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1传统玉米生产中遇到的问题
1.1传统灌溉模式比较落后
对于大部分农户来说,玉米种植通常采用夏灌的方式,这种方式能保证土壤湿度,在一定程度上预防干旱,但在具体浇灌过程中会出现水资源浪费的现象。在如今水资源愈加稀缺的情况下,要想扩大玉米种植面积,就需对灌溉方法进行优化。
1.2大面积灌溉比较普遍
玉米是重要农作物,随着玉米种植面积的不断扩大,其用水量也在不断增多。大部分的农户为了节省人力资源,依旧会使用大水漫灌的方式进行浇灌,这种方式不仅能保证土壤湿度,且成本投入较少。但采用大面积灌溉的方式会给土壤造成一定的侵蚀,产生缺氧情况,然后使土壤的团粒结构分离,会对土壤的正常状态产生影响,形成板结盐碱化情况。在玉米播种后期,若灌浇水量过多,会使其根部腐烂,影响到玉米发芽率。大水漫灌的方式还会造成大量土壤养分流失的现象。
1.3节水技术推广不足
玉米是中国重要的粮食与经济作物,对人们的日常生活和社会发展产生深远影响。近些年,中国很多地区都在积极引进和推广玉米种植技术,通过这样的方式来实现对种植结构的合理调整,进一步提升玉米产量。但目前玉米节水技术推广还存在较多问题。很多干旱地区对水量要求较多,但无法在短时间内提升灌溉水平。部分种植人员认为灌溉技术成本较高,浪费资金,对其没有形成正确的认知,部分农户认为节水资源收益无法满足实际投入。
2.1完善节水机制
按照要求制定出完善的配套设施后,相关部门需关注高标准的农田建设,强化配套设施的完善,保证做到旱涝保收,充分发挥出现代技术支撑的重要作用,通过构建起节水灌溉技术网络设施平台来实现对农户的技术指导和服务。除此之外,还需关注创新机制,学会让政府参与和引导、社会公众共同参与,对后备的力量资源进行积极调度,让农户可以真正成为节水技术推广的受益者,进一步提升节水灌溉效果,提高玉米质量和产量。
2.2创新灌溉方式
想要对玉米种植节水效率进行提升,种植户需对传统的灌溉方式进行改善,可以采用滴灌、喷灌的方式来最大限度的实现对水资源的节约。对相关数据进行分析可以看出,采用漫灌的方式需蓄水2000t/hm2,若采用节水灌溉技术就可以节水800t/hm2。通过调整灌溉方式,可提升节水效果,因此农户在种植玉米的过程中,需关注玉米生长的基本特性,然后将气候变化的特点作为基础,与环境温度和湿度变化进行有效结合,关注灌溉时间和模式,保证玉米产量。
2.3推迟浇灌时间
在正常情况下,玉米第1次浇灌时间为玉米拔节期前后。若将灌溉时间推迟到玉米大喇叭后期或玉米抽雄前期,这样就可以减少灌溉次数,保证玉米生长过程中所需要的水分,继而实现节约水资源的目的。在对浇灌时间进行推迟的过程中,中国夏秋季雨水普遍偏多,会给予玉米足够的水分补充,能够在很大程度上发挥出雨水的价值,进而实现对水资源的合理分配。
2.4多样化施肥
在种植玉米时,需综合考虑土壤土质、湿度和温度等因素,对施肥方式进行创新。想要在种植的过程中达到节水的效果,需对施肥方法进行合理的调整,通过增加施肥量,将多次追肥改为1次追肥,将追肥划分到基肥中,让整个施肥环节的操作变得更加简单和方便,这样农户就可以根据玉米的生长周期来对施肥情况进行合理的控制,从而更好的提升玉米质量和效益。
2.5全膜覆盖
在玉米种植过程中,浇灌是重要的组成部分,需要花费较多的人力、财力、物力等。全膜覆盖的方式最适合应用在秋季耕作中,不仅可以节约大量的资源,还能降低各种机械应用的费用。另外,采用全膜覆盖的管理方式,还能减少土壤的水分蒸发量,还能对雨水进行收集,可以利用雨水进行浇灌,实现节约用水的目的。
2.6对节水新策略进行宣传
对玉米节水情况进行完善,需不断宣传水资源利用知识。首先,玉米灌溉过程中存在着过度浪费水源的情况,这时就要求农业部门发挥自身作用,重视玉米的规模化种植,改善分散化种植和经营情况,进一步提升节水技术的推广效果。运用合理的灌溉方式,推广使用新技术及灌溉设备,强化对农户的灌溉技术培训工作,让农户充分认识到节水灌溉的重要性。
3高效节水农业技术在玉米生产中的效益分析
3.1节水成效
高效节水农业技术可节约2000t/hm2的水量,具有较显著的节水效果,能够在很大程度上节省人力、物力和财力,还能保护土壤和作物根茎,避免出现土地板结的现象。
3.2生态效益
关键词:农业机械化;提高;农业发展
前言
作为一个农业大国,农业机械化水平的高低是衡量一个国家农业发展水平的标准。高效设施的农业机械化技术,可以减轻农民压力,提高工作效率,是实现农民增收的关键所在。
1 农业机械化发展之路
我国的农业机械化之路,大致可以分为五个阶段:
第一阶段,从开始,到合作化时期,农机化开始起步,推广新式农具。
第二阶段,时期,一直到改革开放前,农机化得到一定的发展,建立了大批国有和集体所有的机耕队、代耕队,大型国有农场的机械化水平也有较大提高,大中型农机具发展较快。
第三阶段,改革开放初始到20世纪90年代中期,这一阶段比较特殊,大中型农机具发展几乎是停滞的,而适合农家小户使用的小型农机具则大量发展。由于适应了分包到户的一家一户生产模式,这种小型农机具,使得田间作业的机械化程度有了较大的提高。
第四阶段,20世纪90年代初到21世纪初,是农业机械化快速发展时期,农机装备和农机服务都出现了令人瞩目的进步,数量急剧增加,马力逐渐提高,尤其是大马力农业机械,增长极快。
第五阶段,以2004年为界,我国农业机械化进入了一个新的发展阶段,更新换代频率加快,大马力农机具大量增加,农业生产机械化率也有大幅度提高,尤其是农垦系统,一些农场、管理区机械化作业率几乎达到了100%。
2 农业机械化给农业生产力带来巨大变化
自1978年我国正式开展了联产承包责任制以后,农民有了一种新的经营土地的模式。为了更好的去种植自己负责的土地,农民开始关注农业机械化的重要性。如今,农业机械化已经成为我国绝大多数农民脱贫致富的一个途径。
农业机械化大大的提高了农业的生产率。减缓了农民在农作上繁重的劳动,挖掘出人们农闲时间的剩余价值,农业经济得以恢复和发展。
农业机械化使农作物抗御天灾祸事的能力大大提高,保证了农业经济的稳定性。农业机械化对于先进农业技术的推广是一个重要前提,农业机械化也是现代农业发展重要的物质基础,是实现农业现代化的一座里程碑。
农业机械化对于巩固我国农业的地位,促进农村经济的全面协调和可持续发展也同样具有重要的作用。
农业机械化将会成为我国又一个新的经济增长点,从而拉动农业经济的发展。大大促进了我国国民经济的发展,加大了我国对农业生产的投入,对农业经济的发展大有裨益。
3 发展农业机械化的现实困难
3.1 劳动力转移困难 由于我国工业发展水平和规模等因素的限制,农业劳动力很难转移到非农产业中去,客观上制约了农业机械化的发展。另外,发展农业机械化对劳动力需求的数量减少,但素质要求提高。而我国农村劳动力数量多,素质差。
3.2 资金困难 农业机械化的农机科研开发、投入生产和农民购买农机产品需要大量的资金。一方面,自联产承包责任制实行以户为单位经营后,农业资金难以集中使用。另一方面,我们国家的财政暂时拿不出很多的资金来投入农业机械化,这对农业机械化造成了很大困难。
4 发展农业机械化应注意的问题
4.1 实事求是,有差别地发展 我们必须要坚持实事求是的态度量力而行。
4.2 加快工业发展,为农村劳动力转移创造条件 工业以及其他非农产业的迅速发展,需要大量的劳动力,能吸收农村多余的劳动力,为农村劳动力转移出去创造条件。
4.3 拓宽投资渠道 实现农业机械化,需要大量的资金,离不开国家的帮助。
4.4 注意与生态环境的协调发展 农业机械的发展为解放生产力、促进农业经济发展做出了巨大的贡献。但与此同时,现代化农业机械的使用加速了生态环境的破坏,采取相应工程措施保护生态环境已经刻不容缓。
5 发展高效设施农业机械化的措施
大力发展高效设施农业机械化,要根据设施农业机械化技术总体状况和实际需求,找准发展定位,多渠道增加投入,实现关键技术的突破;以强化科技创新为主要手段,提升效益和效率为主要目标,加大高效设施农业机械化专业合作组织培育力度,探索市场化运作机制,实现速度、质量、结构和效益的协调发展,全面提升沛县高效设施农业机械化水平。
目前在沛县设施农业生产机械化虽然有了一定发展,但是受诸多因素的制约:一是菜农对机械化作业的认识。多数农民认为机械化作业达不到人工作业的质量,不愿接受。二是菜农在核算成本时,并不考虑自己劳动力成本,认为机械作业成本较高,一时接受不了。三是对于购买机械的机手来说效益不突出。四是设施农业对作业机械的要求较高。
针对如上问题,发展高效设施农业生产机械化,要抓好以下几方面的工作:一是加大宣传力度,让农民了解农业机械的好处,提高对生产机械化的认识。二是建立示范基地,为设施农业机械生产厂家提品示范表演的场所。三是协调政府各部门,切实加大资金投入力度。四是积极改善设施条件,适应机械化作业要求。五是大力发展农村经济,提高农民对农业机械的购买力。六是要求设施农业机械各生产厂家加强技术革新,保证产品质量,加强售后服务,让用户满意。
自80年代中期提出节水农业概念以来,农业高效节水技术的研究、引进和推广已在大范围内开展。农业节水由过去丰水高产型灌溉向节水优质型的非充分灌溉,以及充分考虑作物生理特性的主动施加有益亏水度的调亏灌溉,畦灌向喷微灌、单一灌向肥药联用以及多种现代覆盖材料等方面发展和组成现代节水系统工程,农业节水技术由干旱区向半干旱半湿润、湿润区推广,节水范畴包括节水灌溉农业和旱作农业两个方面。
1.1节水型灌溉农业高效节水技术体系
节水灌溉农业的关键在于高效节水技术体系的构建,即根据我国各地区不同的自然地理特征、水源条件,以提高灌溉水的利用率、单方灌溉水的产粮数和单位降水量的生产力为中心,从节水机理、节水关键配套技术、成套节水技术的组装集成等全方位出发,强调各种节水技术的综合,寻求多种农业节水技术(包括渠系和田间工程的配套与完善、土地平整与标准田块建设、田间灌水技术改进、节水灌溉制度、田间保水技术、水肥耦合技术、农作物种植结构调整、节水抗旱品种选育、雨水利用、节水耕作及栽培技术等)的最优配置,形成一套综合的由节水栽培、节水灌溉、节水管理有机结合的农业高效节水技术体系。我国目前农田灌溉面积已近5000万hm2,居世界首位,占全国耕地面积的1/2左右,目前农业灌溉用水量约4000亿m3,占总用水量的80%。目前许多单项节水技术均已达到了比较成熟的推广应用阶段,并取得了实际应用效果,全国累计节水灌溉面积已达1333.3万hm2,其中低压管道输水灌溉面积98万hm2,喷灌面积103万hm2,其它主要为输水渠道防渗灌溉控制面积。但农业用水的有效利用率还很低,渠灌区只有30%—40%,井灌区也只有60%左右,单方水生产粮食不足1kg。许多田间小区试验结果表明,在经济允许的条件下,若采用高效节水技术的组装集成,将会使灌溉水有效利用系数提高到0.60以上,单方灌溉水的产粮数提高0.5kg-1.0kg左右,通过减少灌溉水的渗漏损失使化肥在当季的利用率在现有基础上提高10%—15%。这样,可节省农业用水量800亿m3,按毛灌溉定额7500m3/hm2计,则通过节水可扩大灌溉面积1070万hm2。粮食增产潜力很大,特别是内蒙古“第二河套”、西北内陆河流域、陕西“两北三区”通过节水扩灌,平均每公顷按750kg计,估算能增加400亿kg粮食。同时,通过节水来满足“生态用水”的需求和防止地下水污染,促进生态环境趋向良性循环。
1.2集水型旱作农业高效节水技术体系
世界上干旱、半干旱地区遍及50多个国家和地区,其总面积占地球陆地面积的1/3强。就耕地而言,目前世界耕地面积约14×108hm2,其中可灌溉的不超过15%,其余是靠天吃饭,即所谓雨养农业。我国干旱、半干旱及半湿润偏旱地区占国土面积的2/3以上,北方旱地的耕地面积约为3800万hm2,占全国总耕地面积的38%,水分不足是制约农业生产的重要因素。因此,如何充分利用和提高有限雨水资源的农业利用是发展旱农的关键,为此,必须走集水型旱作农业发展的道路。所谓集水农业就是指在水分不足的干旱区,尤其是半干旱区(年降水量为250—550mm),现在可扩展到我国南方湿润丘陵区,人们通过采用某种人工雨水富集技术直接利用天然降水(即不需要利用经过自然富集和转化了的天然降水)来进行农业生产活动的一种高效节水农业,集水农业的关键是通过集流区系统人工富集天然降水——地表地下水再分配系统中的无效降水部分(主要是无效蒸发部分)。例如仅甘肃的陇东、陇中和宁夏南部面积就有1.3×105km2,年均降水量486mm,年降水总量600×108m3,它相当于黄河的年径流总量,天然降水在下垫面的分配大约是:20%—25%形成初级生产力,10%—15%水土流失,60%—70%无效蒸发,如果把无效降水的1/10人工富集起来就有近50×108m3,每公顷补灌3000m3,就可使1.67×106km2土地变成稳产高产田[2]。因此,在旱作农业发展的新阶段——集水旱作农业,需要运用综合的节水技术,使极为宝贵的有限降水得以有效地集蓄和高效利用。宜采用的节水技术路线为:从天然降水——地表地下水再分配规律入手,组建新的旱农高效节水技术体系是很有必要的。我们组建了集水型旱农高效节水技术体系(见表2)。主要有三个子系统的技术及其有机组合的支撑作物节水技术子系统(P)、抑蒸节水技术子系统(Et)和集水补灌节水技术子系统(C),从而变“被动抗旱”为“主动抗旱”。
1.3经济用水是农业高效节水技术体系的主要内容
在大力发展节水农业,组建农业高效节水技术体系时,必须时刻注意经济用水这一问题。在农业用水、节水技术体系中引入适合于社会主义市场经济规律和市场化管理机制,利用经济杠杆来调节供求双方,促进水资源的商品化和水利产业化。长期以来,我们一直把水利看成是“福利”事业,对水的商品属性几乎没有什么认识,供水价格和水价值的严重背离,一方面造成了国家水资源紧张,另一方面浪费水的现象又很严重,尤其是农业用水。为此,今后在发展节水农业、组建农业高效节水技术体系时,在贯彻实施水利部为加强水利建设提出的五大体系(投资体系、管理体系、价格收费体系、法制体系和服务体系)建设的同时,必须在具体措施上优先重点考虑:①改用水量以福利性为主和商品性为辅的现象,增加水的商品化程度;②要增加农业用水供给的竞争,加强农水一体化管理;③建立多元化、多渠道、多层次的水利投资体系;④逐步实现水利事业的产业化,发展水利经济。
221世纪农业高效节水技术的展望
2.1高效节水灌溉技术
传统的节水灌溉技术包括节水灌溉制度、节水的输水系统和节水的灌水技术,其灌水方法(如限水灌溉、非充分灌溉等)追求的是田间作物根系层的充分和均匀湿润,而控制性分根交替灌溉则强调从根系生长空间上,改变其土壤湿润方式,人为控制或保持根区土壤在某个区域干燥,交替使作物根系始终有一部分生长在干燥或较干燥的土壤区域中,限制该部分根系吸水,让其产生水分胁迫信号传递至叶气孔,形成最优气孔开度,而使另一部分生长在湿润区的根系正常吸水,减少作物奢侈的蒸腾耗水,还可减少棵间全部湿润时的无效蒸发和总的灌溉用水量,亦可通过对不同区域根系进行交替干旱锻炼和其存在的补偿生长功能而刺激根系的生长,提高根系对水分和养分的利用率,最终达到以不牺牲作物的光合产物积累而大量节省水量目的的一种新型灌溉节水技术。人工气候室内试验表明比全面积均匀供水方式节水34.0%—36.85%,农田水利用效率提高40%—50%[6]。干旱缺水条件下作物调整灌溉技术,其基本思想是作物的某些生理生化通通受到遗传性或生长激素的影响,在其生长发育的某些时期施加一定的水分胁迫(有目的地使其有一定程度的缺水),即可影响光合产物向不同组织器官分配的倾斜,从而提高所需收获的产量而舍弃营养器官的生长量和有机合成物质的总量。喷微灌技术和田间地面灌水新技术,重点是提高喷、微灌设备的配套水平,运行可靠性和使用寿命。地面节水灌溉技术的关键在于推出一些提高灌水均匀度、田间水利用系数和灌溉效率的田间地面节水灌溉的设计技术和措施以及有利于推广应用的硬件技术,如膜上灌水技术,激光平地技术等。
2.2雨水利用技术
雨水集蓄与高效利用的技术关键点在于对雨水汇集、存贮与净化、雨水高效利用三个环节及其配套技术。雨水汇集方式及配套技术包括雨水汇集工程设计,集流场地的规划设计、集流场地地表处理技术及集流工程系统的管理与维护技术;雨水存贮与净化技术包括雨水存贮设施设计与施工技术、雨水存贮设施防渗防冻技术和存贮雨水保鲜净化技术;蓄存雨水的高效利用技术,包括选择、改造和完善适宜于利用集蓄雨水灌溉的小型配套农机具,存贮雨水合理调蓄技术和提高雨水利用效率的综合技术。通过这些研究和推广,可使作物增产30%,集流效率达到70%以上,雨水生产效率达到1.5kg/m3以上。
2.3农业综合节水技术
综合节水技术就是把节水灌溉技术与农业措施有机结合起来,主要有:①不同节水技术所适宜的化肥耦合技术;②提高农田水分利用效率和耕作栽培技术;③覆盖保墒及节水灌溉配套技术;④节水、节地、节能、高产、高效的综合农业配套技术;⑤化控节水技术;⑥节水农机具及其节水配套技术;⑦“四水合治”节水技术;⑧多水联灌节水技术。通过这些技术的突破和推广应用后,可使灌溉水的生产效率在现在的基础上提高10%—15%,化肥有效利用率提高10%—15%。
关键词:农业节水 节水灌溉技术 存在问题 对策建议
中图分类号:F323.213
文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2012)11-175-02
宁波市是一个水资源相对短缺的城市,据计算,宁波市水资源总量75.3亿立方米,人均水资源占有量仅为浙江省平均水平的57%,全国平均水平的50%左右。加上城市和经济的飞速发展,水资源供需矛盾和环境问题已成为制约宁波市经济发展的一个重要因素。而农业历来是用水大户,由于全市农田水利基础设施仍较薄弱,灌溉水的利用率和利用效率不够高,灌溉水利用系数仅为0.55,,节水潛力巨大,因此农业发展走节水之路是社会经济发展的必然趋势。
一、宁波市农业用水和农业节水现状
1.全市农业用水状况。农业用水主要包括农田作物(种植业)灌溉用水、林业(茶、桑、果等)用水、畜牧业(猪牛羊及家禽等)用水。农作物灌溉是指在作物生长过程中,除了天然降水还不能够满足正常需要而进行补给的灌溉用水量。其大小不仅受气候的影响,而且还受作物种类、土壤种类及管理水平等多种因素的影响,在国民经济各部门中是用水大户。1980年全市农田灌溉用水量为12.02亿立方米,占全市年用水总量13.96亿立方米的86%,20世纪90年代之后,随着城市化进程的加快,种植结构的调整,节水技术的推广,农田灌溉用水量在社会总用水量中所占比例逐年下降。尽管农业用水量逐年减少,占总用水总量的比重逐年下降,但工业用水量、城乡生活用水量却快速增长,而水资源承载能力是有限的,限制了农业用水量的进一步增加,这也决定了农业发展必须走节水、高效之路。
2.全市节水灌溉设施现状。目前,全市水利工程供水能力已由解放初期的3亿立方米,增加到23.7亿立方米(含河道),农田有效灌溉面积已达到269.4万亩,占农田总面积的93%;旱涝保收农田达到177.8万亩,占农田总面积的61.1%。各县(市)区在低产田改造、商品粮基地建设、农业综合开发等农田建设项目资金的支持下,建设了一大批农业节水灌溉工程,重点开发并推广应用了管道灌溉、渠道防渗、灌溉用节水阀门、泵站节能改造、排水降渍、喷灌、滴灌等节水增效工程技术。到2010年底,全市节水灌溉总面积已达249万亩,其中渠道防渗面积187.6万亩,低压管灌面积5.7万亩,喷微灌面积23.4万亩。
3.全市农业节水技术主要应用模式。(1)节水灌溉工程性技术。渠道防渗。其糙率小、流速快,可使渠系水利用系数提高到0.6~0.85,比原来的土渠提高50%~70%。低压管道输水灌溉。输水管道常用的管材有混凝土管、塑料管等,虽一次性投入较高,但综合经济性能仍优于明渠。喷灌。喷灌是利用管道将有压水送到灌溉地段,通过喷头分散成细小水滴,以均匀地喷洒方式对作物进行灌溉,水的利用率可达80%以上。至2010年底宁波全市喷微灌累计受益面积已达到23.4万亩。微灌。微灌是比喷灌更省水的灌水技术,到2006年末,全市喷微灌设施累计受益面积已达10万亩。(2)节水灌溉非工程性技术。水稻薄露灌溉技术。简单说就是“薄灌水,常露田”。这种方法,使水稻田有一半时间湿润而无水层,使水稻根系既有水分,又有氧气,促进水稻生长,并在增产前提下实现节水、节能。水稻无水层灌溉技术。1998年开始,全市进行水稻无水层灌溉技术试验示范。根据水源和地形条件不同,形成水种湿管、直播湿管和旱种旱管三种方法。调整农业种植结构。进入21世纪,各地围绕农业增效、农民增收,结合宁波实际调整农业产业结构,发展高效农业,推广高效新型种植模式,把大面积高耗水农作物退出种植结构。而以蔬菜、瓜果、豆类等耗水较少、高效经济作物取代。早、晚稻由1990年的448.1万亩稳定调减到目前的180万亩左右。而耗水量较少的经济作物面积有较大幅度增长,节水增收明显。
二、高效农业节水技术推广发展中存在的问题
1.高效农业节水技术基础研究滞后。高效农业节水是一项复杂的系统工程,需要综合利用各种农业节水措施的技术集成。宁波市过去对单项节水工程技术研究、应用较多,对农业工程节水与非工程技术(农艺生物节水技术、节水管理技术等)相结合的综合集成技术研究欠缺,难以形成高度集成的综合农业节水技术体系。特别是至今缺少适合宁波市特点的规范标准、衡量和度量节水效益的评价标准和指标体系。虽然结合本地特点提出了几种农业节水的模式,并在前几年进行了试验,但面对农业结构多样性的特点,尚难提出全面规范的技术标准,导致技术指导的针对性和有效性不够;节水灌溉设备的生产和产品质量还不能完全满足节水灌溉的发展需要,节水灌溉管理的信息化、自动化水平不高,节水灌溉设备的技术监督和质量检测工作亟待加强。
2.高效农业节水技术投资力度不足。目前,节水推广的资金由国家和地方政府补助外,农户自己要负担三分之一,负担较重。近几年宁波市虽然非常重视高效农业节水工程建设,资金投入逐年加大,但地方配套资金往往不到位,由于投入不足,一些灌溉工程设施老化失修、在一定程度上影响了节水灌溉的推广。
3.小规模种植管理模式制约喷微灌发展,先进灌溉设施建设速度偏慢。宁波市以往建设的农业节水工程主要以渠道防渗为主,与效益农业、设施农业相配套的先进农业节水灌溉设施较为缺乏,现有喷、滴灌等高效、先进节水设施灌溉面积仅占节水灌溉面积的8%。分析其原因,主要是土地规模经营的比例还不高,全市尚有近40%的农田由大量农户分散经营,面积小而不成片,节水产生的经济效益较小,相互制约,喷微灌推广使用面临较大困难。
4.推进高效农业节水政策不完善。各地对农业节水的配套扶持政策研究不够,如节水灌溉方面的政策、法规和规章制度不健全不配套;农业节水灌溉用水管理体制不适应发展要求;如何用经济政策鼓励和调动农民的节水积极性,政府对发展节水农业和推广节水灌溉应采取哪些保护扶持政策,以及对粗放用水应实施怎样的约束机制等方面都缺乏有效措施,在一定程度上妨碍了节水灌溉的推广发展。
三、加快节水高效农业发展的建议
1.加强领导,建立健全高效农业节水灌溉技术支撑体系。各级政府要加强领导,把推广农业节水工作纳入到农村经济工作的重要日程,要坚持开展以农田水利为重点的农业基础设施建设,增加有效灌溉面积,扩大旱涝保收、稳产高产农田。并实行目标管理责任制,以农业生产节水、增产、增收为总目标,建设持续、高产、高效相结合的现代节水型农业,建立健全节水高效农业可持续发展的支撑体系,包括技术推广应用体系,技术与信息服务体系及高效用水管理体系。各地要坚持试点先行、示范引导、以点带面的工作方法,建设一批区域性农田水利示范镇(乡)和一批生态观光农业、高效特色农业,以推进高效农业节水发展上规模、上水平。
2.因地制宜,突出重点,积极推行高效农业节水灌溉技术。(1)针对灌区工程老化失修严重、灌溉水利用率低等问题,要加大灌区节水技术改造力度,以渠道防渗、管道输水、田间配套、更新改造为重点,完善农田灌排体系,提高灌溉水利用率。(2)加快高效节水设施灌溉工程建设,以高新节水技术推广为重点,因地制宜开展喷、微灌等工程建设,把高新节水技术推广应用作为引领节水农业发展,提升传统农业档次,适应节水农业发展要求的重要举措来抓,因地制宜发展露地固定喷灌、露地(设施)滴灌、露地(设施)微喷灌、设施微灌、低压管道输水灌溉等高新节水技术工程建设。(3)大力推广农艺、生物节水技术,以高效、高产、节水为目标,以调整优化农业种植结构为重点,积极调整节水高效型作物种植结构,优化种植模式、种植技术及配套技术,探索作物水肥高效利用的联合调控技术,加快节水农作物优良品种推广,加快建立低耗水、高效益的节水型农业结构,推广应用节水灌溉新方法、新技术。
3.研究制定扶持高效农业节水灌溉工程建设的优惠政策。要从政策和资金上给予扶持或实行低息、无息、贴息贷款金融政策和经济补贴,按照“谁投资,谁所有,谁管理,谁受益”的原则,引导农民群众投资兴办节水灌溉工程。同时要充分调动社会办水利的积极性,多渠道、多层次地筹集建设节水灌溉工程资金,逐步形成国家支持、地方政府引导、农民为主体、社会广泛参与的高效农田节水多元化投入机制。各级政府要完善配套政策,将推广高效农业节水作为水利基础设施建设的一项重要内容纳入建设计划,保障地方配套资金落实,使节水灌溉走上良性循环、滚动发展的轨道。
4.开展高效农业节水新技术、新材料的研究,提高农业节水科技含量。科技创新是高效农业节水快速发展的重要保障条件,各级政府要高度重视农业节水科技创新,要认真总结宁波市和国内外高效节水灌溉工程建设的成功经验,分析存在的问题,研究加快节水灌溉发展的对策和措施。要进一步发挥大专院校、科研院所和节水灌溉设备生产企业的设备优势、技术优势和人才优势,积极进行节水灌溉新技术、新材料的研究、引进、试验与推广,为农业节水科技创新提供人才、技术、资金等支持,科技部门要加强高新节水技术的研发,研究、生产符合宁波市农业节水实际需要的技术、产品,提升农业节水水平。
5.建立完善高效农业节水技术推广的保障机制和激励机制。随着高效农业节水灌溉的发展,农业节水灌溉工程的管理任务也越来越重,对其建设和管理的要求也越来越高,因此要做到建设与管理并重,加强工程质量管理,确保工程质量,使节水灌溉工程充分发挥效益。要建立有效的管理机制,加强技术培训,制定有关的技术标准、技术规范和管理规程,做好节水灌溉工程的运行管护工作。新建的高效农业节水灌溉工程,都要明晰所有权、使用权和管理权,按照职能清晰、权责明确原则建立水利工程管理体制,制定各项规章制度,将责任落实到人。要建立市场化、专业化和社会化的水利工程维修养护体系,深化小型农田水利工程管理与运行机制改革,因地制宜建立专管与用水户组织相结合的水管理队伍,建立行之有效的水管单位运行机制管理运行机制,提高工程管理水平,保证工程长期发挥效益。
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2.李军.发挥农民主体作用,建设社会主义新农村.唯实,2007(1)
近年来,塔城地区把设施农业生产作为农业产业结构调整,农业增效、农民增收的一项重要工作。通过加强设施农业生产基础建设及配套机械的应用,使设施农业生产取得了明显的成效。农民从事设施农业生产的积极性得到提高。
2009年我站承担实施了自治区农机局下达的“设施农业生产配套机械化技术”推广项目,项目的推广工作,结合塔城市设施农业生产出口导向的特点。在二工镇10余座温室进行了微耕机作业、机械卷帘、水肥控制系统滴灌灌溉、燃烧热风炉和物理农业技术设备的示范推广。通过这两年来的示范推广,
取得了明显的经济效益和社会效益,对周边乡(场)、县起到了较好的辐射推广作用。结合项目的实施,对设施农业生产配套机械化技术示范推广的效益作一分析。
一、经济效益
2009—2010年主要在塔城市二工镇设施农业基地,塔城设施农业示训基地
头工村、上二工村进行了示范推广。在设施农业示训基地实施了设施农业配套生产机械化技术,重点示范推广了机械卷帘技术、温室机械耕整地技术、温室增温技术、温室灌溉滴灌技术和物理农业技术。物理农业技术包括温室电除雾防病促生系统、烟气电净化二氧化碳气肥机、土壤连作障碍电处理机、温室病害臭氧防治机、食用菌(菇房)空间电场促蕾防病系统、磁场种子处理机、声波助长仪、静电灭虫灯等。
根据2009—2010年项目的实施情况,在设施大棚生产过程中,在水、
肥等相同条件下,农户的田间管理水平,经验具有相当的作用,对作物的产量有一定的影响。
设施机械效益分析
1、微耕机作业效益分析
在温室采用微耕机耕整地作业约40分钟可完成,一台微耕机一天可完成8个温室的耕整地作业,微耕机的作业收费为每棚60元。而人工进行耕整地作业,一天仅可完成一个温室,人工费为100元。节本40元/棚,提高工效8倍。微耕机的作业质量要好于人工作业,不仅提高工效,经济效益也是较好的。
2、温室用水效益分析
采用漫灌方式浇水每次约需30m³的水量,采用滴灌方式浇水只需约20
m³的水量,作物一个生长周期按6次浇水计漫水浇灌方式约需180
m³的水量,滴灌浇水方式约需120m³的水量,在水价相同的条件下,节约浇水费用约34%。
3、温度使用燃煤热风炉效益分析
温室使用燃煤热风炉,不仅此土炉子节省燃煤节省40—60%的耗煤量,同时可提高温室温度3—7℃。按照燃煤热风炉每天耗煤10kg,每天5小时计,煤价为0.4元/
kg,电费0.7元/度
每天10×0.4=4元,电费3.5元,计7.5元
每个生产季节按30天,7.5×30=225元
因此可节约费用225元。
4、温室使用物理农业技术效益分析
物理农业技术在温室中推广示范,根据温室生产的季节和物理农业
技术的使用要求,对物理农业技术作效益分析:
(1)种子磁化处理技术
种子磁化对比试验情况表
试验地点:二工镇头工村
户主:王含文
面积:0.5亩
分组
项目
处理
品种
播
种
期
收
获
期
出
苗
期(%)
壮
苗
率
(%)
产量
(公斤/棚)
增产
(公斤/棚)
增
产
率
(%)
单价
元/公斤
收益
(元)
增收
(元)
第一组
磁
化
莴笋
7.6
9.5
91.5
27.6
1200
217
18
2
2400
434
没
磁
化
7.5
9.5
78.5
29.2
983
2
1966
第二组
磁
化
毛芹菜
7.20
10.8
92.6
13.9
1223
158
12.9
3.5
4280
553
没
磁
化
7.1
9.22
83.9
9.8
1065
3.5
3727
第一组:由上表可知,经济效益较好,处理种子比对照种子早熟1天。
第二组:产生较好的经济效益,处理种子比对照种子早熟3天。
(2)声波助长技术
2010年在设施农业示训基地示范的基础上,通过与农户协商,选择种植黄瓜的温室进行声波助长技术的示范对比推广。
温室面积0.6亩
项目日期
试验温室
对照温室
开
展
度(cm)
高
度
(cm)
播
种
期
出苗期
定
植
期
开
花
期
始
收
期
产
量
(kg)
开
展
度(cm)
高
度
(cm)
播
种
期
出苗期
定
植
期
开
花
期
始
收
期
产
量
(kg)
3月15日
3×6
16
2
月
3
日
2
月13日
3
月10日
4
月
8
日
4
月
20
日
5124
2.5×5
15
2
月
3
日
2
月
13
日
3
月
10
日
4
月
10
日
4
月
23
日
4856
4月12日
7.5×15.5
38
6.5×14
34
5月10日
8×16
61
7×14.5
55
由上表可知,示范棚比对照棚多收黄瓜268公斤,按市场均价2元/公斤计,示范棚比对照棚多收益536元,声波助长仪使用5个月,耗电90度,扣除电费63元,纯收益536-63=473元。由此可见,使用声波助长仪经济效益是较好的。
(3)土壤连作障碍电处理技术
2010年在二工镇上二工村,在温室实施土壤连作障碍处理技术的示范推广。该大棚的基本情况为:试验与对照温室的总面积为763.8m²,其中试验温室315
m²,参试品种是美国西芹,土质黑土,前茬青菜(美国西芹),土壤肥力较肥,施用农家肥,亩用量7吨/亩,采用人工撒播。该棚建于2005年,随后一直是种植美国西芹,没换茬,属于连作种植。在实施土壤连作电处理技术前,仅在每年的7—8月期间进行翻晒,没有采取其他措施。处理温室第一茬收获后产量为1400公斤/棚。未处理温室产量为1285公斤/棚。处理温室比未处理温室产量多125公斤,按
2元计,多收益250元/棚。扣除电费后收益为230元。并减少了农药使用量,经济效益较好。
(4)温室静电灭虫灯
将多功能静电灭虫灯安装在大棚中央,吊挂于植物上方0.5m处。通过光控器调节将静电灭虫灯调整到夜间开启,白天或光线强时呈关闭状态。通电使用后经3—4天观察灯体电极吸附杀死大量飞虫,灯体下部的托盘布满杀死的飞虫,数量无法计数,将托盘情理后继续使用约一周后飞虫数量逐步减少,农户对灭虫灯灭虫效果很满意,表示接受并乐意继续使用,希望我们帮助联系购买灭虫灯。
(5)温室电除雾防病促生技术
地点:塔城设施农业示训基地
农户:赵中海
作物:番茄
面积:0.6亩
项目日期
试验温室
对照温室
开
展
度(cm)
高
度
(cm)
播
种
期
出苗期
定
植
期
开
花
期
始收期
开
展
度(cm)
高
度
(cm)
播
种
期
出苗期
定
植
期
开花期
始
收
期
11月16日
2×4
13
10月10日
10月21日
11
月10日
12
月
13
日
12月25日
2×4
13
10月10日
10月21日
11
月10日
12
月
16
日
12
月
28
日
11月27日
4×10
17
4×10
17
12月13日
6×14
35
5.5×13
33
12月27日
7×16
51
6×14
47
试验温室产量为2463公斤,对照温室2185公斤,试验温室多178公斤。按市场价每公斤6元计,试验温室增收1068元,扣除电费200元,纯收益868元,经济效益较好。
5、温室棉被使用情况
在温室使用棉被其保温效果好,不易破损,使用时间达5年以上。60m标准温室,棉被费用为6000元,扣除补贴农民投入4000元。按使用5年计,每年的投入为800元。使用草帘其保温效果差,易破损,使用时间为1—2年。按使用2年计,每的投入为1200元。使用棉被比使用草帘年投入少400元。经济效益较好。
关键词:高校图书馆;个性化推荐算法;协同过滤算法;大数据
中图分类号:G258.6+62 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)06-1150-05
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2017.06.040
Abstract: For personalized book needs of users at colleges and universities, we build a book recommendation system based on Hadoop and Mahout using the scores given by users. Through the application of Hadoop distributed file system (HDFS) and Map/Reduce calculation model, we found that the calculation time is reduced while real-time response efficiency is improved with the increasing of the number of notes in the Hadoop. Through the improvement of traditional Item-Based collaborative filtering recommendation algorithm, which is based on item clustering in the Mahout, we compare the traditional collaborative filtering algorithms with the improved collaborative filtering algorithms by using MAE, and find that the precision of the recommendation is further improved. In general, this experiment improves the problem of out-of-memory for the running of traditional single machine and the inaccurate results of recommendation.
Key words: university library; personalized recommendation algorithm; collaborative filtering algorithm; big data
S着图书馆事业的发展,用户对图书馆资源的使用提出了越来越高的要求;为读者提供有针对性的服务,成为图书馆发展中所面临的具体任务之一。在建设智慧图书馆中,国外个性化图书推荐服务已经比较成熟,但国内个性化推荐系统尚不完善[1]。目前国内大部分高校图书馆都是通过输入关键词进行模糊搜索,然后列出只和关键词相关的书籍,没有达到智能以及个性化推荐的效果。在借阅图书的过程中,用户过去产生的行为分为显式用户反馈与隐式用户反馈两种,主要包括浏览页面、搜索图书、收藏图书、借阅图书、评论图书、图书评分等用户行为[2]。本试验通过显式用户反馈中的图书评分,推荐出在校学生和老师感兴趣的书,达到一个图书个性化推荐的效果。河北农业大学图书馆每天产生大量的数据信息,单机运行无法满足实时响应的效率。在处理大规模海量数据时,许多研究者将其设计的协同过滤算法部署于Hadoop并行化平台,以期在保证结果准确的前提下,通过Hadoop提高协同过滤算法执行的效率。Mahout提供了Hadoop并行化算法的接口,本试验将Mahout中提供的基于项目聚类协同过滤算法与Hadoop中Map/Reduce计算模型和分布式文件系统(Hadoop Distributed File System,HDFS)进行结合,改进原来的推荐算法,设计出河北农业大学高校图书推荐系统。该推荐系统由Application业务系统、Mahout计算框架、Hadoop集群组成,解决了海量数据环境下算法实施的效率及推荐的精准性问题。
1 图书推荐系统环境
1.1 Hadoop 与Mahout
Hadoop包括HDFS和Map/Reduce 2个子项目。HDFS由1个名称节点(Name Node)和多个数据节点(Data Node)组成[3]。Name Node管理和维护着系统中所有文件的索引目录,记录每个数据块节点的位置。Data Node存储着用户数据,实时被Namenode调用,并且定时向Name Node发送更新的数据列表信息。Map/Reduce并行编程框架[4]用于处理大规模计算机集群上的海量数据,该模型具有良好的扩展性及高容错性;集群中的Map/Reduce框架是由运行在主节点上的Job Tracker和运行在每个集群从节点的Task Tracker共同组成的。当一个Job被提交时,Job Tracker接收到提交作业和配置信息之后,就会将配置信息等分发给Task Tracker,Task Tracker负责完成由Job Tracker指派的任务。一个Map/Reduce作业分为Map和Reduce 2个阶段。HDFS在集群上将单机内存算法通过Map/Reduce模型并行化部署在多台电脑上,实现分布式文件系统高传输率访问数据;Map/Reduce在集群上实现了大量数据的并行化计算。二者相互作用,共同组成了Hadoop分布式系统体系结构的核心。
sim(i,j)=cos(i,j)=■=
■,
其中Ui和Uj分别表示用户U对项目i和项目j评分过的集合。
Adjusted Cosin Similarity系数相似性计算公式为:
sim(i,j)=■,
其中■u表示用户U对所有项目的平均评分。
为了验证算法的有效性,聚类数用k1表示,试验选择聚类数为30。在项目i的前k个聚类(c1,c2,……ck)中找到项目的最近邻数k2,试验选择近邻数为20。调用Mahout提供的Recommonder Job算法,以项目相似度作为权重,进行配置与调优,计算出用户U对任意项目i的预测评分值。选取前Top N个项目推荐给用户U。计算用户对项目的评分,用户U对项目i的评分:
Pu,i=■
其中,j为k个项目评分组成的集合,Ru,j为用户U对项目j的评分。
3 结果与分析
3.1 数据获取
为了验证Hadoop的性能,测试采用河北农业大学东、西校区图书馆近几年收集的信息,形成Book-Crossing数据集,并将用户对图书的评分信息形成BX-Books-Ratings数据集。同时为了验证改进的算法精确性,选取了河北农业大学图书馆计算机系的10 000本书,通过计算机系1 000名学生对10 000本书的评分,形成数据集Books-Library-Ratings。由于Mahout下处理的文件为Sequence File格式,因此需要将上述文件转换成Sequence File格式。
3.2 推荐算法效果评估
推荐算法的效果评估主要分为两个方面,一是性能评估,二是推荐质量评估。
3.2.1 性能评估 为了验证基于Hadoop中HDFS分布式文件系y和Map/Reduce计算模型的云平台能够提升协同过滤推荐算法的执行效率,试验用BX-Books-Ratings数据集进行测试。通过原始的Mahout 协同过滤推荐算法,采用Top10的方式对图书馆中所有用户推荐排名前10的书目;逐步增加伪分布式集群的节点数量,记录下相应节点数消耗的时间,结果见图2。由图2可以看出,随着Map/Reduce模型节点数量的增加,计算时间相应减少,但递减的幅度也在不断减少。因为随着节点的数量不断增加,Map/Reduce 操作需要的时间也越来越长;同时试验部署的伪分布式Hadoop 集群是在2台物理机上虚拟出的PC 集群,硬件总体的性能是一定的,节点的增加只是资源利用率的提高。如果采用多台物理机部署Hadoop 完全分布式集群,计算效率则会显著提升。
3.2.2 推荐质量评估 平均绝对误差MAE(Mean absolute error)方法通过比较得到的预测值和用户的实际评分值之间的偏差来计算结果的准确性,MAE值越小,表明推荐的越精确,质量越好。设预测的用户评分集合表示为{p1,p2,…,pn},对应的实际用户评分集合为{q1,q2,……qn},其计算公式为:
MAE=■。
Mahout算法库中Recommender Evaluator就是利用MAE来测试推荐的精确性。现将数据集Books-Library-Ratings划分成两个部分:训练集与测试集。从用户评分表Books-Library-Ratings中随机选20个用户,分别用原始推荐引擎Original Recommender和改进后的Improved Recommender推荐引擎计算出Top10列表及其预测值,在此基础上,使用Recommender Evaluator Runner算法评估器分别计算出20个用户的MAE值,以作推荐效果测试和比较。如运行传统协同过滤推荐算法得到用户56的推荐列表(Top10)及对应预测评分值,可从实际评分表获取用户56 实际的评分值,利用Recommender Evaluator计算出传统推荐算法下用户56的MAE值=1.46。利用改进基于项目聚类协同过滤推荐算法计算出用户56的推荐列表(Top10)及对应预测评分值,从实际评分表获取用户56实际的评分值,再利用Recommender Evaluator计算出改进推荐算法下用户56的MAE值=1.13。对用户56而言,推荐的准确率提高了(1.46-1.13)/1.46×100%=22.6%。
其他19个最近邻用户MAE的计算过程与此相同,依次进行计算,利用Recommender Evaluator Runner评估器分别依次基于原始推荐算法下和改进推荐算法,计算出其他19个用户的MAE值,结果见图3。对MAE值结果进行比较,可以看出改进算法的MAE值总体上比原始的协同过滤算法的MAE值要更低,这表明改进的基于项目聚类的协同过滤算法的整体推荐准确率要比原始的协同过滤推荐算法更高,平均提高了19.4%。同时也表明用户评分的主观性对推荐结果的准确性有较大的影响。
4 小结
试验结果表明,基于Hadoop分布式计算框架的河北农业大学图书推荐系统引擎通过搭建分布式计算平台,利用集群计算与存储能力,有效且快速的完成了个性化的图书推荐,性能有了明显提高。
Mahout是一个很强大的数据挖掘工具,通过试验中提出的改进的基于项目聚类的协同过滤推荐算法,计算所得的预测评分更加接近于用户的实际评分;虽然有个别用户改进后的协同过滤推荐算法的MAE值要大于原始协同过滤推荐算法的MAE值,即改进后的协同过滤算法推荐的准确率下降了,但整体有了提高。下一步要对Mahout中推荐算法进行改进,参数还要调优,同时研究用户的其他行为,不断提高推荐效率和精确程度。
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关键词:高职院校 智能化农机装备技术 现场教学模式
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)04-0109-01
一、问题的提出
智能化农机装备技术专业是我院适应黑龙江垦区率先实现农业现代化对现代农机人才的需求而开设的,在全国高职院校为首家。它与传统的农业机械化专业的区别在于培养目标的定位,即培养适应农机现代化生产、建设、管理、服务第一线需要的,掌握农业机械图样、机械材料、农业机械构造与原理、农业机械管理、农业机械营销等专业知识,具备现智能化农机信息技术、电子技术,机、电、液、信一体化专业素质,掌握智能化农机使用、维护、保养、检修、安装调试、机械故障检测、诊断等职业能力,面向农业生产企业智能化农机运用、维修、售后服务等岗位从事农业机械的使用维护、检测维修、营销、安装调试以及农机管理工作的高端技能型专门人才。智能化农机装备技术专业人才是在推行“精确农业”战略中需要优先解决的问题。支持“精确农业”的若干重要农业机械,如带产量图自动生成的用于水稻、小麦、玉米和大豆收获的谷物联合收割机等,可以适应不同的农业机械装备、种植特点,不同作物和更为精确的上述各环节的智能化技术的应用,是现代农业机械化人才培养的重点。
智能化农机装备技术专业核心课程包括智能化农机驾驶与维护保养、智能化作业机械使用与维护保养、农机液压系统检修、农机化新技术、农机电器系统维修、农机检测技术等。这些专业核心课程具有很强的实践性和应用性,它的教学目的是让学生掌握理论知识的同时,必须学会使用与维护。但目前高职院校甚至本科院校同类专业的校内现场教学条件有限,大部分仅限于农机机械基础、底盘拆装与维护、柴油机拆装与维护等专业基础课程的校内现场教学。同时考虑季节、气候、土壤、种植种类等因素影响,专业核心课程更适宜于校外现场教学。
二、校外现场教学模式的实施
1.现场教学模式概念的界定
现场教学模式是指课堂设在工作现场或模拟工作现场,将课程中抽象化、概括化的理论知识以现场实景、实事、事物的形式展现给学生,直观地进行讲解和具体演练,促使学生在实际的体验和活动中学习抽象的知识,培养实际工作能力的一种教学模式。高职智能化农机装备技术专业核心课程校外现场教学模式,是将该专业核心课程设置在农场农机智能化控制室或田间,将抽象农业机械智能化类课程的基本理论知识转化成学生直观可触的真实场景,在农业生产智能化控制室或农业生产现场开展教学活动,让学生直观现代智能化农业机械的基本特点、类型和操作与维护过程,并身临其境进行教学演练,达到学习知识、培养能力的双重目的。
2.校企合作开发并实施专业核心课程教学
课程开发应充分考虑实现教学与生产同步、实习与就业同步。校企共同制订课程的教学计划、课程标准。学生的基础理论课和专业理论课由学校负责完成,专业课程实践、生产实习、顶岗实习在企业完成,课程实施过程以工学结合、顶岗实训为主。
开发的课程应具备的特点:
一是课程结构模块化。以智能化农业机械装备技术专业实际工作岗位(群)需求分析为基础,其课程体系、课程内容均来自于实际工作任务模块,从而建立了以工作体系为基础的课程内容体系;
二是课程内容综合化。主要体现在理论知识与实践知识的综合,职业技能与职业态度、情感的综合;
三是课程实施一体化。主要体现在实施主体、教学过程、教学场所等三方面的变化。也就是融“教、学、做”为一体,构建以合作为主体的新型师生、师徒、生生关系,实现教室与生产现场、实训设备与现场机械、教具与工具三者结合;
四是课程评价开放化。除了进行校内评价之外,还引入企业及社会的评价,实际实施过程中以企业评价为主。评价内容上,在充分考查学生专业技能的同时,还必须融入对学生沟通能力、团队合作意识、职业道德等考核,并以此综合评价。
通过校企合作,现已经开发了智能化农机驾驶与维护保养、智能化作业机械使用与维护保养、农机液压系统检修、农机化新技术、农机电器系统维修、农机检测技术等六门课程,并对六门课程共同实施的关于智能化技术内容进行整合,形成八个教学模块:
2.1基于GPS、GIS在农业机械田间导航、作业面积计量、引导定位作业和空间数据定位采样的应用技术;
2.2基于与作物收获机械配套的产量传感技术与带产量图自动生成系统软件的应用技术;
2.3基于实施定位处方农作物生产和控制的施肥、施药、浇水、精播和栽植的移动作业机械技术;
2.4基于自走式农田土壤、病虫草害和作物苗情定位信息采集机械装备技术应用;
2.5基于大中型拖拉机和自走型农业机械智能化技术状态实时诊断、监控与显示装置技术的应用;
2.6基于农机作业信息高效处理、存储、传输、通信技术及其总线与接口的标准化处理技术;
2.7基于GPS、GIS有关技术用于支持农业机械社会化服务管理系统的应用;
2.8基于GPS接收机的智能化节水灌溉机械、植保机械和播种机械技术的应用。
三、校外现场教学模式的实践意义
1.提升教学质量,促进教师职业能力的提升
校外现场教学模式是将智能化农机装备技术专业核心课程通过模块化教学在生产现场进行,改变了以往从知识到知识的传统教学模式,摒弃了实验室或校内模拟实训教学的不足,提高了学生学习的积极性,更好地完成了学生从徒弟向师傅的转换。现场教学使课堂教学更具开放性和创新性,极大地调动了教师工作的积极性,便于提升教师职业能力,加快双师素质教师的培养。
2.提高学习效率,加快学生职业能力的成长
校外现场教学模式将学生完全至于真实的生产与工作环境中,使课堂上抽象的智能化技术得以具体体现,提高了学生学习的积极性、主动性和创造性,有利于全面促进学生职业能力的提升。同时,现场教学模式的实施,不仅培养了学生发现问题和解决问题的能力,也培养了他们分享与合作的团队精神。
3.加强校企合作,促进相互帮助与学习
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【关键词】现代农业技术;农机具;推广应用;生产效率
农业直接决定了国家的综合水平。随着时代的不断发展,传统农业生产方式已经无法满足人们的需求,新型的农业技术和机具的推广势在必行。但是在推广方面仍存在一些问题,通过分析,并提出了相应了改善措施。
一、现代农业技术推广过程中存在问题分析
推广新型农业生产技术是农业工作中的重要组成部分,是提高农业工作效率必不可少的措施之一。传统的农业大国,传统观念根深蒂固,很多人依靠多年的经验,而不是采用先进的科学技术。
究其原因一是农业生产者的整体文化水平较低,对于新型技术和设备的排斥心理较强,素质水平有待提高;二是研究出全新的生产技术和设备,并没有在实际生产中进行实验,导致这些研究成果都成为技术储备,有些生产技术和设备即使具备一定的实践性,但也大多没有使用过。
(一)人员素质有待提高
农业技术推广工作是一项具有技术性、专业性特点的系统工作,当前基层农业技术推广队伍结构不合理,农技推广人员整体存在年龄老化,难以发挥其专业知识,同时农业技术推广人员的整体知识水平更新速度慢,加之受到工作任务较重、缺乏激励优惠政策等因素的影响,基层农业技术推广队伍相对不稳定,在很大程度上会对推广农业技术推广产生不利影响。
(二)基础设施建设不足
现代农业技术推广需要由政府承担基础设施建设工作,但是当前基层农业技术推广基础设施建设力度不够,工作经费、工作管理力度等方面还存在一定问题,直接影响着基层地区农业技术推广工作进程,基础设施的投入不足,推广农业技术的手段相对落后,产生了许多不利的影响。另外,政府部门制定的关于农业技术推广方面的政策不能很好的和农业技术推广现状需求相适应,没有对农业新品种、新技术等给予一定的专利保护措施,进而在很大程度上不利于基层农业技术的推广和使用。
(三)农业企业发展水平不高
农业产业链涉及农产品加工、生产、销售等多个环节,每一个环节都需要以农业技术作为支撑,发展过程表明对农业技术推广的投入比率越大,农业生产效率就提高得越明显。
虽然政府在推广农业技术方面投入了很多人力和资金,但是当前农业龙头企业的技术化发展水平仍然不高,农业技术的实际转化率相对较低,这在很大程度上也影响了农业技术在基层地区的推广,同时基层农业企业受到人员规模、资金支持等因素的限制,农业龙头企业在农业技术开发方面的自主研发力度不够,对于农业新产品的开发和新技术推广的支持和推动作用不明显。另外由于农业产业化链条相对较短,基层地区龙头企业多停留于初级加工层面,导致产品的增值力相对较低,不能促进农民参与农业技术推广。
二、基层农村推广现代农业技术的建议措施
(一)提高农业从业人员的文化水平
加强对基层地区农技人员的培训力度,提高农业技术推广人员的整体素质,让农业技术人员不断学习农业生产新知识和新技术,让农业技术推广人员更好掌握农业生产新技术,并将其应用到农业实际生产过程中,推进农业现代化发展水平,同时要注意加强派遣农业技术人员下乡活动力度,帮扶农技人员提高农业技术服务推广水平和能力。要严格落实农技部门人员编制,并适当给予一定优惠政策,进而建立起一支高效、先进的农业技术推广队伍。想要加强新型生产技术与设备的推广,必须要先让农业从业人员接受,只有当工作者接受了,才能真正的应用到实践中。通过科学示范、操作指导等多种方式,加强农民对新型技术和设备的了解,转变传统观念,将其应用到真正的农业生产中,加强农业生产,从根本上提高我国的农业生产效率。
(二)加强对农业技术推广的投入保障
建立健全高效灵活的农业技术推广运行机制,不断适应市场经济发展要求,形成以政府农技推广部门为主体,综合农业科研、教育、农协组织以及涉农企业为成员单位共同参与的农技推广服务体系,制定相应政策措施,提供资金支持,切实深化改革和加强农业制度创新力度,积极鼓励农业技术推广人员参与到农业科技推广工作中。除了要提高农业从业人员的素质之外,还要加强和相关研究部门的交流,让研究部门也加入到宣传的过程中,提高新技术和设备的推广力度。要注意技术和设备的便民化,尽量便于农业从业人员的理解,这样在推广时也更加轻松,更容易得到农业从业人员的认可。
(三)建立示范基地,扩大产规模
建立农业科技示范基地,扩大农业产业化规模,以农业科技推广项目为纽带,加强与农业企业之间的科技合作,形成良性互动机制。同时要建立农业产业行业协会,促进农产品生产、流通、加工及外贸一体化过程中农业技术的推广使用,提高产业化经营规模和水平,提高农业生产市场化经营水平和经济效益。推广农机队伍建设,新型农业生产技术和设备的推广是指通过实验、演示、培训等多种方式,最终达到提高农业生产效率的目的,因此应当加强对人才的培养,引进高素质人才,改变传统的观念,鼓励人才深入到基层农业生产活动中,了解农业从业人员的实际需求,根据需求制定相应的推广方案。同时,加大对农业推广单位的资金投入,保证推广活动的顺利开展,进一步实现农业技术的科技成果转化,实现农业生产力水平的提高。