時間:2024-03-01 14:55:20
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調查問卷是研究的基礎,調查問卷的設計直接關系到收集數據的真實性,并且還能夠影響到研究的結果。所以,調查問卷的設計是一個重要環節,調查問卷的設計主要是通過閱讀大量相關文獻資料、綜合了解精準農業的相關技術和研究成果基礎上,結合黑龍江墾區精準農業技術應用特點而設計。調查從2013年5月至2013年7月,以調查問卷的方式對黑龍江墾區北安管理局遜克農場和紅色邊疆農場農戶使用精準農業技術現狀進行全面細致的調查研究,為了確保調查數據真實有效,采用訪談的方式對農戶進行調查。調查的內容全面,包括農戶的基本情況、農戶使用精準農業技術的基本情況、考察農戶對精準農業技術的認知和需求情況。此次調查共走訪109戶,發放問卷109份,回收問卷109份。
1.2農戶的基本情況
1.2.1農戶的性別、年齡、家庭人口規模和文化程度情況調查主要以男性為主,占到83.49%,女性為16.51%。從家庭人口規模上來看,3口人及以下的農戶占32.11%,4口人和5口人分別占44.04%和17.43%,6口人及以上的占6.42%。從年齡結構上看,30歲以下占到7.34%,30~39歲之間的占到59.63%,40~49歲之間占到30.28%,50歲以上的占2.75%(如表2)。如圖1所示,農戶的初中文化程度占67.89%,小學文化程度占5.50%,高中和大專分別占15.60%和11.01%,從以上數據可以得出,農戶文化教育程度普遍偏低,主要集中在初中文化程度。
1.2.2農戶的家庭收入現狀從農戶家庭收入情況上看,農戶家庭收入在10萬元以下占40.37%,10~20萬元占24.77%,20~30萬元占13.76%,30~40萬元占12.84%,40萬元以上的占8.26%。
1.2.3農戶的家庭收入來源從家庭收入來源結構上看,種植業的收入占75.23%,養殖業的收入占3.67%,經商收入占6.42%,外出打工的占10.09%,其他收入途徑占4.59%,從以上數據可以得出,種植業是農戶主要的收入來源。
1.2.4農戶農機經營現狀如圖4所示,農戶的農業機械化作業水平較高,而且在種植業上普遍使用了精量播種技術。在與農戶訪談時了解到,農戶家里有兩臺或兩臺以上的拖拉機,是由于農業機械補貼實施辦法出臺后,農戶將小型拖拉機(40馬力以下)更換成大中型拖拉機及配套的農機具,多數農戶家里的小型拖拉機處于閑置狀態,甚至有一些等著報廢,只有個別農戶的小型拖拉機還從事農田作業或者跑運輸。
1.2.5農戶耕地面積從農戶耕地情況上看,10hm2以下的占37.61%,10~20hm2占22.94%,20~30hm2占16.31%,30~40hm2占13.97%,40hm2以上的占9.17%。1.2.6農戶關注的信息如表4所示,農戶對農業政策的信息關注最高,所占比例為30.19%,其次是氣象農情信息關注的比例為27.36%,產品市場信息關注比例占20.75%,相比之下,不被農戶關注的信息是休閑娛樂和勞務需求。在與農戶訪談過程中了解到,農戶現在種地的費用越來越高,這幾年的自然災害頻繁發生,使得農戶主動去關注農業政策和氣象農情。
2農戶對精準農業技術的認知和需求情況
2.1農戶對精準農業技術的認知情況
農戶中有84.40%的農民不知道什么是精準農業技術,沒有聽說過精準農業技術。對于精準農業技術里的自動導航技術、播種監控技術和GPS面積儀,有77.98%農戶對其有一定的了解,只有2.75%從來沒聽說。由此可以得出,農戶不了解精準農業技術,甚至有的農戶都沒有聽說過精準農業技術,但是農戶對精準農業技術里的個別一個或兩個技術有一定的了解,在精準農業技術里,農戶對自動導航技術、播種監控技術和GPS面積儀都有一定的了解。
2.1.1農戶獲取精準農業技術信息的途徑對于農戶獲取精準農業技術信息的途徑,有96.23%的農戶是通過農場(或者農業相關部門)的推薦獲得的。在農戶訪談過程中了解到,由于農場條件的限制和自身文化水平的原因,通過農場(或者農業相關部門)的推薦獲得的相關精準農業技術信息的可信度高;只有3.77%的農戶是通過互聯網獲取精準農業技術信息,多數農戶利用互聯網主要關注時事政治和娛樂。由此可以得出,農戶通過農場(或者農業相關部門)推薦獲取的精準農業技術信息具有一定的局限性。
2.1.2農戶沒有使用精準農業技術的原因如表5所示,目前農戶沒有精準農業技術的原因包括:缺少資金占53.77%,缺少技術占20.75%,信息獲取不暢占16.89%,耕地太少占8.59%。可以得出,農民沒有使用精準農業技術主要因素是缺少資金。在與農戶訪談過程中了解到,由于農場地處偏遠,目前市場上銷售精準農業技術設備多數是國外的技術產品,普遍購置價格高、操作性復雜,而且零部件更換的費用昂貴,這些已經超出了農戶所能接收的范圍。
2.2農戶對精準農業技術的需求情況
2.2.1農戶所關注的精準農業技術對于農戶所關注的精準農業技術,如圖5所示,有89.91%的農戶會關注自動導航技術和播種監控技術,有55.96%的農戶會關注GPS面積儀,只有12.31%的農戶(種植水稻的農戶或打算種植水稻的農戶)關注土地精平技術;通過對變量施肥和變量農藥噴灑技術的介紹,農戶考慮減少農業生產的成本和環境因素,對變量施肥和變量農藥噴灑技術也非常感興趣,變量施肥技術和農藥變量噴灑技術吸引了10.53%和6.58%的農戶關注。在與農戶訪談過程中了解到,農戶對自動導航技術和播種監控技術關注率高是因為目前能夠給他們帶來可觀的經濟效益。在農戶中有31.20%的農民使用過自動導航技術、播種監控技術和GPS面積儀,有47.06%的農戶是自己單獨購置使用自動導航技術和播種監控技術,其中包括31.87%的農戶是自有資金購置使用,有5.28%的農戶是借款購置使用,有62.85%的農戶是貸款購買使用;農戶中使用的GPS面積儀都是自己購置;有23.53%的農民是與別人合伙購置使用;有29.41%的農戶是農機手,給別人開車的時候使用過自動導航技術和播種監控技術。
2.2.2農戶使用精準農業技術考慮的因素農戶使用精準農業技術主要考慮的是:價格占34.91%,相關售后服務占27.36%,工作效率占13.21%,使用的方便性占12.26%,功能和性能占12.26%(如表6)。可以得出,農民在使用精準農業技術的時候主要考慮的因素是價格和相關的售后服務,在與農戶訪談過程中了解到,農戶使用的精準農業技術設備普遍存在價格高、設備零部件更換費用昂貴的現象,而且農場地處偏遠,精準農業技術售后服務不夠完善。
2.2.3農戶接受精準農業技術培訓的意向從表7可以得出,對于組織精準農業技術的培訓,有80.19%的農戶表示愿意接受精準農業技術培訓,對于參加精準農業技術培訓,農戶的積極性非常高,而且學習精準農業技術能夠給他們帶來經濟效益,農戶對精準農業技術很感興趣。有19.81%的農戶表示不愿意參加精準農業技術培訓,他們認為自己的耕地都是農場“統一”管理,不需要自己再去學習精準農業技術,也沒有時間去參加精準農業技術的培訓。
2.2.4農戶購置精準農業技術的意向如表8所示,對于使用精準農業技術,有26.41%的農戶表示是可以購置使用,他們認為使用精準農業技術收益超出了它的成本,不僅會給他們帶來經濟效益,而且還可以讓他們去發展其他的產業。有29.25%的農戶表示不愿意購置使用精準農業技術,農戶認為購置使用精準農業技術的投資較高,而且手頭沒有充裕的資金去購置,再加上現在農場都“統一”管理,自己沒有必要再去購置使用精準農業技術設備。有44.34%的農戶表示會根據精準農業技術價格等情況再做決定,因為農戶把錢都投入到種植業上,沒有購置精準農業技術設備的資金,而且購置精準農業技術的投資較高、回報周期長,所以農戶會根據精準農業技術價格等情況再做決定。
3精準農業技術推廣存在的問題
3.1精準農業技術設備成本過高,農民缺乏購置的資金
與農戶訪談時了解到,有71.69%農戶手中有借款或者是貸款現象。對于農戶來說,農業種植費用越來越高,農戶的資金大多都投入到種植業上,農戶手里沒有資金去購置精準農業技術設備,而且精準農業技術投入的資金較高,回報周期長,普通的農戶沒有能力去購置使用精準農業技術,再加上農場對購置精準農業技術的補貼力度不夠完善,農戶購置時還得去銀行貸款或者親朋好友那去借錢,由于農場地處偏遠,精準農業技術的售后服務費用昂貴,已經超出了農戶所能接收的范圍。
3.2農戶缺乏對精準農業技術全面的了解
調查結果顯示,農戶對精準農業技術不了解,甚至有的農戶都沒有聽說過精準農業技術,但是農戶對精準農業技術里的個別幾個技術有一定的了解,而且目前農場組織的培訓種類單一,農場安排什么培訓,農戶就跟著學什么,主要集中在農業理論方面,幾乎沒有組織關于精準農業技術的培訓,同時,農戶渴望對精準農業技術了解和學習。
3.3精準農業技術售后服務體系不健全
目前,黑龍江墾區應用的精準農業主要技術完全依賴于引進國外先進的技術設備,設備安裝及使用費用較高,而且農場距離售后服務點遠,在農忙時精準農業技術設備出現故障,售后服務人員不能第一時間趕到進行修理,甚至會出現無法聯系上售后服務人員,造成售后服務不夠完善,而且精準農業技術設備更換零部件費用昂貴。
4促進精準農業技術推廣的對策
4.1完善對精準農業技術的補貼政策,降低精準農業技術生產成本國家出臺了一系列的支農惠農的政策,應該在實施過程中不斷的補充調整完善,并提高偏遠地區的補貼比例,同時還應該提供低息貸款、健全基金及貼息方式,以充分調動農戶使用精準農業技術的積極性。農場還應該降低精準農業技術設備的作業收費,使之降低農戶生產成本,吸引農戶使用精準農業技術設備作業,為農戶提供一些對精準農業技術設備購置使用的優惠政策和相應的補貼,引導和扶持農戶購置使用精準農業技術設備。
4.2加強對精準農業技術宣傳力度,完善精準農業技術的培訓農場及農業相關部門應加大資金的支持力度,積極組織好精準農業技術宣傳工作,加強對農戶精準農業技術相關知識的培訓和技術指導,重點提高農戶精準農業技術的意識、實用技能和經營能力,通過精準農業示范區,帶動農戶的積極性,讓他們全面的了解精準農業技術對農業生產和環境的深刻影響,同時充分利用好冬閑時間,從實際情況出發,有計劃的開展培訓工作。對農戶的培訓要以精準農業技術的實際操作規程、使用方法和維修技巧為主,讓農戶掌握精準農業技術的知識和技能應用在農業生產中。在農場建立推廣辦公室,農戶都可以去推廣辦公室獲取錄像、CD等精準農業技術相關資料。農場應該為農戶提供技能培訓的公共實訓基地,并且能夠引導農戶利用互聯網獲取相關的精準農業技術的信息,讓網絡在農場發揮出它的作用。
4.3完善精準農業技術服務體系,提高技術人員技術水平企業應該提高售后服務人員的自身文化素質,掌握操作高科技設備的能力,緊抓住技能培養、技術交流等環節,強化技能操作訓練,規劃和指導好高技能人才服務人員的建設。建立電話支持服務、現場維護和修理,優化售后服務站,以保證精準農業技術設備出現故障時,能夠第一時間趕到進行處理。創新培養企業技能人才,在具備條件的農場,建立布局合理、技能含量高、面向黑龍江墾區的技術服務站。同時,國家應該增加研究費用,加大對精準農業技術的自主研發,創新國產化,提高各個科研單位的積極性。讓專家和農民面對面的接觸,加快農業實用技術以及農業高新技術的轉化速度和效率。農場還應進一步加強農業技術推廣力度,針對農民的具體需求,有針對性的進行推廣。
近7年,兵團精準農業技術體系經歷了從核心技術的提出到試驗、示范,從單項技術的開發到多項技術的集成創新,從小面積推廣到大面積應用,最終形成了一個完整的體系。
兵團精準農業技術體系來源于3個方面。第一是繼承和發展了兵團已經實施的種植業十大主體技術和棉花高密度高產栽培技術;第二是引進、吸收國內外的農業先進科學技術和裝備;第三是兵團科技人員和干部職工自己創新的科學技術和裝備。經過5年的試驗、示范、培訓、推廣,到2004年,兵團總結形成了包含精準農業核心技術體系、精準農業技術指標體系、精準農業技術規程體系和精準農業技術裝備體系的4個子系統構筑的比較完善的兵團精準農業技術體系,給新疆和兵團農業帶來了巨大的經濟、社會和生態效益。2004年,此項成果經農業部專家組鑒定,獲得兵團科技進步一等獎。
精準農業技術體系的核心是精準農業六項技術,包括精準種子工程技術、精準播種技術、精準灌溉技術、精準施肥技術、精準收獲技術、田間作物生長及環境動態監測技術。它以精準灌溉和精準施肥為核心,以精準監測為保證,以精準播種為接口,前接精準種子,后接精準收獲,將六大精準農業技術組裝成一個貫穿作物生產全過程的有機整體。
兵團精準農業技術體系由4個子系統構成,其中精準農業六項技術是體系的核心,提出干什么的問題;精準農業技術指標體系是考核精準農業六項技術是否“精準”的定量指標;精準農業技術規程體系用于規范精準農業六項技術實施過程中的技術操作,保證精準農業定量指標的實現;精準農業技術裝備體系是支撐精準農業六項技術準確實施的關鍵裝備。4個子系統相輔相成,互相促進,構成缺一不可的完整體系。
二、推廣精準農業技術體系的主要經驗和做法
l.開展農業“兩高、一優、一低”豐產攻關活動,加大行政推動及技術服務力度。一是每年組織兩次全兵團范圍的農業新科學新技術推廣應用現場會,現場觀摩兵團精準農業技術的新進展和典型經驗;二是每年于棉花生產的關鍵時期,組織有關專家赴基層開展3次技術咨詢、指導服務活動、一次專項技術調研和一次高產田檢查驗收工作;三是組織石河子大學、塔里木大學、新疆農墾科學院的有關專家和技術人員到基層團場長期蹲點搞技術服務和培訓。
2,產、學、研結合,積極鼓勵創新,組織精準農業技術聯合攻關。一是產、學、研相結合,積極發揮兵團兩校一院和師農科所技術人才密集的優勢,引導其與基層團場緊密合作,在精準農業六項技術的試驗、示范到大面積推廣的各個環節,展開聯合技術攻關和技術創新活動,解決了一個又一個技術難題,形成了一批技術成果和具有自我知識產權的產品;二是注重及時總結提高基層職工和技術人員的創新實踐。
3.積極引進國外先進技術和設備,并逐步消化、吸收,實現國產化。積極引進國外先進技術和先進裝備,豐富了精準農業技術的內容,拓寬了思路。如為實現機械采棉,引進了美國迪爾公司和凱斯公司的采棉機240臺,并積極與貴州航空工業集團公司合作,在石河子建廠進行采棉機國產化攻關。為了提高精準種子加工水平,積極引進美國、丹麥等國外先進的種子精選加工設備,對兵團17條種子加工生產線進行改造,使棉花種子田間發芽率達到92%以上,為精準播種技術的大面積推廣打好了基礎。
4.大力開展宣傳和培訓工作,使精準農業技術深入人心。一是兵團于每年年底召開一次精準農業技術研討會,每年編印一本《兵團精準農業技術研討會論文集》,及時總結當年兵團精準農業技術推廣的經驗;二是近幾年陸續編印了《精準農業技術系列叢書》《精準農業技術職工讀本》《兵團主要農作物精準栽培技術規程》等書籍,作為職工培訓的教材,增強了培訓的效果;三是充分利用電視、報紙、期刊等媒體大力宣傳兵團精準農業技術,向全國宣傳兵團精準農業技術的創新成果;四是利用冬春農閑季節,大力開展“科技之冬”“科技之春”活動,通過多層次、多方位的技術培訓,使廣大干部職工和技術人員掌握精準農業技術,運用精準農業技術,并不斷提高技術到位率。
5.注重技術成果的轉化,帶動一批支農產業迅速發展。近年來,通過科研院校、生產單位與相關企業的合作,與精準農業相關聯的一批支農產業孕育而生,并逐步發展壯大。如精準灌溉技術帶動了兵團節水器材和滴灌自動化設備產業的發展,并形成了“新疆天業”等一批支農龍頭企業;精準播種技術帶動了精準播種機具的生產,生產出氣吸式精準取種和鴨嘴式下種相結合的具有自主產權的棉花精量播種機械,壯大了一批機械制造企業;精準灌溉、精準施肥技術的推廣帶動了復合肥、滴灌專用肥產業的發展,催生了一批復合肥、專用肥生產企業,生產出一系列質量可靠、具有自主知識嚴權的滴灌專用肥品種,提高了農業社會化服務水平,推進了農業產業化的進程。
6.加大科技投入力度,加快精準農業技術研究和推廣速度。自1999年以來,兵團投入大量資金用于精準農業的研究試驗、示范和推廣工作。機采棉推廣之初,對試點單位給予資金補貼;在棉花膜下滴灌推廣之初,出臺了每畝地補貼100元的獎勵政策;對院校及精準農業技術相關研發單位給予資金支持,加快技術創新速度。
三、兵團精準農業技術的應用對推進兵團農業現代化的作用
兵團精準農業技術體系的形成和大面積推廣應用,提高了兵團農業科技裝備水平和農業科技含量,提高了農業機械化、信息化、自動化水平,職均經營規模擴大,完成了從“經驗農業”向精準農業的轉變。同時,精準農業是應用現代化高新技術的綜合系統工程,帶動了相關支農產業的發展,促進了農業產業化水平的提高,推進了兵團農業現代化進程。
1.從種植業十大主體技術到精準農業六項技術的推廣,表現出從定性技術到定位、定量、定時技術質變的特點,使兵團種植業技術躍上了新的平臺,進一步提高了兵團農業的工業化水平。
2.密切結合國情和兵團農業發展實際,形成了具有中國特色、走出科學試驗區和示范園區、能夠大面積推廣的精準農業技術體系,改造提升了集成型的精準農業技術裝備。
3.精準農業技術與高密度栽培模式結合,形成了具有核心技術支撐、關鍵技術配套、技術含量高、可控性強、能在不同條件下滿足作物生長發育水肥需求及調控作物生長,獲取優質、高產、高效的標準化農業生產模式。
4.精準農業技術體系體現了可操作性、漸進性、系統性、開放性的實施特點,可不斷吸納和開發新技術、新裝備,不斷豐富內涵,不斷完善提高。在實踐中不斷發展。
1 精準農業產生的原因
精確農業(precision agriculture)是由美國農業工作者在20世紀九十年代初倡導并實施的。精準農業的興起主要有兩個原因:一是可持續農業為世人所接受。傳統農業的發展在很大程度上依賴于化肥、農藥的大量投入的增加而實現。但是由于化學物質的過量投入造成生態環境污染和農產品質量下降,高能耗的生產方式導致農業生產效益低下。在當今農產品市場競爭日趨激烈的時代,急需精準農業這種新的生產模式來適應農業持續發展的需要。二是全球定位系統、地理信息系統、遙感、人工智能等高新技術的產生以及民用化。前者給精準農業的產生提供了思想準備,后者給精準農業的實現提供了技術準備。
2 精準農業內涵及其關鍵技術
精準農業指的是利用全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感(RS)、連續數據采集技術、決策支持系統(DSS)、變量控制技術等現代高新技術獲取農田小區作物產量和影響作物生產的環境因素(如土壤結構、地形、植物營養、含水量、病蟲草害等)實際存在的空間及時間差異性信息,分析影響小區產量差異的原因,并采取技術上可行、經濟上有效的調控措施,區域對待,按需實施定位調控的“處方農業”。其技術體系由信息數據采集、信息數據處理和決策生成、決策實施等3個環節組成的[1]。如圖1所示:
圖1 精準農業技術體框架
2.1 地理信息系統(GIS)
地理信息系統是用于輸入、存儲、查詢、分析、和顯示地理數據的計算機系統[2]。地理信息系統開始應用于農業領域是在20世紀70年代,最先應用在耕地調查、土地資源評價、農業資源信息管理等方面。到20世紀90年代以后,地理信息系統開始廣泛的應用于農業領域,和全球定位系統、遙感、計算機網絡技術、自動控制等技術緊密地結合起來,主要用于采集、建立影響農田小區作物生產的地理環境數據、土壤數據、作物苗情數據、病蟲害數據、作物產量等空間數據庫。并且進行空間信息的地理統計處理、圖形處理和表達等,為分析空間和時間差異性和實施調控提供決策方案。
2.2 全球定位系統(GPS)
全球定位系統是指利用定位衛星在全球范圍進行定位、導航的系統。利用全球定位系統快速準確的定位系統可以實時的用于農田面積精準測量、農藥化肥的精準噴灑,在作物收獲時不僅可以精準收獲還可以不斷地記錄下幾乎每平方米的產量和其他信息。不僅有助于提高作物的產量還可以降低因化肥農藥的過量使用而造成的環境污染。
2.3 遙感(RS)
遙感是指在一定的距離之外,不與目標物體直接接觸,通過傳感器收集被測目標所發射出來的電磁波能量而加以記錄并形成影響,以供有關專業進行信息識別、分類、和分析的一門技術學科[3]。因此遙感技術是未來精準農業主要采用的信息獲取手段,是支持大面積快速獲得田間數據的重要工具。主要用于土壤數據采集、農業資源監測、作物產量預測、農情預報等方面。
2.4 專家系統(ES)
專家系統是一個能夠利用某個領域人類專家水平的知識和經驗來解決領域問題的智能計算機程序系統。一般是由知識獲取、知識庫、推理機和人機界面等幾個部分組成的。20世紀70年代專家系統在農業領域初次應用,隨著農業專家系統的不斷發展,專家系統在農業領域中的應用越來越廣泛,已經由單一的施肥、灌溉、病蟲害等服務擴展到播前、播種、施肥、灌溉、病蟲害、田間管理等全過程。
2.5 決策支持系統(DSS)
決策支持系統是一種以計算機為輔助工具,應用決策科學以及有關科學的理論與方法,以人機交互方式輔助決策者解決半結構或非結構化的決策問題的信息系統。在精準農業技術體系中,決策支持系統可以根據農作物的生長情況、環境因素、結合經濟分析以及作物生長相關的數據進行決策,并且根據專家知識,對不同的決策給出最優方案,從而指導田間操作。
2.6 作物模擬模型(CGSM)
作物模擬模型,是指能夠定量和動態地描述作物的生長、發育和產量形成過程及其對環境反應的計算機模擬程序[4]。作物模擬技術是60年代初在歐洲及美國出現的[5],主要通過作物模擬模型研究不同播種時期、不同作物密度以及灌溉時間、灌溉次數、肥料使用量在不同的環境狀況下對作物布局和產量的影響。現在將作物生長模擬模型與專家系統、多媒體技術、網絡技術、3S技術等技術相結合使得作物模擬模型在生產力預測預警、品種設計與評價、時空尺度分析、環境效應評估等方面發揮更大的作用。
3 我國精準農業的發展現狀
我國在1994年就提出在我國進行精準農業研究應用的建議,但是由于當時條件的限制,并沒有引起有關部門的重視。近幾年隨著信息技術的快速發展,信息技術在農業上的應用也得到了重視。國家計委劉江副主任訪美后,認為我們應該跟蹤國際農業生產技術的前沿領域,開展“精準農業”的研究應用。科技部徐冠華副部長在談發展“數字地球”時認為,“精準農業”是中國“數字地球”發展戰略的切入點之一。國家在863計劃中已列入了精準農業的內容,國家計委和北京市政府共同出資在北京搞精準農業示范區。中科院也把精準農業列入知識創新工程計劃,我國精準農業的思想已經為科技界和社會廣為接受,并在實踐上有一些應用。但是“精準農業”在理論上目前還是一些概念性的東西,沒有建立先進的體系,不足以對指導精準農業進行深入研究和實踐運作。且我國發展精準農業存在諸多限制因素:1)農田類型多種多樣、分布零星、人均耕地面積較少不利于聯合作業機械的實施。2)農業機械化水平較低且農業科技投入不足精準農業技術一時很難推廣。3)農民的信息意識不強、科研成果實用性不足高投入的精準農業在我國的多大部分很難付諸實施。所以我國精準農業的發展還處在起步階段。
【參考文獻】
[1]徐國強,高獻坤,田輝,侯瑞娟,余泳昌.精細農業研究[J].農機化研究,2001,01.
[2]Kang-tsung Chang.地理信息系統導論[M].陳建飛,等,譯.北京:科學出版社.
中圖分類號:S126;TP391 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2016)14-3741-04
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.14.051
Abstract: The Internet of thing early warning system for precision agriculture, relying on expert system, neural network based on genetic algorithm to optimize of disease diagnosis of early warning platform, production management early warning platform and logistics platform is constructed, reasonable arrangement of sensors, at the same time, the application of Internet of things technology such as RFID,3G, ZigBee, GPRS. The system applied in the production of rinse hot demonstration in the process of production and transportation, the environment parameters beyond good value for early warning, and fine regulation and water, the effect of temperature and humidity, pesticide and so on, in order to reduce the production cost, wide range application can create better economic benefits.
Key words: the Internet of things; precision agriculture; fruit and vegetable production; early warning system; expert system
精準農業,也稱精細農業,是根據作物生長的土壤墑情來調節對作物的投入,以最節省的投入達到更高的收入,并能改善環境的生產方式。精準農業技術由田間信息采集、智能決策和智能裝備技術組成,通過對信息采集、加工及應用,以實現糧食增產和農民增收的目標。其中,從田間實時、準確地采集各種影響作物生長的環境信息及作物長勢是實現精準農業的基礎[1]。物聯網作為現代信息技術發展的產物,具有全面感知、可靠傳送、智能處理等特征,將其用于農業生產中,為實現田間信息采集、遠程監測及控制提供可靠保障。物聯網是指通過射頻識別、傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按照約定的協議,把物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通信,采用智能計算技術對信息進行分析處理,以實現智能識別、定位、跟蹤、智能決策和監控的一種網絡。物聯網技術已經深入應用在許多領域[2-6],而將精準農業與物聯網技術相結合,可最大限度提高農業生產力,是實現優質、高產、低耗、環保等可持續發展農業的有效途徑。
本研究提出基于物聯網的精準農業果蔬種植預警系統,利用各種傳感設備實時獲取田間信息,通過無線網絡技術傳至上位機,依托專家系統進行分析、處理,對影響作物生長的因素做出預警與調控,使果蔬生長在最佳的環境中,從而實現精準農業作業的經濟化及智能化。基于物聯網精準農業的果蔬種植預警系統包括軟、硬件兩部分,軟件開發含3個預警平臺,依托專家系統,實現病害診斷預警平臺、生產管理預警平臺和物流運輸預警平臺,通過合理布置無線傳感器,融合3G、ZigBee等無線網絡,運用物聯網技術實現高效、便捷、實時的科學化果蔬生產管理體系。
1 專家系統構建
專家系統(Expert System)是人工智能的一個重要分支,包括知識庫與推理機,將人類專家的知識及經驗以適當的形式存入計算機,利用一定的算法對知識進行推理,做出判斷和決策等。知識庫是專家系統的核心,是問題求解的集合,包括基本事實、規則和其他相關信息。推理機是專家系統運用知識對數據進行推理的邏輯核心,它控制著知識庫中的知識,對數據庫中的數據進行推理,以得出新的結論。用戶提供事實或信息給專家系統,相應地收到專家系統的建議或專門知識。
農業是一個復雜的巨系統,農業生產具有復雜多變性。從不同作物的生長需求出發,通過總結、收集作物栽培領域的知識、專家經驗和試驗數據構建專家知識庫,實現具有咨詢和決策能力的應用服務平臺,是現代農業技術的研究熱點。本研究以果蔬種植為例,采用B/S三層體系結構,在Windows NT Server平臺下使用,以SQL Server 2008為數據庫管理系統,采用Visual C#.NET編程語言,整個軟件分基于遺傳算法優化神經網絡的病害預警、生產管理預警、產品運輸預警等服務平臺,平臺包括表現層、業務層、數據訪問層和數據庫4層。數據訪問用于所有業務層與數據庫之間的數據管理,是一個公共層,由數據訪問組件與數據庫連接組件構成。業務層根據不同的管理對象建立不同的業務組件,如用戶注冊管理組件、信息采集組件、實施控制組件等,還可根據實際需求的變化方便地增改組件,易于系統的維護和升級[7]。在果蔬生產管理中,依托專家系統,對物聯網技術獲取的影響果蔬生長的環境參數進行推理,并做出決策及調控,以實現動態調節適宜果蔬生長的最佳條件,為果蔬種植實現智能、節能、高效的管理提供保障。
2 基于遺傳算法優化BP神經網絡的病蟲害診斷預警平臺
實現果蔬病害的預警預報,是有效防治和控制病害發生發展,減少農藥施用和生產無公害果蔬的最佳途徑。影響果蔬病蟲害發生的因素較多,包括氣象、自然環境、本身表現出的密度和非密度制約因素等。其中,氣象因子與病害密切相關,大棚內濕度、溫度不適是造成病害發生和蔓延的主要原因。如涮涮辣種植中常見病害有疫病、葉斑病、灰霉病、炭疽病等,每種病害有其獨特的生長習性,其中疫病在溫度為25~30 ℃、濕度高于85%時發病較重。但氣象因子與病害不具備線性關系,若用數理統計方法找出氣象因子與病害之間的某種函數關系有一定難度。BP神經網絡理論是一種非線性識別理論,它具有自學習、自適應和容錯能力,在模式識別中得到廣泛應用。但BP神經網絡容易陷入局部最優的缺點,而遺傳算法可很好克服此缺陷,可先用遺傳算法搜索BP神經網絡權值和閾值,求出最優的權值和閾值后再訓練BP神經網絡,以實現全局最優。其思想是對神經元的連接權值和閾值進行編碼,使之成為碼串的初始群體,進而通過遺傳選擇、交叉、變異操作對每一代群體進行計算和篩選,直到獲得最佳權值和閾值。將神經網絡輸出的均方誤差作為遺傳算法的個體適應度,經重復計算,將誤差降至全局最小[8]。遺傳算法優化BP神經網絡的算法流程如圖1所示。
本研究基于遺傳優化后的BP神經網絡采用三層結構,即輸入層、隱含層和輸出層,每層神經元個數分別用s、q、m表示,則可表示為BP(s,q,m)。以最高溫度、最低溫度、平均溫度、最高濕度、最低濕度、平均濕度、光照強度共7個因素為輸入參數,以作物病感指數為輸出。病感指數的計算分別見表1病害分級標準和公式(1)。
隱層節點數的確定采用試湊法,以涮涮辣常見病害:疫病、青枯病、猝倒病為例進行訓練,根據表2的訓練結果,最后確定的網絡結構為BP(7,19,1)。用遺傳算法優化BP神經網絡的病害預警模型的步驟及用Matlab2009a實現的偽代碼如下:
1)創建BP神經網絡
net=newff(minmax(P),[S1,3],{‘tansig’,‘tansig’},’trainlm’)/*S1為隱含層神經元數,R、S2分別為輸入、輸出神經元數
2)對初始化參數選定
3)用遺傳算法優化BP神經網絡的權值、閾值
R=size(pn,1);
S2=size(tn,1);
S1=20;
S=R*S1+S1*S2+S1+S2;/*S為遺傳算法編碼長度
主程序實現:/*P,T為訓練樣本的輸入、輸出維數
[P,T,R,S1,S2,S]=nninit/*初始化
bb=ones(S,1)*[-1,1];/*初始化種群
initPbb=initializega(popa,bb,'gabpEval');/*初始化遺傳算法
計算最優的網絡權值與閾值:
[W1,B1,W2,B2]=gadecod(x);
net.IW{1,1}=W1;
net.LW{2,1}=W2;
net.b{1}=B1;
net.b{2}=B2;
net=train(net,P,T);/*用新的權值及閾值訓練網絡
4)仿真操作
訓練停止后可用語句tn_bp_sim=sim(net_bp,P_test)進行仿真,5個測試樣本的正確率分別為98%、99%、100%、92%,97%,平均正確率為97.2%。
3 生產管理預警服務平臺
果蔬生產管理預警平臺包括視頻監控、農業環境監測、采集數據的存儲及遠程控制模塊組成。視頻監控用于定點、定時的觀測果蔬生長情況,該系統包括遠程Web在線查看、視頻數據存儲、回放等功能。農業環境監測是精準農業的基礎部分,用于監測影響果蔬生長的環境參數變化。本研究以物聯網技術為核心,監測影響果蔬生長的光照強度、CO2濃度,溫度、濕度,土壤含氮量、pH等環境信息[9,10],生產管理者可通過智能終端、Web瀏覽器等方式實時查看監控區域的詳細監測信息和經推理后的預警信息。
1)大棚精準農業檢測控制系統設計。在果蔬大棚內合理布置各種傳感器,以實現實時監測各項環境參數,同時安裝可調控設施(如抽風機、噴淋系統、加熱器、補光燈等設備),基于物聯網精準農業的果蔬種植預警管理系統如圖2所示。該系統可實時采集棚內環境參數,將數據通過有線或無線方式發送至上位機,服務器對數據進行分析,最后以直觀的曲線、圖表、報警信息等通過終端展現給用戶。同時,系統軟件為棚內可控設施預留了端口,可通過預警后的人工操作,或用智能終端開啟或關閉調控設施實現自動調控,使作物生長在最佳環境中。
不同果蔬對環境、氣象在不同時期有不同的需求,如涮涮辣生長過程中,播種后3~4 d,溫度要控制在30 ℃左右,當種子破土后,白天溫度要控制在15~20 ℃,晚上控制在12~16 ℃;當第一片針葉露尖后白天控制在20~25 ℃,晚上控制在適15~20 ℃;當分苗后前3 d,要保持好空氣濕度和溫度,保證白天25~30 ℃,晚上控制在15~20 ℃左右,其他時期最宜溫度平均為16~21 ℃。這些溫度值可預先在專家系統進行設置,若監測到的溫度超出設定的范圍,系統將自動報警。同樣光照、濕度、CO2濃度、肥水的最佳范圍值及自動控制策略均可在專家系統中設定。
2)物聯網傳感平臺節點布置。基于物聯網的精準農業生產預警系統,無線傳感器節點是采集信息單元。傳感器節點通常是一個嵌入式系統,各傳感器節點集成有傳感器其執行器模塊、計算與存儲模塊、通信模塊和電源模塊[11,12],其結構如圖3所示。為確保大棚果蔬能在最適宜的環境中生長,對傳感器節點的設計提出了較高要求,既要求傳感器節點能夠精確檢測大棚內的各種氣象、土壤墑情等參數,又要求傳感器有效覆蓋大棚的每個角落。
該系統在涮涮辣大棚中進行試驗,傳感器節點的處理器單元和無線傳輸單元采用CHIPCON公司的CC2430芯片,它是一種基于ZigBee協議,集成89C51內核處理器芯片和ZigBee無線收發模塊,內置RF2420射頻芯片,并增加CC2591增益放大芯片。單點之間傳輸有效距離可達700 m,系統監測并存儲大棚內各個環境數據,所有監測節點均采用無線傳輸。棚內空氣溫濕度、CO2濃度、光照強度按每隔10 m布置一個監測節點,每個監測點分上、中、下3個層次,距地面高度分別為50、100、160 cm。每個大棚部署3個土壤溫濕度傳感器監測點,每個監測點又分土層5、15、30 cm 3個層次,布置3個pH和氨氮傳感器監測點,每個監測點分土層5、、15、30 cm 3個層次。若還需增加監測節點,只需在軟件系統中設置即可,硬件的采集節點無需修改。施工采用支架式插入土壤,種植時可快速方便布置,而在空閑季節,可方便回收至倉庫保管。采集節點供電采用鋰電池供電和太陽能板供電二種模式,根據無線節點的采集頻率和傳感器耗電量而定,當采集頻率間隔≥5 min/次,無線節點的低功耗模式啟動,節點可持續工作6個月。
4 物流管理預警平臺
物流管理預警平臺是果蔬生產管理的擴展平臺,是保證其價值量的環節之一。據統計數據顯示,每年在運輸過程中腐爛變質的水果、蔬菜、乳制品等易損壞食品的總價值達1 000億元以上,損失率高達25%~30%,而發達國家果蔬的損失率一般控制在5%。因此對鮮嫩易爛的果蔬在運輸車輛中安裝GPS定位、溫濕度傳感器及RFID射頻識別,實時采集車輛、產品的基本信息,通過3G、GPRS等技術[13]傳至監控中心,依托專家系統對采集的數據分析,對貨損、延遲、失竊、線路異常等情況預警,以便實現調度和調控,從而有效降低果蔬運輸中因腐爛變質的損失率。其運輸預警功能結構如圖4所示。
底層信息集由GPS衛星導航定位、RFID貨物基本信息采集、傳感器貨物狀態信息采集等軟硬件組成。監控中心的軟件包含數據接收存儲、異常報警、基本功能、GIS電子地圖繪制等組成。其中GPS導航定位每隔5 min采集車輛途中的實時經緯度、速度及方向信息,通過3G上傳至監管中心,監管中心收到信息,計算并結合GIS功能在電子地圖上顯示,若與預設的不一致,通過3G向管理員及駕駛員發出異常報警信息;RFID定時采集物品的基本信息[14],如物品編碼、采摘日期、數量、價格、目的地等信息,并與RFID中的初始信息對比,若出現信息不一致,則將異常信息通過3G上傳至監管中心,并發出報警信息;傳感器主要集物品的溫濕度、壓力等狀態信息,這些參數通過無線通訊網傳至監控中心,計算是否在適宜值范圍內,否則發出預警信息,并通知運輸人員采取相應措施,實現對環境的精準調控,以滿足產品對保鮮保質的需求,降低果蔬在運輸過程中的損失率。
5 小結
基于物聯網的精準農業果蔬種植預警系統還處于試驗階段,由于該系統可根據不同作物在不同時期對影響其生長的環境參數按需求設定,并可隨時采集環境環境參數傳至上位機,依托專家系統對數據分析,用戶可通過終端設備對環境參數進行監測,當參數超出了預設值范圍,將收到警報信息,并能精細控制肥水、及時預警病蟲害、對環境參數調控等功能。因此,基于物聯網的精準果蔬預警系既能節約人工工時,將生產成本降低20%左右,又能提高生產效率、提高果蔬的品質,為高品質果蔬打下良好口碑,為強化區域生態果蔬,打造本地高端精品果蔬的推廣做了鋪墊工作。
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2機械化農業精準操作仿真平臺構建
基于DSS技術的機械化農業精準操作仿真平臺與一般的仿真平臺有很大的不同,其主要是引入了決策支持系統DSS的思想,集合機械化農業精準操作過程中的傳感器網絡來進行仿真平臺的研究與二次構建開發。本文根據機械化農業操作的特點,采用開源的離散事件仿真器NS-2(networksimulatorversion2),主要是基于其使用無線傳感網絡來進行數據的傳輸處理,同時用戶可以根據自己的需求設計并開發相應的模塊,擴展性很強,由于是使用無線傳感網絡,從而使得網絡協議創建更加的精準,同時使得仿真模型更具有擴展性能。NS-2的傳感器節點模型主要是由傳感器功能模塊和傳感器節點構成。其中,傳感器功能模塊又有兩個子模塊構成,一個負責網絡通路,一個負責傳感器通路,而使傳感器節點主要是保證無線及電源通絡的暢通。與NS-2結合的仿真工具TOSSIM主要是運行于一些傳感器節點和相應的開發程序之上,通過二次開發使得整個仿真具有可視化的操作界面。本文的無線傳感器網絡節點主要是采用Crossbow最新推出的IRIS節點,其主要特征是工作在2.4GHz、支持IEEE802.15.4/ZigBee協議;為保證整個平臺的服務器運行質量,采用IBMSystemx3650M47915R51服務器,應用MicrosoftSQLServer數據庫技術構建數據庫。機械化農業精準操作仿真平臺有比較多的模塊組成。其中,電源模塊被其集成在整體結構中,無線射頻可以接受外界信號,與外界通信,唯一的缺點是距離受限。NS-2通過C++與TOSSIM融合入最終實現仿真平臺的構建,C++主要是實現數據傳輸過程中網絡協議,同時完成NS-2的傳感器節點模型庫與平臺之間的融合,TOSSIM是建立和控制整個平臺中仿真環境的重要模塊,負責數據的導入、修正、輸出及仿真等。基于DSS技術的模型思想,可以構建相應的能像消耗模型,從而實現對整個周圍數據集硬件采集器采集數據的分析仿真。
3精準定位感知實現關鍵技術
為了能夠對機械實現遠程的控制,以機器小車代替農業機械,在機器小車上安裝配置了以Socket為基礎的網絡服務,通過對接口的不同定義,實現對程序驅動運行,及軟件驅動硬件,完成相應的控制操作。當機械的操作環境已知的情況下,機器小車在執行遠程控制控件作業的時候,首先在系統中要能夠確定小車在仿真平臺與實際的位置,通過位置的判斷,也就是決策支持的系統分析,再決定下一步移動的位置;在其運行的每個周期內,根據傳感器的數據,不斷更新并完善周圍環境中障礙物及機器自身的位置。如果小車的位置是(Robot(i).x,Ro-bot(i).y),則其可以向其周圍的8個柵格運動,柵格數據由傳感器提供,并由仿真平臺進行決策分析,判斷當前所感知到的位置周圍哪部屬于障礙物,哪部分可以行走。通過傳感節點的數據決策分析,決定行走路線,小車在作業環境內傳感范圍邊界的某一個具體的柵格坐標。
一、引言
農業作為我國重要的產業,是經濟發展、社會安定、國家自立的基石。在農業經濟發展過程中,農業經濟數據統計工作就顯得尤為重要。農業經濟數據統計通過標準化指標的構建和標準化統計步驟的實施來完成的。在信息化時代,通過大數據的快速處理和信息數據化詳細全面探究農業經濟數據統計的標準化問題,了解當前農業經濟數據統計面臨的問題和其未來在標準化道路上的發展趨勢,為農業經濟發展提供可靠的分析性數據,是非常有必要的。
二、農業經濟數據統計標準化現狀
(一)農業經濟數據統計體系精細化水平不高
對于任何行業的數據統計進行體系把握和控制時,必然涉及到統計標準的選擇上來。對于農業經濟數據統計而言也不例外,由于農業統計的發展處于從傳統型向信息化轉變的時代,其精細化水平仍有待提升。首先,在我國統計局公布的行業劃分標準方面,農業屬于農、林、牧、漁業中的一類,并包含農業服務業及其他農業服務業,但是在統計體系精細化管理過程中,對于復合行業即可能包含農林牧副漁業中一個行業或者多個行業的統計信息劃分就不夠清晰,可能會導致在農林牧副漁業中的統計信息存在交叉及數量關系方面的不準確,當前有關農業統計并沒有對這復合行業進行詳細劃分和規定,可能會存在復合行業的統計信息缺失及錯配的情況。其次,農業經濟數據統計體系的建立是通過歷史經驗的不斷完善和修正而得,這使得農業經濟數據統計體系中仍然保留著很多傳統過時統計方式的影子,很多方式方法在實際工作中已經可以被先進的設備設施所替代,而傳統的一些統計方法可能存在人工成本較高、準確性較低等缺點,不利于提升農業經濟統計的準確性。如在實際工作中的農產品成本統計,就是采用的簡均法統計小麥、玉米等農產品的各項直接和間接生產費用,即縣級對各鄉村調查戶數據匯總,以各戶的實際播種面積為權重進行加權平均;省市級采取簡單算術平均辦法來進行匯總。如果遇到調查戶數據記錄不準確,就容易造成信息失真,影響統計結果。
(二)農業經濟統計數據從收集到傳輸缺乏專業性
由于農業經濟作物種類繁多,不同種類的經濟作物收集的不同也為農業經濟統計帶來了一定難度。當前,農業經濟統計數據在收集環節到傳輸環節由于信息量大、種類多,農業經濟統計面臨著專業性較弱的問題。首先,在收集階段,由于統計抽樣的方式選擇需要根據不同情況進行確定,由于種類過多,在統計抽樣時,如何選擇抽樣方式仍是一個重要的問題。抽樣方式是否準確直接影響到最終呈現出的數據的準確性和完整性。隨機抽樣方式在統計工作中是非常普遍、操作也是較為簡單的一種方式,但是在農業統計時卻并非特別容易進行。這和農業統計的特性有一定的關系,農業經濟統計的一般是生鮮制品,對農產品進行定性和定量分類較難,在統計過程中隨機的方式雖然可以減少工作量,但也容易使得統計數據的準確性下降,這不符合大數據時代對于大規模數據準確性的要求。其次,在數據傳輸階段,過去由于信息化水平較低,統計數據一般由村開始層層上報,下層人員有關統計知識的水平較低,數據的傳輸多采用報送紙質資料、電話匯報等方式,這容易造成數據傳輸過程中的二次差錯,同時這些差錯也很難在后續的復核、處理過程中被發現,最終這些差錯就會擴大數據的誤差率,造成農業經濟統計數據的可用性降低。我們在實際工作中常遇到此類問題,農業部農業綜合統計中的農村經濟基礎資料卡片的統計就是由縣級信息員報送,省市級信息員逐級匯總,層層上報,上報過程中,如果每一環節出現差錯就會增加下一步的復核難度。
(三)農業經濟數據標準化處理水平偏低,缺乏可信度
農業經濟數據在經歷過收集、傳輸之后必然面臨著數據標準化的處理問題,只有進行有效數據處理和加工,數據才具有較高的可視化,才可以被加以有效利用,從而提升農業經濟數據信息的可信度。但是當前,在農業經濟數據標準化處理方面,我們仍然面臨著處理水平不高的問題,最終導致農業經濟數據的信息可信度欠缺。首先,部分農業經濟數據的標準化處理仍然較為落后,統計分析手段仍然停留在簡單的匯總、平均方面,未對數據的深層次關系進行挖掘和分析。簡單的數據統計手段對于簡單分析農業問題具有重要意義,但是隨著精細化生產的不斷發展,如何對現有農業經濟統計數據加以利用,指導并促進未來農業生產便成為關鍵性難題。其次,統計部門也需要找尋不同類型的統計數據之間的關聯性和因果原因,通過數量關系分析可以適時實現統計的最終目的預測未來事項發生的可能性和發生規律軌跡。當前有的統計部門的人員構成仍然較為傳統,難以負擔負責的統計數據分析和處理問題,也難以對未來趨勢進行準確預判。這也使得統計數據雖然已經存在,但是能夠用好、用對統計數據的人員不多,難以將一手數據轉換為具有真正經濟價值的統計數據信息。為解決農業經濟信息統計標準化,陜西省農業調查總隊幾年前就建立了覆蓋全省農村的統計調查網絡,設立了一套科學的農村統計調查方法制度和組織管理制度,培養了一支高素質的農村統計調查隊伍,建成了農村統計調查信息網絡體系,調查手段日益現代化。實時了解掌握農業和農村經濟的運行情況,分析判斷形勢,及時、準確反映和監控全省農村社會經濟指標。
三、信息化時代農業經濟數據統計標準化發展趨勢
(一)農業經濟統計制度與統計標準化要求的不斷協調,促進指標體系精細化
當前,農業經濟統計制度與統計標準化水平仍然不高,為了促進信息化時代農業經濟數據統計標準化,需要加強農業經濟統計制度與統計標準化要求的協調,促進指標體系的精細化和完善化。首先,農業經濟統計制度不單指一項制度,而是指一套全面的從指標制定到指標實施、數據收集傳輸處理等全面的數據統計指導規范。統計標準化需要符合基本的統計制度規范要求,并利用現代化分析手段和方式對統計標準化指標進行確定以協調其與農業經濟統計制度之間的關系。其次,過去的農業經濟統計存在指標過于粗放化的問題,不利于統計數據的精細化收集和處理工作,因此對于農業經濟統計過程中所涉及的指標應當進行細化和詳細解釋定義,確保指標體系精細化也為后期收集數據、處理數據掃除一定的障礙。除此之外,對于復合領域的經濟統計問題要把握復合行業的經濟實質,根據有關規定進行指標和實際的對應。對于不確定統計指標項目的內容,可以向有關統計單位進行咨詢匯報以確定統計指標運用的合理性和有效性。
(二)加強農業經濟統計數據收集的專業化,強化統計信息傳輸的數字化管理
想要改變當前農業經濟統計數據收集專業化水平不高、數據收集缺乏專業性的問題,要不斷加強農業經濟統計數據收益的專業化能力,強化統計數據信息在傳輸過程中的數字化管理進程,提升信息化時代農業經濟數據統計標準化發展質量。首先,在數據收集方面,需要確定準確的總體、樣本等基本概念信息,在選擇抽樣方式時需要結合現實情況并進行誤差可能性分析。通過選擇合理的抽樣方式既可以保證統計抽樣的準確性和有效性,也可以節約成本、減少統計工作的成本。其次,在進行數據收集過程中,也需要加強對于基層統計人員的統計基礎知識培訓工作,提升統計專業水平確保統計數據的準確性和專業性。除此之外,農業經濟統計數據的傳輸也需要逐步改變傳統模式,利用新技術新手段新方法,提高數據傳輸的準確性和時效性。傳統的紙質材料報送方法雖然仍具有一定意義,但是面對大規模大批量的統計數據,傳統紙質材料報送方式既不利于數據的快速傳輸和處理,也不利于數據的保存和留檔。在信息化時代,互聯網和云內存的興起使得電子信息化數據傳輸和存儲成為趨勢,在這種情況下,農業統計部門也應當與時俱進,通過不斷完善數據傳輸系統,來保障數據傳輸和存儲的安全性和準確性。
(三)提升農業經濟統計數據標準化處理水平,全面提高統計信息可用性
提升農業經濟統計數據的標準化處理水平,對于全面提高統計信息可用性起到了極其關鍵的作用。而農業經濟統計數據標準化處理水平的提高,也是信息化時代農業經濟數據統計標準化道路上的重要發展趨勢。首先,在農業經濟統計部門可以通過招聘一些具有較強經濟學和農業復合學歷背景的人才來從事農業經濟統計工作,人才引進政策也會在短時間內提升從事農業經濟統計數據標準化處理人員的知識水平和專業能力。而內部培訓機制的完善也有利于提升現有職工的統計業務水平。內外部員工水平的整體提升會促進信息化時代農業經濟數據統計的標準化處理水平。其次,通過完善農業經濟統計數據標準化處理系統也可以通過不斷磨合、系統升級來提升計算機時代的信息處理準確性。在未來,農業經濟數據的處理不單單局限于簡單的數理統計方面,還可以利用現有統計數據來對未來情勢進行預測。通過多種模式來提升數據處理水平,可以全面提高統計信息的可用性。除此之外,在進行標準化數據處理過程中,也需要考慮前期統計數據收集、傳輸、存儲過程中產生的誤差,確保統計結果在可行的置信區間。通過以上的舉措可以逐步提升信息化時代的農業經濟統計數據的處理水平,最終實現統計結果的可用性和有效性,促進農業經濟的精細化發展。
四、結語
隨著我國科學經濟水平的全方面發展,數據統計工作的作用也愈加凸顯。對于信息化時代農業經濟數據統計而言,標準化的統計體系、專業化的數據收集手段和方式、非傳統的信息傳輸模式和標準化處理方法都對提升統計信息的可用性起到了重要作用。只有通過不斷試錯和吸取世界先進經驗,才能最終總結出一套符合我國發展需求,適合我國基本現狀的農業經濟數據統計標準化體系和方法,為我國農業經濟發展做出重要貢獻。
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0 引言
物聯網是近年來新興的一種信息技術,它被認為是繼計算機、互聯網技術后一次新的技術革命。針對在傳統的農業種植中,人們獲取農田信息主要是通過人工測量,做出決策一般依賴的是經驗管理。這種粗放的管理方式極大地阻礙了農業的發展。對農產品產量與質量的提高都有一定制約的作用,缺乏精確性。人們嘗試將物聯網技術應用于農業中。在文獻[1]中,采用了物聯網技術對農業中病蟲害進行監測。在文獻[2]中,采用了物聯網監控農田環境來為精準灌溉系統提供決策支持。它將傳感網絡采集的農田的溫濕度和光照強度等參數傳人互聯網,應用層通過分析農田各參數之間的關系,找到一個優化的灌溉方案。
目前,物聯網技術在農業中的應用是將大量的傳感器節點構成監控網絡,通過各種傳感器采集信息后傳輸給應用層的管理中心,管理中心對采集的數據進行處理。人們通過采集的數據了解農作物的生長情況。一旦數據出現異常,可以通過傳感網絡里的節點來定位,找出異常點,實現精確定位,具有比較強的實時性。因此,物聯網技術在農業中的具體應用有望為農業帶來劃時代的變革。
以ZigBee無線通信技術和物聯網為基礎,文章提出了一種精準灌溉農業系統的框架。它通過布置在田間的傳感器節點來采集數據,根據采集的數據來分析田間農作物的生長狀況,及時反饋農作物信息,體現了實時性。根據田間傳感節點的布置位置生成一個田間模擬圖。由模擬圖上的節點來設置灌溉的區域與灌溉的時間,體現了精準性。
1 物聯網與ZigBee技術
1.1物聯網
物聯網的概念是首先由美國麻省理工學院提出的,認為物聯網是將所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理的網絡。物聯網相對于互聯網來說,重心在物,它是“物物相連的互聯網絡”。這闡述了兩層意思:①物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡;②其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間。進行信息交換和通信。
物聯網的體系結構按照功能劃分可以分為三層:傳感網絡層、傳輸網絡層、應用網絡層。傳感網絡層主要由帶有一系列傳感器的節點組成,這些節點被部署在監測區域內,負責信息的識別和采集。然后將采集的數據通過無線信道進行傳輸,通過多跳路由到基站,再由網關連接到外部網絡。傳輸網絡層主要是指由互聯網、廣電網、通信網或下一代網絡對來自傳感網絡的數據進行傳輸和分析處理。保證傳感網絡中采集的數據能進行安全無誤的傳輸,為應用層提供服務。應用網絡層主要指用于操作的輸入輸出控制終端。通過諸如電腦、手機等終端來觀測、監控物體的情況。物聯網的處理流程是在傳感網絡收集信息后,通過傳輸網絡傳輸到管理中心,由管理中心進行信息的分析與處理,然后提供給應用終端進行使用。
1,2ZigBee技術
ZigBee技術是一組基于IEEE 802.15.4無線標準研制開發的有關組網、安全和應用軟件方面的通信技術。它是一種短距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線網絡技術。相對于其他無線網絡技術,ZigBee技術可以大大節約成本,提供可靠性。
2 系統總框架
本系統總框架由圖1所示,本系統框架的網絡可以劃為傳感器網絡、通信網絡、應用網絡三個部分。傳感器網絡包括了帶有傳感器及無線發射模塊的終端設備,ZigBee無線路由器與協調器。無線傳感網絡中節點附帶的各種傳感器用于獲取周圍環境的信息,諸如電壓、電流、水位、水壓等。傳感器網絡與通信網絡之間采用ZigBee技術進行消息的發送與接收。通過串口連接協調器與上位機,實現通信控制的功能。在應用網絡中,遠程服務中心用于遠程管理與查看所有農田的狀況,田間管理中心用于管理員對自己管轄的農田進行狀態查看與灌溉操作。該系統的設計滿足了物聯網體系三層結構,保證數據的采集、傳輸與處理,實現軟硬件之間的通信控制。它能實現搭建的無線傳感網絡的數據采集、數據處理、數據傳輸的功能。
3 軟件設計
軟件設計分為兩部分:田間管理中心與遠程服務中心。
3.1田間管理中心
田間管理中心主要是為田間某個獨立灌溉系統配套的ZigBee無線系統軟件,它是灌溉自動化系統的現場人機操作站。它主要包括了四個模塊。
(1)地圖繪制模塊
地圖繪制模塊主要用于兩種情況,一是調入特定的地圖來顯示田間布局情況,二是根據實際需要繪制田間的布局情況。當在田間部署好帶有傳感器的節點、路由、閥門控制器等設備后,可以根據田間的形狀以及節點部署的位置來繪制一個田間的模擬圖。當用戶想要對某塊區域進行灌溉時,只需選擇區域附近的節點進行命令下發,實現精確的定位。它能根據模擬圖與真實田間的比例關系來設定灌溉的區域與時間。通過定位到節點,以節點中心,設置灌溉區域的參數,實現按量與精準灌溉。
(2)電磁閥管理模塊
此模塊主要是電磁閥的時序控制與電磁閥狀態的管理。時序控制包括了兩個方面:一是單個電磁閥的隨機控制,二是整個灌溉系統的編制輪灌控制。
單個電磁閥的隨機控制指可以任意選擇控制的電磁閥進行操作。控制節點通過對灌溉閥的操作來控制電磁閥的開關狀態。根據電磁閥的狀態,發送命令到無線通信模塊,進行噴灌閥的噴灌操作。
編制輪灌主要是指將整個系統的電磁閥分組,設定每組的輪灌開始和結束的具體時間。通過選擇輪灌時間連續的組,實現連續噴灌。在輪灌期間用戶可以查看已經編制的分組和正在執行輪灌的系統狀態,而且用戶可以取消正在執行的輪灌作業任務。
(3)信息管理模塊
信息管理模塊主要包括電磁閥狀態信息管理、土壤水分以及田間氣象信息管理、電壓、電流、水位、水壓數據信息管理。其中對電磁閥的狀態信息管理是指對電磁閥的狀態信息進行收集、顯示、存儲。出現錯誤能即時報警。土壤水分以及田間氣象信息管理是能實現土壤水分以及田間氣象數據采集時間的遠程設定,實時采集、實時顯示,分析與存儲土壤水分以及田間氣象數據。電壓、電流、水位、水壓數據信息管理是指能監測電壓、電流、水位、水壓的實時數據,能設定各自的報警數值。
(4)通信管理模塊
該模塊主要是與遠程服務中心交換數據,能執行遠程服務中心向田間管理中心的指令。它能管理用戶信息和網絡通信,實現與無線模塊的通信。
3.2遠程服務中心
遠程服務中心主要用于管理員遠程監管所有的農田,查看農田中設備的運行情況。根據管理的對象不同。可以劃分為以下三個模塊。
(1)設備管理模塊
該模塊是用于匯總、顯示、存儲全部項目點的網絡通信管理、電磁閥管理、信息管理等,用于提供一個全局的視圖。
(2)項目點管理模塊
在遠程服務中心。每個田間管理中心是作為其所管轄農田區域的一個項目點。項目管理模塊用于管理所有的項目點,包括項目點的添加、修改與查詢。
(3)權限管理模塊
項目點根據所處區域的不同,對不同區域的用戶規定了查看的項目點的范圍。不同身份的用戶分配了不同的權限,用戶在第一次登錄界面后會顯示所有項目點,但是用戶只能進入有權限的項目查看項目信息。
4 硬件通信
系統硬件部分采用了ZizBee技術實現信息的無線傳輸,系統研究的ZigBee網絡就是由一個協調器以及多個路由器和多個終端設備組成。
4.1通信實現流程
在系統中,通信是一個雙向的過程,即命令的下發與消息的接收。通信的實現要保證上位機接收來自各個ZigBee節點的信息,同時上位機也能下發控制命令。
實現通信由兩部分組成:①上位機與ZigBee節點的通信;②上位機與終端設備(例如閥門控制器)的通信。其中上位機與終端設備的通信必須經過ZigBee節點作為中介進行傳輸。因此由上位機進行終端設備的操作,首先要將上位機要下載的數據打包到Zigbee通信包中。然后由ZigBee節點通過串口傳給終端設備,通過分析處理通信包后操作終端設備。
4.2數據結構
在通信過程中,數據是以幀來進行傳輸。幀包含:幀頭+長度+設備類型+地址+數據+幀尾。本系統中,幀數據類型根據系統需要主要分為五種:①C0:節點發送數據;②C1:節點接收數據;③C2:節點異常;④C3:節點喚醒;⑤C4:節點模式切換。
系統根據下發的不同命令,使用不同的幀來進行通信,實現控制的功能。其中閥門控制器內部的控制流程如圖2所示。
4.3串口通信
串口通信是實現上位機與終端設備之間必不可少的環節。串口通信由上位機下發串口數據,數據再由ZigBee網絡下發到相應的節點。在通信過程中,整個數據命令分為兩大部分:一部分是ZigBee網絡控制命令,另一部分是終端設備的命令。它使用ZigBee串口輸出命令。ZigBee節點通過串口,把需要的命令轉發給終端設備,例如閥門控制器中的開閥,關閥,查詢狀態等命令。串口通信的通信圖如圖3所示。
其中,串口數據采用的命令格式:數據頭+數據長度+數據類型+數據+數據尾。
5 結語
采用物聯網中的ZigBee技術實現無線傳感網絡中信息的傳輸,通過傳感器采集的信息來判斷田間土壤的水分缺失情況,通過按需按量進行灌溉,實現合理灌溉。通過根據實際的設備布置情況,繪制出田間以及設備的模擬圖。然后通過操作模擬圖進行命令的下發,設定灌溉區域與時間,實現精準灌溉。將物聯網技術應用在農業上是我國農業發展的一個趨勢,它將推動農業向智能化、自動化發展。利用物聯網技術對農作物的生產進行精細化管理和調控,促進農業整體水平的提高,并打造“數字農業”之路。農業中涉及了農作物監控、農產品流通、農作物養殖、農作物灌溉、農作物存儲等各種領域。發展智能化數字化農業,物聯網技術缺一不可。因此物聯網在農業應用領域將具有遠大的應用前景與產業價值。
<!--[if!supportLists]-->1<!--[endif]-->精準農業概述
<!--[if!supportLists]-->1.<!--[endif]-->1精準農業技術的組成
精準農業又被稱為精細農業(PrecisionAgriculture)、精確農作(PrecisionFarming)。“精準農業”技術思想是在定位的基礎上,根據土壤特性和作物生長發育的需要,管理作物每一項生產農用物資的投放,最大限度地發揮產量潛力,做到既滿足作物生長需要,又減少浪費,增加利潤,同時避免污染生態環境。精準農業技術是20世紀90年代興起的農業生產新技術,其技術體系是農學、農業工程、電子與信息科技等多種學科知識的集成。關鍵技術包括全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感技術(RS)、變量投入技術(VRT)、耕地產量圖(VM)等。
<!--[if!supportLists]-->1.<!--[endif]-->2實施精準農業技術的步驟
精準農業的實施可分三步:首先是對收獲機械產量計算、監測及繪制產量圖,通過產量圖分析小區產量的差異原因,優化作物管理措施;其次是小區定點取土化驗、分析、處理采集的定點數據,挖掘提高產量的潛力,用高級軟件處理所獲取的信息,決策出要實施的農業技術措施,作為農機具操作和調節的基礎;最后用帶有定位系統和自控系統的農機具實現定位、變量投放物資的自動控制操作。
<!--[if!supportLists]-->2<!--[endif]-->三江平原農業生產現狀
三江平原地處黑龍江省東部,土地總面積10.9萬km2,占全省總面積的23.9%,耕地366.77萬hm2,區域內有4個農墾分局,54個大中型國營農場,人均耕地1.34hm2。三江平原地勢低平,人均耕地面積大,大型機械化農場相對集中,農業增產潛力大。制約農業生產發展的主要因素有三:一是土壤因素,三江平原耕地多為中低產田,占耕地面積的59.22%。土壤物理性狀不良,多為白漿土,黑土層薄,養分低,不能滿足作物的生長需求。還有相當一部分低洼地,不宜耕種。多年種植,土壤自身肥力下降,長期施用化肥,土壤中氮、磷、鉀比例失調。既浪費了肥料又不利于作物生長;二是農業生產高投入、低產出,大豆、水稻等農作物生產成本越來越高,且缺少有競爭力的優質、高產產品;三是農產品結構單一,長期以來形成大田作物為支柱產業,其結構不適應區域經濟的發展。
3三江平原實施精準農業的可行性
3.1農業機械化作業程度較高
目前三江墾區農業旱田作物生產已經實現全程機械化,生產規模也較大,適于大型機械作業。農機動力配置除了傳統的中等功率的東方紅—802型及鐵牛—65型拖拉機外,還先后引進、消化了一批具有世界先進水平的農機具如NewhollandM—160型拖拉機、JohnDeere1075型收獲機等,這些農機具上都可配置GPS系統及產量檢測系統,為精細農業的實施提供了強有力的硬件保障。
3.2農作物高產栽培規模經營
機械化水平高的農場,地塊大,采用粗放種植、管理,經驗播種、施肥,因而增產潛力大,實施精準農業產生的效益也較大。三江平原土地平坦,地廣人稀,長期采用粗放種植規模經營,精細耕作程度低,實施精準農業會取得很大的效益。大豆“暗壟密”機械化高產模式、崗平地白漿土井灌區、自流灌區水稻機械化高產綜合栽培模式的形成,培育出適合該地區生長的矮稈、抗倒伏的大豆優良品種和優質、高產、多抗水稻品種,形成了適合當地發展的、有高產潛力的規模經營模式。
3.3科研力量雄厚
三江墾區以農墾總局為后盾,黑龍江八一農墾大學、農墾科學院等科研院所為技術依托,開展精準農業技術的應用研究,已取得初步成果,為精準農業的實施提供了有力的技術支持和保障。
4精準農業技術在三江平原可應用領域
4.1精確灌溉
水田種植面積的擴大,使地下水超采嚴重,已引起地下水位下降,寶泉嶺局水位變幅0.8~3.5m,建三江局水位變幅0.3~5.0m,與此對應,黑龍江、烏蘇里江、興凱湖等水域豐富的過境水量卻未被很好地利用。目前蓄、引、提江河湖水能力僅17.2億m3,占當地產水量的30.4%,占過境水量的0.6%。可見水資源的開發利用不合理,推廣精準灌溉勢在必行,采用計算機控制的節水灌溉技術,可實現因時、因地、因作物用水,使水的消耗量減少到最低程度,并獲得盡可能高的產量。
4.2精確施肥
三江平原土地長期大量施用化肥,造成土壤中N、P、K比例失調,且投肥量偏大,利用率偏低,肥料投入量的增長高于產量的增長率,回報明顯減小。準確的優化施肥必將獲得較大的經濟效益。精準農業技術可因土、因作物、因時全面平衡施肥,不但可提高化肥資源利用率,降低生產成本,提高作物產量,還可取得明顯的經濟效益和環境效益。
4.3農作物產量預測
農作物產量是農民經濟收益的重要標志,利用精確農業技術可確定當地農業技術措施和水平,然后建立方程,優化計算出作物產量,在收獲前準確地估產,有助于制定合理的糧食收購及進出口價格政策,利用制定的收獲、儲運計劃等,提高經濟效益。
4.4天氣、災情監測與防治
利用精準農業技術,繪制氣象衛星云圖,預測風暴、冰雹、暴雨等災害性天氣,提早制定預防措施,把災情降到最低程度。三江墾區地塊較大,局部病蟲害可很快傳播到很大面積。利用精準農業技術做好病蟲害的監測,進行病蟲害的精確防治,得到盡可能大的經濟效益。
5精準農業在三江平原的應用實踐及展望
目前,我國精準農業技術的研究和應用還處于初級階段,許多技術、設施還不十分成熟,有待于進行更深一步的研究與完善。三江平原墾區有規模化經營的大型現代化、機械化農場,有土壤資源和生態環境變異數據的積累,有雄厚的技術實力,已經具備了向現代化集約農業轉化的條件。實施精準農業勢在必行。黑龍江八一農墾大學主持的農業部精準農業課題已經全面展開,并在友誼農場五分場建立了示范試驗基地,先后引進了美國全套凱斯精準農業設備,包括CASE2366IH谷物收獲機精準農業系統、保護性耕作設備(四獨立式375馬力拖拉機、730B復式耕作設備和TMII型耕耘機)、變量播種施肥機、自動導航系統等,并建立了GPS差分基準站,初步完成了產量圖的繪制、土壤取樣化驗分析、變量播種、變量施肥等系統的開發和研究工作,為精準農業的推廣實施打下了基礎。
精準農業技術在三江平原率先實施,將為其在黑龍江墾區乃至全國推廣起到典范作用,提供詳實的技術和管理經驗。實施精準農業技術對墾區農業的發展具有重大的現實意義和深遠的歷史意義。
[參考文獻]
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PrecisionAgriculture’sApplicationResearchandDiscussioninSanjiangPlain
LiangChun-ying1,YangTian-wei2
多年來,經過國家和各級政府的積極推進,現代信息技術在農業各環節中的應用逐步深入,特別是在大田種植、設施園藝、畜禽養殖以及水產養殖中的應用越來越廣泛,種養大戶采用現代信息技術裝備的意識越來越強,農業生產信息化水平不斷提高,精準農業也得到了迅速發展。
一、精準農業的涵義
精準農業是一種基于空間信息管理和變異分析的現代農業管理策略和農業操作技術體系。根據作物生長的土壤性狀,調節對作物的投入,即一方面查清田塊內部的土壤性狀與生產力空間變異,另一方面確定農作物的生產目標,進行定位的“系統診斷、優化配方、技術組裝、科學管理”,調動土壤生產力,以最少的或最節省的投入達到同等收入或更高的收入,并改善環境,高效地利用各類農業資源。精準農業能真正讓農民群眾受益,農產品持續提質增產,農業持續增效,農民持續增收,農業抗御自然災害的能力顯著增強。
二、我國基于農業信息化的精準農業的發展現狀
1.農業信息技術的應用正從單項應用向綜合集成應用過渡。
基于現代農業高產、優質、高效、生態和安全的要求,我國農業生產方式正向集約化生產、產業化經營、社會化服務、市場化運作以及信息化管理轉變。從生產、經營、管理到服務涉及到諸多環節,依靠單一的信息技術很難實現,農業信息技術的應用正從現代信息技術的單項應用向現代信息技術的綜合集成應用過渡。自動灌溉系統、精準的農業技術的推送、病蟲害診斷系統,種植養殖環境監控系統等,都會產生大量非結構化數據。大數據技術的出現,提供了良好的解決方案。
2. 農業物聯網技術在一些地方已經開始試點性應用。
農業本身所具有的特點使得農業在信息化智能化過程中,產生了大量的復雜的非結構化數據,這些數據的處理和挖掘,需要大數據技術。目前,基于無線傳感網絡的滴灌自動控制系統在北京、上海、黑龍江、河南、山東、新疆等地開始試點性應用。
3. 解決農業信息化海量數據處理和精準服務的問題亟須創建精準農業信息系統。
農村是我國信息化建設最薄弱的區域。海量數據處理和精準服務一直是農業信息中的一大難題。如何整合相關部門的農業信息資源構建大數據精準農業信息系統工程,是我國農業現代化亟待解決的大問題。精準農業信息系統把有線與無線網絡、通信服務與信息服務,終端產品的高中低檔科學、合理、有效地組織整合在一起,真正解決了農業信息化海量數據處理和精準服務的問題。
三、農業信息化下,精準農業發展實施策略
1. 突破精準農業關鍵技術瓶頸。
目前精準農業信息獲取、決策和實施三個環節均有技術瓶頸的制約,如:在農業信息快速獲取方面,要加強生物物理學、生物數學、生物力學和光學的應用基礎研究,重點突破農作物形態、營養、水分和土壤氮、磷、鉀等營養元素無損快速測試傳感技術,病蟲草害信息的定性定量識別技術;在精準農業決策方面,要研究農作物不同生長發育階段與土壤、氣象、管理措施的定量關系,為不同尺度的變量處方生成提供理論依據;在精準作業環節,重點解決適合小規模田塊和復雜地形的光機電一體化精準農業智能機械。
2.降低精準農業技術應用的門檻。
國外精準農業經過近20多年的研究,形成了很多商品化的技術產品,但主要是面向大規模農場作業需要,且產品價格昂貴,不適合中國目前的農業經濟水平和生產作業規模,要實現精準農業技術廣泛應用,必須降低精準農業技術應用的門檻。
3. 與當地農業主導產業緊密結合。
當地的農業主導產業是發展的重點和熱點,是當地產業經濟的支柱,也是當地政府部門、企業、農民關心的焦點,能夠解決當地主導產業發展過程中問題的技術,必將成為其優先考慮的技術選擇。因此,精準農業技術必須與當地農業主導產業的發展緊密結合,突出解決主導產業發展的難題,只有這樣才能使精準農業技術得到社會的關注和大規模應用,彰顯其在發展現代農業的地位和作用。
4.采取高效靈活的技術推廣模式。
根據用戶需求,可采取不同的技術推廣模式,提供專業化、社會化的技術服務,通過駐地工程設計實施,實現系統的正常運轉,形成“交鑰匙工程的技術推廣模式”。
5.制定統一的行業或國家標準。
目前國內外市場上精準農業的相關技術產品很多,但不同企業軟硬件產品自成體系。在開展精準農業研究應用過程中,難于構建可運行的精準農業系統。在這樣情況下,我國必須建立精準農業技術標準,與國際主流產品標準接軌的同時,也是爭奪精準農業技術制高點的重要切入點。
參考文獻
[1]宣鍇,孟未來 路明祥淺析國內外農業信息化進展 農業網絡信息 2010年02期
按照“統籌兼顧,分級負責,服務到村,精準到戶”的原則,組織動員長葛市農業科研、教學、推廣單位專家教授和技術服務人員,聚焦貧困人口科學素質和生產技能提升,對長葛市1917戶貧困戶中有產業扶貧技術需求的農戶,分類施策,廣泛開展多層次、多渠道、多形式的技術服務,持續增強智力脫貧能力。
二、農業技術產業扶貧主要舉措
(一)完善產業扶貧技術服務工作責任機制
一是組建農業技術扶貧專家隊伍。以“萬名科技人員包萬村”為主要形式,按照“市級分縣包鄉、縣鄉包村聯戶”的原則,組建市縣鄉三級農業產業扶貧技術服務專家隊伍,逐級落實責任。指定一名聯絡員,負責匯總長葛市農業技術扶貧人員名單。二是由長葛市農業部門牽頭負責,積極與扶貧部門和鄉鎮政府密切合作,精準掌握轄區內有產業扶貧技術需求的貧困人口底數,制訂切實可行的方案,組織基層農技推廣人員和動員鄉鎮農業綜合服務中心等涉農服務力量,精準對接有貧困人口分布的所有行政村。包村人員作為該村建檔立卡貧困戶的農業產業扶貧技術服務責任人和聯絡員,負責向村內每一個貧困戶發放技術服務明白卡,按照“一戶一策、因地制宜”的要求開展“面對面、手把手”的指導服務。每年入戶指導不低于6次,建立貧困戶技術服務工作臺賬,做好簽字記錄和跟蹤服務。貧困戶基本情況統計及農業技術需求意愿上報的真實性,由分包指導員負責。
(二)開展農業先進適用技術推廣服務
聚焦發展“四優四化”和兩個轉型升級行動,圍繞優質糧食、特色農產品、設施農業、一二三產業融合,點面結合做好“四新”示范(新品種、新技術、新模式、新機制)和“五良”(良種、良法、良壤、良灌、良機)推廣配套。一是開展貧困人口全覆蓋式農業技術服務。各農業產業扶貧技術服務責任人要在關鍵農時和生產重點環節及時到崗到位,采取集中辦班、電視廣播、技術上墻、村室大喇叭等方式做好新技術新成果示范推廣,積極開展產后收儲、加工等延伸服務,做好氣象災害及病蟲害監測預警。二是開展產業扶貧技術服務專家團宣講活動。聯系長葛市服務現代農業專家組,結合各鄉鎮實際,就農業科研、農技推廣、種子管理、植物保護、農產品檢測、農村能源、農業信息、淡水養殖等專業領域,對當地農民、各類新型農業經營主體帶頭人、農業企業骨干及基層農技人員進行培訓和服務。動員和鼓勵他們主動與本地貧困人口對接,在技術上給予幫扶帶動。
(三)加大對貧困地方項目資金傾斜支持
將農業發展等各類項目資金向貧困地方重點傾斜,引導優質技術服務資源向基層集聚,與當地扶貧需求精準對接、與扶貧規劃有效銜接。鼓勵農業科研試驗基地和農技推廣示范基地優先在貧困地方布局,把符合條件且愿意接受培訓的貧困人口全部納入新型職業農民培育工程,集中力量培育一批致富帶動能力較強的技能型人才,引領當地貧困人口智力脫貧。
三、保障農業技術扶貧的長效機制
(一)強化督導考核。