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现代农业产业工程体系建设的意义
当前,我国已进入运用现代农业工程和手段改造传统农业,走中国特色农业现代化道路的关键时刻。农业已到了转变发展方式、提高物质技术装备水平的重要阶段,迫切需要构建现代农业产业工程体系,不断夯实现代农业建设基础支撑,切实加快现代农业建设进程。
1,构建现代农业产业工程体系是加快建立中国特色现代农业支撑体系的重大举措
经过改革开放30年的努力,我国农业发展取得了举世瞩目的成就,但我国农业基础设施建设薄弱,农业靠天吃饭的格局并没有根本上改变,农业工程体系已经成为现代农业产业体系中较为薄弱和滞后的部分,一方面表现为我国农业生产、加工、流通、储藏、运输等基础条件和设施装备落后,加快基础设施建设的任务相当繁重;另一方面,相对于农业技术,农艺技术和生物技术的研究人员,农业工程建设和工程技术本身的研究不深入,导致农业工程建设模式单一、技术落后、标准缺乏,成为制约现代农业建设的短板。为此迫切需要构建满足现代农业产业发展当前长远需要,既符合我国国情又与农业发展相适应的完善、协调、规范的现代农业产业工程体系。
2 构建现代农业产业工程体系是加快现代农业工程学科建设的有效途径
世界各地的经验表明,完善的农业工程学科体系是一个国家农业发达的重要标志,我国农业工程学科起步比较晚,其中为农业产业基础设施和装备条件等服务的农业工程技术研究就显得比较薄弱和落后,还远不能适应现代农业的迫切需要,构建现代农业产业工程支撑体系将在全国范围内整合,包括农业院校、科研单位和工程设计单位在内的工程建设人才资源,培养造就支高层次的农业工程研究队伍,这无疑将为我国现代农业工程学科的建设与繁荣注入强大的活力。与此同时,现代农业产业工程体系建设还将为农业工程学科建设和研究提供广阔的舞台,促进现代农业建设和农业工程研究的良性互动,繁荣农业工程学科体系,有利提升我国现代农业工程学科的地位和研究水平,促进整个学科建设不断发展和完善。
现代农业产业工程体系建设的内容
现代农业产业工程体系建设主要以服务农业产业为目标,以农业工程技术为主体,以集成创新为特色,紧紧围绕农田基础设施与装备工程、农产品生产设施与装备工程、农产品产地加工与储藏设施与装备工程、农产品流通设施与装备工程、农产品生产环境保护设施与装备工程、现代农业公共服务设施与装备工程等六大农业基础设施与装备条件建设工程领域开展系统、集成研究,收集有关基础数据和技术与建设信息,形成有关技术成果、技术方案和模式标准等。
1 农田基础设施工程集成技术及模式研究
针对农业部标准农田建设工程规划提出的全国粮食主产区的12个类型区,选择面积和产量占全国比重较大的3个类型区:东北、华北(含西北)、南方,开展调研工作;在研讨分析农田基础设施现状与存在问题的基础上,研究不同区域条件下高标准农田建设方面的关键技术,主要包括土地平整与田块集中、坡耕地改造与旱地雨水利用、现代灌溉与排水技术、机井与农电、农业机械化与田间道路设置、农田防护与生态景观建设等工程技术;按照资源优化配置原理,提出不同区域条件下的工程类型、建设模式、控制指标、建设标准等。
2 种养业生产装备与设施工程集成技术及模式研究
根据全国不同区域和气候对设施农业(含设施园艺、设施养殖)的需求,选择西南、西北、华北3个区域,对设施农业装备与设施工程的现状、发展趋势展开调研,提出3个区域种养装备和设施工程技术集成和模式优化的框架和方法,形成促进设施农业健康发展的重大需求和发展模式,并进行集成试验示范等。
3 农产品产地加工储藏装备与设施工程集成技术及模式研究
根据优势农产品布局规划以及新增1000亿斤粮食规划,在粮油、果蔬主产区各选择2~3个省分别对玉米、马铃薯、花生、香蕉的产地加工储藏装备与设施现状与需求进行调研,研究提出上述农产品产地加工储藏工程装备与设施技术集成和模式优化的框架和方法:通过对现有技术的对比试验以及分析筛选,研究提出产地加工储藏工程装备与设施工程的典型集成模式;建立玉米、马铃薯、花生、香蕉产地加工装备与设施工程技术集成与模式优化的试验示范基地。
4 农产品流通装备与设施工程集成技术及模式研究
主要以果蔬、畜禽产品和水产品为重点研究对象,对其流通运输技术与装备及产地批发市场有关工艺技术进行集成研究,集成农产品交易市场体系建设工程、农产品物流(专用运输车、农产品冷链运输网等)体系建设工程、农产品交易物流质量控制与监测工程和农产品交易物流信息化工程等方面的技术,形成农产品快捷、高效、安全交易与流通的工程建设技术体系、建设模式、建设标准与规程规范等。
5 农产品生产环境保护装备与设施工程集成技术及模式研究
针对畜禽粪便和农作物秸秆等农业废弃物处理与资源化利用、农产品产地环境质量安全(主要针对水、土对种植业产地环境影响)的共性问题及关键技术环节,开展农业废水与农业固体废弃物处理工程、土壤重金属污染修复工程、农药化肥减施工程等方面的调研;建立农产品生产环境保护装备与设施工程技术评价数据库。对主要技术进行分析、对比,开展农业废水和农业固体废弃物处理适宜技术试验验证;筛选、集成农产品生产环境保护装备与设施工程优化技术:形成典型区域的农产品生产环境保护装备与设施工程优化模式;提出标准体系框架。
6 现代农业公共服务装备与设施工程集成技术及模式研究
主要建立支撑农田基础、农产品生产、农产品产地加工与储藏、农产品流通、农产品生产环境保护、现代农业公共服务等六大设施与装备工程的综合服务管理信息平台;集成农业信息化工程、农业重大疫病防控工程、农业灾害防减工程、农产品质量安全(检测)工程、农业技术推广与农民培训工程等方面的建设技术,并开展试验示范;开展功能实验室设备配置模式与选型集成研究;提出现代农业公共服务装备与设施工程建设的政策建议。
现代农业产业工程体系建设的预期目标
通过涉及保障农产品生产、加工、储藏、流通等全过程的六大农业工程技术和与农业生物技术、农业信息技术和农业经营管理技术的结合、组装、集成,实现农业工程科技成果的集成化、模块化、标准化和系统化;形成农产品高产、优质、高效、安全、生态生产的基础平台技术体系、农产品产地加工与安全储藏的保障平台技术体系和实现农产品大市场大流通高效益的流通平台技术体系,促进现代农业建设由粗放型向精细化转变,由经验型向科学化提升,由分散型向系统化整合:促进农业基础设施建设、农业生产条件建设和农业综合生产能力建设全面提升、现代农业向科学化、机械化、工程化和信息化全面发展。
在我省,要开创水利建设的新局面,主要应抓好以下几方面工作:
一、确立科学发展现代水利的新思路
1.立足于我省的基本水情,坚定不移地走节水型建设之路,不断加强水资源的节约保护,推进资源节约型、环境友好型社会建设。要普遍推广节水灌溉,发展节水农业;要科学利用地下水,做到有节制适度开发。
2.加强防洪和抗旱基础设施建设。要加快我省境内主要江河堤防达标建设和大中型、重点小型病险水库除险加固,着力提高防洪能力。要妥善协调防洪与避洪的关系,要依法严禁盲目围垦湖泊洼地,侵占行洪通道、泄洪区和蓄滞洪区无序开发的行为,减轻江河湖库淤积,恢复和扩大洪水行蓄通道和场所。
3.坚持科学治水、依法治水,加快完善水利规划与政策法规体系。抓紧完善全省水资源综合规划、流域综合规划、防洪规划和重点专项规划,超前谋划水利重点项目。要建立健全流域规划与区域规划相结合、综合规划与专业规划相统一、水利规划与经济社会发展规划及其他行业规划相衔接的规划体系,强化水利规划的指导和约束作用。全面贯彻水法、防洪法、水土保持法等法律法规,尽快出台节约用水管理条例、农田水利管理等法规,加快构筑有利于水资源节约保护的法律法规和政策体系。
4.深化改革,加快推进制度创新与机制建设。要深化水资源管理体制改革,完善流域与区域相结合的水资源管理体制。继续深化农村小型水利工程产权制度改革,积极探索引导农民开展农田水利建设的新途径和新办法,逐步建立水权制度,鼓励节水产业发展。加快推进水价改革,建立健全科学规范的水价形成机制。
二、因地制宜,大兴水利工程建设,发展现代水利事业
1.加快推进农田水利建设。当前和今后一个时期,我省农田水利建设要围绕粮食产能工程来开展,紧紧抓住国家加大农业基础设施建设投入的有利时机,加强水源工程建设,加快建设旱涝保收农田,重点解决干旱的问题。各地要注重采取奖励补助等形式调动农民建设小型农田水利工程的积极性,扎实开展农田水利基本建设。
2.加快重点水源工程建设。牢固树立百年大计、质量第一的理念,科学安排工期,加强工程管理,强化安全措施,保证工程质量,切实把这些功在当代、利在千秋的重大水利项目建设成经得起历史检验的精品工程。
3.加快防灾水利建设。我省中小河流洪水发生频率高,突发性强,灾害性大,损失也很严重。各地要加快主要江河堤防达标建设,特别是要尽快完成堤防的主体工程及配套工程的建设任务。要加强病险水库的除险加固,力争在“十二五”期间完成大中型和重点小型病险水库的除险加固任务。
4.加快推进城乡供水工程建设。“十二五”期间,我省要达到基本解决农村饮水安全问题。要努力提高农村自来水普及率,加强城乡供水工程运行管理,强化水源保护和水质监测,确保工程长期发挥效益。
5.创新农田水利建设管理体制。进一步深化农村水利改革,积极探索农田水利建设新机制,力争在“十二五”期间基本建立起覆盖全省的基层水利服务体系。积极推进小型水利工程产权制度改革,大力培育和扶持农民用水合作组织,落实水利工程管护责任,增强受益群众的管护意识。积极推进农业水价综合改革步伐,有效减轻广大农民的浇地负担。
6.深入开展农田水利科技创新。深入研究高标准农田水利建设新技术,提高农田水利工程勘测、设计和施工的科技化水平,建设优质、高效、环保水利工程。逐步建立农村水利信息管理系统,优化配置水资源,科学指导农业灌溉,真正做到合理用水。计划用水和节约用水。
三、发展现代农业必须化解水利工程项目风险
发展现代农业受到中央的高度重视。在我国农业基础整体较为薄弱的情况下,随着我国水利工程投资和融资方式的多元化,客观上要求必须运用市场经济的手段来解决水利工程建设风险问题,为此必须综合运用多种管理手段有机结合的市场运行机制。水利工程项目在实施过程中,面临着经济、技术、管理、人员、安全、社会政治、自然环境、设备材料等各种风险。如何化解水利工程项目存在的风险呢?
1.要完善水利工程项目的管理制度,加快法治化和规范化建设。应加快水利工程投资项目的立项、招标、项目管理等相关法律法规的修改和完善,建立和完善与水利工程项目风险管理相适应的各项制度。
2.要拓展招投标业务范围,改革和完善价格管理体系。一方面,要拓展招投标业务范围,扩大招标面,强制将招标范围扩展到包括勘察、设计、监理以及与水利工程有关的设备、材料和装饰工程等方方面面,提高政府资金的投资效益,确保工程质量;另一方面,要广泛运用价值工程,对工程质量和工期实行综合管理,严格控制工程造价和结算的变更。
3.要推行工程风险市场管理制度。建立与国际市场接轨的风险保障与费用成本相匹配的科学合理的水利工程保险机制,维护水利工程项目建设市场秩序。
4.要将项目法人制纳入法制轨道。为实现政府社会管理职能和国有资产出资人职能的分离,明确项目的利益主体和风险主体,水利工程项目管理应全面推行项目法人制。
用发展工业的理念抓农业
记者:2011年绵江新农村示范片农业总产值预计达到5.46亿元,增长50%以上,特别是农民年人均纯收入预计达到10800元,增长26%左右,增幅很明显。我在大康镇星火村马兰种植基地、西屏乡獭兔循环产业生态园实地调研印象很深,没有想到作为传统工业市的江油农业也发展得风生水起。
宋开慧:其实早在2007年,江油市委、市政府就研究制定了《关于推进现代农业发展的意见》,确立了全市蔬菜、獭(肉)兔两大特色产业和优质粮油、生猪、优质林果三大传统主导产业的“2+3”大产业、大基地、大带动发展战略,着力构建现代农业大市。之所以制定这样的发展战略,是因为江油的地形地貌90%以上是丘陵和山区,只有10%的平坝,全市88万多人口中,农村人口占到近60万,两极分化严重。同时,经过科学分析,对比仁寿、安岳、三台、射洪这些百万人口的农业强县,我们认识到,只有通过实施差异化竞争策略,用发展工业的理念抓农业,抓住优势产业、龙头企业,实施标准化生产,才能有效地促进农民增收。
记者:培育多元带动主体,引导农民广泛参与是江油版新农村建设的一个显著特色,在这方面,你们的具体做法有哪些?
宋开慧:新农村建设,农民是参与主体和受益主体。在推进现代农业发展中,我们的做法概括起来有这样几条:首先是大力培育龙头企业,实施产业化带动。目前,全市已培育和发展了清香园、皇钦沅、五洲农业、德华皮革、恒源药业等一批龙头企业,覆盖了蔬菜、粮油、林果、獭兔、生猪产业,形成了完善的种子(种苗、种畜)提供、产品加工、冷藏保鲜、物流配送产业链条。目前,全市有绵阳市级以上重点龙头企业38家,带动11.5万农户,建成40万亩种植业基地、2000万头(只)养殖基地。其次,加大农民专业合作社的培育。全市共培育了生产联合、资金股份、土地股份等多种形式的农民专业合作社220个,组建了蔬菜、獭兔两个产业合作总社,社员总数达到3.5万余人,带动农户7万多户,建成基地32万亩,为农民创收19.8亿元,带动农户户均增收1.3万元。第三,大力推进现代农业产业园建设。目前已基本建成九岭蔬菜、武都香葱、新安水果等7个现代农业产业园,以此为新品种新技术示范推广平台、种苗繁育基地、产品加工基地、物流中心的产业带动载体,辐射带动周边区域加快形成规模农业产业发展区。
农民主体作用调动起来后,潜力大得很。拿方水乡西林村来说,政府投入200万元解决了基础设施问题,全村老百姓主动调整农业结构,大力发展草莓种植,现已建成草莓基地近千亩,突出了“一村一品”的特色,仅此一项,就使全村农民年人均纯收入一跃超过万元,成为当年全市的3个万元村之一。
创新机制,切实保障农民利益
记者:这几年来,你们是如何深化机制体制创新,切实保障农民利益的?
宋开慧:首先是加大政府对农业、农村发展的投入。农业投入大、周期长、见效慢,需要政府大规模持续投入。过去的做法不但没有持续投入,而且投入也很分散。
中央、省、市都把“三农”工作作为“重中之重”,作为一项长期战略来抓,因此我们编制预算时,不但持续投入,而且还建立了一套完善的财政投入增长机制,同时,整合国家、省级项目资源,引导民间资金投入,算下来每年都有数十亿元的投入。拿农业基础设施建设这一块来说,近3年全市整合项目资金累计投入86亿元,完成微型水利工程建设,新增和改善灌溉面积11.5万亩;硬化乡村道696公里、机耕道425公里;实施土地整理18万亩等。这为带动农民发展现代农业、带动农民持续稳定增收提供了强有力的支撑。
第二是持续探索机制创新。一是完善利益机制。就是说,全面建立了“龙头企业+基地+农户”、“龙头企业+专合社+农户”、“市场+专合社+农户”的利益联结机制,实行二次、甚至多次分利制度,保障参与农户享受到最大利益。二是深化组织模式,成立了江油市现代农业蔬菜产业园、江油市现代农业獭兔产业园两个管理机构,挂牌九岭镇和西屏乡,实行两块牌子、一套人马,赋予跨乡镇区域的产业发展管理职能。三是创新经营模式。我们探索了资金股份合作、土地股份合作等多种合作经营模式。比如在獭兔产业发展上实行社员资金入股、共建小区、统一饲养、统一核算、“保底+二次分利”模式发展养殖合作社19个。而在大康镇星火村实行土地股份合作,以村组建农业(种植)、养殖、劳务三大公司,统一公司化经营,按股分红,实现农民增收。2011年,该村农民人均纯收入11000多元。
记者:市场是企业生产经营、带动农民发展现代农业的起点和归宿,闯市场离不开品牌,这些年你们打造了哪些全省及全国知名品牌?
宋开慧:到目前,打造了“江油蔬菜”、“江油獭兔”、“江油仔猪”、“中坝附子”、“中坝酱油”等系列全省及全国知名品牌。
“十二五”的目标是实现农民收入翻一番
记者:通过近几年的加快发展,目前全市已建成商品蔬菜基地25.8万亩,成为全省现代农业产业基地20强县;年出栏獭(肉)兔达到600万只,成为西部獭兔第一县和国家级标准化獭兔养殖示范区;能繁母猪数量已超过10万头的发展目标,年产仔猪200万只,出栏生猪80多万头,已成为四川种猪繁育大县,被列为全省畜牧产业20强县等。应该说农业现代化建设成果斐然,从中有哪些收获和启示?
宋开慧:是的,成效比较显著。2011年,全市农民人均纯收入达到了7150元,增长18%左右,农民人均纯收入超万元村也达到了20多个。这5年我们获得的农业奖励确实囊括了省、市两级所有奖项,2010年还获得省上农业发展资金2000万元奖励。我们也及时总结了发展经验。首先,党委和政府要把“三农”发展放在各项经济社会发展工作的首位来抓。第二,要明确思路,正确决策。我们坚持不搞“小而全”,而是注重规模化、特色化、标准化、现代化,突出抓好几大特色主导产业,建设大基地、发展大产业、适应大市场,凸显规模效益。第三,要不断创新和完善体制机制,为现代农业发展、新农村建设提供坚实的制度保障。
记者:实现农业现代化就是一项最大的民生工程。“十二五”期间是江油全面建设小康社会的关键阶段,如何进一步夯实“三农”工作?
关键词:耕地;功能单元;配置;综合效益;大都市城郊
中图分类号:F301.22 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)09-2423-04
都市农业是都市可持续发展的必要组分,可以调节人与自然的平衡,改善居住环境和休息环境。国外的都市农业研究率先出现于欧美日等发达国家,至今积累了相当多的经验。中国的都市农业的提出与实践始于20世纪90年代初,起步较晚,并且未能在真正意义上使其得到全面健康地发展。对于中国的都市农业,曹林奎等认为大都市的农业正在由城郊型传统农业向都市型现代农业转变,要实现经济、社会和生态三大效益的综合统一。俞菊生认为中国发展都市农业必须以生产、经济功能为主,但也要重视社会、生态和文化等功能。还有很多专家学者的观点与其相近。都市城郊现代型农业作为都市农业发展的基础,在中国的发展还不是很完善,宋志军等、李洪庆等认为城郊现代型农业应当兼顾经济、生态和社会功能,但是中国的大都市城郊农业的现代化水平还较为落后,并不能很好地实现专家学者所说的功能,大都市城郊现代农业还有很大的发展空间,同时在国内外的研究进展中基本没有谈到具体的功能配置。本研究立足于这一现状,研究并构建适合于中国大都市城郊现代型农业发展的耕地功能单元配置方案,以促进社会的和谐可持续发展。
1 研究区概况
选择北京市顺义区作为研究区(图1),该区位于北京市东北郊,城区距离市中心30km,北连怀柔区、密云区,西接昌平区、朝阳区,南接通州区、河北省三河市。顺义区全区总面积1020km2,是中国典型的大都市城郊地区。该地区地势平坦开阔,平原面积占95.07%,境内水资源相对丰厚,土层深厚。具有较为优越的农业生产条件。
研究区农业耕地发展尚有很大的欠缺,经调查发现。该地区耕地田块面积较小(长约100-200m,宽100m左右),田间道路不平整或者设计不合理(部分田间道路宽度过小),耕地灌溉排水设施不完善,配套程度差,整体缺乏防护林,部分地区甚至没有防护林。由于耕地基本配置的原因,所以该区域农业耕地的集约化、规模化和机械化水平有限,经济效益、社会效益和生态效益的发展都还有很大可以提升的空间。
2 研究方法
2.1 多类型耕地田块设计
大都市城郊现代农业耕地功能单元的配置需要满足排水要求、机耕要求和田间用水管理要求。综合上述要求,共设计6种方案,分别编号①~⑥,如表1所示。
2.1.1 田块灌溉设计 对于大都市城郊现代农业,为了提高耕地的集约化、规模化和机械化水平,所以灌溉采用喷灌的方法。
首先应结合当地土壤、气候、水文等条件的实际情况设计灌溉方案。确定灌水定额(525m3/hm2)和灌水周期(7d)。喷头的布置采用常用的正方形布置方式,从而确定喷头间距和支管间距,并计算得到一次灌水所需时间(5.73h)。拟定每天机器工作12h,并且根据各个田块的实际大小及喷头总数等得到在喷灌过程中允许一次同时工作的喷头数,方案①至⑥的一次灌水同时工作的喷头分别为7、14、9、16、11和20个。
在确定了灌溉制度的基础上,进行喷灌的干支管道的计算和设计,干支管统一选择PVC管。干管管径的选择采用经济流速法,支管管径的选择按国家标准喷灌工程技术规范GBJ85-85的要求中控制支管上任意两个喷头的工作压力水头之差不超过喷头设计工作压力水头的20%来确定。再计算沿程水头损失和局部水头损失,局部水头损失采用沿程水头损失的10%来确定,从而确定水泵扬程。然后确定单井控制面积(12.3hm2),并结合各个方案的配置确定单个机井可以控制的田块数量,最终得到方案①~⑥分别为3.0个、1.5个、2.0个、1.0个、2.0个和1.0个。
2.1.2 田块排水设计 根据顺义区的地下水位、降雨状况和地表排水状况,设计梯形排水农沟。排水沟的标准为十年一遇一日暴雨两日排除,排水流量采用平均排除法计算,农沟断面采用明渠均匀流计算,计算中使用边坡系数为2。
2.1.3 田间道路和防护林设计 确定田间道和生产路的宽度(含防护林)分别为10m和6m。并且田间道采用混凝土作为路面,生产路为普通的土路。
根据一般农业机械的宽度以及田间生产的需求设计田间道路,同时在道路两侧设计防护林。其中田间道两侧各两排,生产路两侧各一排,从适宜当地气候、易于成活以及价格等多方面考虑,选择毛白杨为防护林树种,并设计株距为2m。
2.2 土地整理综合效益测算
采用层次分析法对不同配置模式下耕地的综合效益进行分析。建立以综合效益为目标层,以经济效益、社会效益和生态效益为中间层,灌溉投资预算、排水投资预算、道路投资预算、道路密度、基础设施占地率、林地覆盖率、生态服务功能价值和防护林投资预算共8项指标因子为指标层的层次关系(图2)。然后确定各指标因子的权重。对各个指标因子进行计算和标准化处理,并最终通过加权处理得到各方案的综合评分,评分最高的综合效益最佳。
根据所建立的层次关系(图2),在咨询相关专家学者的基础上,在层次分析法软件中输入相关矩阵,然后得到各指标因子的权重(表2)。
2.2.1 各项投资预算 根据2012年《土地开发整理项目预算定额标准》,以及相关需要的市场价格,确定各项目综合预算单价。然后根据各个田块的实际情况进行各投资预算的计算。
2.2.2 生态服务功能价值计算 生态服务价值采用如下的公式进行计算,各类土地单位面积生态系统服务功能价值见表3。
ESV=∑VCkxAk (1)
ESVf=∑VCfk×A (2)
式中,ESV为生态系统服务总价值(元):VCk为生态价值系数[元/(hm2・年)];Ak为研究区域内土地利用类型的分布面积(hm2);ESVf为生态系统单项服务总价值(元);VCfk为单项服务功能价值系数[元/(hm2・年)]。
2.2.3 其他指标因子计算
道路密度:道路密度=道路面积/田块总面积:
林地覆盖率:林地覆盖率=林地面积/田块总面积×100%:
基础设施占地率:基础设施占地率=基础设施占地面积/田块总面积×100%。
2.2.4 数据标准化 对于每个方案的单位面积土地,要综合效益最好,则灌溉投资、排水投资、道路投资、防护林投资越小越好,生态服务功能价值、道路密度、林地覆盖率、基础设施占地率越高越好。所以对数据进行标准化处理,采用公式如下:
式中,fij表示第i项指标下第j个方案的值,minfi表示第i项指标的最小值,maxfi表示第i项指标的最大值。正指标采用公式(3)。负指标采用公式(4)。
生态服务功能价值、道路密度、林地覆盖率、基础设施占地率采用公式(3)进行标准化,灌溉投资、排水投资、道路投资、防护林投资首先平均到每平方米土地上,然后采用公式(4)进行标准化。
2.2.5 田块的比较与确定 通过对各评价指标进行加权分析得到最终的综合评价,从而确定综合效益最佳的方案。加权分析采用公式E=∑Wi×di,其中E为综合效益,WI为i项指标的权重,Ei为i项指标的标准化分值。
3 结果与分析
3.1 配置方案
结合当地实际情况,对各个方案进行具体的设计计算之后,得到各方案的具体配置情况(表4)。以方案①为例。方案①耕地田块配置见图3。
3.2 综合效益
对各个方案进行数据计算和标准化处理并进行综合分析之后。得到结果见表5。结果显示方案①的综合评价最高,综合效益最佳,方案⑤、③和②的综合评价相近,但是比①要小,综合效益也相对一般,方案④和⑥的综合评价都很低,综合效益较差。因而耕地功能单元综合效益最佳的为方案①。在经济效益方面,其基础设施配置提高了耕地的集约利用以及机械化水平,有利于增加耕地的经济收益:社会效益方面,通过对农田基础设施的优化设计,改善了大都市城郊耕地的生产环境,提高了耕地的利用效率,促进了城郊耕地的健康发展,并且有利于推进中国的城乡一体化建设:生态效益方面,配置防护林可防风固沙、涵养水分,并且改善了耕地及周边的生态环境,促进社会的和谐可持续发展。
4 小结与建议
【关键词】皖北地区 三化 工业化 城镇化 农业现代化
皖北地区狭义范围包括阜阳、宿州和亳州三个地级市,广义范围除了上述三个市外再加上淮北、蚌埠和淮南共六个市,在此我们选取狭义的三市作为研究样本,因为这三个市更具有代表性。这些地区作为安徽粮食生产的核心地区,粮食产量占全省60%以上,在推进工业化、城镇化过程中怎样保证粮食安全是一个至关重要的问题,于是研究皖北地区工业化、城镇化和农业现代化三者的协调发展就显得迫在眉睫。
一、“三化”之间的关系
要在对“三化”之间的关系正确分析的基础上才能寻找到工业化、城镇化和农业现代化协调发展之路。首先试图从理论方面对其三者的关系进行阐述。
(一)农业的发展是推动城镇化进程的原始动力
从历史发展过程来看,现代社会是从农业社会发展而来的,农业是人类社会的第一产业。农业的特殊性在于其生产要素之一——土地的有限性,在边际收益递减规律作用下,农业部门的产品总量将是有限的,因此农业部门生产力的提高将导致更多的剩余劳动力,这给城市工业部门的扩张提供了足够的劳动力要素,并且农业部门的产品剩余和资本积累也同样为工业化和城镇化做出了贡献,可见,城镇化不断提高与农业的充分发展息息相关,农业和农村的发展是推动城镇化进程的原始动力。
(二)工业化是推动城镇化进一步提高的主要拉力
如果说在城镇化发展初期,农业部门的发展为城市的发展提供各种条件,对城镇化起到了积极的推动作用。那么在城镇化的进一步发展中,它的主要拉力就是工业化的扩张。在这一时期,城镇化随着工业化的发展而大力发展,工业化成为了城镇化的基本动力。关于这方面的研究,著名经济学家H.钱纳里和M.赛尔昆在1975年提出了城镇化与工业化的“发展模型”。该理论概括了城镇化与工业化的关系,即正相关关系。根据钱—赛发展模型,工业化与城镇化发展历程是一个由紧密到松弛的发展过程,城镇化发展前期是由工业化推动的,在工业化率与城镇化率共同达到13%左右的水平以后,城镇化开始加速发展并明显超过工业化。到工业化后期,制造业占GDP的发展比重逐渐下降,工业化对城镇化的贡献作用也由此开始表现为逐渐减弱的趋势(见表1)。也就是说,人均GNP越高,工业化水平越高,城镇化水平也越高。城镇化与工业化之间是一种相互联系、相互促进的关系,工业化是城镇化发展的基本动力,城镇化是工业化发展的根本土壤。
表1 钱—赛“发展模式”的城镇化与工业化的关系
资料来源:H.钱纳里,M.赛尔昆.发展模式(1950—1975).北京:经济科学出版社,1998.
(三)工业化、城镇化的大力发展为农业现代化提供先进科技和发展环境
在大力推进工业化、城镇化的同时,我们国家提出了要改造传统农业,加快农业发展,推进农业现代化的方针政策,这也是解决“三农”问题的必然途径。农业现代化就是指传统农业转变为现代农业的过程,在我国工业化即将进入后工业时代,工业化对实现农业现代化也将发挥积极的作用,我们可以利用工业化发展的现代科学技术和现代生产工具来为农业提供生产的技术手段和物质手段,用在工业化发展进程中已经大力推广运用的现代经济管理方法来为农业提供生产的组织管理手段,加上将工业化发展积累起来的资金大力投入到农业现代化的改造中去,努力把封闭的、自给自足的、停滞的农业转变为开放的、市场化的、不断增长的农业。
约翰·梅尔在《农业发展经济学》一书中提到,许多学者特别是西奥多·舒尔茨已经对城镇化对农业现代化的作用作过比较深入的研究,约翰·梅尔赞成城镇化对农业通常产生有利影响的说法。
二、皖北地区“三化”之间目前存在的不协调
皖北地区在工业化与农业现代化之间,工业化与城镇化之间及城镇化与农业现代化之间都存在着一定程度的不协调,这与我国长期存在的二元经济结构和建国以来实行的户籍制度有关。我们主要是通过一些具体的数据与模型来说明“三化”之间的不协调。
(一)皖北地区工农业增长速度比值不断拉大
从各个国家的发展历史来看,任何国家在发展的过程中都面临过工业与农业协调发展的问题,不少国家在大力推进工业化进程时出现了农业衰退的情况,我国也不例外,作为中部地区安徽省比较落后的皖北地区这一矛盾就显得更加突出了。马克思在《资本论》中反复指出,“农业生产率相对地低于工业,换句话说农业劳动生产力的发展比工业慢。”列宁也指出:“农业落后于加工业这是丝毫不容怀疑的,这种落后甚至用不着再证明了。”由于供给与需求两方面的差异,工业化阶段工业的发展快于农业,在产值结构中的比例迅速增长并超过农业这是必然的结果,但是,当农业的发展速度与工业的发展速度相差太大时,农民由于收入太低而购买力严重不足,许多工业产品滞销,这反过来又制约了工业的进一步发展,工农业发展失衡的矛盾就会日益凸显。
我们使用工业和农业的增长速度比来说明工业与农业发展的不协调程度,分别从纵向和横向两个方面来分析比较。
表2 皖北三市工业与农业增长速度比值及与全省和全国的比较
数据来源:根据2005~2012年《安徽省统计年鉴》和《中国统计年鉴》计算得到
从皖北地区三市自身的纵向发展历史来看,工业与农业增长速度比没有变小反而变大了(其中2007年工农业增长速度比有所下降),这说明自从2006年以来,皖北地区工业化水平得到不断提高,但农业发展还比较落后,靠天吃饭的现象依然比较严重,在利用先进的生产工具和生物技术方面还需要很大的改进,这样一来农业与工业的不协调程度逐渐拉大,在工业化不断得到提高的同时我们忽视了农业现代化的发展问题。在相对应的年份无论是与安徽省还是全国的工农业增长速度比相比,皖北地区三市的工农业增长速度比值都比较大,这从横向说明了皖北地区与安徽省及全国在工业化和农业现代化两个方面都存在着发展差距,因此皖北地区不但要重视起农业现代化的先进科技的手段的应用,同时还要加快工业化发展进程。
(二)皖北地区城镇化严重滞后于工业化
虽然城镇化与工业化发展进程都在不断加快,城镇化和工业化水平近几年都得到不断提高,但由于我国长期以来存在的二元经济结构问题给城镇化和工业化发展带来了潜在的不协调因素,为了进一步分析皖北地区城镇化与工业化存在的问题,下面通过计算皖北地区城市化率与工业化率再结合H.钱纳里和M.赛尔昆.的发展模式来说明这一问题。
表3 皖北地区城镇化率与工业化率的比较
数据来源:根据2006~2012年《安徽省统计年鉴》计算所得
在2006年全国人均GDP突破2000美元的情况下,皖北地区三市的人均GDP不到1200美元,可见该地区经济比较落后,人均收入较低。H.钱纳里和M.赛尔昆.的发展模式表明,在低收入地区,城市化率超过工业化率,但差异不大。在人均GDP大于300美元时,城市化率明显高于工业化率。但是从表3的数据中可以看到,从2006年皖北地区三市人均GDP就已经大大超过300美元,但城市化率始终处于非常低的水平,而且远远低于工业化率,这说明皖北地区的工业化和城镇化进程则表现出与钱纳里发展模式所阐释的规律完全不同的特征,即城镇化明显滞后于工业化。
(三)皖北地区城乡居民人均收入差距不断拉大
皖北地区城镇化水平还不高,农民仍然占80%以上的比重,但是农民经营性收入较低,收入来源比较少,农业发展赶不上工业化和城镇化发展进程和经济社会发展的速度等,这些都拉大了城乡居民人均收入的差距。久而久之,难以保持农民务农尤其是从事粮食生产的积极性,这将威胁到我省的粮食安全,对皖北地区甚至我省推进工业化和城镇化进程都非常不利。
三、“三化”协调发展的政策建议
(一)在城镇化过程中发展新兴产业,促进低碳现代农业发展
随着经济的发展,皖北地区工业化将会进入更高发展阶段,其工业比重会下降。“十二五”期间要同时实现和谐发展、包容性增长、节能减排的社会经济发展目标,产业结构上要采取“退二进三”的发展思路,皖北地区作为中部发展省份的落后地区要在承接产业转移的同时要注意避免成为转移污染的地区。与工业化相比,城镇化对发展“环境友好性、资源节约型”的现代农业的推动作用更综合,更具有持久性。
(二)转变工业化发展方式,提升农业现代化发展水平
首先皖北地区要培育发展新型主导产业,改造提升传统制造业,积极发展、引进节能环保、新能源、新材料等战略性新兴产业,加快发展金融服务、现代物流、信息服务、商务服务等现代服务业。其次要统筹城乡非农产业发展,加快推进乡镇企业技术进步和体制机制创新,调整优化产业结构。三是要调整优化产业布局,发挥县域资源优势和比较优势,促进劳动密集型产业、农产品加工业向县城和中心镇集聚,推动形成城乡分工合理的产业发展格局。
(三)改善农村生产生活条件,加快社会主义新农村建设
皖北地区要加强农业和农村基础设施建设,科学规划乡镇村庄建设,统筹农村生产生活基础设施、服务设施和公益事业建设。尤其要强化农村公共服务,扩大公共财政覆盖农村的范围,全面提高农村公共服务水平。皖北地区作为主要的粮食生产基地,一定要严格界定生产性和经营性建设用地,完善农村集体经营性建设用地流转和宅基地管理机制,逐步建立城乡统一的建设用地市场。
四、结论
要在工业化、城镇化深入发展过程中推进农业现代化同步进行,就要充分发挥工业化、城镇化对发展现代农业、促进农民增收、加强农村基础设施建设及提高公共服务的支持和带动作用,着力加强现代农业建设和新农村建设,为实现全面建设小康社会奋斗目标提供坚实基础和有力保证。在“十二五”期间及以后的一段时间里,皖北地区以可持续发展观为指导思想,主要从以上三个方面加大政策实施力度,将会向工业化、城镇化和农业现代化协调发展更进一步。
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关键词:高校;服务现代农业;研究
基金项目:本文系江苏省教育科学“十二五”规划2015年度课题(青年教师专项课题)“地方高校服务现代农业发展模式研究”(项目编号:C-c/2015/041)阶段性研究成果
中图分类号: G647;F323 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2016.22.073
现代农业离不开科技和人才,人才培养离不开高等教育,探索高校服务现代农业,为我国发展现代农业解决科技和人才这两个关键问题,具有一定的实际意义。高校除了基本的传统高校人才培养、科学研究和继承的文化,还有一个重要的社会服务功能。高校作为科技、文化、社会和人才的滋生地,具有为社会服务的责任。
1 高校具有人才、教育和科技优势
高校应与当地政府密切合作,包括科技大学科技区域创新体系发展规划、密切接触地方特色科技和经济发展的需要,积极开展符合技术发展的特点,科技成果转化、技术转让、技术推广和科学普及活动,参与区域创新体系建设,并成为当地的一个教育培训中心、科技推广中心、信息网络中心、文化和体育中心,成为促进地方经济和社会发展的支柱,为教育高质量、区域创新体系的区域科技创新和经济的发展做出更大贡献。聘请在当地从事农业经验丰富的大学生、政府有关部门的技术人员、高校学者和企业管理人员,根据现代农业发展的需要,定期开展实用技术培训作为非学历教育和培训的主要内容,设置一些专业服务在农业、林业和当地经济,地方高校培养新农民的地位。
高校促进产业融合和产业发展,深入推进科技记者系统,共同构建农村版的空间,以一种新的思维方式,促进农业科技成果转化、创新模式推广中国特色农业科技大学和政治产学研合作模式,系统解决食品安全的问题,创建一个新的创新方式来推动城乡一体化发展。
2 转变教育观念,树立为现代农业发展的服务意识
高校具有人才培养、科技创新、社会服务和保护文化遗产的优势和责任。在党的十报告中指出:发展现代农业是教育和农业部门的共同任务。教育为社会主义现代化建设服务,为人民服务。高校必须在科学发展观的指导下进行人才模式的培养,改变教育理念,继续深化教育教学改革,高度重视大学生的创新精神和培养大学生的创新能力。
改变原来的简单训练思想,知识和技术人才逐渐转向开发个性化的创意人才的概念,坚持“基于生活”,专注于改变教师在教学的主体地位,教师真正成为教学活动的“老师”,让学生成为教学的主体,让他们从被动的学习成为积极的行动者,发挥学生主动精神。在整个人才培养模式中要始终把创新精神和创造能力教育的思想贯穿其中,创造有利于激发学生新思维、培养创新精神的内部和外部条件。增强大学生服务农业的意识,激励他们面向基层就业。要加强理论学习,在学校上下形成农业开发强大的服务氛围。加强学校老师和学生,尤其是大学生思想政治教育。通过各种形式和内容生动、丰富的社会实践活动,加强大学生吃苦耐劳,努力工作,热爱农村基层和家庭教育,学生可以深入对农村的了解,增强他们的责任感,培养学生强烈的历史使命感,提高大学生的服务意识。
3 转变培养模式,创新教育内涵
现代农业需要大量的理论基础和实践能力的农业科技人才,这将导致大学不断通过改革人才培养体系和模式,根据社会的需要培养应用人才。学校在课程设计、教材编写、教学内容上必须改变教学的普遍现象和实际脱节,主题应该紧紧围绕现代农业。高校应发挥自己的特点,通过培训,提高农民技能和农民的质量,使大学的办学模式,具有更丰富的内涵。高校可以通过专家讲座、送科技下乡和农民培训,定期服务,促进科学技术和当地经济发展紧密结合,解决农民生产中存在的技术问题,依靠学校、当地农民、相关企业参与现代农民的培训基地,政府政策引导,不断对学生加强教育。高校应该组织学生到农村去,改变培养模式,让他们在社会中放手实践。
4 加强农校合作基地建设
高校应利用自身技术和人才优势,在与农村基地建设合作中,向农民演示、宣传科技成果,给他们定期培训,让他们的整体素质得到提高,为农业科技的发展打开更广阔的市场。有效地利用自己的科研和教学及时与当地农业发展密切相关,建立农业科技园区,根据农业发展区域优势建立相应的农业生产基地,促进农业的优良品种,农业技术、农产品加工技术的发展等。
开展基础研究和应用基础研究直接构建国家和省级重点实验室的农业业务基地,使其与政府建立良好的关系。农业生产基地,同时也可以成为在高校教学实践基地,使农业科技一行人员“专家”,教给学生熟悉和了解最新的和最合适的农业知识和技术,用他们的亲身的经验来感染和带领他们投身到农业发展中来。
在基地的建设中可以发现真实的农业生产的新情况和新问题,这些问题指导、推动科研工作者研究和教学在高校,这是使大学的科研、教学和农业、农村和农民,都保持着密切的联系,在实际生产和现代科技可以有机结合和相互促进,继续科研促进教学改革,促进农业科技进步,促进现代从业者的整体进步,从而探索新方法和新技术推广模式。双方的合作,共同探索和建立各种机制有利于现代农业的发展。
5以现代农业技术和信息需求为出发点,不断完善信息服务
高校图书馆一直以来都是以馆藏文献资源为中心,以借阅服务和师生的需求为工作目标,围绕学校的教学、科研提供信息服务,很少对外实行借阅和咨询服务。随着社会对知识和技术的需求,高校提供更多服务的呼声也在不断的增强,高校图书馆应该把馆藏文献资源与众多的现代农业技术、市场、应用等信息整合起来,在做好高校自身教科研信息服务的同时,以农民需求为导向,拓展新的市场、形成借阅服务、咨询服务和面向社会的信息服务,从而满足现代农业建设所需的信息中介服务。高校应该根据学校的学术和专业优势,了解现代农业生产的特点、生产规模以及行业的基本要求,不断改变和完善现有的信息服务模式和内容,形成具有针对性和实用的信息服务,以满足现代农业信息化建设发展的需求。
6加强就业指导工作的开展,毕业政策有导向性
就业问题无疑是目前大学生最为关心的话题,学校必须要坚持把转变就业观念、引导毕业生进行合理定位、构建学生良好职业发展规划作为就业指导工作的重点和难点。引导学生转变盲目追求到大城市、到公有制单位、到发达地区就业的观念,教育毕业生树立合理定位、面向基层、到农村、到欠发达地区就业的观念;引导毕业生转变贪图安逸的就业观,教育毕业生树立艰苦奋斗、勇于创业的观念;树立就业多样性和在农村创业的典型,指引学生融入现代农村生活。
加强来自农村学生的情感教育,让他们对自己的家乡有更好的认知,增进他们回农村就业或创业的热情。在政策上给予回乡就业的高校学生照顾,在创业的过程中给予技术和资金支持等,让他们在现代农村呆的时间更长久。从而引领更多的学生投身于农村的生产和经营中。
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韩长赋指出,国家农业科技创新联盟建立两年来,在科技和机制创新上取得了积极成效。在科技创新方面,聚焦科技资源共享、区域重大问题、产业瓶颈问题,初步形成了“一盘棋”“一体化”“一条龙”的创新格局。在机制创新方面,聚焦创新资源整合、创新主体融合、创新环节结合,搭建了多学科协同、科企合作、上中下游衔接的平台。实践证明,联盟建设成为推动农业科技创新和体制机制创新的有效方式和途径。
韩长赋强调,联盟的建设运行要坚持三个原则:坚持科技创新和制度创新“双轮驱动”。联盟的“联”主要是解决科技创新的机制问题,把分散的资源联接到共同的使命上来,做到联心、联利;联盟的“盟”主要是解决产业的重大问题,形成共同的任务,开展联合攻关,推动资源共享。坚持发挥行政领导和科技主导两个积极性。促进两股力量在解决农业重大问题中拧成一股绳,形成创新驱动农业发展的强大合力。坚持科技创新“顶天”和“立地”两个导向。既要在基础和前沿领域取得理论突破,抢占制高点,又要在新技术、新工艺、新产品上取得突破,为现代农业发展提供有效的科技供给。
韩长赋指出,当前和今后一段时期,要坚持问题导向、创新驱动,不断加强联盟建设。一要明确主攻方向,着力发挥联盟解决行业性和区域性重大问题的重要作用。围绕节本增效、质量安全、绿色环保、区域发展等问题,加强技术熟化配套和系统集成,形成综合解决方案和可复制、可推广的应用模式。二要加强组织协调,着力发挥联盟在开展农业基础性长期性科技工作中的协同优势。在土壤质量、农业环境等10个学科领域选好点、布好局,建立观测规范和数据标准,做好数据的深入分析和深度挖掘。三要创新管理机制,着力提高联盟整体运行效率。在国家层面,加快推进任务牵引、资源共享、行业协同、市场驱动等机制建设落到实处。在联盟内部,建立目标一致、优势互补、平台一体、利益共赢等机制,激发联盟的发展活力和内生动力。四要推进科企合作,着力提升联盟企业的核心竞争力。要打通创新要素双向流动的通道,让优势科研单位与企业相互融合、深度介入,推动科研院校与企业共建研发中心、集成示范基地等,建立联合开发和转化技术成果机制。五要强化齐抓共建,着力激发联盟各主w的创新活力。各级农业行政主管部门要主动作为,落实科研人员权益分享、持股兼职等激励政策。科研单位、高校和企业,要按照既定的时间表、路线图抓紧项目对接和任务落实。六要加大支持力度,着力促进联盟可持续发展。农业部有关司局要统筹资源,大力支持联盟建设。各地农业行政主管部门要争取地方政府的支持,推动实现产业对接、政策对接和项目对接,引导社会资本参与支持联盟建设。
关键词:农业工程,可持续发展,教学方法
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1674-098X(2017)03(b)-0193-03
随着社会经济的发展,可持续发展的重要性正在逐步提升。《农业工程与可持续发展》作为农业机械化及其自动化专业的一门重要课程。通过本课程的学习,使农业工程相关专业学生从宏观角度理解工业工程专业与可持续发展之间的辩证关系。熟悉了解农业工程生产中的农业机械化、农产品加工和农业环境等方面与农业可持续发展之间的关系,培养学生可持续发展的理念。但是《农业工程与可持续发展》至今尚无直接的教材,为此,笔者在教学中,对该课程内容设置和教学方法进行了探索。
该文从我国基本国情出发,探讨《农业工程与可持续发展》课程绪论的教学内容和教学方法,引导学生更好地理解可持续发展的意义,以及农业工程与可持续发展的关系。
1以“农业及其发展历程”引入课程内容
在教学中,为使课程更好地展开,首先将“农业及其发展历程”内容引入绪论课,以便使学生更清晰的了解农业的发展及其意义,更容易理解《农业工程与可持续发展》课程后续的主题内容。
“什么是农业?农业是怎么来的?”笔者从狭义和广义两个角度,对农业的定义进行了解释。在我国,农业是国民经济的基础[1],它是指人们利用生物的生长机理,采取人工培养和养殖的办法,以取得产品的物质生产活动。从狭义上讲,农业泛指种植业[2],它包括粮食作物、经济作物、饲料作物和绿肥等农作物的生产活动;从广义上讲,除种植业外,还包括林业、畜牧业、副业和渔业。这五业合在一起通常称为“大农业”。目前农业早已是国民经济中一个重要产业部门,是以土地资源为生产对象的部门,利用动物植物等生物的生长发育规律,通过人工培育来获得生产食品及工业原料的产业,属于第一产业[3]。
关于中国农业起源,可以借助古籍中许多美丽动听的传说故事进行讲解,这可以大大提高学生的学习兴趣和积极性。众所周知,我们经常把农业的起源归功于伟大的神农、后稷和黄帝或其他帝王、名臣等等[4]。在农业漫长的发展过程中,人们把农业生产划分为三个大的阶段:原始农业、传统农业和现代农业。
(1)原始农业――基本特征是完全依靠人力和简陋的木、石工具,模仿动植物自然生产过程进行自给自足的生产。
(2)传统农业――当人类进入封建社会后,开始学会制造铁犁和使用耕畜,生产力有了很大发展,开始打破原始社会那种封闭式的生产方式,逐渐进入较为开放的传统农业的发展模式。(3)现代农业――是以生物技术和信息技术为先导的技术高度密集的产业,不仅提高土地生产率,并打破了农业生产季节性和地域性的限制,同时现代农业资源节约和可持续发展的绿色产业。
2介绍农业工程的内涵
通过“农业及其发展历程”的教学,对“农业”进一步延伸,向学生讲解农业工程的内涵。农业工程是改善农业生产手段、生态环境和农村生活设施的各种工程技术、工程管理、工程理论的总称[5],是为农业生产和农村生活服务的综合性工程技术及其原理。自1910年内燃拖拉机问世,标志了现代农业工程的开始。
另外从当前农业工程学科构成角度给学生一个全面的介绍。目前农业工程已经发展成为多学科综合性的边缘学科,其科学技术研究的范围很广,总体归结为以下7个方面:农业机械化、农田水利和水土保持、土地利用工程、农村建筑和农业生物环境工程、农副产品加工工程、农村能源工程、农业电气化工程。农业工程在合理利用农业资源、保护生态环境、提高农业产出率等方面都有重大作用。
3引入“农业可持续发展”
该课程教学的核心内容就是“农业可持续发展”,而“农业可持续发展”又是从何时成为大众关注的热点呢?笔者从以下几个方面分析了“农业可持续发展”提出的背景。
自工业革命以来,许多国家相继走上了以工业化为主的发展道路。随着社会生产力的迅速提高和经济规模的不断扩大,人类创造了前所未有的物质财富。但是,却出现了全球范围内的环境破环、资源过度消耗和贫富差距加大等问题,�乐赝�胁和阻碍着人类社会的生存和发展。于是,人类不得不深刻反思沿袭已久的生存方式和思想观念,进而试图去寻找一条既能保证经济增长和社会发展,又能维护生态良性循环的全新的发展道路。
在农业方面,以美国为代表的工业化农业的发展模式在世界各地得到推广。自20世纪70年代末以来,我国开始大力发展机械化生产方式,利用化肥、农业提高作物产量,工业化模式的农业带来了严重的问题。以大化肥、大农药、大量消耗地下水为代价的,农业环境污染严重,长期下去存在严重的隐患[6]。“农业可持续发展”在这样的背景下被提出。我们要发展既能满足当代人对农副产品的需求,又不对后代人农副产品的需求构成威胁的农业发展模式,即可持续发展的农业模式。要解决未来可能将要面临的粮食安全问题,必须要回到循环性生态农业上来。从可持续发展的角度看,中国未来农业只能走“用地养地”、“精耕细作”配合一定现代化设备和生态技术的生态农业。
4从熵的角度分析“农业可持续发展”
在教学过程中,笔者从熵的角度对农业工程的发展进行了剖析,以便使学生更加清晰理解农业可持续发展。1868年德国物理学家克劳修斯在物理学中发现和揭示了熵世界观的概念[7-8]。它告诉人们,物质和能量虽然是守恒的,但在表现形态上只能“沿着一个方向转换,即从可利用到不可利用,从有效到无效,从有序到无序”。为了创造工业文明,人类无节制的开采和消耗各类自然资源,这带来了严重的环境问题,影响人类的生存和发展[9]。
笔者探讨分析后得出结论,农业的实质就是通过绿色植物吸收与转化太阳能形成负熵。生物体的负熵机制如图1所示,以负熵为起点,并以这种负熵在流动过程中不断耗散的方式展开农业生产过程。
在教学中,笔者又尝试按照数学极限的思想,并提出一个极限公式(公式1),对农业可持续发展进行讲解。该极限公式可将其表示为如下的形式:以时间t为自变量,自然界的熵表示为时间t的函数,则
(1)
式中,C为相对常数,即人类生存的星球在某一时期能够忍受的熵。熵是最后不能再被转化做功的无效能量的总和。这种情况在封闭系统中表现明显,当熵达到最大值时,则表示一切有效能量均消耗殆尽。当有效能量和无效能量相等时(热力学第一定律的规定),则意味着系统进入了全面崩溃,或称“热寂”阶段[10]。只有当我们承认自己世界的有限性,有意识地尊重地球资源的极限,我们才能真正领会到地球的宝贵,从而做出对人类继续生存有重大意义的调整。
通过此部分内容的讲解可以有力的告诉学生,我们必须把熵定律作为价值判断的基础,只有发展低耗、节约,与自然和谐共存的、符合减熵原理和生态规律的农业,才能保持农业发展的可持续性。
5探讨可持续发展的途径
该课程的最终目的就是正确引导学生理解和重视农业的可持续发展。虽然农业的快速发展带来了一系列的负面环境问题,尤其是工业化的农业,在带来农业快速发展的同时破坏了生态的可持续性。但是,我们必须正确认识农业发展,探讨农业可持续发展。在基于资源环境约束下,寻求一条节约能源、保护环境的可持续发展之路[11]。
在教学过程中,笔者启发学生积极主动思考农业工程可持续发展的新方法,总结出农业可持续发展必须具备以下要素。
正确认识学习可持续发展农业的核心内容。以牺牲环境换取的经济效益的农业生产,只会让环境背上沉重的包袱的问题,而不会带来长久的效益,因此发展可持续农业已成为必然趋势。
利用系统思维和系统的科学体系去解决问题。我们面临的任何一个要解决的问题或要完成的任务其实都是系统。将农业工程看成大的系统,运用系统工程的理论和方法,结合农业科学技术研究农业系统的合理组建和最佳运行的过程技术。
1 农业工程的研究与实施不当对生态环境的负面影响
1.1 农药喷洒不当,造成生态失衡
由于森林害虫繁衍快,危害大,人们往往会借助大规模的农药喷洒来消灭害虫。虽然农药杀虫效率高,但容易导致以这些害虫为食的鸟类误食害虫而亡;同样,以这些鸟类为食物的其他动物也容易中毒致死,害虫的天敌大规模死亡之后,害虫又将肆虐发展,进一步造成农药的持续、大量使用[2]。同时,农药的喷洒也对土壤、水、空气等造成污染,严重破坏了自然界的生态平衡。
1.2 耕作方式不当,破坏土壤生态结构
不当的耕作方式容易破坏土壤结构,旋耕方式就是如此。从表面上看,旋耕实现了对土地的充分利用,实际上是破坏了土壤的结构,使土壤过于松散而不适宜农作物的生长;同时,旋耕也使土壤有机物的分解能力大为减弱。由于旋耕破坏了土壤的生态结构,人们为了提高作物单产只能施用化肥等,长此以往,土壤肥力减弱,农作物产量会降低。
此外,有部分地区的土壤沙化和沙尘暴都是由人们的耕作不当造成。因此,在研究和实施农业工程的同时,应处理好农业工程与生态环境之间的关系。
2 农业工程的研究实施与生态环境保护的要求
2.1 应注重保护动植物的多样性
随着现代农业耕作方式的变化,动植物的生存环境面临严峻的威胁,动植物的种类不断减少。有许多药物都是从植物中提炼而成,人们的衣、食、住、行也脱离不了这个生态圈。在农业工程的研究与实践中,如果不注重保护动植物的多样性,并采取有效的措施来阻止动植物生存环境的恶化趋势,人类发展必需的动植物将大大减少,由此影响自然界生态系统和人类的生存和发展。
2.2 要保护好人类的生存环境
土壤、水和空气都是人类赖以生存的基本要素。农业工程的研究与实施过程中,要切实保护好人类的生存环境。由于土壤容易受到污染,且自身净化能力有限,因而不当的耕作方式和过多的化肥和农药会使土壤中的微生物受到影响,土壤质量下降,且容易导致沙化、沙尘暴等。此外,过多的农药和化肥也会造成水质污染,大面积的井灌则会导致地下水资源的过快枯竭,围湖造田会造成湿地生态失衡等[3]。因此,在改造自然的过程中不遵守自然规律,就很容易给生态环境造成不可弥补的伤害。因此,要加深对农业工程研究实践和生态环境的关系的认识,增强保护地球、保护生态的意识。
3 在保护生态环境基础上研究实施生态工程
3.1 加强农业工程研究实施的立项和审批
农业工程对农业生产和发展、自然环境都有巨大影响,因此,对于农业工程研究与实践的立项和审查都应该慎之又慎,可以通过建立和完善相关的法律法规,严格立项和审批的申请资格和程序。同时,要提高农业工程研究人员和相关领导的生态环保意识。
3.2 建立和完善相关的生态环境追踪评估机制和预警系统