农业工程技术范文10篇

时间:2023-12-01 18:09:40

农业工程技术

农业工程技术范文篇1

1技术分类的范畴

总体上,设施农业工程技术主要由生物技术、环境技术和工程技术[9]三大部分组成,这是其宏观层面的共性特征,还不足以体现设施农业技术的层次结构、专业特点和时代特征,在当前以可持续为总要求的现代农业发展阶段下,需要在广义设施农业概念的基础上,对其技术所涉及的要素进行科学分析,从而确定技术分类的范畴。

1.1设施农业的广义概念与定义

从生产对象和外延方面看,广义的设施农业主要包括设施栽培和设施养殖2个方面[10]。传统设施农业的概念和定义往往局限于生产过程[11-13]。但从现代设施农业技术发展的内涵来看,需以设施农业整个产业链为基础、从设施农产品实现其使用价值的全过程出发,在广义上对其概念进行重新定义,即设施农业是为农产品商品化各阶段提供最适宜环境和条件,以摆脱自然环境和传统生产条件的束缚,从而获得高产、优质、高效(经济、社会、环境)农产品的现代农业经营活动,具有目标商品化、途径全程化、环境可控化、效益全面化的特点。从世界温室装备技术发展趋势[4]和中国设施农业发展的经验教训[2,14]看,就充分印证了此概念的科学性、合理性和前瞻性。技术分类中也要体现并贯穿这一概念。

1.2设施农业与技术的广义要素

在传统农业长期存在的条件下,设施农业始终是一种先进生产力的代表,其涉及的要素也应当是广义的,即不仅针对生产工具,还要针对生产者、生产对象和生产环境(自然与社会)。设施农业工程技术也要体现出这种特点,即将其作为一个涉及自然技术、社会技术和人文技术的广义技术系统[15],使之成为一个既相互联系、相互作用又相互区别的技术实践、技术产品、技术方法、技术科学、技术的社会建制、技术文化、技术精神等要素共同组合而成的、具有特定结构和功能的有机整体[16],这种广义化的演变就如同工程概念已经从最初的土木工程发展到当今的文化精神工程一样。当然,在中国目前的社会经济发展阶段,自然技术和社会技术是主流,但也应尽量体现人文技术的精神,因为对于设施农业,提高组织的管理效率和生产者素质是充分发挥技术效用的关键,也是转变设施农业发展方式中需要解决的主要矛盾。

1.3技术分类的范畴

设施农业工程技术是在设施种养殖生产中实际应用的技术,或者说是应用科学知识或技术发展的研究成果于农业生产,以达到摆脱自然环境和传统生产条件束缚的工程化手段和方法。为使技术作用有效发挥,其应当有助于形成技术集成化、装备工程化、模式标准化、管理现代化[17]的模式并充分体现出现代农业工程的内涵,即不仅是以其他部门的技术来为农业服务,而且要着重研究解决农业本身作为工程的问题[18]。因此在确定技术范畴时,要将一个在不同层次上具有完整功能(实现商品化)的设施农业工程作为技术依附的主体和对象,以服务于整个生产过程作为主要的技术特征,以直接或间接地通过设施装备发挥效用作为表现形式,以经济、社会、环境效益全面化作为技术的时代特征,将符合上述要求的技术、工艺、材料、产品进行分类研究。

2技术分类的原则

设施农业工程技术是一个复杂系统,作为要素的各类单项技术间相互联系并相互作用、集成后表现出设施农业工程的特定功能,并在合理的结构下体现出超越单项技术简单叠加、系统功能被放大的整体涌现性[19]。为体现这种系统特征,需要在技术分类中体现以下原则。

2.1层次性

复杂系统是由多个下级子系统耦合而成,因此分类时要从不同层次上揭示设施农业工程技术的结构与功能,获得在内容上较为完整、在结构上具有相对自稳定性的技术分类体系。在层次的划分上,本着提高基础层次稳定性的原则,使分类层次由低到高自稳定性逐步增加,而开放性和动态性则逐步减弱。

2.2稳定性

在内容上,要根据设施农业产业发展和技术创新的历史轨迹、未来发展趋势等,从众多技术中提炼出基础性、独立性、结构性、长期性的组成要素,尽量使分类后的技术分支具有鲜明的个性功能,并可以融合趋势性、阶段性的共性技术来提高自身的水平、强化自身的功能;各层次上的技术须在整体上形成内容相对完整、结构相对稳定的体系,使设施农业功能在不同层次(档次)上得到充分发挥。如节能(含新能源)、人工智能、机械化等设施农业工程技术热点因服务于多种功能、结合于多个技术种类,在功能上缺乏个性和独立性,因而不能单独构成技术分类的基础层次。

2.3开放性

开放性是技术创新和发展的基本特征与本质要求,也是保持其动态性和成长性的前提。作为一个融合多领域科学技术的应用型交叉学科,设施农业技术体系需要一定的开放性,以保持知识积累、技术增长、实践运用的动态平衡。因此在技术分类的不同层次上要保持技术内涵和外延的开放性,使技术系统能在充分吸收技术环境积极因素的基础上,提高自组织水平和技术进步效率,如分类内容上要保持一定的前瞻性以便对新兴技术的吸收,层次上不宜过多,要为层次的延伸提供空间,分支不宜过细,要减少技术内容消长而造成的系统不稳定。

2.4现实性

由于技术的目的在于合乎规律地改造客观世界、以指导实践为落脚点,因此在技术选择上,要以在科学上的成熟度和在实践中的应用度作为主要考量标准。分类中要注重对产业技术的归纳总结,即那些真正进入生产过程的技术,它们不仅在技术上是成熟的,而且是经过了技术系统的整合,以及经济核算和制度制约的技术[20];对那些还处于发明向技术转化或技术向产品转化阶段中的技术则作为“潜力”型技术处于次要地位,在未来技术系统的成长中再获得明确定位。

3技术分类的方法

3.1技术支撑关系说明

由于技术系统本身的复杂性和设施农业工程技术作为典型交叉学科的开放性,在科技加速发展的大背景下,其技术内容和结构也不断调整以适应外部技术环境的变化,由此造成了研究者对其技术类别、技术阶段和技术特性等认识上的困境,特别是相关前沿技术、高新技术、产业共性技术等与设施农业工程技术体系本身的关系,将某些阶段性的技术形态(如节能、信息、物理农业等)作为分类、总结的依据,而不是在一个相对稳定的合理框架内显示诸多新技术的地位与相互关系。从设施农业工程技术的来源、支撑特点、发展动力来看,其长远性、基础性的支撑在于来源于实践、科学、已有技术中相关技术的独立或综合应用,并受基础研究和应用基础研究影响,在形式上表现为常规技术和高新技术。常规技术在产业共性技术的影响和制约下维持技术体系的基本结构、属性和普遍运动规律;高新技术在前沿技术的引领下对设施农业工程技术的发展产生阶段性影响,促进其技术结构的优化、进化乃至跨越式突变,呈现出特殊的运动规律。各类相关技术的作用关系如图1所示。

3.2技术分类方法分析

在人类当前认识水平和技术固有特点的双重影响下,技术定义不是唯一的[21],针对不同领域技术分类的方法也不统一,即技术个性的差异影响了共性分类方法论的确定。从供给技术的宏观层面,按照客观物质在工程中的流向,工程技术可分为资源(材料、能量、信息)、采集加工(探测、采集、运输、加工)和制造(建造)3个方面[22];上世纪80年代,有学者提出了按照技术过程和技术形态进行分类的原则[23];在技术创新概念引入中国后,人们开始在技术形态的3个层次(技术发明、生产技术、产业技术)上进行技术分类;在建筑新技术中,有学者根据技术论和技术创新论的原理,从技术成因、技术研制目标、技术发展进程和生产要素[24]几个方面进行分类。比较上述分类方法,在原则上可以充分借鉴,但在技术分类后的相对稳定性、具象性和指导性方面还略有不足,需根据行业和技术领域的特点加以选择和完善。

3.3技术分类方法选择

由于每一项设施农业工程技术都是以数门基础学科为理论基础、以多个应用技术和生产技术为条件,如湿帘降温系统就涉及数学、物理学、材料科学、工程科学等多个基础学科和应用基础学科。因此按照技术属性和技术形态来分类不仅会形成过多的技术交叉、也难以反映技术的目的,而应将设施农业工程本身作为主体,按照设施农业广义定义、广义要素和分类范畴的界定以及设施农业技术发展的特点和目标,将实现设施农业的完整功能作为技术分类的基本依据,在设施农业技术分类原则的要求下确定分类的方法和形态。

1)横向技术链条由于设施农业的完整功能有赖于产业链的有效运转和设施农产品使用价值的最终体现,因此将实现设施农产品商品化的过程作为技术目标实现和技术效用发挥的主要途径,将技术链作为产业链的基础和重要内在依据,使技术内容涵盖设施农业产业链的全过程,以此为特征在不同层次上横向展开。

2)纵向分类层次为简洁、清晰地揭示设施农业工程技术系统的结构与功能,采用线分类法[25]进行纵向层次划分,即将设施农业工程技术按所选定的若干个属性或特征逐次地分成相应的类目,并排成一个有层次的、逐渐展开的分类体系。在层级数量上,采用大类、中类、小类、子类4个层次,分别反映设施农业工程技术链条、技术环节、技术功能、具体技术手段等属性,层次关系如图2。

3)技术分类定位具体技术定位需遵循前文所述的稳定性原则,尽量使不同层次上的技术点都具有独立和鲜明的个性功能(特别是较基础的分支),在横向形成并列关系,因此原则上以主要属性和最显著的功能作为分类的依据,而对那些具有多种创新思路、可以发挥多种功能的技术,则按照其主要属性进行分类定位。如湿帘系统在温室或畜舍中兼具降温和加湿的功能,但生产实践和功能实现过程上须以通风为前提,因此将降温作为其主要属性进行分类;其他如遮阳保温幕、定比施肥器等也须依照其主要属性进行分类。

4设施园艺工程技术分类

以设施园艺为例,按照上述方法对其进行技术分类。

4.1横向技术链条

设施园艺产业链主要包括“育种、生产、贸易”[26]3个主要环节。为使产业链与技术链充分契合,在工程技术所涵盖的范畴上要注重技术的相关性。在“育种”链条上以工程化、商品化的籽种技术为主,在“贸易”链条上以产地物流、产地加工和质量控制等与设施农业生产紧密衔接的工程技术为主。

4.2纵向分类层次

1)大类(技术链条层次)是反映技术链条特点的基础层次,主要是维持产业链有效运转的相关工程技术,包括与产业链直接对应的专项技术体系和为维持整个产业链正常运转所需的公共管理技术体系,具体包括种苗工程技术、设施生产技术、产地物流技术和综合管理技术4个大类。具体内容比较稳定,受其他技术变化的影响不大,见表1。

2)中类(技术环节层次)是各技术链条中体现其基本特征的主要技术集合,包括相互关联的中观技术环节,揭示技术服务的主体与主要行为特征,如种苗工程技术包括籽种、育苗2个环节,产地物流技术包括内部输送、分级、洗净、包装、贮藏保鲜、追溯6个环节等。该类别具体内容会受到技术进步的影响,发生变化的可能性较大。

3)小类(技术功能层次)是实现各技术环节特定功能的层次,包括实现各种微观技术功能的综合性技术行为、技术方式,揭示了各环节下技术功能特点和实现功能的基本流程和构成,如种苗工程技术(大类)中的籽种技术(中类)包括育种技术、种子检测、种子加工等,设施生产技术(大类)中的环境调节技术(中类)包括增温、降温、调光、调湿、通风、供水、调气、保温等。小类技术综合性强、受技术变化的影响很大。

4)子类(技术手段层次)是实现微观技术功能的具体技术手段,包括构成各种技术行为和方式的具体技术措施或方法,进一步揭示出技术功能的具体实现过程,如种子加工技术(小类)包括清选、分级、干燥、消毒、包衣、包装等技术,供水技术(小类)包括净化、消毒、储水、输水、保水等。子类技术种类丰富、手段多样,受技术变化直接影响,动态性、成长性很强。4个层次的技术分类见表1。

4.3具体技术定位

按照前文提出的具体技术定位原则和方法,将设施园艺技术进行详细分类,如表1所示。

5技术分类的应用

作为一种手段而不是目的,技术分类研究初步揭示了技术体系的全貌以及内部构成、相互关系。在实现研究价值的过程中需要完成由手段到目的的跨越,并在以下技术发展的微观层面和宏观层面具体应用。

5.1技术仓库构建

技术模式是形成设施农业发展模式和进行装备技术推广应用的基础,而技术仓库的构建是形成技术模式的必要前提,设施农业工程技术分类可以有效地指导整体或局部技术仓库的构建,并为相关数据库、信息化软件平台、专家系统等技术模式支撑体系的研发提供基础性的指导。

5.2技术发展评价

技术对产业的影响并不是单个技术对个别区域或使用者的影响,而是结构性的作用和影响。某一项技术的进步可能会影响整个产业的水平,起到牵一发而动全身的效果,因此分析并发现这些技术点将对完善作为产业结构基础的技术结构起到四两拨千斤的作用。在技术分类的基础上,通过对不同时期各类技术的作用分析和多层次权重设定,不仅可以判断设施农业工程技术的整体发展水平,也可以发现影响整体技术水平的关键技术点,作为技术发展战略的方向和重点。

5.3学科发展完善

学科交叉已成为知识创新、科学发展的时代特征[27],设施农业作为典型的交叉学科在专业分支的设定、专门知识的积累和专业人才的储备方面都存在很多问题。面临着将不成熟学科建设成为成熟学科的历史任务和挑战。科学合理的技术分类,可以在专业设置、研究方向把握、复合型科研教学人才培养方面提供全面系统的指导,特别是通过分类过程中对技术内在矛盾关系的揭示,对解决不同学科间融合与支撑的难题、形成设施农业“大学科”格局具有较强的指导意义。

5.4技术战略实施

技术战略的核心是技术选择与组织实施,不仅影响创新型国家的建设和设施农业产业发展,也对企业技术创新、技术能力和组织绩效产生显著的正相关影响[28]。保证技术分类的完整性、科学性以及技术评价的客观性是技术选择的前提,也是技术集成和完整实施的保证,在此基础上,不仅可以对产业共性技术进行较准确定位、对标准体系的实施勾勒框架,也对相关边缘学科的布局和发展提供方向。

6结论与讨论

农业工程技术范文篇2

1.1产业兴旺。发展乡村产业是促进乡村振兴的根本。当前,农村产业结构仍不合理,全产业链开发不够;乡土特色产业挖掘不足,乡村的资源优势还没有充分转化为产业优势、经济优势;重产量、轻质量,重产值、轻生态的现象仍然存在。乡村产业兴旺,要以农业农村资源为依托,以农民为主体,以一二三产业融合发展为核心,大力发展现代种养业、农产品加工流通业以及服务“三农”的乡村服务业和服务城镇居民的乡村新产业、新业态,注重质量兴农品牌强农,提高发展质量和综合效益,尽可能把产业链增值收益留在乡村,实现农业农村经济蓬勃发展。1.2生态宜居。乡村振兴,生态宜居是关键。近些年农村人居环境已经有了很大改善,但与城市相比还存在较大差距。截至2016年底,全国还有近1/3的行政村,生活垃圾没有得到收集和处理,使用无害化卫生厕所的农户比例不到一半,80%的村庄生活污水未得到有效处理,这些问题成为乡村振兴的主要短板。生态宜居,要以农村人居环境整治行动为抓手,以农村垃圾、污水治理和村容村貌提升为主攻方向,加强农村突出环境问题综合治理,打造农民安居乐业的美丽家园。1.3乡风文明。乡风好不好,直接影响着村民对待生产、生活、家庭、社会和自然的态度。当前,部分乡村陈规陋习仍然存在,婚丧嫁娶大操大办成为农民小康路上的拦路虎。移风易俗要树立价值引领,突出文化熏陶,弘扬农耕文明和优良传统,推进农村文体事业发展,提升农民素质,丰富村民的精神生活,培育健康向上的思想观念和良好的社会风气。1.4治理有效。治理有效是农村社会健康发展的保障。随着市场经济和社会多元化发展,农村基层管理的难度不断加大,各种诉求和纠纷不断增多。原有的治理手段难以应对复杂的社会现实。治理有效,要以公平正义的法制为保障、以德治为引领、以差异化自治为核心,注重激发基层党组织和村民自治组织的活力,发挥政府、社会、个人的协调配合作用,健全自治、法治、德治相结合的乡村治理体系,使农村社会更加和谐稳定。1.5生活富裕。生活富裕是乡村振兴的落脚点。近年来,农民收入连续多年高于城镇居民增长幅度,农民生活水平已有很大改观。但城乡居民收入的绝对差距仍在逐年加大,2017年,城乡居民收入的绝对差距比2012年增加了8895元。要进一步采取有力有效的政策措施,加强教育培训,提升农民素质,激发农民生产创业的积极性,拓宽农民的增收渠道,提高农民收入水平,逐步缩小城乡差距,实现全面小康和共同富裕。1.6城乡融合发展。城乡融合是缩小城乡差距实现共同富裕的有效途径。根据党的十八大“统筹城乡发展”的要求,中国在建立农村社保体系、增加农村公共服务供给和基础设施建设等方面取得了显著成效。但城乡二元体制性障碍还没有根本打破,城乡之间要素市场仍没有实现互联互通。需要加快建立健全城乡融合发展的体制机制和政策体系,推动形成工农互促、城乡互补、全面融合、共同繁荣的新型工农城乡关系,走城乡融合发展之路。1.7农业农村优先发展。党的报告第一次明确提出坚持农业农村优先发展。这是在观念上、认识上、工作部署上的重大转变和创新。坚持农业农村优先发展,主要体现在干部配备上优先考虑、要素配置上优先满足、资金投入上优先保障、公共服务上优先安排,并将其全面落实到工作部署、规划引领、投入保障、督导考核和坚持农民主体地位上来。1.8农业农村同步现代化。当前,农业现代化程度与工业相比仍有很大差距。农村地区与城市相比,基础设施条件和公共服务等方面的现代化程度差距更大,全国还有1/3的行政村村内道路没有硬化。没有农业和农村的现代化,就没有全面的现代化。要加快补齐农业农村短腿和短板,推进农业全面升级、农村全面进步、农民全面小康,实现与工业和城镇协同发展,同步迈入现代化。1.9小农户与现代农业发展有机衔接。构建小农户与现代农业发展有机衔接的体制机制是中国农业持续健康发展的必由之路。“大国小农”是中国的基本国情农情。到2050年中国仍将有1亿左右的小农户。实现农业农村现代化,需要统筹兼顾培育新型农业经营主体和扶持小农户,促使两者之间开展多种形式的联合与协作,提升小农户组织化程度;构建“农户+合作社”“农户+公司”等新模式,更好发挥新型经营主体的带动作用,将小农生产引入现代农业发展轨道。1.10责权一致的管理新格局。责权一致是履行职责、提高效能、考核问责的重要保障。长期以来,农业农村管理职能分散,不同程度存在“九龙治水”现象。2018年在原农业部基础上,新组建农业农村部,将分散在国家发改委、财政、国土、水利等诸多部门的农业投资项目、农业综合开发项目、农田整治项目、农田水利项目的管理职责整合到农业农村部,中央农办设在农业农村部,进一步加强工作统筹,形成了“三农”工作一盘棋的格局。

2农业工程科技创新有力推动了农业农村经济发展

近年来,农业工程科技进步取得显著成效,研发推广了一大批农业工程技术和现代农业装备,为农业农村经济发展提供了有力支撑。2.1农业机械化工程促进农业生产效率提升。党的十八大以来,在国家强农惠农政策的引导和推动下,农业机械化科技创新取得新进展,高效、精准、节能型农机装备研发制造不断突破,169kW以上的动力换挡拖拉机实现量产,高端农机市场被国外垄断的局面逐步打破,农业机械化水平持续提高。2017年全国农机总动力9.88亿kW,规模以上农机企业发展到2500多家。2004~2017年,全国大中型拖拉机拥有量由110万台增加到670万台,每百户农民拖拉机拥有量从6台增加到13台,中国已成为世界第一农机生产大国和使用大国。农业机械化水平大幅提升,截至2017年底,农作物耕种收综合机械化率超过66%。2.2农业水土工程促进旱涝保收和生态环境改善。中国水土资源不足并且分布不均,农业生产面临生态环境恶化和资源条件趋紧的状况,针对上述问题,农业水土工程长期以来在农田水利、水土保持、土壤改良、农业绿色高效节水、农业旱涝灾害预防消减等方面开展深入研究,取得明显进展,为保护水土资源、提高水土利用效率、改善水土环境、确保粮食安全等作出了重要贡献。根据国家统计局数据,2017年,中国耕地面积13500万hm2,有效灌溉面积6781万hm2,占总耕地面积的50.2%,比2012年提高了8.5%;节水灌溉面积3432万hm2,占有效灌溉面积的50.6%,比2012年提高了9.9%。农业用水量3766亿m3,比2012年减少了3.6%;水土流失治理面积12584万hm2,比2012年提高了22%。可以说,在中国耕地资源、水资源等未显著增加的情况下,农业水土工程科技创新为实现农产品旱涝保收和生态环境改善奠定了坚实的技术和装备基础。2.3土地利用工程促进农业生产能力提升。中国人多地少,优质耕地不足。2016年中国人均耕地面积973m2(1.46亩),仅为世界人均水平的40%。且中、低等级的耕地占比达67%以上,50%的耕地无有效灌溉条件。近年来,土地利用工程在高标准农田建设、土地复垦、耕地质量提升等方面开展了一系列攻关研究,在耕地质量变化快速评价、耕地保护监控预警技术、区域基本农田保护技术、砒砂土与沙复配成土造田技术、井工煤矿边开采边复垦技术等方面取得了显著成效,为提高耕地质量、提升农业生产能力发挥了重要作用。“十二五”以来,全国整理农用地3533万hm2,建成高标准农田2687万hm2,补充耕地185万hm2,其中,补充耕地70%来源于土地整理复垦,保证了全国耕地数量基本稳定。经整治后的耕地质量平均提高1个等级、单产平均提高10%~20%。2.4农产品加工与贮藏工程促进一二三产业融合发展。近年来,农产品加工与贮藏工程科技创新取得长足进步,在农户储粮、果蔬采后贮藏保鲜与加工干燥、农产品深加工技术与设备研发、食品加工关键技术研究等方面开展了一系列研究与示范应用,为农产品减损保质、节本增效和附加值提升提供了重要的技术支撑,进一步延长了产业链,提升了价值链,促进了一二三产业融合发展。2017年,中国主要农产品加工转化率超过65%,农产品加工企业主营业务收入超过22万亿元,与农业总产值之比由2012年的1.9∶1提升到2.3∶1。农产品加工业已成为乡村产业发展新的增长极,有力推动了农业农村经济发展。2.5农村能源工程促进农业绿色发展。“十二五”以来,农村能源工程以农村能源资源开发利用、农村生产和生活节能为主攻方向,在生物质发电与热电联产技术、生物质燃气技术、生物质成型燃料技术和太阳能、地热能利用技术,以及生物质炉具研发等方面取得重要进展。根据全国农村可再生能源行业统计数据,2017年,全国户用沼气4057万户,年总产气量97.6亿m3;规模化沼气工程11万处,年产气量26.1亿m3;省柴节煤灶10676万台,节能炉2769万台;70020万t秸秆通过肥料化、饲料化、燃料化得到有效利用。2017年全国生物质发电量约798万kW•h,比2015年增长了60%。农村能源工程的不断发展,为大幅提升农村清洁能源和可再生能源的利用水平提供了技术支撑和物质保障,有力促进了农业绿色发展和农村生态环境保护。2.6农业资源循环利用工程促进农业可持续发展。近年来,国家先后出台《全国农业可持续发展规划》、《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》,鼓励和引导农业资源循环利用技术和模式的研究、推广和应用。农业资源循环利用工程在秸秆综合利用技术和装备研发,畜禽粪污沼气工程和堆肥发酵技术模式研究,“稻鱼共生”、“猪沼果”、林下养殖等种养循环模式研究方面取得一系列进展。据行业统计,2016~2018年,全国建成区域生态循环农业项目100余个,项目区内基本实现农业废弃物“零排放”和“全消纳”,畜禽粪便、秸秆、农产品加工剩余物等循环利用率可达到90%以上,大田作物使用畜禽粪便和秸秆等有机肥氮替代化肥氮可达到30%以上;有力推动了资源节约型、环境友好型和生态保育型农业发展,为促进农业可持续,守住绿水青山提供了坚实支撑。2.7农业建筑与生物环境工程促进农业增产增效。近年来,农业建筑与生物环境工程快速发展,形成了日光温室主动蓄热放热系统规模化生产技术与工艺、植物工厂化生产技术与配套控制装备、畜禽新型健康养殖技术与工艺、池塘陆基和浅海设施养殖以及网箱工程技术等一批重要科研成果,为中国设施农业快速发展提供了有力技术支撑。根据行业统计数据,2017年中国设施园艺面积370万hm2,占世界设施园艺面积的80%;连栋温室面积99.9万hm2;作为装备水平最高的玻璃温室,全国有9000hm2,位居世界第二。全国设施蔬菜播种面积400万hm2,占蔬菜播种总面积的17%;设施蔬菜产量近3亿t,占蔬菜总产量的38%,产值9800亿元,占农业总产值的17.9%。与露地生产相比较,设施农业通过稳定的环境调控,实现了周年生产,劳动生产率和资源利用率明显提升,以设施园艺为例,单位面积的年平均产值比露地生产高3~5倍,有效促进了农业增产增效。2.8农业农村信息化工程促进智能农业发展。信息化是农业现代化的制高点。“十二五”以来,物联网、大数据、空间信息、移动互联网等信息技术在农业生产中的实时监测、精准作业、数字化管理等方面得到不同程度应用。农业智能传感与控制系统、智能化农业装备、农机田间作业自主系统、农业图像识别技术、农作物遥感监测等方面的科技创新力度不断加大,农业信息化科研体系初步形成,研发推出了一批核心关键技术产品。智能农牧场、智能渔场、智能化植物工厂、智能化农产品加工车间相继建立,智能农业蓬勃发展。2.9农业农村规划设计科学谋划“三农”发展长期以来,为科学确定农业农村发展的思路目标,明确发展任务和重点工程,提出具有针对性、指导性和操作性的重点举措,扎实推动“三农”事业全面发展,中国制定了一系列农业农村发展规划,包括全国和区域的五年发展规划以及高标准农田建设、现代种业工程等一批专项规划。这些规划既是“三农”工作的路线图,又是有力的工作抓手,为有效统筹各方资源、集中各方力量,统领农业农村经济工作,提供了科学遵循。

3乡村振兴战略对农业工程科技创新提出了新课题

乡村振兴战略提出了“五大振兴”的主要任务,其中产业振兴、生态振兴、人才振兴对农业工程科技创新提出了新课题,也带来了新机遇、新挑战。3.1产业振兴对农业工程科技创新提出的新课题。3.1.1迫切需要提升农业水土工程技术水平,夯实农业综合生产能力基础。粮食安全是国家安全的重要基础,保障粮食安全,关键是要保障粮食生产能力,把高标准农田建设好,确保需要时能产得出、供得上,实现藏粮于地。2016年中国农田有效灌溉面积占比仅为49.7%。中低产田占比仍然较高,高标准农田只占耕地总面积23.8%。农田水利建设滞后仍然是农业稳定发展和保证国家粮食安全的最大限制因素。《乡村振兴战略规划(2018~2022年)》提出,要确保到2022年,建成高标准农田6.7×108hm2(10亿亩)。这给农业工程技术创新提出了更高要求,需要农业工程科技工作者积极研发适宜不同地区的水土资源持续高效利用、农田耕地质量提升及改土培肥等工程技术、模式和装备。3.1.2迫切需要提高农产品加工贮藏工程技术水平,促进一二三产业融合发展。2018年中央一号文件提出,要构建农村一二三产业融合发展体系,延长产业链、提升价值链,实施农产品加工业提升行动,加强农产品产后分级、包装、营销,建设现代化农产品冷链仓储物流体系。当前,中国农产品加工转化率比美国低20个百分点,农产品加工业与农业产值之比,比美国低1.8个点。迫切需要加强农产品加工、储运及销售全产业链技术研发,着重在农产品减损、商品化处理、副产物综合利用、保鲜冷链运输、精深加工等重点环节上开发出一批先进适用的技术和装备。3.1.3迫切需要提高农业装备和信息化水平,提升农业生产效率。农业机械化、农业信息化、设施农业等农业工程技术是提高农业生产效率的关键手段。与国外先进水平相比,中国农业生产效率依然不高。据相关测算,中国农业劳动生产率仅为德国的1/5、日本的1/9、韩国的1/5;当前,中国农业生产全程全面机械化水平和设施农业占比与发达国家相比,还有很大差距。乡村振兴战略规划提出,要提升农业装备和信息化水平,加快高端农机装备和丘陵山区、果菜茶生产、畜禽水产养殖等农机装备的生产研发、推广应用,加快主要作物生产全程机械化。加强农业信息化建设,大力发展数字农业,加强农业遥感、物联网应用,提高农业精准化水平。这亟需在资源节约型农业机械、设施智能生产、农业遥感与监测技术、精准农业和智能装备、农业大数据等农业工程技术方面加大研发力度,以现代装备和信息技术提升农业,促进农业转型升级。3.2生态振兴对农业工程科技创新提出的新课题。3.2.1迫切需要提高资源利用工程技术水平,推进农业绿色发展。中国化肥施用量全球第一,但平均化肥利用率仅为35%,明显低于发达国家50%的水平,农药平均单位面积用量比发达国家高出1倍以上。畜禽粪污约38亿t,40%以上未有效利用。乡村振兴战略规划提出,要以生态环境友好和资源永续利用为导向,推动形成农业绿色生产方式,实现物质投入减量化、生产清洁化、废弃物资源化、产业模式生态化、提高农业可持续发展能力,到2022年,主要农作物化肥农药利用率达到40%以上,畜禽粪污综合利用率达到78%。这就要求我们,要进一步加大对农业物质投入减量增效、废弃物资源循环利用、农村可再生能源开发利用等方面的研发力度,推广先进适用装备,为推进农业绿色发展提供相应的技术和装备支撑。3.2.2迫切需要提高农村人居环境整治工程技术水平,促进生态宜居建设。改善农村人居环境是实施乡村振兴战略必须打好的硬仗。2018年,中国启动实施农村人居环境整治三年行动,在农村生活垃圾和污水治理、厕所粪污治理、村容村貌和加强村庄规划管理等方面提出了明确的工作任务。根据新的形势和任务需要,在继续做好农业废弃物资源化利用技术和装备研发的基础上,还要加强农村生活垃圾及污水处理、农村改厕、清洁生产、村庄规划等方面的研究力度,提升技术装备研发和工程集成创新的能力和水平。3.2.3迫切需要提高生态环境修复工程技术水平,改善自然生态环境。乡村振兴战略规划提出,要大力实施乡村生态保护与修复重大工程,积极开展农村水生生态修复,大力推进荒漠化、石漠化、水土流失综合治理,加快国土综合整治,实施农村土地综合整治重大行动,加强矿区地质环境生态修复,实施蓝色海湾整治行动和自然岸线修复,探索实施生态修复型人工增雨工程等。这一系列重大工程和重大修复治理项目涉及农业水土工程、农业生物环境工程、土地利用工程、农业系统工程等诸多领域,亟需进一步加大研究力度,围绕生态环境修复,提出适合不同地区切实可行的解决方案和技术实施路径。3.3人才振兴对农业工程科技创新提出的新课题。乡村振兴关键靠人才。产业振兴和生态振兴给农业工程提出了十分繁重而艰巨的任务,这些都是亟需破解的难点课题,需要大批农业工程专业技术人才,潜心研究,集中攻关,才能得到解决。当前,农业工程人才明显不足,全国高校中仅有70余所设置了农业工程类本科专业,8所高校具有农业工程一级学科博士学位授予权,培养的农业工程技术人才远远不能满足实际需要。亟需加强学科建设,加大人才培养力度,为乡村振兴战略提供充足的人才支撑。

4新时期农业工程科技创新的主要任务

在实施乡村振兴战略的新时期,农业工程科技创新使命光荣、任务艰巨,需要广大农业工程科技工作者主动适应乡村振兴新形势,围绕农业工程科技创新新课题,重点做好以下6个方面工作。4.1树立系统思维,强化统筹和集成作用。乡村振兴涉及农业生产、农民生活、农村生态以及经济、政治、社会、文化等方方面面。农业工程涉及生物、工程、机械、信息、经济等诸多要素,是高度融合的系统工程,具有鲜明的整体性、关联性、开放性、时序性和动态平衡性等特征。在推动乡村振兴和农业农村现代化的过程中,要创新思维模式,树立系统思维,坚持科学统筹,提高战略谋划能力,围绕行业发展和实际需求,综合集成农业工程理论、方法、技术和装备,提供整体、全面、有效的解决方案。4.2聚焦提质增效,促进农业转型升级。推动高质量发展是当前和今后一个时期,确定发展思路、制定经济政策、实施宏观调控的根本要求。实施乡村振兴战略,要走质量兴农之路。在农业工程科技创新上,也要树立高质量发展导向,由注重增产向提质增效、外延式增长向内涵式发展转变,围绕提高资源利用率、土地产出率和劳动生产率,增强农业可持续发展能力,研究推出一批农业提质增效的关键工程技术和装备,为农业增效、农民增收以及绿色发展提供有力的技术支撑。4.3强化循环发展理念,促进生产生活生态相融合。当前,农村生产、生活、生态不相协调,成为乡村振兴推进中面临的突出问题。亟需在农业工程技术创新、规划编制、项目策划和工程设计中,全面统筹农业农村空间结构,进一步优化农业生产布局和村庄空间布局,研究提出种养循环化、投入品减量化、生产清洁化、废弃物资源化、模式生态化的产业发展路径和工程解决方案,推动建立项目微循环、村庄小循环、乡镇中循环、县域大循环的农业循环体系,形成与资源环境承载力相匹配、与村镇居住相适宜、与生态环境相协调的农业农村发展格局。4.4提高信息化应用水平,促进数字农业发展。乡村振兴战略规划提出,要推动数字农业农村和智慧农业发展。2017年Technavio咨询公司报告提出,未来几年人工智能农业应用的年复合增长率将达到23%。针对数字农业发展的巨大需求,要抓紧建立信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性服务的数字农业技术体系,突破数字农业应用的理论、方法和共性关键技术,创制一批农业智能感知、智能控制、智能作业和智能服务等重大数字农业技术产品,加快推进数字农业发展和农业农村信息化建设。4.5突出融合发展,做好乡村振兴规划。乡村振兴,规划先行。农业工程科研机构要发挥专业性、系统性和综合性强的优势,统筹编制好乡村振兴规划,为乡村振兴提供决策咨询和技术支撑。在乡村振兴规划中,要突出融合发展。一是注重城乡融合,坚持城乡空间布局相统一、产业发展相促进、公共服务相一致、基础设施相匹配。二是注重一二三产业融合,坚持全链条发展和龙头带动,构建利益链接机制,推进品牌强农。三是注重功能融合,坚持绿色生产与生态保障相促进、农业文化旅游相结合。四是注重产村融合,坚持产业发展带动村集体经济,盘活农村资产,增强农村内生动力和造血功能。五是注重农业与互联网融合,坚持推进生产经营信息化、农产品生产加工全程可追溯和数字乡村建设。六是注重要素融合,坚持稳定农村基本经营制度,创新农业农村投融资机制,吸引人才下乡返乡。七是注重协作融合,建立规划编制的部门协作机制,充分调动村民和社会各界参与乡村振兴规划编制的积极性。4.6加强学科建设,开设急需专业培养急需人才。2018年中央一号文件提出,支持地方高等学校、职业院校综合利用教育培训资源,灵活设置专业,创新人才培养模式,为乡村振兴培养专业化人才。当前和今后相当长的一段时期,乡村振兴需要大量的农业农村规划、农业生态、循环农业、数字农业、农业遥感、设施种养工程、农村能源工程等相关领域专业人才。但目前,国内高校基本没有开设上述学科和专业,有条件的院校应围绕实施乡村振兴战略,结合行业发展需要,开设相应学科和专业,加强农业工程学科建设,强化农业工程人才培养。

5结论

农业工程技术范文篇3

关键词:农产品;产地加工;储藏;工程技术

农业在自身发展的过程中,逐步形成了产品产地加工与储藏工程技术构建出的分类学科的完整技术体系。当前农产品产地加工与储藏工程技术是根据农产品自身存在的属性及农产品发展的特点来进行整体有效分类的。

一、农产品产地加工与储藏工程技术概述

我国农产品加工已经有了很长的发展阶段,过去传统的农产品加工仅仅指的是农产品加工,并没有涉及到农产品实际储藏的环节。但是,随着我国社会主义市场经济的快速发展以及科学技术的不断进步,当前农产品的储藏技术也得到了有效的提升。所以,目前将农产品加工与储藏技术紧密联系起来,形成的统一科学化体系能够进一步促进农产品加工产业的发展。从概况性的角度来看,农产品加工与储藏技术就是在农产品收获之后,农产品加工及储藏过程中用到的软件技术和硬件。农产品相关产业链促进农产品发挥出自身的效益,使得社会发展与经济效益能够协调统一。

二、农产品产地加工与储藏工程技术分类的基本原则

目前农产品产地加工与储藏工程技术所包含的基本知识结构内容较为复杂,所以在进行工程技术分类的过程中需要遵循相关的技术原则。首先,对二者进行明确的分类是为了让技术不断地为农产品加工相关的活动进行有效服务,从而提升农产品的加工质量,要注重现实的实践性。其次,注重二者之间的联系,重视技术分类的科学性,使得技术结构系统更加完善,相关结构更稳定,促进农产品的生产。最后,要注重开放性原则,要让农产品加工处在开放性的发展环节中,使得农产品加工能适应当前技术的发展,满足新时代新兴技术的发展要求。

三、农产品产地加工与储藏工程技术的分类方法

现阶段,为了使得农产品产地加工与储藏工程技术之间功能更加明确,要将农产品产地加工与储藏工程技术的功能发挥到最大化,就需要对其进行细化。(一)横向型技术分类。现阶段,我国农产品产地加工与储藏工程技术从生产的整体过程来看,可以分为产地加工、产地运输、产品存储、综合加工管理等几个专业方向。将这几类技术充分结合就是产品加工和储藏技术所包含的功能。根据技术自身的功能再进行细致的划分,可以分为综合技术管理、产品的加工处理、资源的综合利用、农产品的装备和管理。(二)纵向型技术分类。上述所提到的技术层面是农产品产地加工与储藏工程技术所综合包含的基础层次,其次是农产品加工的技术生产方面的功能划分。比如,农产品在加工过程中会经过多个环节的深加工以及包装、储藏、运输。此类生产管理功能会随着经济及科学技术的发展发生相应的变化。这类技术特点能够充分展示技术功能的基本特点,将技术生产与生产过程中的基本要素进行连接。比如对农产品进行脱皮的方法,有人工和机械脱皮2种。

四、农产品产地加工与储藏工程技术的实际应用

现阶段,对农产品产地加工与储藏工程技术进行明确的分类是为了使得农产品生产加工中的各个要素进行有效整理分析,使得各项功能更加明确,能有效促进农业生产的发展,使得产业结构升级加快。此类技术在农产品综合加工管理中的应用,能够使更好地建立技术性管理仓库,能够对生产过程中各类要素和生产组织关系进行有效梳理,从而使得技术得到推广。(一)完善工程技术仓库的构建。农产品产地加工与储藏工程技术的明确分类,能够使得农产品生产过程中各类生产组织关系更加明确,能够有效梳理现阶段农业技术的发展现状。在明确当前农业发展的整体形势上发展相关的技术模式,并且能够为全新的数据信息库及相关系统的有效开发提供参考性建议。(二)促进指导体系的建立。农产品产地加工与储藏工程技术是当前农业生产发展过程中一类重要的过程,经过多个技术相互作用后形成的独立发展的稳定系统。系统自身的发展受到技术的影响。此外,对于农业产业结构的发展也具有相应的影响。在此技术分类的基础上需要对系统自身的发展作出相关的评价,使得管理人员能够明确系统自身存在的不足,从而制定有效的解决方法,更好地促进系统的全面发展,使得系统在生产过程中发挥出应有的作用。现阶段,我国已经初步建立了农产品加工与储藏工程技术体系,为促进专业发展标准化的建设奠定了基础。(三)技术的具体实施过程。技术的实际实施过程也是当前农业产品发展战略的一部分,对产业技术进行积累与具体实施,也能够全面促进产业综合升级。产业技术的实际实施意义就是为了通过技术来提升产业发展的综合效益,完成技术的组织和实施过程。对当前农业功能体系进行分类,能够使得技术更加全面地发展,奠定战略技术实施的基础。(四)加快人才的培养。对农产品产地加工与储藏工程技术进行明确的分类,其中包含各类专业科学知识的融合。我国在农业技术发展过程中更加注重生产技术,从而导致加工及管理各项环节的关注度降低,从而导致相关人才培养体系建立不完善。所以,相关部门要根据农业发展中的技术分类,为培养相关人才提供有效的指导性建议。对农产品产地加工与储藏工程技术进行分类,使得相关部门在培养农业方面专业型人才也有了明确的计划指导,对于促进我国农业的发展具有重要意义。

五、结语

相关部门完善自身工作指导过程中,对农产品产地加工与储藏工程技术进行有效的分类,能够更好地发现系统自身存在的诸多不足,从而采取有效的方法来促进系统的稳定发展。农产品产地加工与储藏工程技术的明确分类,对促进现代化农业生产发展具有重要意义。

作者:李丹 单位:凌海市人民政府农业办公室

参考文献:

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[3]朱明.我国农产品产地初加工现状与发展路径思考[J].农业工程技术•农产品加工业,2014(4):10-12.

农业工程技术范文篇4

第一,发挥教育专业认证制度的促进作用。

虽然现阶段我国农业工程教育革新步伐越来越快,但针对专业认证提出的科研项目并不多。构建具有国际等效性的专业认证制度,一方面能优化国内农业人才培养水平,另一方面可以得到国际社会的支持,促进农业工程教育的继续革新。

第二,做好校企联合的创新工作。

实践能力和专业素养作为高等农业工程教育教学的重难点,利用校企联合的方式进行实践培训,不仅能在彼此配合中向学生传递更多专业知识和理论技巧,而且可以构建更多具有针对性的实践活动。对我国农业教育而言,有关实践能力的课程或培训活动占比很少,在企业构建合作关系中没有形成根据课程需求形成产学研相互协调发展的教育机制。因此,在实践中无法合理的锻炼学生的农业知识和操作技能。第三,向着国际化稳步发展。农业经济作为国家建设发展的基础内容,在经济全球化发展趋势下,各国高等农业工程教育也要根据这一变化进行调整。通过借鉴学习国外先进教学经验,结合国内经济发展特点和人才培养需求,有针对性地进行创新,最终可以得到符合我国基本国情和教育需求的全新教学体系。本书作者根据当前我国农业建设发展和科技环境,推出了复合型农业人才培养机制,并对当前农业工程院校人才培养薄弱点进行了深层探索。比如说,第三章和第四章分别探讨了卓越农业人才培养的创新理念与主要内容,在阅读时读者可以在了解知识经济时展需求的基础上,从互联网时代入手对专业学生的心理素质、自主学习等理论模型进行探讨,并从中找到未来农业人才培养革新方向。具体分为以下几点:第一,加强人才质量的监管力度。对农业工程类人才而言,知识储备与技能应用缺一不可,因此在人才培养中必须要重点锻炼他们发现和解决问题的能力与意识。其中,实验室作为高等农业院校实施实践训练的主要平台,加强这一区域的教学监管力度,安排专职员工进行资金、设备等方面的管理,并基于实践教学要求构建督导小组和质量管理团队,安排经验丰富、能力卓越的专业教师实施活动设计和效果监管。例如,高等院校在遵守育人教育要求的基础上,为农业工程技术类专业生构建了创新教育体系,这样既能为农业高校生传递最新的理论知识和应用技能,又可以结合不同条件设计多样化的实践环节。第二,完善实践教学的质量督导制度。一方面要从多渠道聘请优秀的督导员,突破传统结构单调的教育管理模式,科学分配实践农业教学的督导工作。例如,从行业中聘请专业,在企业中聘请技术骨干等,都能为高等农业院校督导管理工作提供新思路;另一方面要正确处理监督和督导之间的关系,将工作重心放在“引导”上,并提出科学的指导目标,以此促进高等农业工程教育更快发展;同时,还要保障督导制度可以稳步落实到每个环节,确保每位师生都能参与其中。

第三,根据人才培养要求构建评价体系。

农业工程技术范文篇5

关键词:大数据;智慧农业;应用发展

为了保障智慧农业良好发展,科学运用大数据是非常重要的。要发挥大数据技术的优势,结合农业发展需求进行有效创新,为农业良好发展提供科技支持。智慧农业发展要向着创新的方向迈进,以实现精细化以及绿色化为发展目标。智慧农业发展对高新技术的应用需求进一步提升,有助于农作物的高效生产管理,减少资源消耗,保障农业生态环境良好发展[1]。在对云计算以及大数据技术的应用下,能准确掌握天气环境变化,及时了解市场供需信息等,有助于从整体上提高农户的种植效益。

1大数据在智慧农业中的应用存在问题及解决方向

1.1存在的问题。农业大数据项目整合政府数据困难较大,数据采集率不足50%;智慧农业和大数据就是搞大屏,大屏随处可见,但实际意义不大;顶层的规范指导不足,缺少顶层的基础设施服务平台;在项目管理方面,存在重建设轻运营的监管习惯。1.2解决方向。在智慧农业建设中应用智能化技术,能够为我国的农业发展进一步创新提供动力,从整体上提升智慧农业的发展水平。可以从以下几个方面出发解决问题:加快建设基础服务平台及数据开放共享;建设完善大数据平台,充分借助已有平台,以实践效果为核心制定验收考核标准;优化整合农业数据资源。

2智慧农业发展大数据应用优势

2.1生产管理智能化。智慧农业是农业未来发展趋势,通过将大数据技术以及5G技术结合起来应用到农业生产管理中,可以实现远程操控,有利于实现农业的智能化生产,保障生产管理的质量。如通过应用通信技术、大数据技术等,对农作物生长状态进行监测,并准确判断施肥时间、除虫时间等,实现智能化的管理目标,让农业生产更为精确、高效和科学[2]。2.2农业种植智能化。农业生产中采用大数据、5G技术,在对信息的实时处理方面也能发挥积极作用。如能对不同区域土壤以及降水信息加以收集,并把信息及时反馈给专业技术人员,使后续种植生产能更为科学合理,保障种植工作的高效开展。

3大数据技术在智慧农业中应用实践

3.1智慧农业中大数据技术智能控制。智慧农业发展中对大数据技术应用需求进一步提高,为了能够有效提升大数据技术应用价值,要从控制方面加强重视,把握控制精确度,将大数据技术智能化控制作用发挥出来[3]。农业生产中要充分重视影响植物生长的环境因素,如土壤的肥力状况、空气的湿度和温度的状况等,这些都可以采用大数据技术进行分析,有助于提高预测的精确度,有助于为智慧农业良好发展提供科学信息。如在农业种植管理方面,发挥大数据技术的作用,对农作物的生长环境展开分析,明确农作物生长条件,并将信息分析结果应用于智能化系统中,大大提高农业生产水平。3.2农产品产销信息预测预警应用。大数据技术在农产品产销信息预测预警方面发挥的作用比较突出。科学应用大数据技术,可以准确对全球农业数据信息进行分析,结合结果构建预测模型,从而对农产品产销状况作出预警,方便农民及时了解市场发展动态,采用针对性措施,调控农产品生产,最大程度减少农民损失。3.3农业灾害预警中大数据应用。智慧农业的发展对大数据技术应用的需求比较大,为保障大数据技术科学应用,就需要从创新的角度进行考量,将大数据技术科学灵活运用,使其在农业灾害预警方面发挥积极作用。在灾害预警技术的应用中做好相应分析工作,有助于对历年来的农业灾害数据信息进行分析,深入挖掘,准确总结自然灾害发生规律,为自然灾害预报工作提供相应的参考,有助于帮助农民提前做好应对举措,避免损失扩大。大数据技术的实际应用过程中,通过构建灾害数据库的方式,建立预测模型,能够对农业生产和灾害间关系进行分析,从而有助于在农业灾害的预防方面起到积极作用[4]。3.4农作物病虫害监测中大数据应用。大数据技术在智慧农业中的应用,对农业经济高速发展起到了促进作用。如在农作物病害的监测预警方面能发挥积极作用,通过把监测点设置在高风险区,构建设计范围广的监测网络,将物联网设备加以应用,把监测点信息收集到数据库当中,发挥大数据挖掘分析技术的优势,对监测点数据准确实时分析,从而能够第一时间对农业灾害的状况进行了解,并有效预警,能有效避免经济损失。农作物生长中受到病虫害因素影响比较大,为保障病虫害监测工作的顺利开展,将大数据技术加以科学化运用,可对病虫害的防范起到积极作用,减少病虫害对农作物生长的影响。3.5农产品质量追溯中大数据应用。智慧农业的发展中将大数据技术应用在不同的环节可发挥不同的作用:农产品质量追溯在大数据技术的应用下能起到积极作用,大数据技术能对农产品流通的不同环节进行监督,在质量追溯和检验检测数据共享机制的构建下,数据自动化采集以及网络传输,标准化处理以及可视化运用,能够保障农产品质量追溯工作的良好落实,保障农产品的质量[5]。对农产品生产、贮藏、运输等环节,大数据技术都能实现严密的管理,在农产品追溯信息、查询和跟踪等方面发挥积极作用,将保障农产品的质量安全。

参考文献

[1]郭广礼.农业大数据在智慧农业中的应用探讨[J].农业工程技术,2019,39(33):64~65.

[2]贾战晓.智慧农业背景下大数据在农业生产中的应用[J].现代农业科技,2020(13):228,231.

[3]王晓凤,胡文祥.探索大数据在构建智慧农业过程中对农业经济管理的重要影响[J].农业工程技术,2020,40(24):27~28.

[4]尚龙山,潘丽娟.大数据在智慧农业中的应用与研究[J].农业工程技术,2021,41(3):47~48.

农业工程技术范文篇6

关键词:创新创业;机械电子工程;农业机械

农业装备作为国家重点发展的十大领域之一,近年来也得到了快速发展,预计2025年农业装备总产值将达到8000亿元。大宗粮食和战略性经济作物已经基本实现了生产全程机械化,随着科技的进步,农业生产的自动化、智能化水平不断提高。近年来,我国工业化快速推进,大量的农村劳动力转移到城市,农村老龄化矛盾日渐突出,农业生产对智能化的要求不断提高。《中国制造2025》明确提出坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针。培养创新型的人才,助力我国的经济转型,满足社会发展的需要。加快创新创业型人才培养,关键在教育。提高农业院校的办学质量,需要重新确立传统农业院校机械工程类专业办学定位。更新教学理念,建立以学生为中心,具有可持续竞争力的创新性人才培养模式,满足农业现代化对创新、创业型人才的需求,是高校特别是农业院校必须面对和解决的问题。机械电子工程是在机械制造、电子技术和计算机科学等学科基础上建立起来的,是一个多学科交叉融合的专业。加强专业人才培养的创新能力,把创新型人才培养的理念融入到人才培养中,强化用人单位对大学生的能力需求。加强学生的创新能力培养,使其解决实际问题、创新能力得到提升,满足农业现代化的人才需求。

1存在问题

目前,农业院校的机械电子工程专业培养模式不能满足农业现代化发展的专业人才需求,不能完成创新型人才的培养目标。存在以下问题。

1.1人才培养理念落后

人才培养模式以专业知识体系构建为主,强调传统机械设计、制造及使用知识的掌握。人才培养跟不上时代的步伐,不能满足社会对创新性人才的需求。

1.2课程设置不合理,教学内容陈旧

先进的理论技术没有及时引入课堂,机械与电子、农机与农艺等不能深度融合,知识体系培养落后于生产实践。

1.3没有形成以创新、创业为核心的人才培养模式

创新型人才培养一方面需要有相关的课程和各类讲座引导,形成系统的培养体制。另一方面,创新型人才的培养需要有实验平台等硬件上的配套支持。应围绕学生创新能力培养形成系统的课程体系、实践平台和管理制度,引导和激励学生的创新思维和实践。

1.4缺乏相应课程

作为农业院校的机电一体化专业,没有突出农业特色,缺乏相应的智能农业、农业装备类课程,不能满足学生从事专业工作的知识、能力要求。

2创新型培养模式的特征

注重创新是机械类专业人才培养的时展趋势,特别是全球化发展形势下,创新才能够发展。为了紧跟时展潮流,提高办学质量,作为农业高校机械电子工程专业的创新型人才培养应具备以下四个特征。

2.1强化智能制造技术的专业人才培养

近年来人工智能深刻影响制造业的发展趋势,我国正处在以智能化为特征的制造业升级换代的重要时期,机械电子工程专业培养具备机械、电子、控制等基础理论的复合型人才,实现机械、电子以及自动化技术的融合,满足农业工程现代化的发展需求。

2.2多学科交叉的复合型人才培养

科技飞速发展,知识更新换代加快,学科之间的知识融合加速,要求人才教育中进行夸学科的知识能力培养。本身机械电子工程专业就是随着科学技术的提高,是机械与计算机、自动控制等技术融合的产物,这就要求在专业能力培养过程中不断深化学科交叉和彼此之间的知识融合。在相关专业知识的基础上建立综合能力,并结合实践,完善创新和实践能力培养。

2.3鼓励创新的人才培养

创新、创业型人才的培养需要课程设置以及设备上的配套支持。通过创建创新实验室、创新实训平台、开展创新活动、制定管理制度、强化师资力量等方面的研究与建设,形成比较完善的大学生创新能力培养体系。积极组织学生开展创新活动,鼓励学生申请实用新型和发明专利。依托各类平台,引导学生把创新的思想转换成实物。加强校企合作,建立综合实践基地,提高学生有的放矢的实践能力。

2.4满足农业现代化需求的人才培养

现代科技的交叉融合和广泛应用,导致农业机械向大型化、密集化、自动化和智能化方向发展。国家正在实施农业工程的智能化方向发展,2016年8月29日,农业部印发《“十三五”全国农业农村信息化发展规划》。围绕智慧农业建设,加快实施“互联网+”现代农业行动,建设与发展农业工程学科已然成为当前社会的必然要求。农业院校的机械电子工程专业也应该进行调整,培养农业现代化需要的人才。

3创新性人才培养模式的构建

以山东农业大学机械电子工程专业为研究对象,立足农业,针对新一轮的农业机械化和智能化产业升级对机械类人才培养提出的新要求,根据毕业生的就业情况以及用人单位对人才的需求,分析人才培养和社会对大学生的知识、能力需求之间存在的差距,优化和提高机械电子工程培养方案,制定符合社会需求的人才培养方案。

3.1确定人才培养目标

从社会需要出发,以社会需求为导向,确定农业院校机械电子工程专业的人才培养目标。研究国家产业升级和“智能农业”、“工业4.0”等相关政策,分析制造业发展趋势,分析国家高等教育的人才培养发展动向。组织企业专家和高等教育专业人士共同研讨,确定人才培养目标,完善大学生的专业知识结构和能力结构,制定复合时展需要的培养目标。

3.2重构人才培养模式

与创新创业型的人才培养相适应,制定机械电子专业人才培养的结构体系。根据人才培养目标确定学生的知识、能力培养结构,最终确定学生课堂教学、实践教学以及创新创业教育内容等。优化知识、能力、实践课程的布局,促进机械工程与自动化、机械工程与智能化的交叉融合。根据学生的就业需求,适当增加农业工程领域的相关理论技术课程,通过与农业工程、自动化等其他学科的交叉融合,构建复合型的人才培养模式。激发学生的创新愿望,在教学中提高创新、创业教育模块,引导学生运用专业知识把构想转变成实际,提高学生的创新创业能力。

3.3优化教学内容

评价大类招生模式下各类课程的地位、作用,分析课程与培养目标之间的关系,课程互相之间的联系。打破学科界限,优化教学课程布局,促进机械工程与自动化、智能化以及农机与农艺的交叉融合。从学生的创新能力和实践能力培养出发,确定课程内容,围绕国内外发展动态来组织相应的知识、能力培养活动。针对构建侧重创新的教学体系,增设如智能制造、逆向工程、智能农业等选修课。课程教学内容要融入创新、创业教育,组织学生开展创新活动,加大创新实践动手能力课程的比例,使学生眼界宽阔、思维活跃、创造力强。

3.4创新实践教学体系

开展以创新为核心、科技竞赛为手段的实践教学体系建设与实践,创建基于工程专业认证的层次多样、内容丰富、“3+1+X”的创新课程体系,构建适应新时展需求的大学生科创实践教学体系;搭建功能齐全、分层次多维度、实战效果好的大学生科技创新能力实训实践平台,创建面向广大师生的科创实践实验室,满足不同层次和能力的大学生创新实践要求。开展层级式、阶梯式创新创业工作,以卓越工程师培养计划为契机,在不同年级开展不同类型创新创业活动。

3.5改革教学方法

利用慕课、虚拟仿真教学等现代化的教学手段,结合教学内容,针对学生的特点组织教学。秉承以学生为本的教学理念,利用计算机、网络等现代化的技术手段,打破时、空限制,为学生提供全方位的教学环境,把难以理解的理论,通过仿真教学等手段直观、形象的展现在学生面前。网络教学平台允许学生在不同的时间和地点,根据自己的学习特点开展学习,建立基于现代化教学手段的教学方法,加强学生与教师的沟通,为学生提供全方位的教学资源,充分发挥学生的自觉性和主动性。

3.6加强校企合作

对于机械电子工程专业来说,企业是工程类专业人才培养的服务对象,也是检验人才培养的有力证据,让企业需求引领学生培养。加强校企合作,才能把企业的生产环境和要求引入到高校的人才培养中,从企业社会需求出发培养学生。加强校企合作,可以利用企业生产实际中的设备和经验优势,提高学生解决实际问题的能力,从生产实际出发去学习专业知识。

4结语

机械电子工程作为一个跨学科专业,是在机械制造、电子技术和计算机科学等学科基础上建立起来的。随着“人工智能”和中国制造的崛起,对该专业的人才培养又有了新要求。加强创新培养,把创新教育融入到人才培养过程中,满足农业现代化发展对创新型人才培养的需求。建立以学生为本,强化创新的新型培养模式,使学生的创新能力和解决实际问题的能力得到提高。

参考文献

[1]朱丽.“双创”背景下大学生创业支持体系构建研究[J].吉林工程技术师范学院学报,2019,35(1):15-18.

[2]史晶,石茶.“四维一体”模式下大学生创业教育专业教育的有效融合[J].高教学刊,2019,(3):21-23.

[3]王伟.创新创业教育融入专业教育机制创新研究[J].黑龙江教育学院学报,2019,38(1):4-6.

[4]李凌岩,李茹冰,尹国安,等.创新创业视域下动物营养跨学科复合型人才的培养研究[J].畜牧与饲料科学,2019,40(1):88-90.

农业工程技术范文篇7

关键词:新工科;农业工程;毕业设计

“新工科”概念自2016年提出以来,教育部高度重视并迅速组织研讨,我国工程教育翻开了新工科建设的新篇章。农业高校是我国高等教育的重要组成部分,而农业工程类专业是工程科学技术、生物科学技术、经济与管理科学相互渗透的边缘性交叉学科。因此,农业工程类专业理所当然的成为“新工科”专业建设改革的排头兵。毕业设计是高校“新工科”建设实践教学环节的重要内容,是人才培养不可或缺的重要组成部分,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要保证,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。

一、毕业设计时间灵活化

目前,高校本科毕业设计的时间基本都在第四学年第二学期。对于农业工程类专业毕业设计题目,大部分为涉农领域,工程设计之后验证性实验是必不可少的。而农作物的生长、收获具有明显的季节性。毕业设计时间固定化,显然不能很好地满足农业工程类专业毕业设计的实际需求。应根据毕业设计所涉及的农作物生长、收获季节,适当调整毕业设计时间,以满足涉农类毕业设计的需求。另外,农业工程类专业第四学年第一学期较前三学年的课程学习任务偏少,对于本科毕业后直接就业的学生,完全可以利用大四第一学期的业余时间,做一些适合秋季或对季节性要求不高的毕业设计题目,第二学期在签约企业或相关企业集中进行毕业实习活动,进一步强化培养学生的工程实践能力,提高学生的就业竞争力。

二、毕业设计选题形式个性化

传统毕业设计(论文)选题方式大都是指导老师根据自己的研究方向,拟定选题,供学生选择,难以满足学生个性化需求。目前,农业工程类专业教师的研究方向大部分为涉农领域,对于热衷于科技实践的学生,这种方式属于被动接受,自主选择性较差,难以引起学生的兴趣。另外,对于已经考取硕士研究生的学生,也想做一些与硕士生导师相关的毕业设计题目。工程类专业知识涉及面较广,可由学生自主拟定题目,可以是涉农题目,也可以是非涉农题目。学生根据题目的相关性,自主选择指导老师。指导老师根据自己的知识经验以及文献查阅,着力把控毕业设计的大方向,这样既能满足学生的个性化需求,也能有效补充、完善指导教师的知识结构。

三、毕业设计团队配置科学化

目前,虽然毕业设计是“一人一题”,但部分选题相关性较大,指导老师一般都是根据选题组建不同的毕业设计团队,一个团队协同进行工程设计或实验。传统的团队配置方式,大多未考虑学生自身的学习成绩、实践能力、性格等。指导老师应遵循一定的原则:第一,学习成绩一般或较差的学生应安排与成绩好、态度认真的同学在一起组队。第二,实践能力一般或较差的学生应安排与实践能力较强的同学在一起组队。第三,性格内向的学生应安排与性格外向的同学在一起组队。这不仅有利于学生相互协作、共同进步,力所能及地完成毕业设计任务,还可以有效地保证毕业设计的质量,取得人才培养和工程研究的双丰收。

四、毕业设计内容现代化

目前,普遍存在的一个状况是,对于科研型教师来说,考虑到本科生的能力和水平有限,本科毕业设计时间较短,对科研项目的贡献度较低,索性将已成型的科研成果交由学生整理。而对于教学型教师来说,鉴于科研项目较少,故每年的毕业设计选题过于陈旧,创新度匮乏。学校层面应从政策上鼓励和支持这两类教师指导本科毕业设计,毕业设计内容应引入“新工科”的现代教育理念,面向战略新兴产业与引领性行业需求来培养人才,注重多学科交叉与行业融合,大力提高人才培养质量。

五、毕业设计过程检查可控化

毕业设计过程中有中期检查环节,侧重于检查毕业设计的进度和完成质量情况,目的是使下一阶段能更好地开展毕业设计工作。目前采用的方式大多和研究生一样,由教研室组成中期检查小组,学生汇报毕业设计进度以及毕业设计中遇到的各类问题,中期检查小组针对学生汇报情况进行提问,并提出意见和建议。本科毕业设计时间较短,就农业高校工程类专业特点来说,很多工程设计或实验成果在毕业设计后期才能获得,此种检查方法大多流于形式,导致毕业设计过程不可控。在注重多学科融合的“新工科”建设背景下,指导教师应定期(3~4周)召开毕业设计过程检查报告会,每次报告会邀请1~2名不同领域的老师参加,并提出意见和建议,从而实现毕业设计过程检查的可控性。

六、毕业设计答辩形式多样化

毕业设计答辩是毕业设计的重要环节。采用的方式是成立答辩委员会,听取学生关于毕业设计完成情况的PPT汇报,然后提问并提出意见和建议,最终由答辩委员会集体商议评定学生毕业设计答辩成绩。而大多数农业高校工程类专业毕业设计的成果无法很好地使用PPT展示,可以采取现场演示答辩、实验展示答辩、成果验证性答辩等多种形式,从而有效保障毕业设计质量。对于一次答辩不通过的学生,可组织进行二次答辩。

七、毕业设计实践与探索

(一)毕业设计分批实施。根据毕业课题特性、学生发展目标等,毕业设计工作分三批实施,尽量满足老师和学生的不同需求。1、第三学年第二学期末启动第一批毕业设计工作,主要针对季节性(暑期)要求比较严格的涉农题目,实行老师申请开题、学生自愿选题的原则。指导老师在学期末向学院提出开题申请,学院批准后选题公告,由学生根据自身情况自愿选题,毕业设计的实验环节主要在暑期进行。本批学生第四学年第一学期毕业设计的主要工作是实验数据汇总、整理、分析以及毕业论文撰写,第四学年其他时间的主要精力可放在考研或就业方面。2、第四学年第一学期初启动第二批毕业设计工作,主要针对本科毕业后直接就业的学生,实行学生自主命题和自愿选题相结合的原则。对于自主命题的学生,可由学生自行联系指导老师,亦可由学院根据命题涉及的技术领域,为学生配备指导老师。本批学生第四学年第二学期主要是工程实践能力培养,可在签约企业进行毕业实习,以便更早地熟悉工作岗位。3、第四学年第二学期初启动第三批毕业设计工作,主要针对第一学期备考研究生的学生,实行学生自愿选题和校外导师负责的原则。对于已经考取硕士研究生且已确定导师的学生,可申请在硕士研究生录取高校进行毕业设计,提前熟悉研究生导师的课题方向。学生的研究生导师可聘为校外指导老师,主要负责学生毕业设计的研究内容和研究方法,学院为学生指定校内指导老师,主要负责学生毕业设计的过程检查及答辩工作。(二)毕业设计过程管理。1、学生选题在自愿原则的基础上,增加科学合理调配环节。系部通过日常课程教学环节,一般对学生的学习成绩、实践能力等方面较为熟悉,而团委通过学生管理,一般对学生的性格、心理等方面较为熟悉,系部和团委相结合,对学生进行综合评价,科学、合理调配学生选题,倡导学生互帮互助、团队协作、共同进步,实现人才培养的目标。2、尝试毕业设计指导双师制,即为毕业生配备科研型教师和教学型教师,注重理论和实践相融合、多学科交叉与行业相融合,这样不仅有利于毕业设计融合新工科,提高课题的创新度和实施成效,而且有利于指导老师自身业务水平提高。3、摒弃形式,重在实质,加强毕业设计的过程检查。鉴于本科毕业设计时间较短以及不同类型选题实验节点时间不一,系部不再统一组织毕业设计的中期检查,由指导老师根据毕业设计进展情况,自行确定检查时间,并组织检查报告会。(三)毕业答辩。根据毕业设计的选题特性,由指导老师提出答辩形式申请、系部答辩小组研究确定,可以使用PPT现场演示答辩,也可以采用实验展示答辩、成果验证性答辩等多种形式。对于2020届毕业设计,学生若无法在答辩时间返校参加现场答辩,可采用网络视频答辩的形式进行,不具备网络视频答辩条件的学生亦可申请采用答辩小组综合评定的形式进行。毕业设计作为本科教学中的最后一个实践环节,是学生从学校走向工作单位的过渡。全面训练学生的工程能力、创新意识,重视该环节对于培养具有个人效能、知识能力、学术能力、技术能力和社会能力的“新工科”学生起着关键作用。加强毕业设计全过程管理,实现毕业设计时间灵活化、选题形式个性化、团队配置科学化、内容现代化、过程检查可控化、答辩形式多样化,可有效保障农业工程类专业本科毕业设计的质量。

参考文献:

[1]胡波,冯辉,韩伟力,等.加快新工科建设,推进工程教育改革创新[J].复旦教育论坛,2017(15).

农业工程技术范文篇8

关键词:新工科;农业工程;毕业设计

“新工科”概念自2016年提出以来,教育部高度重视并迅速组织研讨,我国工程教育翻开了新工科建设的新篇章。农业高校是我国高等教育的重要组成部分,而农业工程类专业是工程科学技术、生物科学技术、经济与管理科学相互渗透的边缘性交叉学科。因此,农业工程类专业理所当然的成为“新工科”专业建设改革的排头兵。毕业设计是高校“新工科”建设实践教学环节的重要内容,是人才培养不可或缺的重要组成部分,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要保证,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。

一、毕业设计时间灵活化

目前,高校本科毕业设计的时间基本都在第四学年第二学期。对于农业工程类专业毕业设计题目,大部分为涉农领域,工程设计之后验证性实验是必不可少的。而农作物的生长、收获具有明显的季节性。毕业设计时间固定化,显然不能很好地满足农业工程类专业毕业设计的实际需求。应根据毕业设计所涉及的农作物生长、收获季节,适当调整毕业设计时间,以满足涉农类毕业设计的需求。另外,农业工程类专业第四学年第一学期较前三学年的课程学习任务偏少,对于本科毕业后直接就业的学生,完全可以利用大四第一学期的业余时间,做一些适合秋季或对季节性要求不高的毕业设计题目,第二学期在签约企业或相关企业集中进行毕业实习活动,进一步强化培养学生的工程实践能力,提高学生的就业竞争力。

二、毕业设计选题形式个性化

传统毕业设计(论文)选题方式大都是指导老师根据自己的研究方向,拟定选题,供学生选择,难以满足学生个性化需求。目前,农业工程类专业教师的研究方向大部分为涉农领域,对于热衷于科技实践的学生,这种方式属于被动接受,自主选择性较差,难以引起学生的兴趣。另外,对于已经考取硕士研究生的学生,也想做一些与硕士生导师相关的毕业设计题目。工程类专业知识涉及面较广,可由学生自主拟定题目,可以是涉农题目,也可以是非涉农题目。学生根据题目的相关性,自主选择指导老师。指导老师根据自己的知识经验以及文献查阅,着力把控毕业设计的大方向,这样既能满足学生的个性化需求,也能有效补充、完善指导教师的知识结构。

三、毕业设计团队配置科学化

目前,虽然毕业设计是“一人一题”,但部分选题相关性较大,指导老师一般都是根据选题组建不同的毕业设计团队,一个团队协同进行工程设计或实验。传统的团队配置方式,大多未考虑学生自身的学习成绩、实践能力、性格等。指导老师应遵循一定的原则:第一,学习成绩一般或较差的学生应安排与成绩好、态度认真的同学在一起组队。第二,实践能力一般或较差的学生应安排与实践能力较强的同学在一起组队。第三,性格内向的学生应安排与性格外向的同学在一起组队。这不仅有利于学生相互协作、共同进步,力所能及地完成毕业设计任务,还可以有效地保证毕业设计的质量,取得人才培养和工程研究的双丰收。

四、毕业设计内容现代化

目前,普遍存在的一个状况是,对于科研型教师来说,考虑到本科生的能力和水平有限,本科毕业设计时间较短,对科研项目的贡献度较低,索性将已成型的科研成果交由学生整理。而对于教学型教师来说,鉴于科研项目较少,故每年的毕业设计选题过于陈旧,创新度匮乏。学校层面应从政策上鼓励和支持这两类教师指导本科毕业设计,毕业设计内容应引入“新工科”的现代教育理念,面向战略新兴产业与引领性行业需求来培养人才,注重多学科交叉与行业融合,大力提高人才培养质量。

五、毕业设计过程检查可控化

毕业设计过程中有中期检查环节,侧重于检查毕业设计的进度和完成质量情况,目的是使下一阶段能更好地开展毕业设计工作。目前采用的方式大多和研究生一样,由教研室组成中期检查小组,学生汇报毕业设计进度以及毕业设计中遇到的各类问题,中期检查小组针对学生汇报情况进行提问,并提出意见和建议。本科毕业设计时间较短,就农业高校工程类专业特点来说,很多工程设计或实验成果在毕业设计后期才能获得,此种检查方法大多流于形式,导致毕业设计过程不可控。在注重多学科融合的“新工科”建设背景下,指导教师应定期(3~4周)召开毕业设计过程检查报告会,每次报告会邀请1~2名不同领域的老师参加,并提出意见和建议,从而实现毕业设计过程检查的可控性。

六、毕业设计答辩形式多样化

毕业设计答辩是毕业设计的重要环节。采用的方式是成立答辩委员会,听取学生关于毕业设计完成情况的PPT汇报,然后提问并提出意见和建议,最终由答辩委员会集体商议评定学生毕业设计答辩成绩。而大多数农业高校工程类专业毕业设计的成果无法很好地使用PPT展示,可以采取现场演示答辩、实验展示答辩、成果验证性答辩等多种形式,从而有效保障毕业设计质量。对于一次答辩不通过的学生,可组织进行二次答辩。

七、毕业设计实践与探索

(一)毕业设计分批实施。根据毕业课题特性、学生发展目标等,毕业设计工作分三批实施,尽量满足老师和学生的不同需求。1、第三学年第二学期末启动第一批毕业设计工作,主要针对季节性(暑期)要求比较严格的涉农题目,实行老师申请开题、学生自愿选题的原则。指导老师在学期末向学院提出开题申请,学院批准后选题公告,由学生根据自身情况自愿选题,毕业设计的实验环节主要在暑期进行。本批学生第四学年第一学期毕业设计的主要工作是实验数据汇总、整理、分析以及毕业论文撰写,第四学年其他时间的主要精力可放在考研或就业方面。2、第四学年第一学期初启动第二批毕业设计工作,主要针对本科毕业后直接就业的学生,实行学生自主命题和自愿选题相结合的原则。对于自主命题的学生,可由学生自行联系指导老师,亦可由学院根据命题涉及的技术领域,为学生配备指导老师。本批学生第四学年第二学期主要是工程实践能力培养,可在签约企业进行毕业实习,以便更早地熟悉工作岗位。3、第四学年第二学期初启动第三批毕业设计工作,主要针对第一学期备考研究生的学生,实行学生自愿选题和校外导师负责的原则。对于已经考取硕士研究生且已确定导师的学生,可申请在硕士研究生录取高校进行毕业设计,提前熟悉研究生导师的课题方向。学生的研究生导师可聘为校外指导老师,主要负责学生毕业设计的研究内容和研究方法,学院为学生指定校内指导老师,主要负责学生毕业设计的过程检查及答辩工作。(二)毕业设计过程管理。1、学生选题在自愿原则的基础上,增加科学合理调配环节。系部通过日常课程教学环节,一般对学生的学习成绩、实践能力等方面较为熟悉,而团委通过学生管理,一般对学生的性格、心理等方面较为熟悉,系部和团委相结合,对学生进行综合评价,科学、合理调配学生选题,倡导学生互帮互助、团队协作、共同进步,实现人才培养的目标。2、尝试毕业设计指导双师制,即为毕业生配备科研型教师和教学型教师,注重理论和实践相融合、多学科交叉与行业相融合,这样不仅有利于毕业设计融合新工科,提高课题的创新度和实施成效,而且有利于指导老师自身业务水平提高。3、摒弃形式,重在实质,加强毕业设计的过程检查。鉴于本科毕业设计时间较短以及不同类型选题实验节点时间不一,系部不再统一组织毕业设计的中期检查,由指导老师根据毕业设计进展情况,自行确定检查时间,并组织检查报告会。(三)毕业答辩。根据毕业设计的选题特性,由指导老师提出答辩形式申请、系部答辩小组研究确定,可以使用PPT现场演示答辩,也可以采用实验展示答辩、成果验证性答辩等多种形式。对于2020届毕业设计,学生若无法在答辩时间返校参加现场答辩,可采用网络视频答辩的形式进行,不具备网络视频答辩条件的学生亦可申请采用答辩小组综合评定的形式进行。毕业设计作为本科教学中的最后一个实践环节,是学生从学校走向工作单位的过渡。全面训练学生的工程能力、创新意识,重视该环节对于培养具有个人效能、知识能力、学术能力、技术能力和社会能力的“新工科”学生起着关键作用。加强毕业设计全过程管理,实现毕业设计时间灵活化、选题形式个性化、团队配置科学化、内容现代化、过程检查可控化、答辩形式多样化,可有效保障农业工程类专业本科毕业设计的质量。

参考文献:

[1]胡波,冯辉,韩伟力,等.加快新工科建设,推进工程教育改革创新[J].复旦教育论坛,2017(15).

农业工程技术范文篇9

[关键词]围垦工程;水利工程;基塘工程;生态平衡

一、前言

珠江三角洲不象长江、黄河三角洲那样是单一河流冲积而成,而是由西、北、东江三条河流冲积形成的复合状态的三角洲。平原原为漏斗状的古海湾,珠江水系夹带着上游大量的泥沙,由于潮水的顶托作用在珠江口沉积下来,逐渐形成沙洲或沙坦。沉积方式有海湾回流处的淤积发育,沿河岸发育,沿岛屿台地发育,以及两主流之间发育等类型。最后形成平原上河水纵横交错、纠缠复杂的状态。清代珠江三角洲沙田开发的历史,就是当地人民与水争地的历史。他们运用围海工程改变了珠江平原自然冲积的状态,使沧海变成良田;为了与洪水、潮水作斗争,他们不断地修筑水利工程,捍卫民居田土;他们在长期的劳动实践中,创造了富有地方特色的基塘生产系统。

农业工程是对农业资源的开发与对农业环境的改变,它不是单家独户的农户行为,而是

有目的、有规模、有计划、有组织的农业生产活动。清代珠江三角洲的围垦活动,水利设施的兴建与维护,连片基塘区的出现都有这样的特征,可称之为三大类型的农业工程。

二、围垦工程

珠江三角洲地区将濒海及江边的滩涂开发而成的土地称为沙田。自然沉积过程分为:鱼游阶段,即水下浅滩形成,离水下两米仅见沙形,鱼群尚可活动;橹迫阶段,即泥沙沉积水深一二米,潮退时船难以行驶;鹤立阶段,即潮水退时可见坦形,鹤可立于其上。人工围垦阶段有二,称为草埗阶段及围田阶段。前者泥土成浆,尚未可种植,可在沙坦上种植“朗”(粤语朗,有草字头)“芦”一类耐咸、耐浸的植物加速其淤积速度及改良土壤;后者可在沙坦上修筑围基,泥土坚实就可种植耐咸水、耐浸的“虾稻”。围垦工程就是将平原的自然冲积变为运用人工力量的成田过程。因此必须修筑堤围,所以围垦工程的出现与水利事业的发达很有关系。

唐代本区尚未有关于大规模堤围修筑的记载。宋代南迁人口多定居于本区腹部地带,逐步开发地势较低的河滩地。沿着东、西、北江及部分支流修建多处堤围。其中以西江的桑园围、东江的防潮堤等。宋元时代的大堤,主要作用是防洪防潮,捍卫民居田土,不具备围垦工程的意义。一些建于支流及海滨的小堤围,用于捍卫冲积已久的沙田,高程较低,规模也小,堤围内沙田多采用潮田方式耕作。

明代的堤围,分布于西北干流及支流上,即甘竹滩和官涌以南江河两岸。明代堤围开始有人工围垦的意义。围垦以平原腹部江河两岸冲积地为主。围垦的堤围还向滨海河口的新生浮露沙坦推进,集中分布于从顺德至香山之间的平原、新会东南部一带,以及番禺南部、东莞西部。围垦不限于冲积已久的“已成之沙”,而且扩展到仅见坦形的“新成之沙”,是明代围垦的显著特点。在顺德平原上,嘉靖年间已有“种芦渍土成田也,数千亩可趼而待也”(1),以及“筑堰堤,种草朗,辄成沃壤”(2)的记载,即在仅见坦形的沙坦上修筑堤围,以及种植“芦”一类耐咸、耐浸的植物,加速沙坦成田速度。可见明代大规模的人工促淤工程已出现于珠江口门地区。

清代大规模的围垦工程普遍出现于珠江口门的出海水道及滨海地带。一方面,由于内河两岸的沙坦已开发得差不多;另一方面,珠江口门滨海地区有广阔水面可供开发。清代中期以后这—地区的围垦工程发展最为迅速。在口门滨海地区大规模修筑堤围开发未成之沙是这时期人工围垦的显著特点。道光年间有人描述这一状况是:“昔筑石坝以护沙,今筑石坝以聚沙,昔因河以为田,今且筑海为田”(3)。大规模的围垦工程,使珠江三角洲主要大沙田的基本轮廓在清代已经具备。平原的冲积大大加快,急速地改变了珠江口的自然地貌,使之按人类意志形成农业地貌。清代乾隆、嘉庆、道光年间的记载,使人强烈地感到这一巨大的变化。在珠江水道流经的顺德、香山、新会、番禺、东莞等地,以前的广阔水面上“石坝横截海中”(4),或“有靠河私设堤者,拦江私筑石坝者,海口不甚宽阔处圈田蓄沙,预图日后报垦者”(5)。

这一巨大变化的深层原因是清乾隆以后本区人口的急剧膨胀造成对土地的迫切需求。这一需求体现在本区宗族地主对珠江口滩涂水面的围垦活动中。宗族地主是人工围垦工程的策划者、组织者、出资者。他们通过“报税承垦”等繁复的合法手续以及用“占沙”、“冒名承报”等非法手段策划围垦活动。策划者掌握了冲积地淤积成坦的规律,普遍在沙坦未成形时即沙坦的“鱼游”阶段就开始规划。清代人龙廷槐的《敬学轩文集》记载了珠江水流与潮水顶托而形成的“水静流下”的静水环境,使“淤泥下坠,淤积日久,水势便浅”,围垦策划者便“规度可以成坦者,报官承垦”,此时泥坦虽未成形,但可以“视水势之缓、急、广、狭以定其纵、横、长、短之数”,着手进行围垦。围垦的规模,据《敬学轩文集》记载,“民之报垦者,每案或数人,或数十人,以至数百人不等,自数顷以至数十顷、百顷亦不等”(6)。这类大规模围垦工程的普遍出现是本区沙田开发史的重大转折,使珠江口水面上的围垦处于无规划的极度混乱状态。珠三角的冲积特点使围垦乱上加乱。沙田的特点是,围垦之后的沙坦称为“母沙”,若干年后可以在堤围之外潜生暗长“子沙”,或称为“沙裙”,可以长成百亩至数百亩的冲积地。所以,一次规模的围垦之后,围垦的策划者就已注意到了泥沙的淤积情况,并着手以后的沙田扩张。有的强宗大族在家谱中详列将要淤积的沙坦,告诫子孙勿失时机围垦。有的甚至在沙坦未成形时,就在广阔水面上布下铁牛等标志作为日后报税承垦的依据(7)。这样就形成沙田区一种奇特的景观,在水静流平水面上的围垦本来就处于一种无序状态,数年、十数年、或几十年甚至百年之后,旧堤围之外又再出现新堤围,沙田不断侵蚀水面,河流流向或被改变,河流干道或被束窄,水势的变动似乎永无止境。

清代人工围垦工程的无序状况,另一原因是清政府的政策行为所致,其鼓励垦荒,增加土地的政策对这种盲目的围垦活动过分纵容。清初迁海,广大沙田区成为无人耕作的荒芜之地。但自康熙二十二年“展界”,“广东沿海地亩招民耕种”,沙田区的复垦、围垦又迅速发展。雍正年间曾通过规定“沿海沙坦出水后方准具报承垦,每人不过一顷,多者分承协筑”。乾隆三年改为不得超过五顷,乾隆七年又改为每人不超过一顷(8)。这些政策都意图限制宗族地主势力的围垦以及土地兼并的趋势。而后者通过“诡名承耕”等手段,在合法报耕手续的掩盖下进行大规模的土地扩张。而由于沙田承垦以后的清丈、升科可以增加赋税,清政府对于这类围垦活动是睁只眼闭只眼,由此而缺乏对珠江水系围垦有力的宏观调控。

围垦工程的无序状态,还在于清政府对于危害水利的围垦活动约束不力。乾隆五十一年,两广总督兼广东巡抚富勒浑奏,提到前总督李侍尧曾上奏朝廷,以围垦“关系水道,禁民圈垦”,但后来的前广东巡抚孙士毅上奏,却认为围垦“无阻水道,请弛禁给垦,以杜盗争讼”。富勒浑的奏文认为孙的说法是可行的,于是他派人在南、顺、莞、香、番六县测得六百余顷滩涂,认为这些滩涂“均边海,距水口甚远,亦无圈筑阻水争地之势,请准民承垦,按例升科”,得旨允行(9)。实际上从此给疯狂的圈筑活动大开方便之门。虽然后来乾隆五十三年,嘉庆八年、二十三年以及道光、咸丰、同治年间均下旨严禁在内河道圈筑沙坦,实际上执行效果不大。到了道光年间,围垦石坝数量越来越多,水道阻塞造成水灾日渐加剧。道光九年、十年间,先后在番禺、东莞、香山、新会拆毁石坝七十二处(10)。但这并没阻吓违法围垦的出现,直到清末仍有人向朝廷建议拆毁这类工程建筑。

清代珠江口门地区大规模的人工围垦活动,大大加快了珠江三角洲的冲积与成田速度,沙田区的扩展使本区的土地资源迅速增加,清代沙田扩展面积比明代增加一倍以上。虽然清代本区沙田的增加面积难以统计出确切的数字,但可以肯定的是,沙田的扩展使本区成为广东耕地增加最快的地区,是清代全省耕地增加的重要原因。沙田区成为本区重要的粮食产区与经济作物区,为清代本区的农业发展起了重要作用。

三、水利工程

珠江三角洲的水利工程可分为以下几类:一是山地丘陵间蓄水灌溉用的陂塘工程,二是江河滨海地区用作防洪防潮的堤坝,三是濒河滨海地区用作围垦的堤围。围垦的石坝有抵御潮水风浪的作用,围垦区内还筑基、分窦、修渠,成为独立的水利系统。围垦工程对水利的影响是巨大的。围垦与河争地,与海争地,并限定河道,改变流向。上游河道的围垦,起到束水归槽的作用,河沙却淤积于下游河道加速堆积。而下游河道围垦,须修筑石坝,却顶托上游河水,使上游河道形成江心起沙,河道主流线偏折,折射冲基,造成基底被淘空险段,同时上游水流排泄不畅,水患加剧,则用于防水灾的堤围越修越多。围垦无规划,水利工程的兴建也无规划,各自为政,高低不一,或侵占河道,或造成彼岸冲刷。因此,清代的围垦工程与水利工程互为联系,互有影响,又存在难以协调,难以解决的矛盾。清代人对这一现象作了总结:“沙坦之承垦必筑石坝,石坝之争筑必碍下流,下流淤塞,决防之患在所难免。”(11)

清代是本区水灾最多的时期。过去,西江水患,只是南海、三水的三角洲顶部地区受灾最甚,顺德、香山地处出海口,水势易消。明清以来,顺德、香山之间的广阔海湾淤积成陆,出海水道加长,水势消退慢,顺、香平原受灾最甚。顺德的水灾以围垦高潮的乾隆年间至咸丰年间最为频繁,受灾程度最为严重,水利工程的兴建也以此时期最多。顺德县在咸丰年间境内遍筑堤围,至清末筑堤九十—处,长度十一万丈,占清代珠江三角洲堤围总长度的一半以上,南海县境堤围长度仅次于顺德(12)。东莞、番禺南部,新会南部沙田区因近出海口,水势宣泄快,堤围兴建均不及顺德、南海。

清政府对珠江水系的水利建设缺乏全面规划,但它作为水利建设的管理者、协调者、组织者,面对日益恶化的水利形势,对影响珠江三角洲水利全局特别是本区腹部的重要水利工程的管理还是比较重视的。清政府在清代前期采取的一些重大措施,对本区重要堤围的修建与维护有重要影响。对位于本区腹部桑园围的管理与维护就说明了这一点。

桑园围全长68.85公里,围内面积133.75平方公里,捍卫良田1500公顷,在清代被称为“粤东粮命最大之区”(13),是本区桑基鱼塘集中地。堤围依山岗、丘陵、台地而建,西临西江正干流,东临北江正干流,三面有堤,设计上利用西、北江洪峰向下流游降低的水文特征建成开口围。其经济地位重要,而行政上横跨南海、顺德两县,以及其设计上的特点也是其管理维护的难点,加上自乾隆以来南海、顺德水患频繁,如无协调、统一、完整的管理,桑园围很难起到应有的防洪作用,所以此围的管理维护引起清代广东地方政府一定程度的重视。

首先,由于清代广东地方政府的倡导,促进了桑园围岁修制度与管理机构的确立。清初期、北、东江水利分别由沿江州府专设官员管理。乾隆元年两广总督鄂弥达上疏言:“前经分设(西、北、东江)各属水利专员,动项岁修”。(14)可见三大河流重要堤围岁修制度大致始于清初康熙-乾隆年间。桑园围各基段自有基主,平时各堡、各甲自行维修。大修时施工总局机构扩充设总理、协理若干人,首事若干人。全围又分为7段,各设工程所,设知理或首事。大修时的施工总局机构庞大,组织严密,对工程规划、资金筹措与各基段管理,施工组织与管理,施工技术及工程验收,材料采买,堤围日常维护都逐渐形成一套严密的章程、制度。岁修制度确立以后,由围内各村、各堡落实堤围维护的分段负责制。道光十四年由广州知府核定的“章程”规定:“堤围巩固,全赖岁修,若非分段责成,必致岁修推诿。岁修废弛,则基患多而冲决易,分段经营,所以专责成而勤岁修”(15)。岁修制度的确立是桑园围安全的重要前提。如光绪十一年五月间,珠江水系汛期到,三江水齐涨,“沿江基围十决八、九”,独桑园围基段只是“间有颓塌”,当时人认为是“藉岁修之功”(16)。

第二,确立了堤围的官修与民修相结合的制度。清以前广东水利工程有民修,但民修使堤围维护无保证。乾隆元年鄂弥达建议改为官方出钱修围。乾隆七年中央政府认为官修负担过重,又要求广东政府仍改为民修。两广总督庆丰建议将“已建石工,与民修土工,一并交地方官,督率围民防护”,既不全为官修,也不完全为民修,地方官于“农隙时,督民培修”,如堤围冲决,小的缺口由围民“自行修补,永着为例”,若大的溃决,“民力不支”,由官方给予支持(17)。清代桑园围的民修得到地方政府的大力支持,使其民修也带有官修的色彩。如桑园围施工总局的管理人物由官府“发给首事戳记,以为凭信”。桑园围的管理制度由当地主持修围的士绅讨论拟订之后,报南海、顺德县署及广州、广东政府“核批施行”,由南海、顺德县令“出示晓谕”,刻文于碑石竖于围的东西两岸沿河基旁(18)。

第三,确立了修筑堤围的资金来源。虽在明代曾有民间“论粮助筑”的办法,但没有形成制度,资金来源不稳定,使堤围修筑无保障。乾隆元年鄂弥达改官修以后,“动支运库子盐羡余银两”,作为修筑费用。后来庆复建议改为:堤围小修时,民间自行出资,如堤围大决,“冲损过多,民力不支,即于生息项下,奏请拨用”(19)。从此官府出资成为桑园围大修时,或遇灾严重溃决时修围的重要资金渠道。嘉庆末年,由总督阮元奏准朝廷拨银八万两交给商人生息,每年有利息四千六百两作为修围费用。此外,大灾时修围,还由官员带头发动社会捐资,如乾隆五十九年桑园围决,广东布政司、广州知府、南海县令均捐俸资助,并协调动员南海、顺德两县围内、围外士绅、商人捐资修围。此外,庆复建议“民修需费,按田匀派”(20)的做法实行后,使民间出资修围成为固定的制度。桑园围在改为民修与官修相结合之后,“按田匀派”的规定或按工等筹资方法,保证了堤围维护的部分资金来源。

第四,倡导从土堤改为石堤,使用新的修围方法与材料。乾隆元年,鄂弥达上疏言,广东基围“俱系土筑,每年不过增高培厚,险要之地,水大常致冲坍,欲除大患,莫如建筑石堤”,建议将堤围“顶冲险要者,先筑石工,以资捍御。次冲者陆续兴建”。工部同意其所请,“将广州所属围基,责令广、南(雄)、韶、连道;肇庆所属围基,责令肇、高、廉、罗(定)道,督率水利各官,即行雇募工役,分别首险、次冲办理。”(21)但事实上,将土堤改为石堤的决定在推行中,各地情况不尽相同。以桑园围为例,至乾隆八年间,才始将土堤陆续改为石坝。顶冲险要段在嘉庆以后多改筑石堤、石护坡、石坝挑流。嘉庆二十四年进行了一次较大规模的石工工程,建石基九千余丈(22),使桑园围得到比较彻底的加固。从《桑园围志》的记载来看,土坝抵御洪水时常致冲坍的难题在修建石坝以后得到了解决。如石坝抵御激流,会造成水流折射产生冲力,淘空彼岸底基,“回旋之水暗蚀基身”,后来就将堤身落石处,“作坡陀形,不与水争地”(23),就是将堤坝修筑成回旋状,水流不会直接冲击堤身,减少了水流折射所产生的冲击力对堤坝的损害。

第五,禁止在内河道圈筑堤围建造影响水利全局的水利设施。虽然这一措施在实际执行中仍遇到阻力。但广东地方政府对在南海、顺德一带尤其是对影响桑园围的违法水利工程是采取严厉措施的。如康熙四十五年,九江人关龙私筑围基,闭塞水道;同治四年,顺德人马应楷私筑扬石坝,“将江面淹塞一半”,当地士绅民众劝阻无效,都是在政府干涉下其非法行为才得以遏止(24)。道光九年,十年间广东地方当局查处珠江口门的七十二处违法石坝建筑,其中与桑园围有关的就有十多处。

以桑园围为代表的清代堤围是珠江三角洲珍贵的水利遗产。当时确立的堤围管理制度与维护措施至今仍有借鉴作用,有相当部分仍为当地沿用。当时修筑堤围的技术代表了本地区技术的最高水平。而且有些技术措施在现代防洪、御洪斗争中仍被采用。明代起桑园围已从开口围向闭口围转变,到清代逐步从只具有单一防洪功能的水利设施向具有防洪、排灌的多功能水利系统转变,为连片基塘区的出现创造了条件。

四、基塘工程

基塘是珠江三角洲一种比较特殊的土地利用方式。粤语将有水的低洼地均称为塘,塘旁之地称为基。沙田开发的早期,地势较低,只能采用潮田方式耕作,潮水大进大出,只宜单季稻及挣蒿制。水利设施完善之后,堤围可控制潮水进出,单季稻的潮田或变为双季稻的围田,并由于渔业生产传统,在种植水稻之后还多养殖四大家鱼,形成稻鱼轮作的方式,还有的围田向基塘转变。南海、顺德的围田区成沙时间较早,用以保护民居田土的堤围兴建也较早,田土高程早已固定。而河床日渐淤高,形成水比田高的状况,堤围内土地越来越易受外浸内涝的威胁。经过历年的努力,堤围捍御洪水的能力不断加强的同时,人们也将围内低洼土地从围田向连片的基塘区演变,以减少内涝的威胁。随着蚕桑业的发展,本区腹部残存的稻鱼轮作方式逐步让位于桑基鱼塘。

基塘的作业方式从明代中期起就已相当普遍,分布地点遍及番禺、南海、顺德、东莞、新会等地,而以南海、顺德为最集中。随着清代珠江水利形势的日益恶化以及大型水利工程从单一防洪功能向防洪、排灌综合功能完善,连片基塘区逐渐成为珠江三角洲水利工程系统的子系统。连片基塘区非单家农户所能为,主要是合村、合乡的宗族力量配合村堡水利工程而建设起来的,所以连片基塘区具有“农业工程”的特征。尤其是清代乾隆至咸丰、同治年间,南海、顺德连片基塘区的出现,往往与乡围一村一堡的独立水利系统相联系。大堤的岁修、大修只能降低水灾的为害程度,还不能完全确保低洼地免受外浸内涝的威胁。于是围内村堡有自建水利系统——乡围的需求。珠江干流两旁沿山岗、丘陵、台地冲积地而建的村堡及围田可自筑基围,形成独立的水利系统。于是清后期,大围内自建小围,围内有围,或小围联成大围,土堤变成石堤,或加高培厚,纵横交错,堤田遍布南海、顺德境内,一个小小的九江乡内也是堤围重叠,“堤日多则潦日横,而无堤者尤被其害”(25)。修堤虽不能从根本上解决潦害,但有堤总比无堤为佳。但是乡围必须“多设窦闸,以时启闭”。光绪《重辑桑园围志》卷十三记载:乡围内有“窦、闸、渠、涌,所以通潮汐、防旱潦、便舟楫者也”。所以乡围实为具有防洪、排灌、航运功能的独立水利系统。纵横交错的大堤、小堤虽使“外潦久不为患,而稍洼之田(种植水稻)得应时播种者,犹十不二三”(26),于是清后期基塘区内残存的稻田,随着蚕桑业的兴起,就顺理成章地让位给基塘了。如民国《顺德县志》记载:“大墩围,仅障南便田亩,东北无围闸提束,每逢潦至,水从泾口逆入横流堡内,田禾尽没,基塘半空”。同治三年春,当地乡绅倡议在大墩围的东北口筑玉带围,修成之后,“洼田尽变沃壤,租息比旧倍增”(27)。很明显,大墩围,原也是开口围,玉带围与大墩围连接,成了闭口围,围内田地有了防御水患的独立水利系统,才有可能向连片基塘区转变。南海、顺德的淡水养殖业习惯要求池塘排灌便利。池塘价值高低也往往以此为标准。清末卢燮宸《粤中蚕桑刍言·养鱼事宜条例》记载:“鱼塘当涌近海,易于出水者,谓之头筒塘”,租价最高,如“先有塘阻其出水者,俟彼塘先行干底捉鱼上泥后,始可借其塘出水者,谓望天塘;有出水而未安窦塞者谓之野塘”,后二者租价最低。野塘还因其瘦,“只可种茨菇、菱藕之属”,而不能养鱼。受经济利益的驱动,早期南海、顺德的鱼塘在村堡水利系统未完善之前,多建于当涌近海之地的堤围附近,以抬高塘的租价。如桑园围的早期维护,多就近取土作堤围材料以降低修围费用,同时也有开挖鱼塘谋求出租,租金作日后维护堤围费用的意思(28)。堤围附近的桑园芋地也挖为鱼塘。还有业主竟在堤围外修子堤挖鱼塘。堤围附近池塘的过度发展,削弱了堤围防御洪水的能力。嘉庆年间这些做法都被严禁(29)。有人甚至认为要在堤围基脚附近填塘固基确保堤围安全,但因池塘过多难以实行,在嘉庆2年的《章程》就规定凡建于大堤旁边的鱼塘,在冬闲时节,必须“将基脚培筑高厚”,并将所有大堤旁的鱼塘造册登记存案,以便稽查,并不准在堤围旁建新鱼塘(30);另一方面,村堡水利系统在清中叶以后逐步完善,鱼塘不一定当涌近海,只要有条件与村堡水利系统的排灌设施相连,就有可能建成租价较高的池塘。可见基塘工程与水利工程之间的关系是在形成过程中逐步协调的。

基塘工程除与水利工程有密切关系以外,基塘的工程技术还必须具有水利工程的功能,以适应基塘系统中所存在的水陆作用大循环的需要。据地理学家的研究,基塘特有的几项技术是影响基塘系统水陆作用大循环的主要因素(31)。清末《粤中蚕桑刍言》记载了以下几项基塘工程技术措施:1、基与塘保持适当比例。基塘比例不同,系统大循环的投入不同,产出就会产生差异。历史上年先后有八水二基,七水三基、四水六基、五水五基,甚至有水面宽、基面窄的瓦筒塘。到清代后期,经过南海农民的总结,普遍认为四水六基的比例最适度,《粤中桑刍言》记载:用池塘养鱼,“其法将四成为塘,六成为基”,这一比例保持池塘适当深度,基面适当高度,可免水浸作物;2、“培泥之法”。即将塘底泥戽上基面。于是每年有二、三次的“戽泥”作业,年末还排尽塘内之水捉尽杂鱼后,“即使挖泥上基面培桑也”,此时可以重新规划鱼塘深度与基面高度,使基塘保持合适比例;3、“鑲勘之法”,即用塘泥培护基脚,以防泥土倾卸入池塘,影响鱼塘的深度,这是保持基与塘之间比例的措施之一;4、“盘基之法”。将过高的基,“必须用锄盘低,可使之平挫如旧”。盘出之泥“就近倒于基内勘边”,以“镶阔基面”。上述的技术措施是基塘系统运行中重要环节,基与塘始终保持适当结构和比例,起到调节水、土、肥的作用,使基塘保持稳产高产,发挥水利功能。

珠江三角洲的基塘先后经历了果基鱼塘、桑基鱼塘、蔗基鱼塘等类型。清代中后期,由于桑丝业刺激蚕桑业的发展,以桑园围为中心的南海、顺德蚕桑区及毗邻的香山、高明、新会的部分地区先后变成桑基鱼塘占优势的基塘区。

桑塘鱼塘是清代基塘工程技术中最成熟的类型。基与塘是密切结合连成一体的农业生态系统。清末桑基鱼塘区还在种桑、养蚕、养鱼之外养猪,如清末的《岭南蚕桑要则》记载:顺德农家“皆仰给于人家之种桑、养蚕、养猪和养鱼…..鱼,猪、蚕、桑四者齐养。”养鱼、种桑、饲蚕、养猪的种群结构与食物链更趋合理,标志着清代基塘工程技术的进一步发展。还使桑基鱼塘成为最具经济效益的基塘类型。据记载,桑基鱼塘的收益“十倍禾稼”,在变田为塘之后,“租入自倍”。桑园围的维护与管理所需的巨额费用,除了部分来自官助、捐助以外,有相当一大部分来自对围内田地基塘的按粮、按税、按租摊派。从这一意义上说,基塘也是珠江三角洲水利工程不可缺少的一部分。

五、水患与珠江三角洲农业工程系统的关系

清代是珠江三角洲的水患最为严重的时期。以桑园围为例,明生水灾45次,决堤16次;清代也为45次,但决堤25次。民国时期水患频频发生,仅民国二年至七年,五年间年年决堤。清代的灾害程度也比明代严重。(31)珠江水系上游山区的滥行开垦以及河口地区的围垦工程的无规划发展,是珠江三角洲水灾逐步加剧的过程,也是本区的自然生态平衡不断遭到破坏的过程;而本区农业工程系统的三个子系统的完善过程,是本区人民不断修复与重建被破坏的生态系统的过程。这三类型的农业工程之间的关系,以及这三类型的农业工程与珠江患之间的关系,可以用以下的图表来表示:

上图说明,在控制被破坏的生态平衡与重建被破坏的生态系统的过程中,还存在各种发挥着不同作用的社会机制。这类社会机制的作用很值得研究。关于这一点需要专文论述,在此仅简述之。首先,最重要的是对农业工程系统进行宏观规划和宏观调控的机制。如缺乏这种宏观的规划与调控,势必加剧原有的自然生态环境内部平衡被破坏以后,新的农业生态系统内部平衡建立过程中的无序化倾向。清代对重要水利工程的管理力度最大,但由于缺乏对围垦工程的规模、数量、堤围布局缺乏宏观调控与整体布局,致使清代珠江口围垦工程的无序化与失控,加剧了珠江水系的水患。这就需要另一种社会机制对宏观规划与调控的机制进行督促或推动。这一社会机制,就是以士绅为代表的社会舆论,要求对珠江水系上游山区的滥行开垦以及河口地区的围垦工程的无规划发展进行约束。其中最有名的是咸丰同治年间著名学者陈澧的《大水叹》,简直就是一篇有关珠三角区域生态平衡的论文,他指出珠江水系的水患首先是由于“大庾岭上开山田,锄犁狼藉苍崖巅。剥削山皮剩山骨,草树铲尽胡能坚。山头大雨势如注,洗刷泥土填奔川.遂令江河日加浅,洲渚千百相钩连”,其次是由于“海门沙田日加广,家家筑垒洪波上,海潮怒挟泥沙来,入此长围千万丈,三年种得草青青,五年输租报官长。”造成的结果是出海水道加长,“海门日远路日纾,坐见沧溟成土壤”,“欲驱山海尽成田,反使田畴尽成海”(32)。类似的言论不可能不对清政府的决策行为产生影响;另一类社会机制,首先是以宗族为背景的农业社区对水利工程的管理、维护,以及社区水利工程管理和土地利用方式改变过程中士绅所发挥的作用。其次是本区社会下层群众对不合法的过度围垦的抗议活动。如在清后期顺德民众对豪绅私筑石坝的过激反应,几酿成变,引起清地方政府的重视。然后这几种社会机制在共同的社会利益的驱动下相互作用,形成一种合力,拆毁私筑堤坝与遏制过度围垦,以及通过修筑、维护水利工程,采用与低田农业相适应的基塘工程,逐步使被破坏的生态系统归于平衡。

上图还表明,在区域农业的可持续发展中,必须重视对农业工程的“价值评估”。当然,不可能苛求封建时代的政府做到这一点。但我们可以对此作一粗略的非量化的“价值评估”。围垦工程带来的是珠江三角洲最宝贵的土地资源;水利工程带来的是桑园围这一类具有显著防洪、灌溉综合功能的水利工程体系;基塘工程带来的是至今仍为生态学家津津乐道的生态农业模式。这三类农业工程的“当代收益”是巨大的。但其“当代成本”也是高昂的。如清代对广东山地植被地滥垦滥伐,落后条件下的过度垦荒,造成了山区严重的水土流失。泥沙堆积于河口地区,过度的围垦打乱了这个地区原有的生态平衡,从而引起水利、航运、渔业资源保护等一系列问题。如水患,此前已述,不赘;又如航运问题,淤沙石坝占据了深水航道,有碍船只通行与水流的宣泄,逐渐使航道淤浅船只改道,航运地理的改变使社会经济重新布局,清代道光以后,一些重要城镇如江门、佛山就是因为河道淤浅而使其贸易地位下降。又如渔业资源,珠江口的围垦,使咸淡水渔业资源受到损害,浮家泛宅以渔为生的蛋民顿失其业,被迫为沙田的业主承担筑坝围坦或从事耕作的艰苦劳动。当然,这三类型的农业工程的“代际受益”延续至今,但同时也付出了不菲的“代际成本”。

目前珠江口的生态平衡受到高度重视,并由于高科技手段的应用与大量的资金投入,珠江堤围的御灾能力远胜于以前任何时代。但我们也应看到,珠江口主航道近年采沙过度,对水利工程造成重大隐忧;珠江口抢滩围垦,一直没有停止过的土地扩张对航道造成严重影响。再其次基塘区由于非工业用地的扩张而日渐萎缩,残存的基塘区也由于淡水养殖业的比较利益高,基面被蚕食,使基与塘的比例又一次发生重大变化。不少池塘区甚至不见了“基”――只有窄窄的隔离池塘的土基,传统意义的基塘甚至消失了;今天农民多不采用传统的基塘技术措施,池塘日渐淤浅,其防内涝的功能大大减弱。这说明,现代珠江口的农业工程系统又经历着重大的变化。面对这一变化,如何在今后农业的可持续发展中,利用信息化的高科技手段,加强对农业工程的“价值评估”,将“当代受益”、与子孙后代享有的“代际受益”最大化,而将付出的“当代成本”与“代际成本”降至最低,是一个值得重视的大问题。

注释:

(1)嘉靖《广州志》卷15

(2)嘉靖《广东通志》卷20《风俗》

(3)(4)《曾君钊送郑云麓观察擢山东都转序》,光绪《重辑桑园圃志》卷15《艺文》。

(5)(10)朱士琦:《上粤中大府论西江水利书》,光绪《重辑桑园围志》卷15《艺文》。

(6)龙廷槐:《与湖中丞言粤东沙坦屯利弊书》、《敬学轩文集》卷1。

(7)谭棣华:《清代珠江三角洲的沙田》,81、85页,广东人民出版社,1993年。

(8)同注释(7),第36页

(9)《清实录广东史料》第3册,44页,广东省地图出版社。

(11)道光《新会县志》卷2《舆地·水利》。

(12)《珠江三角洲农业志》,第2册,3页。

(13)潘斯濂:《清设法筹还提用桑园围岁修本息银片》,(光绪)《重辑桑园围志》,卷1《奏议》。

(14)《清实录广东史料》,第1册,373页。

(15)(18)(光绪)《重辑桑园围志》卷11《章程》

(16)冯式宗:《光绪<重辑桑园围志•序》

(17)(19)(20)《清实录广东史料》,第1册,471页

(21)《清实录广东史料》,第1册,373页

(22)道光《广东通志》卷115{水利

(23)光绪《重辑桑园围志》卷16《杂录上》

(24)光绪《重辑桑园围志》卷12《防患》

(25)(27)民国《顺德县志》卷4《建置略》三《堤筑》

(26)光绪《重辑桑园围志》卷13《渠窦》.

(28)光绪:《重辑桑园围志》卷16《杂录上》:“堤工取土……远者,每土一方估钱三钱不等,取土之近者,每土一方亦估钱一钱四、五分不等”。故远近相差一倍或更多。

(29)(30)光绪《重辑桑园围志》卷11(章程)

(31)钟功甫等:《珠江三角洲基塘生态系统研究》,129页,科学出版社,1987年

农业工程技术范文篇10

1.农业生产过程中不合理的行为(1)不合理的施肥理县为成都市的三线蔬菜基地,农田用肥存在重化肥、轻有机肥;重氮肥、轻磷、钾肥;重大量元素、轻微量元素的“三重三轻”的倾向,加之长期以来,农民撒施、表施化肥现象普遍,肥料没有施入根部土壤,既造成肥料大量挥发和淋溶损失,肥料利用率低,又易导致面源污染。(2)不合理的用药生产实践中群众对化学农药的科学认知有限,贪求治疗速度,用药量大,有些农户将3~4种农药复配使用,间隔3~4天喷1次药,加之营销、使用中的环境安全监督管理工作又非常薄弱,致使化学农药各种负面影响得不到有效控制。另外,使用空间和使用接触者,并非是在安全操作和严格防范下进行,致使水体污染等。(3)不合理的用膜我县种植作物大都采用地膜覆盖,每亩每季的投入量平均6kg左右,作物收获后大都没有及时回收和处理,致使废旧农膜无处不在,部份还残留在土壤中。(4)不合理的种植方式理县自1987年建成成都市秋淡蔬菜的三线基地至今已有20余年,基地地蔬菜1年可种植2~3季,20多年年来一直进行连作,大都没有进行合理的间套及轮作换茬。

2.自然条件较差理县属典型的干旱与半干旱高山峡谷地区,山势陡峻,山谷纵横,夏秋雨季明显,伏旱频繁,冬季寒冷,干燥晴朗,降水稀少,日照强烈,农耕地坡度大,农田水利设施不配套,水土流失严重。

3.产业化程度低、农户的科学意识差主要表现为加工和营销队伍发展缓慢,规模小、层次低,缺乏管理,名牌产品少,缺乏创新,市场竞争力不强,农产品加工企业与农户之间利益连接机制不完善,农民科学种田的意识还需提高。

4.农村清洁能源的比例还有待提高目前我县部分高半山的农村能源还是以薪柴为主要燃料,占全年生活用能的60%以上,每户年均消耗薪柴2000~3000kg,长期以来造成薪柴量的减少及资源的减少,对本就脆弱的生态系统造成破坏。

我县生态农业发展的重点及做法

1.狠抓农业安全农业安全主要是农产品的质量安全,即杜绝任何影响人体健康与生命安全的劣质农产品,包括致病的微生物、过多的农药残留、重金属、硝酸盐等超标。造成农产品质量变劣的原因包括自然原因和人为因素两个方面,人为是我县的主因,其改进措施如下:(1)广泛宣传培训,提高农户的科技素质一是要重视舆论宣传,充分发挥多种大众媒体的作用,多层次、多形式地普及生态农业知识,提高公众的认知度和参与意识;二是要加强对农民的宣传培训,普及农业生产安全知识,使农民掌握安全生产的技能,并组织农村乡土人才、专业大户、经纪人赴发达地区考察学习,逐步提高农民的科技文化素质与生产技能,切实帮助农民走“生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路”。(2)科学合理地使用农业投入品首先,科学合理规范使用化肥,包括深入实施以测土配方施肥技术为主的“沃土工程”。突出重点区域、重点作物和重要环节,大力推广普及测土配方施肥技术;采取堆、沤、积、造等措施大积、大造有机肥料,大力推广有机肥,推广绿肥和平衡施用氮磷钾肥及微量元素肥料。鼓励和引导农户增施有机肥,施用配方肥。其次,积极贯彻“预防为主、综合防治”的植保方针,培训农户切实有效地科学合理使用农药,包括积极使用高效、低毒、低残留农药;加强病虫草害预测预报,及时向广大农民提供病虫草害发生情况及防治措施;采取综合防治病虫害的方法;严格执行各种农药的安全间隔期;加快普及推广性信息引诱器、频振式杀虫灯和生物防治等非化学药物的防病治虫先进实用技术。(3)加强农膜等农业、工业废弃物处理动员农户做好田园清洁工作,收集废旧膜、废旧垃圾、植物枯枝落叶等废弃物,移出田外进行集中焚烧处理。并积极鼓励多渠道、多途径回收农膜,切实提高塑料农膜的回收率。同时加强对乡村企业、民办企业、私营企业的环境管理,采取切实可行的防治措施,发展绿色工业。(4)加强领导,强化监管各级党委、政府要高度重视生态农业建设,从实现经济、社会可持续发展的战略高度,将其列入重要议事日程。因地制宜制定好本地区的生态农业建设规划,县政府应把生态农业建设的指标细化,并纳入年度目标责任制。实行严格的考核、奖罚制度。同时,要加快理县农产品检验检测中心和土壤肥料检验检测中心的建设,提升监测检测能力。切实加大农产品产地环境安全和化学投入品监督监测工作力度,且县级各有关部门应各司其职、密切配合、齐心协力,加大市场的执法,共同推进全县农村生态农业的建设工作。

2.积极推广农业生态工程技术,选择适宜的生态模式按各乡(镇)村的区域的特点选择适宜的生态农业工程技术及适宜的生态模式。(1)农田生态建设工程全县实施以沟、渠、田、林、路合理配置、水、土资源的科学利用,实现高产稳产优质的农田建设为主的生态农业工程。一般包括:改造中低产田生态农业工程;高产稳产农田生态农业示范工程;高标准农田水利建设生态农业工程;配套以小流域综合治理为主导的综合治理生态工程。同时大力推广绿肥种植,大积大造有机肥,推广间套种、轮作、换茬等技术。(2)农林复合系统生态建设工程全县推广以提高林木覆盖率为主的生态林业工程、退耕还林工程等。(3)农牧复合循环利用型生态工程以牧业建设为突破口,建立巩固物质循环利用生态工程。根据资源条件,当地养殖习惯,建立适度规模的养殖基地。推广秸秆过腹还田,建立一个合理的生物链,形成良性的农牧生态系统,如“猪-沼-果(粮、菜)”等模式。(4)庭院(园)生态经济工程发展巩固小康型庭院(园)经济,主要有:立体种植型、种养结合型,住宅生态化等。生态住宅:上有太阳能,中有电气化,下有沼气净化池。(5)观光型生态农业建设工程是在具备旅游资源的前提下,开发观光农业,如通化乡的卡子村,佳山村等。

3.强化生态农业的产业化生态农业的产业化以构建产业基地为基础,加工转化为龙头,商品市场为载体,龙头企业为核心,生态效益为目标,坚持“基地化建设,专业化生产,区域化布局,商品化经营”的原则,通过生态农业建设打基础,产业化链条来延伸,市场化经营来牵动,实现农业的高产、优质、高效和可持续发展。(1)抓基地、优布局,实现结构的生态化立足于秋淡季蔬菜基地和特色小水果基地等建设,利用当地得天独厚的自然气候及区位优势,以村或一个气候区域为单元,因地制宜地调整和优化农业生产结构(农村产业结构),使其体现整体性、系统性、综合性和多层性,实现农业生产和生态良性循环:一是调整农业内部结构,实行一业为主,多业结合,农、林、牧全面发展,协调发展,不断的提高农业生态系统的生产力;二是调整农业生态系统的空间结构,使各主体互补互动、共生共利。模拟生态系统的链网现象,合理配置资源,提高资源利用率;三是调整农业生态系统的时间结构,充分利用时间,合理配制农业生物,增加农业经济收入和实现专业化生产、规模化经营。(2)积极推动各类龙头企业的的组织建设在产业(包括阿坝州)做大做强的基础上,采取一些优惠措施,积极引进龙头企业,建立一些有特色并带有方向性的食品生产基地:推进种养殖专业合作组织,培育专业村,以户、场为单位,养鸡(蛋鸡、肉鸡、)、肉兔……等。并按照现代企业制度和市场规则运作,使资源的开发利用应向着有利于建立比较优势产业的方向配置,以科技逐步推动农业产业化的经营,发展订单销售、连锁经营、农超对接、配送服务、网上营销等现代市场营销模式。加快“请进来”进程,让外来的“高僧”到理县念活市场经。

4.加快农业标准化进程适应公众的绿色安全消费需求,积极发展无公害农产品、绿色食品和有机食品。建立政府推动、市场拉动、农民主动的标准化运行机制,普及推广实用实效的标准化生产模式。加强对农业产前、产中、产后全过程的指导和控制,建立从“田间”到“餐桌”有案可查的“产品档案”。完善质量安全问题责任追溯、媒体曝光等制度。