疆95%的農(nóng)業(yè)灌溉用水量不相匹配,農(nóng)業(yè)灌溉中大力發(fā)展節(jié)水技術,潛力巨大,將為新疆用水缺口的彌補起到重要作用。[ 2]為了促進新疆經(jīng)濟、社會、環(huán)境的發(fā)展,大力發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水技術勢在必行。

2新疆膜下滴灌技術的形成與發(fā)展

在新疆地區(qū),由于農(nóng)業(yè)對灌溉具有重要的依耐性,大力發(fā)展現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術對對提高新疆農(nóng)業(yè)灌溉中的水資源利用率和用水效益,促進新疆農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重要的作用。從1950年以來,就開始發(fā)展節(jié)水灌溉技術,當時主要采用的節(jié)水灌溉技術是渠道防滲,主流的技術為塑料或苯板與剛性護面相結合的復式防滲形式。[ 3] 20世紀80年代末,新疆開始引進大型灌溉機。20世界90年代初,新疆開始進行半固定式管道加壓噴灌實驗,并且在這一實驗中取得較大的成功,從而帶動了新疆節(jié)水灌溉技術的發(fā)展。但是由于受到氣候條件以及地理特征的影響,使該區(qū)灌溉能耗較高,而且水分蒸發(fā)、漂移損失較大、費用高、灌溉面積小等不足之處。到20世紀90年代末,突破了傳統(tǒng)地面灌溉的多種不足之處,發(fā)展了膜上滴灌技術,一時間成為新疆灌溉技術的主要形式,但是由于膜上灌溉技術對地面平整度的要求很高,而新疆耕地坡度較大使該技術的節(jié)水效果大為降低。而隨著灌溉技術的發(fā)展,滴管技術與覆膜技術相結合,于是膜下滴灌技術應運而生。隨著膜下滴灌技術的日益發(fā)展完善,再配合先進的滴灌設備,膜下滴灌技術呈現(xiàn)迅猛發(fā)展的情形。據(jù)相關部門統(tǒng)計,至2009年,新疆新增的地灌面積就達到了23.65萬hm2,2009年底,新疆的總灌溉面積達到了58.15萬hm2,在高效節(jié)水總面積中,占據(jù)的比重達到接近90%。

3新疆滴灌技術的發(fā)展趨勢分析

3.1滴灌技術進一步發(fā)展

由于滴灌技術在開始發(fā)展階段,其應用范圍較為局限,其技術應用范圍還未擴展到棉花大田。而隨著棉花膜下滴灌技術的發(fā)展,在大田應用滴灌技術的瓶頸取得了突破,擴展了滴灌技術的應用范圍。而隨著滴灌技術的進一步發(fā)展,其應用范圍進一步擴展到番茄、大豆等條播類作物中,對小麥、苜蓿等密植作物也可以應用滴灌技術。通過相關實驗表明,膜下滴灌技術在小麥等密植作物中的應用,大大提高了農(nóng)作物為產(chǎn)量,增產(chǎn)幅度達到20%以上。而膜下滴灌技術的發(fā)展并沒止步于此,其應用范圍在推廣的過程中,在甜瓜、馬鈴薯、藥材、水稻中的應用也不斷發(fā)展。

3.2果樹滴灌技術應用前景廣闊

由于果樹的經(jīng)濟價值較高,相對于大田作為來說,果樹的經(jīng)濟價值具有顯著的優(yōu)勢,而在果樹的種植中,采用微灌技術,一方面在滴灌的過程中,能根據(jù)果樹不同的生長期以及不同生長期中的需求,可以將水分、肥料等果樹需求物質通過微灌技術精準地施予果樹,從而使果樹的果品質量大為提高,進一步提高果樹的經(jīng)濟價值;另一方面,達到了節(jié)水減耗的目的,提高果農(nóng)的經(jīng)濟效益。從相關的實驗數(shù)據(jù)可知,在對葡萄、核桃等果樹實施滴灌技術不僅對果品質量相對有所提高,而且在節(jié)約肥料和水資源上表現(xiàn)出顯著的優(yōu)越性,其節(jié)肥率達到20%以上,節(jié)水率達到40%以上。而新疆果樹種植面積不斷擴大,預計在2015年,新疆塔里木盆地的優(yōu)勢果林面積將達到80萬hm2,因此新疆果樹滴灌技術其發(fā)展空間較為巨大,前景較為廣闊。[ 4]

3.3低壓、低成本的滴灌發(fā)展方向

由于滴灌技術在其應用過程中,仍然會產(chǎn)生成本,對于經(jīng)濟實力相對薄弱的農(nóng)戶來說,其成本開銷仍占據(jù)較大比重。因此在未來滴灌技術發(fā)展中,低壓滴灌技術將會成為滴灌技術發(fā)展主流,從而節(jié)約灌溉成本,減輕農(nóng)戶經(jīng)濟壓力,實現(xiàn)更發(fā)的節(jié)水效益和經(jīng)濟效益。以低壓滴灌為發(fā)展方向,相應的低壓壓力調(diào)節(jié)器、低壓灌溉帶等產(chǎn)品也會相繼產(chǎn)生,從而推動新疆低壓、低成本的滴灌技術發(fā)展。

4結語

隨著膜下滴灌技術的發(fā)展,其應用范圍不斷擴展,在果樹滴灌的應用中,體現(xiàn)出較為廣闊的發(fā)展空間以及較好的發(fā)展前景,低壓、低成本滴灌技術將成為未來滴灌技術的發(fā)展主流,為新疆經(jīng)濟、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展發(fā)揮巨大作用。

【參考文獻】

[ 1] 徐飛鵬, 李云開, 任樹梅. 新疆棉花膜下滴灌技術的應用與發(fā)展的思考[ J ] , 農(nóng)業(yè)工程學報, 2010, ( 1) : 25- 27.

[ 2]顧烈烽. 新疆生產(chǎn)建設兵團棉花膜下滴灌技術的形成與發(fā)展[ J ]節(jié)水灌溉, 2009, ( 1) : 27- 29.

[ 3]馬富裕, 周治國, 鄭重等. 新疆棉花膜下滴灌技術的發(fā)展與完善[ J ] . 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2010, ( 3) : 202- 207.

第4篇:農(nóng)業(yè)工程發(fā)展前景范文

畜牧行業(yè)在我國目前還處于快速發(fā)展的階段,畜牧產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售量占據(jù)市場的比重也在逐漸增加。越來越多養(yǎng)殖戶看到了畜牧行業(yè)的發(fā)展前景,積極加入到養(yǎng)殖行業(yè)中來。標準的生態(tài)化養(yǎng)殖模式已經(jīng)成為未來養(yǎng)殖的發(fā)展模式,本文主要針對目前在養(yǎng)殖過程中存在的一些問題做下簡要分析。

[關鍵詞]

畜牧獸醫(yī);發(fā)展現(xiàn)狀;展望

隨著畜牧行業(yè)的快速的發(fā)展,使得依賴于畜牧業(yè)生存的養(yǎng)殖戶業(yè)有了相應的經(jīng)濟收入,提高了生活質量。同時,在畜牧業(yè)不斷發(fā)展過程中,先進的畜牧養(yǎng)殖技術和新的理念也被廣泛運用到其中。然而,從目前情況來看,畜牧行業(yè)發(fā)展過程仍然存在一些設備不足、資金不足及專業(yè)人才缺乏等情況迫切需要解決。

1我國畜牧獸醫(yī)行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀

1.1養(yǎng)殖模式傳統(tǒng)化

隨著我國畜牧行業(yè)的快速發(fā)展,各種對于畜牧業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策也相應出現(xiàn),為畜牧行業(yè)的發(fā)展提供了一個有利的環(huán)境。而我國作為一個農(nóng)業(yè)大國,畜牧行業(yè)作為一項必不可少的經(jīng)濟來源,需要對此有足夠的重視,為其提供一個良好的環(huán)境。同時,畜牧養(yǎng)殖技術還是我國農(nóng)民收入的重要來源,養(yǎng)殖業(yè)的帶來的經(jīng)濟效益直接關乎農(nóng)民個人的生活水平。由于目前養(yǎng)殖方式還處于傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式中,快速發(fā)展現(xiàn)代新型的養(yǎng)殖方式也成為需要努力的目標。

1.2生態(tài)環(huán)境比較惡劣

隨著經(jīng)濟的快速的發(fā)展,傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式已經(jīng)不再適合現(xiàn)展的需要,取而代之的是商品化經(jīng)濟模式。由于目前還處于傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式中,對于養(yǎng)殖的環(huán)境和設施建設不夠合理,許多養(yǎng)殖戶將養(yǎng)殖區(qū)選在住宅區(qū)附近,對于人們的日常生活造成了一定的影響。同時,沒有建造合理的排污系統(tǒng),養(yǎng)殖畜禽過程中出現(xiàn)的糞便等問題不能及時解決,給予養(yǎng)殖環(huán)境造成一定的影響,也影響到畜禽的健康。由于目前對于這些問題的處理方式還比較有限,需要進一步采取措施加以改善。

1.3畜禽疫病防疫措施不合理

由于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式還具有很大局限性,一些畜禽的防疫性疾病不能得到有效的防治,養(yǎng)殖空間密集度大,導致畜禽之間感染的概率較大,給予疾病的防治工作帶來了一定的難度。由于疫病不能得到有效的控制,給予養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟效益也帶來了很大的影響。按照嚴格的要求,養(yǎng)殖戶應該根據(jù)情況合理的做好動物的防疫性工作,并且做好相應的防疫記錄,并結合相關部門做好工作的落實。然而,一些養(yǎng)殖戶在養(yǎng)殖過程中缺乏相應的防疫意識,沒有認識到這項工作的重要性,加之相關部門監(jiān)督工作不到位,導致相關防疫措施沒有徹底實施,影響到了工作的進展。

1.4專業(yè)性人才比較缺乏

由于受到諸多條件的限制,專業(yè)性的人才比較缺乏。傳統(tǒng)觀念中畜牧行業(yè)的環(huán)境比較惡劣,工資待遇比較低,沒有遠大的發(fā)展空間,導致這方面的從業(yè)人員比較少。同時,畜牧行業(yè)工作中缺乏相應的資金和相應的獎勵制度,使得許多人員缺乏工作的積極性,導致許多優(yōu)秀人才選擇了離職或轉業(yè)。此外,缺乏優(yōu)秀人才的來源,一些高校并沒有對于畜牧獸醫(yī)行業(yè)設立獨立的專業(yè),對于從業(yè)人員只是單純?yōu)榱松娑ぷ?,缺乏系統(tǒng)的專業(yè)知識。

2對于畜牧行業(yè)的展望

2.1改善傳統(tǒng)發(fā)展模式

當前畜牧行業(yè)的發(fā)展仍受到資源開發(fā)、技術開發(fā)等諸多因素的影響,發(fā)展模式仍集中于傳統(tǒng)密集型發(fā)展模式。要想取得更大的發(fā)展進度,需要用新的科學觀念替代傳統(tǒng)發(fā)展模式,制定一個適合我國畜牧行業(yè)新型發(fā)展規(guī)劃。

2.2實施可持續(xù)發(fā)展理念

隨著畜牧行業(yè)的發(fā)展,人們對于發(fā)展前景也有了更遠大的目標,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略開始深入人心,成為人們發(fā)展中努力的方向。政府和相關部門也對可持續(xù)發(fā)展理念提高了重視,要求畜牧行業(yè)發(fā)展過程中采用高技術和規(guī)?;陌l(fā)展方式,減少畜牧行業(yè)中對于資金的投入,采取低投入高回報的發(fā)展方式。提高養(yǎng)殖過程中自身的專業(yè)知識和技術水平,使得養(yǎng)殖技術更趨于專業(yè)化和科學化。

2.3努力實現(xiàn)畜牧產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化

我國努力開展畜牧業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展模式,開展產(chǎn)業(yè)的多樣化發(fā)展模式,使其結構更加多元化,使傳統(tǒng)的經(jīng)營模式向新型的產(chǎn)業(yè)化模式發(fā)展,加快畜牧業(yè)的發(fā)展速度。在畜牧業(yè)發(fā)展過程中,結合我國實際工作中遇到的問題,及時根據(jù)所出現(xiàn)的問題找出解決的措施,找到一條適合自身畜牧業(yè)發(fā)展的道路。

2.4提升專業(yè)隊伍的素質和技術

要保證畜牧獸醫(yī)工作的穩(wěn)步發(fā)展,需要建立一個高素質、高水平的畜牧獸醫(yī)隊伍。首先,可以和一些高等院校展開技術上的合作,運用先進的理論知識作為指導。其次,提高現(xiàn)有的獸醫(yī)工作人員的素質,對于已經(jīng)參加畜牧獸醫(yī)工作者要加強自身的學習,不斷更新新的知識結構,逐步加強自身的專業(yè)的知識和能力。不斷努力學習先進的工作經(jīng)驗,以提高自身的工作效率。結合自身的實際情況制定合適的發(fā)展規(guī)劃,在穩(wěn)定的基礎上要努力創(chuàng)新,只有這樣才能符合新時期畜牧行業(yè)發(fā)展的需要,為我國不斷提供高素質的畜牧獸醫(yī)工作人才。最后是畜牧獸醫(yī)工作人員要加強市場經(jīng)濟的意識,在充實自身專業(yè)技術的同時,掌握相應的市場發(fā)展規(guī)律,努力提升自身適應市場經(jīng)濟的能力。

3結語

在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略理念的引導下,畜牧行業(yè)也將獲得快速發(fā)展的機會,從而加快我國經(jīng)濟快速增長的步伐。畜牧業(yè)的快速發(fā)展,不僅為我給的經(jīng)濟帶來巨大的推動性作用,而且能夠更加符合現(xiàn)展的需要。運用新型的發(fā)展模式,綠色畜牧行業(yè)發(fā)展理念,減少毒害肉類產(chǎn)品的出現(xiàn),努力提高我國畜牧行業(yè)的綜合競爭能力。

作者:朱立功 王曉瑞 單位:河南省滑縣動物衛(wèi)生監(jiān)督所

參考文獻

[1]李長武.試論畜牧獸醫(yī)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].畜牧獸醫(yī)科技信息,2012,04:24.

第5篇:農(nóng)業(yè)工程發(fā)展前景范文

關鍵詞:LED;智能化;單片機;植物補光

中圖分類號:F482.8 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20150935011

引言

隨著我國對反季節(jié)果蔬需求量的極大增加,自然光已經(jīng)不能滿足植物對光的需求,因此對植物進行人工補光就尤為必要[1]。目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的補光燈主要以白熾燈、高壓鈉燈和熒光燈為主,但這幾種補光燈不能同時滿足不同植物對光的需求,因此實現(xiàn)植物智能化補光就具有重要意義。LED燈作為第四代光源,具有節(jié)能環(huán)保、使用壽命較長以及冷光性等特點,且它能夠實現(xiàn)不同顏色的LED燈交叉配比,易于被智能化控制,發(fā)展前景被國內(nèi)外科學研究人員普遍看好[2]。曲溪等[3]研究了熒光燈和LED燈的補光效果,并提出了LED燈應用到農(nóng)業(yè)補光方面更具有發(fā)展?jié)摿?。段奇珍等[4]探究不同LED燈對黃瓜幼苗質量的影響,提出了不同光質的LED燈對其幼苗生長的作用不同,表明植物對光譜成分具有選擇吸收的特點。李彥榮等[5]在自然光的基礎上對植物進行人工補光,從補光光源、強度、時間等角度進行了討論。周益民等[6]和張建飛等[7]研究了LED補光系統(tǒng),都實現(xiàn)了對光質、光強、光周期的動態(tài)調(diào)控。聞婧等[8]研究了葉用萵苣的品質和生理性狀受LED光源R/B的影響,唐永康等[9]研究了不同比例紅藍LED燈光強對油菜生長發(fā)育的影響,表明每一種植物都有各自的紅藍光通量之比?;谝陨涎芯浚琇ED燈在植物補光領域的應用具有廣闊的實用價值,但實現(xiàn)紅藍光比例可調(diào)對不同植物的智能化補光,而且滿足節(jié)能的要求的系統(tǒng)至今未見。

本文針對植物補光燈智能化問題,提出了一種LED植物生長燈系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用光敏傳感器對環(huán)境中紅光和藍光的強度進行采樣,并對信號進行放大、AD轉換等處理,將信號傳到單片機進行分析,單片機STC89C52為主控芯片,控制不同顏色LED燈的亮滅,自帶PWM功能的單片機STC12C5A60S2實現(xiàn)輔助控制,通過控制PWM波頻率和占空比的輸出,對已亮的LED燈的亮度進行調(diào)控,提高系統(tǒng)的補光精度,以選擇最適合植物生長的補光模式。實驗驗證表明,LED植物生長燈系統(tǒng)具有可行性與有效性。

1 設計原理

1.1 LED植物生長燈對光質的補充

研究表明,不同波長的光對植物的生長有不同的影響,復合光中植物生長最強的生理活動波段[10]主要有紅光和藍光,紅光可以促進植物莖的伸長,藍光促進植物葉子的生長,但較強的藍光會使得植物形態(tài)偏矮,較強的紅光會使得植物出現(xiàn)黃化現(xiàn)象[6]。因此,紅光與藍光的適當光通量之比是培植出品質形態(tài)良好植物的必備因素,R/B為4時水培生菜口感品質最好[1],R/B為5時黃瓜幼苗根冠比最大[4],R/B為9的光照條件最有利于油麥菜生長[9]……固能夠實現(xiàn)R/B動態(tài)可調(diào)就極其重要。

同時,遠紅光有利于增加植株高度,紫外光有利于植物的趨光性和殺滅病菌病毒,減少病害傳播[6]。紅光和遠紅光2者之間光通量之比即R/FR比對植株高度調(diào)節(jié)有著重要影響,其R/FR為4最有利于植物的生長[11]。因此,通過對光譜的合理搭配可以實現(xiàn)對作物生長的人工調(diào)控,有利于高產(chǎn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

1.2 LED植物生長燈優(yōu)化補光模式

對于植物來說,不同頻率的脈沖光比連續(xù)光的利用率更高,可以加快植物的生長,使植物硝酸鹽含量降低,實現(xiàn)碳水化合物的積累和提高植物無機成份含量[1],而且在相同的環(huán)境和補光時間下,頻閃的補光方式節(jié)能效率可以明顯提高[12]。因此LED植物生長燈采用頻閃補光取代連續(xù)補光具有很大的實用價值。

2 LED植物生長燈系統(tǒng)描述

LED植物生長燈系統(tǒng)采用模塊化設計,系統(tǒng)圖如圖1所示。利用光敏傳感器對大棚環(huán)境中紅、藍光的強度進行采樣處理,再將信號傳到單片機進行分析并輸出信號控制LED燈,以達到對植物智能化補光的目的。

設計中,電源模塊充當各模塊的電源提供12V、5V直流電,主要由AC-DC電源組成;交互模塊主要由LCD顯示屏和鍵盤組成,以實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的顯示,對系統(tǒng)進行參數(shù)的設置;報警模塊檢驗是否達到補光要求,以及判斷LED燈模塊是否正常工作。對于補光模式的設置編寫、數(shù)據(jù)閥值的判斷等相關計算都是通過軟件編寫實現(xiàn)的。

3 LED植物生長燈系統(tǒng)硬件設計

3.1 光強溫度檢測模塊

本設計中光強溫度檢測模塊利用光敏電阻傳感器以及溫度傳感器[10]進行實時檢測大棚內(nèi)紅、藍光的光照強度和LED燈基板溫度,并將采集的數(shù)據(jù)及時提供給單片機進行處理,本模塊原理圖如圖2所示。由于光敏電阻傳感器未能實現(xiàn)對單色光的檢測,故在其傳感器前加了相應波長范圍的帶通濾光片,來實現(xiàn)對大棚內(nèi)的紅、藍光的采集、放大、傳輸。

溫度檢測由NTC熱敏電阻傳感器及其放大電路組成。LED燈基板在工作一段時間后會積累大量的熱量,降低LED燈的性能,甚至會引起較大的LED燈光衰現(xiàn)象[14]。為保證LED燈工作在最佳狀態(tài),LED燈基板的溫度通過NTC熱敏電阻傳感器檢測,控制器根據(jù)LED基板所反饋的溫度值與預先設定值比較,當基板溫度超過設定值時啟動風扇來給基板降溫,使系統(tǒng)工作的溫度在安全范圍內(nèi)。LED燈基板降溫原理圖如圖3所示。

3.2 LED燈控制模塊

LED燈控制模塊設計選用STC89C52單片機作為主控制器,其控制電路如圖4所示。其中,P0口連接LCD液晶屏的EN、RS和RW;P1口用于將經(jīng)過A/D轉換后的采樣信號傳入單片機;P2口用于將數(shù)據(jù)傳入LCD液晶屏來顯示;P3口連接A/D轉換芯片ADC0809的ALE、EOC、OE和START。將光強溫度檢測模塊傳遞的信號輸入到單片機進行判斷處理,產(chǎn)生方波來控制LED燈驅動電路。

由于STC89C52單片機是實現(xiàn)對LED燈亮滅的調(diào)控,當光微弱變化時,LED燈的工作狀態(tài)不變,故未實現(xiàn)精確補光要求。本系統(tǒng)利用自帶PWM功能的STC12C5A60S2單片機輔助控制,提高補光精確度。由于STC89C52單片機是實現(xiàn)對LED燈亮滅的調(diào)控,當光微弱變化時,LED燈的工作狀態(tài)不變,故未實現(xiàn)精確補光要求。本系統(tǒng)利用自帶PWM功能的STC12C5A60S2單片機輔助控制,提高補光精確度的光照強度值調(diào)節(jié)LED驅動電路的PWM占空比,進而調(diào)節(jié)大棚內(nèi)光照強度使其近似等于設定值,最終達到光照強度調(diào)控[15]。當光照強度變化時先利用STC89C52單片機調(diào)整燈的亮滅,再利用STC12C5A60S2單片機調(diào)整PWM波占空比控制LED燈的亮度[16]。使環(huán)境中紅、藍光的光照強度等于設定值,并通過不斷檢測與自動調(diào)整,保持光照強度恒定。

3.3 驅動補光模塊

設計中,LED陣列采用了恒流驅動方式[12],LED燈可獲得穩(wěn)定的顏色輸出。驅動模塊[17]接收控制模塊輸出的信號,輸入驅動模塊中的單片機STC89C52中,由于單片機的驅動能力較弱,增加使用ULN2003即可使用小電流控制大電流的通斷,讓ULN2003來控制繼電器的通斷,進而控制補光模塊LED燈的亮滅。單片機輸出的兩路PWM信號分別與繼電器相連,控制繼電器導通時輸出電流的大小,進而控制補光模塊不同顏色LED燈的亮度,可實現(xiàn)R/B在4-10之間動態(tài)可調(diào),由此實現(xiàn)對不同植物的智能化補光。

補光板采用模塊化陣列式設計,選取4種單色LED,以行、列數(shù)各為5之方陣組成單元模塊,如圖5所示,再由若干個單元模塊組成LED陣列的平面光源,達到均勻照射、快速安裝、更換和拓展之目的。

4 LED植物生長燈系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)的軟件設計采用模塊化程序設計語言C編寫[18],程序流程圖如圖6。本系統(tǒng)設計實現(xiàn)各模塊的初始化,且對系統(tǒng)的參數(shù)進行設定,再將傳感器測量的值與設定值進行比較,利用補光決策模塊對LED燈和風扇進行控制,使光照強度和溫度達到預設值,以此達到對植物智能化補光的目的。

5 實驗結果與討論

針對本次設計的LED補光系統(tǒng),選用蒜苗進行測試實驗[19],采用水栽培模式,相同的條件種下發(fā)芽大約1cm的蒜瓣,將其分成2組,對其中甲組進行補光,將補光設備的LED燈放在距離蒜苗15~20cm的范圍內(nèi),與另外一組(乙組)自然生長的進行對照實驗[13],并分別記錄蒜苗的形態(tài)指標,數(shù)據(jù)記錄如表1。由實驗可知補光生長的蒜苗與自然生長的蒜苗相比生長速率明顯提高,有利于有機物的積累,作物產(chǎn)量可提高25%左右。

本文設計了一種LED植物生長燈系統(tǒng),以單片機STC89C52和STC12C5A60S2為控制器,根據(jù)光敏、溫度傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù),通過單片機來控制特定波長的紅、藍、遠紅、紫外4色的LED 燈模塊,實現(xiàn)了對不同植物的智能化補光,其發(fā)射光譜與作物的選擇性吸收光譜相匹配[6]。本系統(tǒng)試驗證明該系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性,既解決了傳統(tǒng)光源無法提供多光譜組合及光譜不可調(diào)控的問題,又降低了植物補光在生產(chǎn)中的能耗,可用于植物幼苗培育、溫室大棚植物種植等方面補光,針對性較強,光效較高,并具有顯著的節(jié)能效果,必將為使用者帶來經(jīng)濟效益[19]。

參考文獻

[1]劉文科,楊其長,魏靈玲.LED光源及其設施園藝應用[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學技術出版社,2012:11.

[2]魏靈玲,楊其長,劉水麗. LED在植物工廠中的研究現(xiàn)狀與應用前景[J]. 農(nóng)業(yè)工程科學,2007,23(11):408-411.

[3]曲溪,葉方銘,宋杰瓊,等.LED燈在植物補光領域的效用探究[J].燈與照明,2008,32(2):41-45.

[4]段奇珍,曲梅,高麗紅.不同LED光源對黃瓜幼苗質量的影響[J]. 北方園藝,2010(15):125-128.

[5]李彥榮,常瑛,魏玉杰,等.克服弱光寡照障礙的技術研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2010,38(2):687-690.

[6]周益民,周國泉,徐一清.基于單片機的溫室植物LED補光系統(tǒng)設計[J].激光生物學報,2013,22(3):214-219.

[7]張建飛,楊景發(fā),胡嵐嵐,等.基于單片機植物組培專用LED光源的設計[J].河北農(nóng)業(yè)大學學報,2012,35(5):99-104.

[8]聞婧,鮑順淑,楊其長,等. LED光源R/B對葉用萵苣生理性狀及品質的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)氣象,2009,30(3):413-416.

[9]唐永康,郭雙生,艾為黨,等.不同比例紅藍LED光照對油麥菜生長發(fā)育的影響[J]. 航天醫(yī)學與醫(yī)學工程,2010,23(3):206-212.

[10]鄒志榮,邵孝侯.設施農(nóng)業(yè)環(huán)境學[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2013.

[11]劉再亮,馬承偉,楊其長.設施環(huán)境中紅光與遠紅光比值調(diào)控的研究進展[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2004,20(1):270-273.

[12]孫安青.LED應用電路200例[M].北京:中國電力出版社,2013.2.

[13]王洪安. 北方溫室人工補光光源特性及優(yōu)化配置研究[J].吉林農(nóng)業(yè),2011,(1):33-34

[14]Ron Lenk,Carol Lenk. LED電源設計權威指南[M]. 王曉剛,劉華,王佳慶譯. 北京:人民郵電出版社,2012.8.

[15]張海輝,楊 青,胡 瑾,等.可控LED 亮度的植物自適應精準補光系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)工程報,2011,27(9):153-158.

[16]顧 梁,茅靖峰,程瑩,趙蘇華.分布式無線智能LED光照度調(diào)控系統(tǒng)[J].計算機測量與控制,2015,23 (3):115-117.

[17]馮軍,謝嘉奎. 電子線路[M].北京:高等教育出版社,2010.1.

[18]彭偉.單片機C語言程序設計實訓100例:基于8051+Proteus仿真[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.6.

第6篇:農(nóng)業(yè)工程發(fā)展前景范文

關鍵詞:農(nóng)村居民點;農(nóng)村居民點用地適應性評價;農(nóng)村居民點用地分區(qū)特征

中圖分類號:G812.42 文獻標識碼:A 文章編號:

農(nóng)村用地由于缺乏系統(tǒng)規(guī)劃和管理致使土地資源遭到浪費,而城鎮(zhèn)的快速發(fā)展使得城鎮(zhèn)建設面臨土地資源供給不足。為了加強農(nóng)村土地的集約利用,我國實施了建設新農(nóng)村、整理農(nóng)村居民點、規(guī)劃村鎮(zhèn)等活動。農(nóng)村居民點整治分區(qū)的基礎是村鎮(zhèn)農(nóng)村居民點用地適宜性的評價,通過對居民點用地的適應性評價和合理的整治分區(qū)規(guī)劃確保土地被節(jié)約集約性的使用。

一、村鎮(zhèn)農(nóng)村居民點的界定

村鎮(zhèn)農(nóng)村居民點是相對于城市居民點、城鎮(zhèn)居民點而言,是城鄉(xiāng)建設用地的重要組成部分。農(nóng)村居民點是農(nóng)村人口為了生活和生產(chǎn)而聚集的居住場所,是農(nóng)村人口的歸宿地。但是,由于農(nóng)村居民點用地缺乏整體系統(tǒng)的規(guī)劃致使大量土地資源遭到嚴重的浪費,如住宅基地閑置較多、宅地面低超標等現(xiàn)象。為了加快城鄉(xiāng)一體化進程,必須對農(nóng)村居民點進行整治,以便實現(xiàn)土地的集約性使用。農(nóng)村居民點用地有廣義和狹義之分。廣義的農(nóng)村居民點用地是農(nóng)村居民使用的所有土地,如宅基地、耕種地等;狹義的村鎮(zhèn)農(nóng)村居民點用地是農(nóng)村居民的宅基地,整治農(nóng)村居民點時要對農(nóng)村所有閑置地、低效率用地等進行盤點,挖掘出整理潛力,然后對農(nóng)村居民點用地進行適宜性評價與分區(qū),最后制定出合理、科學的整治模式。

農(nóng)村居民點用地適應性評價

由于農(nóng)村居民點用地缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和整治,致使許多土地被閑置、被浪費。完整的、合理的適宜性評價是農(nóng)村居民點整治的基礎。以下就適應性評價指標體系的構建和適宜性評價的方法就行論述:

適宜性評價指標體系的構建

農(nóng)村居民點整治是為了改善農(nóng)村居民的生活和生產(chǎn)方式而采取的一種社會經(jīng)濟行為,受自然、生態(tài)和社會經(jīng)濟等因素的影響,因此,在整治過程中要因地制宜采取整治模式,建立農(nóng)村居民點適宜性評價指標體系。

1.自然因素

自然因素包括地形、水源與土地的利用類型等。地形決定了農(nóng)村居民點的轉化方式和整治模式。有些地區(qū)是地質災害頻發(fā)區(qū),如坡度大或地形條件復雜的區(qū)域,這些地區(qū)是影響居民點用地的最大限制因素,因此必須優(yōu)先整治。新建的農(nóng)村居民點在選擇地區(qū)時應該選擇地勢平坦的地區(qū),以便農(nóng)村居民的生活。水源與農(nóng)村居民點在空間上形成關聯(lián),但是在生態(tài)上卻限制農(nóng)村居民點。靠近水源的居民交通、生活和生產(chǎn)便利;但是為了保護水源的生態(tài)功能,應該讓居民點與水源保持一定的距離。土地利用類型影響土地轉變?yōu)檗r(nóng)村居民點的改造成本和適宜性的大小。

2.生態(tài)因素

生態(tài)因素限制著農(nóng)村居民點的整治。生態(tài)因素主要有水資源保護區(qū)、自然和人文景觀保護區(qū)、農(nóng)田保護區(qū)等。在整治農(nóng)村居民點時不能以犧牲生態(tài)為代價。水資源保護區(qū)是生態(tài)功能的重要承載體,在整治過程中應重點保護。自然和人文景觀保護區(qū)最具有生態(tài)價值,根據(jù)當?shù)氐恼我?guī)劃合理地進行整治,確保生態(tài)平衡。農(nóng)田保護區(qū)是糧食生產(chǎn)的基地,在整治過程中要嚴格保護,確保糧食生產(chǎn)的安全性。

3.社會經(jīng)濟因素

社會經(jīng)濟因素主要包括交通、經(jīng)濟發(fā)展的前景及增長極核等方面,它制約著農(nóng)村居民點的布局。農(nóng)村居民點的交通的衡量是根據(jù)緩沖區(qū)的距離劃分的等級來評定交通是否便利,適宜程度的高低。經(jīng)濟發(fā)展前景是綜合考慮該區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展,并在區(qū)域內(nèi)形成內(nèi)部社會經(jīng)濟中心,以點帶面,促進全面發(fā)展。增長極核是以點帶面的發(fā)展,不同層次的經(jīng)濟發(fā)展區(qū)域在一定范圍內(nèi)會形成一個社會經(jīng)濟中心,圍繞這個中心再形成不同層級的中心。不同層次的中心在一定程度上對農(nóng)村居民點的布局有著不同程度的影響,從而確保農(nóng)村居民點向集約化布局發(fā)展。

(二)適宜性評價的方法

目前,適宜性評價在其他地方應用很少,而在農(nóng)用土地評價中的應用已經(jīng)趨于成熟。評價的方法有傳統(tǒng)的多指標綜合評價法和系統(tǒng)聚類分析法。在運用傳統(tǒng)的多指標綜合評價法中結合專家咨詢法和層次分析法計算權重,最后計算分值確定等級;運用系統(tǒng)聚類分析法來確定農(nóng)村居民點用地整理的適宜程度。

三、農(nóng)村居民點用地分區(qū)特征

農(nóng)村居民點用地分區(qū)可以規(guī)劃為限制擴建區(qū)、適度挖掘區(qū)、重點發(fā)展區(qū)、優(yōu)先整治區(qū)等四區(qū)。

限制擴建區(qū)

當農(nóng)村居民點用地處于地形復雜、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件差等低度適宜區(qū)時,應該歸為限制擴建區(qū)。因為這個地區(qū)交通不便,缺乏發(fā)展動力,而且往外遷移的人口會越來越多;同時,由于受地形條件的影響,該區(qū)人的思想閉塞,如果進行搬遷,他們將會有很大的抵觸情緒,村莊搬遷在短時間內(nèi)是很難實現(xiàn)的。面對這一情況,政府應該采取措施引導人們外遷,逐漸減少居民點的用地規(guī)模,讓該區(qū)自然衰落。

適度挖掘區(qū)

適度挖掘區(qū)一般處于中、高度適宜等級。該區(qū)農(nóng)用地質量較高、自然條件優(yōu)越、區(qū)位條件較好、適宜農(nóng)業(yè)集約化、規(guī)?;l(fā)展,并且有向外擴展的局勢。但是,該區(qū)域如果存在閑置用地較多、粗放式的利用土地等現(xiàn)象。對該區(qū)域應該挖掘現(xiàn)有的農(nóng)村居民點用地,鼓勵用戶對閑置地的利用,走滾動式農(nóng)村整治的道路。

重點發(fā)展區(qū)

該區(qū)域一般位于城鎮(zhèn)的邊緣,人口密集、交通非常便利,區(qū)位條件優(yōu)越,具有市場基礎,形成力以二、三產(chǎn)業(yè)為主導的產(chǎn)業(yè)結構,相對其他農(nóng)村來說經(jīng)濟發(fā)展水平較高,具備實現(xiàn)農(nóng)村城鎮(zhèn)化的條件。在整治過程中,應重點發(fā)展靠近城區(qū)和主鎮(zhèn)區(qū)的居民點,并將其納入城鎮(zhèn)管理體系。同時,對該區(qū)域內(nèi)具有發(fā)展?jié)撡|的居民點也應重點發(fā)展。借鑒城鎮(zhèn)建設中的經(jīng)驗,對村莊進行有序化管理,調(diào)整其內(nèi)部用地結構,保證農(nóng)村用地被集約利用。該區(qū)域屬于居民點用地高度適宜等級。

優(yōu)先整治區(qū)

這是針對交通不便、經(jīng)濟發(fā)展滯后、地質災害頻繁發(fā)生和生活環(huán)境差,但處于水源保護區(qū)的地區(qū)而言的整治方案。由于該區(qū)域受到自然地理條件的限制,該區(qū)域內(nèi)的居民點較為分散,致使整治該區(qū)時成本較大、難度較高、管理不便。對該區(qū)居民點應該采取分期搬遷或一次性搬遷策略,搬遷時選擇就近原則,遷至周邊村鎮(zhèn)。水源保護區(qū)的居民點應該適時搬遷或調(diào)整用地布局,以便恢復區(qū)域的生態(tài)功能。

結語:

農(nóng)村居民點用地適宜性評價是整治分區(qū)的基礎,它們在空間上存在著相關性。在對農(nóng)村居民點用地進行適宜性評價時,應該對自然、生態(tài)、社會經(jīng)濟等方面的因素全方位地進行考慮。因地制宜的整治工作能夠確保土地資源不被浪費,同時使農(nóng)村土地得到合理化的使用。目前,在對農(nóng)村居民點用地的整治過程中,我國已經(jīng)形成一定的整治模式,但是對農(nóng)村居民點整治分區(qū)體系的完善仍需要繼續(xù)深化研究。

參考文獻:

[1] 孔雪松,劉耀林,鄧宣凱,羅媞.村鎮(zhèn)農(nóng)村居民點用地適宜性評價與整治分區(qū)規(guī)劃[J].農(nóng)業(yè)工程學院,2012(18).

[2] 郭斌.農(nóng)村居民點用地整理的適宜性評價初探[J].規(guī)劃50年——2006中國城市規(guī)劃年會論文集(中冊),2006(9).

第7篇:農(nóng)業(yè)工程發(fā)展前景范文

關鍵詞 無線傳感器網(wǎng)絡;精量灌溉;作物水分狀況;路由協(xié)議;傳感器節(jié)點

中圖分類號 S275.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2012)24-0216-02

水是人類及一切生物賴以生存、必不可少的重要物質,是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境改善不可替代的極為寶貴的自然資源。雖然我國水資源總量很大,但由于人口眾多,每年的用水量也非常多,目前我國人均水資源占有量約為世界人均占有量的1/4,排名百位之后,被列為世界人均水資源貧乏的國家之一。另外,我國南北自然環(huán)境差異大,北方的幾個省區(qū)更屬少水地區(qū)。近年來,城市人口劇增,生態(tài)環(huán)境惡化,工農(nóng)業(yè)用水技術落后,浪費嚴重,水源污染,使原本貧乏的水資源更加緊缺,缺水已成為制約我國農(nóng)業(yè)發(fā)展最主要的因素。因此,在農(nóng)作物、果樹等的生產(chǎn)和種植中,實施節(jié)水灌溉勢在必行,而推行精量灌溉又是重中之重。

隨著水資源的日益緊缺,世界各國水資源供求矛盾越來越突出。解決這個矛盾的根本出路是大力發(fā)展和推廣精量灌溉,根據(jù)作物需水信息適時、適量地進行科學灌溉,達到節(jié)水增產(chǎn)的目的[1]。農(nóng)業(yè)作為我國的經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè),其對用水量的需求不言而喻,長期以來限于思想觀念、資金支持、技術設備等方面的原因,對作物的灌溉一直沿用傳統(tǒng)落后的大水漫灌。隨著水資源日益短缺與農(nóng)業(yè)需水量逐年增加兩者之間矛盾的不斷加劇,精量灌溉這種現(xiàn)代節(jié)水灌溉模式正逐漸取代傳統(tǒng)的大水漫灌模式。

1 無線傳感器網(wǎng)絡在精量灌溉中的應用

1.1 精量灌溉的意義

農(nóng)業(yè)節(jié)水是以高效用水為核心,其中對作物實施精量灌溉一直是節(jié)水灌溉的研究重點,即解決何時灌和灌多少的問題[2]。精量灌溉指通過微噴、滴灌等方式,根據(jù)農(nóng)作物水分生理特性和需水規(guī)律,以及作物生長與土壤水分、土壤養(yǎng)分、空氣濕度、大氣溫度等環(huán)境因素的關系,把握合適的時機,掌控適當?shù)乃俣?,實施精準的水量控制,從而擺脫土壤、氣候、水源和灌溉設施等條件的約束,使農(nóng)田水勢保持在適宜作物生長的最佳狀態(tài),并實現(xiàn)節(jié)水灌溉的目的。

精量灌溉技術,不僅可以最大程度地利用有限的水資源緩解淡水短缺、地下水開采過度的嚴峻局面,同時能夠通過與精確施肥的有效結合,改善農(nóng)作物、果樹等的土壤環(huán)境和生長條件,從而提高作物、果實的產(chǎn)量和品質,帶來很好的經(jīng)濟效益和社會效益。精量灌溉不僅是保證作物生育需水、獲得優(yōu)質高產(chǎn)的重要手段,也是提高肥效和藥效、減少環(huán)境污染的重要措施[3]。精量灌溉能夠極大限度地提高水資源的利用率,減少肥料的浪費,避免雜草滋生,改善土壤條件,降低對水資源需求的壓力,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活真正做到低投入、高收益。精量灌溉以科學配水、科學用水、科學節(jié)水為核心,可以大大提高水的利用率,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收,是解決我國農(nóng)業(yè)用水緊張的有效途徑。

1.2 無線傳感器網(wǎng)絡簡介

無線傳感器網(wǎng)絡(wireless sensor network,WSN),是由監(jiān)測區(qū)域內(nèi)隨機分布的大量種類繁多的微型傳感器組成,它們通過無線通信方式迅速自行組網(wǎng),對網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中被感知對象的動態(tài)信息進行采集、計算和處理。無線傳感器網(wǎng)絡已經(jīng)被視為繼互聯(lián)網(wǎng)之后的第二大廣泛存在的網(wǎng)絡,其作為信息獲取的重要和常用的新技術之一,發(fā)展迅速,逐漸深入到人們的生產(chǎn)、生活的各個領域,包括農(nóng)業(yè)中的精量灌溉領域。

1.3 無線傳感器網(wǎng)絡應用于精量灌溉的優(yōu)勢

無線傳感器網(wǎng)絡已經(jīng)被廣泛地應用于各個領域,其在農(nóng)業(yè)領域,特別是農(nóng)業(yè)精量灌溉領域的應用前景十分廣闊。實現(xiàn)精量灌溉需準確獲取作物需水信息,并根據(jù)需水信息制訂灌溉控制方案[4]。無線傳感器網(wǎng)絡具有網(wǎng)絡結構靈活、覆蓋面積大、數(shù)據(jù)傳輸距離遠、兼容性好、感知精度高、應用成本低的特點,非常適合于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng)的實現(xiàn)。將無線傳感器網(wǎng)絡技術應用于農(nóng)業(yè)精量灌溉,符合農(nóng)作物生長和果樹種植的特點和發(fā)展方向,同時能夠緩解我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用水緊缺的問題,有效解決了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水資源消耗和浪費的問題。隨著無線傳感器網(wǎng)絡的持續(xù)深入研究,利用無線傳感器網(wǎng)絡,實施農(nóng)業(yè)精量灌溉呈現(xiàn)出越來越廣闊的發(fā)展前景。

在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中,人們需要消耗大量的人力物力,來獲取大田中農(nóng)作物的信息,這種方式既耗費時間精力,獲取的信息又很有限。無線傳感器網(wǎng)絡可以針對大田灌溉中數(shù)據(jù)采集量大的特點,比較方便地實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的遠距離傳輸。實施精量灌溉必須具備3個條件:一是掌握詳細的作物需水資料;二是運用先進的信息化技術;三是提供兩者相銜接的大量技術指標,并將這些指標轉化為遙感標識和模型。可見,作物水分狀況監(jiān)測是精量灌溉的基礎與保障[5]。通過無線傳感器網(wǎng)絡,可以實時監(jiān)測農(nóng)田中的土壤和作物水分狀況,確定缺少水分的區(qū)域,從而實現(xiàn)精量灌溉。近年來,國內(nèi)外許多學者對作物水分狀況實時監(jiān)測與診斷技術進行了大量研究,取得了一些成果,其中比較典型的成果有:利用土壤水分診斷作物水分狀況、基于冠層溫度信息診斷作物水分狀況、利用莖直徑變差診斷作物水分狀況、利用植株蒸騰速率診斷作物水分狀況、利用聲發(fā)射信號診斷作物水分狀況等[6]。無線傳感器網(wǎng)絡可用來采集和監(jiān)測土壤水分、冠層溫度信息、莖直徑變差、植株蒸騰速率、聲發(fā)射信號等,這些都為更好地診斷作物水分狀況,同時結合農(nóng)業(yè)灌溉設備和技術定時、定量地進行精量灌溉提供了必要條件。

無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)不但可以實現(xiàn)實時監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡分布區(qū)域內(nèi)監(jiān)測對象信息,并對這些信息進行處理,而且可實時將信息通過無線的方式發(fā)送給用戶。將其應用于精確農(nóng)業(yè)可有效解決農(nóng)田信息的獲取問題[7]。在實際的農(nóng)田灌溉過程中,可比較容易地采集土壤濕度等信息,再對農(nóng)田作物缺水環(huán)境進行診斷,并將結果和解決方案反饋給農(nóng)民。

2 基于無線傳感器網(wǎng)絡的精量灌溉系統(tǒng)設計

由于可以對特定的區(qū)域進行大面積監(jiān)控,單個節(jié)點成本低,使得傳感器網(wǎng)絡非常適合于農(nóng)業(yè)領域的信息采集工作[8]。利用無線傳感網(wǎng)絡實施農(nóng)業(yè)精量灌溉,要求控制精度和智能化程度高,可靠性好。灌溉過程應采取自動控制模式,這樣可基本消除在灌溉過程中人為因素造成的不利影響,提高灌溉的準確性。

2.1 系統(tǒng)結構

為了將農(nóng)田土壤和作物水分數(shù)據(jù)實時、準確、穩(wěn)定的傳輸,無線傳感器網(wǎng)絡必須建立一個穩(wěn)定、合理的體系結構,保證數(shù)據(jù)準確傳輸。一個完整的基于無線傳感器網(wǎng)絡的精量灌溉系統(tǒng)的基本結構如圖1所示。在這套結構中,利用無線傳感器節(jié)點網(wǎng)絡的各種傳感器實時監(jiān)測農(nóng)作物生長的土壤墑情和外部環(huán)境,傳感器負責采集田間土壤墑情信息,作物生長的環(huán)境參數(shù)(土壤水分、空氣濕度和溫度)通過傳感器采得信號,經(jīng)處理后通過無線傳感器網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸給基站,基站負責將采集的數(shù)據(jù)收集和匯總起來,再發(fā)送給灌溉專家系統(tǒng),灌溉專家系統(tǒng)的中央處理服務器根據(jù)接收到的土壤墑情信息數(shù)據(jù),結合當時的天氣情況和后臺灌溉知識庫,決定相應的灌溉措施和灌溉決策,并形成灌溉控制指令,再通過基站發(fā)送給灌溉控制執(zhí)行機構,從而實現(xiàn)大面積、農(nóng)業(yè)信息采集自動化、灌溉精準化的精量灌溉。無線傳感器網(wǎng)絡在其中實現(xiàn)了土壤墑情的采集和傳輸,以及灌溉控制指令的傳輸。

2.2 路由協(xié)議

隨著國內(nèi)外WSN的研究發(fā)展,許多路由協(xié)議被提了出來,從網(wǎng)絡拓撲結構的角度可以大體把它們分為2類:平面路由協(xié)議和分簇路由協(xié)議[9]。比較具有代表性的有泛洪協(xié)議(FLOODING)、定向擴散協(xié)議(DD)、低能量自適應聚簇分層協(xié)議(LEACH)。

2.2.1 FLOODING協(xié)議。泛洪協(xié)議是最早也是最經(jīng)典的以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡路由協(xié)議。該協(xié)議具有嚴重缺陷:內(nèi)爆(節(jié)點幾乎同時從鄰節(jié)點收到多份相同數(shù)據(jù))、交疊(節(jié)點先后收到監(jiān)控同一區(qū)域的多個節(jié)點發(fā)送的幾乎相同的數(shù)據(jù))、資源利用盲目(節(jié)點不考慮自身資源限制,在任何情況下都轉發(fā)數(shù)據(jù))[10]。因此,泛洪協(xié)議不適合應用于無線傳感器網(wǎng)絡。

2.2.2 DD協(xié)議。定向擴散(directed diffusion)是一種基于查詢的路由協(xié)議。定向擴散路由協(xié)議只適合用于少量節(jié)點,否則延時會很大。

2.2.3 LEACH協(xié)議。低能量自適應聚簇分層LEACH協(xié)議的實現(xiàn)具體分2個過程,即網(wǎng)絡分群階段和數(shù)據(jù)傳輸階段。LEACH協(xié)議具有放置方式敏感、低擴展性的應用特點。

2.2.4 協(xié)議的選擇。為了滿足精量灌溉的需求,在選擇無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議時,應綜合考慮網(wǎng)絡結構、傳感器節(jié)點部署、數(shù)據(jù)可靠傳輸、復雜度及低功耗等各種因素。由于無線傳感器網(wǎng)絡具有與應用高度相關的特點,因而其路由協(xié)議同樣具有多樣性的特點,很難說哪個協(xié)議更為優(yōu)越。由于傳感器網(wǎng)絡中路由協(xié)議具有應用相關性,所以還沒有出現(xiàn)一個普遍適用的無線傳感網(wǎng)絡路由協(xié)議[11]。需要在農(nóng)作物實際生產(chǎn)或種植過程中,根據(jù)地形地貌和作物面積、位置分布來進行合理選擇和優(yōu)化。

2.3 成本控制

將無線傳感器網(wǎng)絡大規(guī)模應用于農(nóng)業(yè)精量灌溉領域,由于在大面積的灌溉區(qū)域下,有大量的土壤墑情和農(nóng)作物水分信息需要采集,所以相應的需要大量的傳感器節(jié)點。傳感器節(jié)點是無線傳感器網(wǎng)絡的基本功能單元,應具備低功耗、低成本、無線組網(wǎng)等基本屬性[12]。目前,很多技術先進的傳感器如土壤溫濕度傳感器、空氣溫濕度傳感器等還主要依賴于進口,其價格并不低廉。因此,傳感器網(wǎng)絡的傳感器節(jié)點要根據(jù)實際情況和要達到的實際目標進行布置,適量地控制傳感器的數(shù)目,充分利用無線傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)設計靈活的特點,控制成本。成本的高低是衡量無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點能否在農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中成功實施的重要指標,只有成本低才能大量部署在大面積的灌溉區(qū)域中,體現(xiàn)出無線傳感器網(wǎng)絡在農(nóng)業(yè)精量灌溉中的各種優(yōu)點。

3 結語

現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)需要高效、精確的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng),而將無線傳感器網(wǎng)絡技術運用到農(nóng)業(yè)精量灌溉中,能提供可靠的土壤濕度和作物水分狀況依據(jù),從而降低灌溉成本,提高水資源利用率,促進農(nóng)業(yè)灌溉向精量灌溉方向發(fā)展,大大提高了農(nóng)業(yè)灌溉領域的網(wǎng)絡化、數(shù)字化和智能化水平。

4 參考文獻

[1] 高峰,俞立,張文安,等.基于作物水分脅迫聲發(fā)射技術的無線傳感器網(wǎng)絡精量灌溉系統(tǒng)的初步研究[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2008,24(1):60-63.

[2] 張兵,張建生,黃文生,等.基于作物生理電特性和土壤濕度的灌溉模糊決策系統(tǒng)研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2009(6):440-441.

[3] 蔡甲冰,劉鈺,雷廷武,等.精量灌溉決策定量指標研究現(xiàn)狀與進展[J].水科學進展,2004,15(4):531-537.

[4] 韓安太,何勇,陳志強,等.基于無線傳感器網(wǎng)絡的茶園分布式灌溉控制系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)機械學報,2011,42(9):173-180.

[5] 高峰,俞立,張文安,等.基于莖直徑變化的無線傳感器網(wǎng)絡作物精量灌溉系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2008,24(11):7-12.

[6] 高峰,俞立,張文安,等.基于無線傳感器網(wǎng)絡的作物水分狀況監(jiān)測系統(tǒng)研究與設計[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2009,25(2):107-112.

[7] 馮友兵,張榮標,沈敏.面向精確灌溉的無線傳感器網(wǎng)絡構建[J].農(nóng)業(yè)機械學報,2009,40(1):56-59.

[8] 徐剛,陳立平,張瑞瑞.精準灌溉系統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡休眠技術研究[J].農(nóng)業(yè)機械學報,2009,40(z1):232-236.

[9] 沈波,張世永,鐘亦平.無線傳感器網(wǎng)絡分簇路由協(xié)議[J].軟件學報,2006,17(7):1588-1600.

[10] 唐勇,周明天,張欣.無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議研究進展[J].軟件學報,2006,17(3):410-421.

第8篇:農(nóng)業(yè)工程發(fā)展前景范文

就業(yè)競爭壓力不斷加劇

“學以致用”是每個畢業(yè)生的愿望。然而想找一份專業(yè)對口、滿意度高的工作并不容易。2013屆高校畢業(yè)生總體簽約進程與上屆相比明顯下滑,在2013年6月的《2013年中國大學生就業(yè)報告》中,本科畢業(yè)生簽約率僅為35%,比去年同期低了12個百分點。

2013年2月對近500用人單位的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,招聘崗位數(shù)同比平均降幅約為15%。經(jīng)濟低于預期增長遇上畢業(yè)人數(shù)的高峰,這就加劇了就業(yè)競爭。

中國人民大學中國就業(yè)研究所研究員丁大建表示,自1999年超常規(guī)的高校擴招以來,大學生就業(yè)難問題已經(jīng)持續(xù)十年之久,在若干年內(nèi)也將是常態(tài)??梢哉f,每年的畢業(yè)季,都會有部分畢業(yè)生沒有找到工作。

而在該報告中關于“專業(yè)相關度”的數(shù)據(jù)卻有所上升,本科和專科的專業(yè)相關度都比上一年度上升了2個百分點。這說明越來越多的人不再滿足于只是找到工作,而是選擇了從事專業(yè)對口的工作。

專業(yè)競爭報考時就已經(jīng)開始

雖然就業(yè)形勢嚴峻是事實,但從《2013年中國大學生就業(yè)報告》不難看出,還是有很多專業(yè)殺出了就業(yè)“圍城”。如建筑學、城市規(guī)劃、車輛工程、金融學、地質、船舶與海洋、石油、采礦等專業(yè)就業(yè)率和薪資走高趨勢明顯,連續(xù)幾年基本都是就業(yè)率和就業(yè)滿意度高的專業(yè)。

市場導向經(jīng)常會影響考生對專業(yè)的選擇。專業(yè)對口,進入對口行業(yè)的幾率要大一些。所以,那些“高就業(yè)率”的專業(yè)就成為考生和家長的首選。當然,除了上述專業(yè)外,還有很多高校的優(yōu)勢專業(yè)、重點學科、實驗班等專業(yè),在報考時競爭往往也是最激烈的。

高老師博客統(tǒng)計了2012年北京科技大學、北京交通大學、北京航空航天大學、北京理工大學、中國農(nóng)業(yè)大學等5所重點大學一批理科試驗班的競爭率,最低的也是達到了7:1。農(nóng)大的生命科學理科實驗班達到了16.5:1,而北京航空航天大學的高等工程學院的理科實驗班,競爭度高居榜首,出現(xiàn)了21個人同時在第一志愿第一專業(yè)中競爭1個名額的局面。

未來競爭符合長遠發(fā)展利益

由此證明,高考填報志愿中選擇專業(yè)是至關重要的環(huán)節(jié)。那么,考生家長在填報志愿選擇專業(yè)時要遵循怎樣的原則呢?

北京教育考試院副院長臧鐵軍曾經(jīng)說過一段意味深長的話。他說:“填報志愿是個人的事,但是,對每一個有志向、有追求的青年來說,國家的利益更重要,更崇高。從根本上看,國家利益與個人利益,長遠利益與眼前利益是一致的。個人理想只有和國家需要相一致的時候才是最美好、最有詩意。高等學校的培養(yǎng)目標最終是為祖國建設輸送各類人才,這一目標應該是青年學生的成長目標。很顯然,國家最需要人才的領域,一定是國家需要優(yōu)先發(fā)展,在財力、物力上優(yōu)先支持的領域,也一定是年輕人可以大展宏圖的地方?!?/p>

這段話告訴我們,選擇專業(yè)一定要放眼未來和國家的發(fā)展。無論是從就業(yè)率、學科特長還是興趣愛好的角度來考慮專業(yè),考生和家長都要最大限度地去了解該專業(yè)未來的市場需求、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國家對人才的需求等宏觀趨勢,綜合考慮、理性選擇。

哪些專業(yè)是值得考慮的“熱門”

上面說到,國家最需要人才的領域,一定是國家需要優(yōu)先發(fā)展的領域。多年來,國家通過建設重點學科、建立基礎學科基地、設立特色專業(yè)建設點和拔尖創(chuàng)新人才、卓越工程師教育培養(yǎng)計劃等措施,為青年學子成才提供了豐厚的土壤,同樣的,這也為廣大考生選擇專業(yè)提供了重要參照和指南。

除開名校的國家重點學科,高校特色專業(yè)同樣是大家值得考慮的一個方向。特色專業(yè)是指充分體現(xiàn)學校辦學定位,在教育目標、師資隊伍、課程體系、教學條件和培養(yǎng)質量等方面具有較高的辦學水平和鮮明的辦學特色,獲得社會認同并有較高社會聲譽的專業(yè)。特色專業(yè)以強化優(yōu)勢為根本,以突出特色為核心,充分體現(xiàn)學校辦學特色和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展特色。

在高校特色專業(yè)里,有的是在國內(nèi)相關領域優(yōu)勢明顯,具有較高的教學水平和社會聲譽,比如名校的特色專業(yè)。有的是緊密結合國家和地方產(chǎn)業(yè)布局與結構調(diào)整需求,關照緊缺專門人才和優(yōu)先發(fā)展行業(yè),如中國農(nóng)業(yè)大學的農(nóng)業(yè)機械化及其自動化(農(nóng)業(yè)工程類、林業(yè)工程類)、天津農(nóng)學院的農(nóng)學(植物生產(chǎn)類)、南京中醫(yī)藥大學的中醫(yī)學、浙江大學的數(shù)字媒體技術(動漫)等?;蛘邔儆趹?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領域,如“新能源”領域的東北大學的熱能與動力工程、“新材料”領域的東華大學的功能材料、“新一代信息技術”領域的電子科技大學的傳感網(wǎng)技術等。

卓越工程師計劃

從2010年開始實施,截至目前,教育部已批準194所高校的824個本科專業(yè)或專業(yè)類、試點班加入卓越計劃。旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務。

已經(jīng)啟動或將要啟動的還有“卓越醫(yī)師”“卓越法律人才”“卓越農(nóng)林人才”等教育培養(yǎng)計劃。同時“卓越新聞傳播人才”“卓越非通用語種人才”“卓越會計人才”等教育培養(yǎng)計劃的實施方案也在研究制訂中。參與卓越計劃的學生,可從校內(nèi)各專業(yè)、各年級中遴選。已經(jīng)實施“卓越計劃”的高校主要采取通過保送生、自主選拔錄取、在校生自薦、專家推薦等多種形式選拔學生。

第9篇:農(nóng)業(yè)工程發(fā)展前景范文

關鍵詞:設施農(nóng)業(yè);實踐教學;體系構建

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)19-0201-03

設施農(nóng)業(yè)科學與工程專業(yè)是一個工科與農(nóng)科交叉融合的復合型專業(yè)。所謂“復合型”是指在農(nóng)業(yè)工程、環(huán)境工程和生物技術三方面復合的知識結構平臺上各種能力或潛能的相互交叉、滲透融合。該專業(yè)具有實踐性、應用性、產(chǎn)業(yè)性極強的特點。但是在全國本專業(yè)教學過程中,沒有形成完善的實踐教學體系,這與社會對該專業(yè)復合型人才的需求不相適應。因此,構建我國設施農(nóng)業(yè)科學與工程專業(yè)實踐教學新體系十分必要。

一、設施農(nóng)業(yè)科學與工程專業(yè)本科“1423”型實踐教學新體系的構建

1.“1”個新型實踐教學方案的修訂與完善。新方案壓縮單項實習內(nèi)容和時間,由原培養(yǎng)方案的9周減少到4.5周,增加了專業(yè)綜合實習內(nèi)容和時間,由原培養(yǎng)方案的5周增加到8周,達到提高學生的復合型能力,實現(xiàn)工農(nóng)知識融合掌握,提高學生解決生產(chǎn)實踐的問題。

原實踐教學方案中專業(yè)實踐教學包括設施操作技能訓練、設施環(huán)境工程學實習、綜合教學實習、生產(chǎn)實習等17個實踐教學環(huán)節(jié),這些實踐教學環(huán)節(jié)與理論教學緊密聯(lián)系,完全伴隨課程性質進展進行,對單獨課程教學效果良好,但實習內(nèi)容重復現(xiàn)象嚴重,不利于學生綜合能力提高,合理化安排實踐教學具有較大的改進的空間。修訂后實踐培養(yǎng)方案主要包括認知實習、專項實習、課程設計、綜合實習、畢業(yè)論文(設計)、科研創(chuàng)新實踐6個方面。這六個方面理清了實踐教學層次,增加了總體實踐教學的時間,調(diào)整了課程實踐和綜合實踐的比例,提高了綜合實踐環(huán)節(jié)的比例。形成了比較清晰的循序漸進的層次和順序,強化了實踐教學,突出了實踐教學在整個教學中的重要性。

2.“4”個環(huán)節(jié)的全程實踐教學的構建。“4”個環(huán)節(jié)的全程實踐教學是指“認知―專項―綜合―科創(chuàng)活動”環(huán)節(jié)。(1)增加認知實習,強化學生對復合型能力的認知。認知實習包括工程訓練、設施技能操作訓練和綜合認知實習。雖然是認知實習,但其實踐的內(nèi)容是綜合性的,其實踐時間打破常規(guī),安排在一、二年級,通過認知實習使學生對專業(yè)能力的復合型要求有一定的認知,啟發(fā)學生的專業(yè)思維,培養(yǎng)學生的專業(yè)興趣,為以后有目的性的專業(yè)學習奠定基礎。(2)縮短專項實習和課程設計時間。專項實習包括植物保護實習、生物學實習、測量實習、設施環(huán)境工程實習、設施栽培實習、溫室綜合管理實習等;課程設計包括溫室結構與構造課程設計、園區(qū)規(guī)劃與管理課程設計、建筑電氣課程設計、工程概預算課程設計、休閑農(nóng)業(yè)建筑課程設計、休閑農(nóng)業(yè)藝術與設計課程設計以及溫室智能化管理頂崗實習等。專項實習和課程設計直接針對核心內(nèi)容進行,安排在大一到大三期間,時間控制在0.5~1周,強化和深化學生的專項知識和技能,為以后的綜合實習、畢業(yè)論文(設計)奠定基礎。(3)強化綜合實習和畢業(yè)論文(設計),全面提高學生的綜合能力。綜合實習是學生將工農(nóng)兩方面知識有機結合的一次演練。我們與溫室企業(yè)、設計公司、農(nóng)業(yè)園區(qū)等20家企業(yè)、公司建立了長期合作關系,學生進行4~5周的頂崗綜合實習,參與一線的管理、生產(chǎn)和設計等任務,以保證學生實踐能力的提高。在畢業(yè)論文(設計)設計實施過程中,學生參與實習單位或導師的科研工作、生產(chǎn)管理或規(guī)劃設計工作,從實踐中選題,畢業(yè)論文(設計)具有科研創(chuàng)新或實際應用價值,培養(yǎng)學生運用本學科的基本理論、專業(yè)知識和技能,提高分析和解決實際問題能力,從而為學生今后走向工作崗位奠定堅實的基礎。(4)補充科研創(chuàng)新實踐,培養(yǎng)復合能力。創(chuàng)新與科研技能實踐,不占用實踐教學的計劃時間,是提高學生綜合能力最有力的補充。創(chuàng)新與科研技能實踐的基本支撐:一是國家、學校的科創(chuàng)項目;二是老師的科研、實踐項目;三是校外實踐基地。學生可充分利用大一到大四的課余、節(jié)假日時間進行。創(chuàng)新與科研技能實踐時間安排更為靈活、內(nèi)容更綜合,是我們多年來大力發(fā)展和支持的實踐內(nèi)容?,F(xiàn)已建立和完善學生科研創(chuàng)新的長效機制,加強資金和研究平臺保障,培養(yǎng)學生自己的科研動手能力、實際操作能力和創(chuàng)新精神。新的實踐教學體系充分利用了大學4年的計劃教訓時間和節(jié)假日,綜合性實踐教學的時間得到保障,為有效地提高學生的復合能力奠定了基礎,提高了教學質量。

3.“2”是指“點”與“面”相結合的實現(xiàn)模式?!包c”上實習主要包括工程訓練、設施技能操作訓練Ⅰ、設施操作技能訓練Ⅱ、生物學實習、植物保護實習、測量實習、設施環(huán)境工程實習、設施栽培實習、溫室綜合管理實習、溫室結構與構造課程設計、園區(qū)規(guī)劃與管理課程設計、建筑電氣課程設計、工程概預算課程設計、休閑農(nóng)業(yè)建筑課程設計、休閑農(nóng)業(yè)藝術與設計課程設計等15項內(nèi)容,重點提高學生的單項技能?!懊妗鄙蠈嵙暟ㄉ鐣嵺`、暑期綜合教學實習Ⅰ、暑期綜合教學實習Ⅱ、畢業(yè)論文(設計)、科研創(chuàng)新項目等內(nèi)容,是課程實踐的深化和強化的綜合性訓練,旨在提高學生的綜合能力。例如:在設計溫室時,學生不僅簡單地從溫室工程建造角度設計,而且從植物需要、環(huán)境特點等多方面綜合考慮設計,從而實現(xiàn)了工程和農(nóng)科有機結合,優(yōu)化了溫室結構。另外,在設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中,不僅考慮種植植物種類、栽培管理技術要求,而且考慮產(chǎn)品市場銷售。在實習安排中,我們重點加強面上的實習,保障其時間和實習效果,實習貫穿大學四年,計劃內(nèi)綜合實習時間達21周,實習內(nèi)容緊密結合校內(nèi)(外)實習基地的一線科研、生產(chǎn)和管理等,并在學校導師和基地導師共同指導下進行。對單項點的實習則針對性強,要求精益求精,短時間內(nèi)突破單項技能的瓶頸,為綜合性實習奠定基礎。“點”與“面”的合理安排和組合,以理論教學為線,融會貫通,有效提高了學生的復合能力。

4.“3”是指與校企、校研、校社三聯(lián)合的實訓基地。近年來,我國設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速、遍及全國,涌現(xiàn)出大批設施農(nóng)業(yè)企業(yè)、科研單位和農(nóng)村合作社,建立了大量的設施農(nóng)業(yè)基地,為實踐教學拓展空間創(chuàng)造了有利的條件,有利于我們整合校內(nèi)外資源,為學生創(chuàng)造更為廣闊的實踐空間。校內(nèi)建立了設施農(nóng)業(yè)環(huán)境與生物技術實驗室、園藝植物與設施生理生態(tài)實驗室、溫室工程實驗室、陜西省設施農(nóng)業(yè)工程技術研究中心、實踐教學基地。校外與20家著名的溫室公司、景觀規(guī)劃設計公司和設施農(nóng)業(yè)園區(qū)建立了長期穩(wěn)固的合作關系,建立了長期合作的實踐教學基地。這些基地的建立實現(xiàn)了校企、校研、校社聯(lián)合培養(yǎng)模式。學校、企業(yè)、研究所和農(nóng)村合作社可為學生提供不同層面、不同需求的實踐平臺,既滿足了學生的實踐實習場地需求,為復合型人才的培養(yǎng)提供了條件,也為企業(yè)等用人單位提供了技術支撐與發(fā)展活力。擴大空間,匯聚研企社資源,建立多層面實踐教學基地。2008―2011年連續(xù)3年,先后選派了346名設施專業(yè)本科生分別到農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設計研究院、上海都市溫室有限公司、北京京鵬溫室有限公司、北京中環(huán)易達設施園藝科技有限公司、北京華榕綠寶石園林綠化工程有限公司、深圳華大基因、寧夏中衛(wèi)市新陽光科技有限責任公司、寧夏豐甜科技農(nóng)業(yè)有限公司、陜北安塞生態(tài)示范園區(qū)、榆林市農(nóng)業(yè)科技示范中心、閻良天成園、西安尊地景觀設計有限公司、楊凌新天地示范園區(qū)、楊凌現(xiàn)代化創(chuàng)新園等公司進行綜合實踐。校企、校研、校社聯(lián)合的方式,既為學生實習增加了實踐基地,又讓企業(yè)、科研單位和合作社與學校合作,促進了他們的發(fā)展。我校與寧夏豐甜科技農(nóng)業(yè)有限公司簽訂了寧陜科技合作項目協(xié)議書,與寧夏中衛(wèi)市新陽光科技有限責任公司聯(lián)合承擔了國家支撐項目。

二、實踐效果分析

1.實踐教學體系得以完善,學生綜合素質得到提高。通過改革,提高了教師和學生對實踐教學重要性的認識,改革了陳舊的實踐教學內(nèi)容、方法和手段,提升了實踐教學隊伍素質,完善了實踐教學制度;加強了學生動手能力,提高了學習主動性、分析問題和解決問題的能力及綜合素質。對在生產(chǎn)實習中出現(xiàn)的具體問題,學生通過分析問題、查找資料、設計方案、動手實施等一系列基本技能的培養(yǎng)訓練,通過這種訓練使學生真正做到理論聯(lián)系實際,加深學生對理論知識的理解,實現(xiàn)對理論知識的再認識,使學生全面系統(tǒng)地掌握設施科學領域新技術、新方法和新思維,深刻認識學科在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和社會經(jīng)濟中的重要作用及發(fā)展前景,提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學生積極向上的心理素質和艱苦奮斗的創(chuàng)業(yè)精神,培養(yǎng)實事求是的工作態(tài)度,養(yǎng)成勤于學習、勇于實踐的良好個性品質。同時,也是對學生進入社會前的一次心理調(diào)整。如通過“專業(yè)勞動課”教學實踐,學生自主選擇實踐對象和實習實踐環(huán)節(jié),自由安排實踐時間,極大地調(diào)動了學生學習的積極性、主動性,培養(yǎng)了學生吃苦耐勞精神和團隊精神。在新的課程論文、畢業(yè)論文指導模式下,從一開始就高起點、高標準、嚴要求,極大地加強了學生科技創(chuàng)新素質。自2008―2010年本科生公開達24人次。應屆畢業(yè)生考取研究生的比例達25.88%以上。

2.培養(yǎng)了學生的綜合運用知識的能力,提高了學生的創(chuàng)新能力。通過一系列實踐教學和科研活動,教會學生探求知識的方法,使學生的創(chuàng)新意識逐步增強,創(chuàng)造能力不斷提高。2007年,申請大學生創(chuàng)新性實驗項目的學生占總人數(shù)的2.92%,2008年增加到了20.37%,參與學生的人數(shù)比例增加。每屆畢業(yè)生中有20%的學生參與教師的科研課題。通過實踐教學,增強了學生的適應社會的能力,提高了專業(yè)學生的質量,學生對口就業(yè)比例提高,2010級畢業(yè)學生從事本專業(yè)的人達85%之多。

3.更好地解決工科知識與農(nóng)學知識的銜接問題,進一步提高學生的綜合實踐能力。實踐教學加強了學生和用人單位的聯(lián)系和了解,緩解供求不對應的問題,滿足社會對設施專業(yè)技能人才的需要。過去圍繞課程進行單項技能培養(yǎng),工科內(nèi)容和農(nóng)學內(nèi)容不易很好銜接,學生綜合能力很難有質的提高。通過多次綜合實習讓學生在實踐中把握工科和農(nóng)科兩方面的知識。我們的教師雖本身研究方向是側重某一方面,但由于常年從事設施農(nóng)業(yè)方面工作,而且大多從事社會服務,工農(nóng)兩方面知識結合較好,在教學中也能兼顧兩方面知識,這也是我們培養(yǎng)學生復合型能力的關鍵所在。實踐教學新體系建設后,我們跟許多企業(yè)建立了長期穩(wěn)定的關系,保證企業(yè)能有一定數(shù)量的實習生,以給學生提供了除正常實習時間以外隨時實踐的環(huán)境條件。寒暑假給學生長時間實習提供了條件,我們安排學生進入企業(yè)單位實習,保證了企業(yè)和學生之間的相互了解,滿足了企業(yè)需要相對穩(wěn)定的、長時間的實習生要求,也為學生了解企業(yè)、了解社會需求奠定了基礎,很好地解決了就業(yè)時供求難以對應的問題。

4.實踐教學的社會反響好,報考率和招生規(guī)模不斷擴大。自2003年設施農(nóng)業(yè)科學與工程專業(yè)招生2個班52人來,至2007年招生已達4個班,招生規(guī)模擴大了1倍。生源地涵蓋全國各地,第一志愿報考率逐年增高,由2007年的33%提高到2009年的54%。從學生不了解該專業(yè)到目前招生規(guī)模的不斷壯大,說明了該專業(yè)自2003年創(chuàng)立以來,逐漸得到了社會的認可,尤其是對學生的綜合素質和發(fā)展?jié)摿o予了很高的評價。

5.實踐教學改革了人才培養(yǎng)體系,促進了全國設施農(nóng)業(yè)科學與工程專業(yè)發(fā)展。作為全國設施農(nóng)業(yè)科學與工程專業(yè)的首創(chuàng)者,本團隊對該新型專業(yè)的創(chuàng)建及人才培養(yǎng)體系的探索與實踐經(jīng)驗被全國20余家高校借鑒,尤其是專業(yè)培養(yǎng)方案及課程設置體系一直被其他高校引為模版。2007年,中國農(nóng)業(yè)大學、南京農(nóng)業(yè)大學、華中農(nóng)業(yè)大學、農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設計院等全國30多所院校、科研單位參加了在西北農(nóng)林科技大學召開了“以學科建設為龍頭,促進設施專業(yè)的完善與發(fā)展”為主題的全國設施農(nóng)業(yè)科學與工程專業(yè)教學研討會。我們在會議上重點介紹了我校該專業(yè)實踐教學改革思路與舉措,受到同行的一致贊譽。2009年舉辦了全國設施專業(yè)師資培訓班,為南京農(nóng)業(yè)大學、華中農(nóng)業(yè)大學、沈陽農(nóng)業(yè)大學等17所高校的教師進行了設施工程方面課程的培訓,受到了同行的好評。2010年完成了全國設施農(nóng)業(yè)科學與工程本科專業(yè)學規(guī)范,供全國高校借鑒。

6.與研企社合作,節(jié)約實習經(jīng)費,保證穩(wěn)定的實踐教學基地。經(jīng)過我們八年的努力,我們篩選了一批有經(jīng)濟實力、熱情為實踐教學服務的研究單位、涉農(nóng)企業(yè)、農(nóng)村合作社作為我們的實踐教學基地。這些校外基地不僅提高了實踐教學的場所,而且承擔了實習學生的吃住行費用,一些單位還給學生勞動補助,在很大程度上節(jié)約了學校的實習經(jīng)費,保障了我們高質量的實踐教學。而且校外基地指導老師豐富的實踐經(jīng)驗也是我們實習效果的有力保障。