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1傳統玉米生產中遇到的問題
1.1傳統灌溉模式比較落后
對于大部分農戶來說,玉米種植通常采用夏灌的方式,這種方式能保證土壤濕度,在一定程度上預防干旱,但在具體澆灌過程中會出現水資源浪費的現象。在如今水資源愈加稀缺的情況下,要想擴大玉米種植面積,就需對灌溉方法進行優化。
1.2大面積灌溉比較普遍
玉米是重要農作物,隨著玉米種植面積的不斷擴大,其用水量也在不斷增多。大部分的農戶為了節省人力資源,依舊會使用大水漫灌的方式進行澆灌,這種方式不僅能保證土壤濕度,且成本投入較少。但采用大面積灌溉的方式會給土壤造成一定的侵蝕,產生缺氧情況,然后使土壤的團粒結構分離,會對土壤的正常狀態產生影響,形成板結鹽堿化情況。在玉米播種后期,若灌澆水量過多,會使其根部腐爛,影響到玉米發芽率。大水漫灌的方式還會造成大量土壤養分流失的現象。
1.3節水技術推廣不足
玉米是中國重要的糧食與經濟作物,對人們的日常生活和社會發展產生深遠影響。近些年,中國很多地區都在積極引進和推廣玉米種植技術,通過這樣的方式來實現對種植結構的合理調整,進一步提升玉米產量。但目前玉米節水技術推廣還存在較多問題。很多干旱地區對水量要求較多,但無法在短時間內提升灌溉水平。部分種植人員認為灌溉技術成本較高,浪費資金,對其沒有形成正確的認知,部分農戶認為節水資源收益無法滿足實際投入。
2.1完善節水機制
按照要求制定出完善的配套設施后,相關部門需關注高標準的農田建設,強化配套設施的完善,保證做到旱澇保收,充分發揮出現代技術支撐的重要作用,通過構建起節水灌溉技術網絡設施平臺來實現對農戶的技術指導和服務。除此之外,還需關注創新機制,學會讓政府參與和引導、社會公眾共同參與,對后備的力量資源進行積極調度,讓農戶可以真正成為節水技術推廣的受益者,進一步提升節水灌溉效果,提高玉米質量和產量。
2.2創新灌溉方式
想要對玉米種植節水效率進行提升,種植戶需對傳統的灌溉方式進行改善,可以采用滴灌、噴灌的方式來最大限度的實現對水資源的節約。對相關數據進行分析可以看出,采用漫灌的方式需蓄水2000t/hm2,若采用節水灌溉技術就可以節水800t/hm2。通過調整灌溉方式,可提升節水效果,因此農戶在種植玉米的過程中,需關注玉米生長的基本特性,然后將氣候變化的特點作為基礎,與環境溫度和濕度變化進行有效結合,關注灌溉時間和模式,保證玉米產量。
2.3推遲澆灌時間
在正常情況下,玉米第1次澆灌時間為玉米拔節期前后。若將灌溉時間推遲到玉米大喇叭后期或玉米抽雄前期,這樣就可以減少灌溉次數,保證玉米生長過程中所需要的水分,繼而實現節約水資源的目的。在對澆灌時間進行推遲的過程中,中國夏秋季雨水普遍偏多,會給予玉米足夠的水分補充,能夠在很大程度上發揮出雨水的價值,進而實現對水資源的合理分配。
2.4多樣化施肥
在種植玉米時,需綜合考慮土壤土質、濕度和溫度等因素,對施肥方式進行創新。想要在種植的過程中達到節水的效果,需對施肥方法進行合理的調整,通過增加施肥量,將多次追肥改為1次追肥,將追肥劃分到基肥中,讓整個施肥環節的操作變得更加簡單和方便,這樣農戶就可以根據玉米的生長周期來對施肥情況進行合理的控制,從而更好的提升玉米質量和效益。
2.5全膜覆蓋
在玉米種植過程中,澆灌是重要的組成部分,需要花費較多的人力、財力、物力等。全膜覆蓋的方式最適合應用在秋季耕作中,不僅可以節約大量的資源,還能降低各種機械應用的費用。另外,采用全膜覆蓋的管理方式,還能減少土壤的水分蒸發量,還能對雨水進行收集,可以利用雨水進行澆灌,實現節約用水的目的。
2.6對節水新策略進行宣傳
對玉米節水情況進行完善,需不斷宣傳水資源利用知識。首先,玉米灌溉過程中存在著過度浪費水源的情況,這時就要求農業部門發揮自身作用,重視玉米的規模化種植,改善分散化種植和經營情況,進一步提升節水技術的推廣效果。運用合理的灌溉方式,推廣使用新技術及灌溉設備,強化對農戶的灌溉技術培訓工作,讓農戶充分認識到節水灌溉的重要性。
3高效節水農業技術在玉米生產中的效益分析
3.1節水成效
高效節水農業技術可節約2000t/hm2的水量,具有較顯著的節水效果,能夠在很大程度上節省人力、物力和財力,還能保護土壤和作物根莖,避免出現土地板結的現象。
3.2生態效益
關鍵詞:農業機械化;提高;農業發展
前言
作為一個農業大國,農業機械化水平的高低是衡量一個國家農業發展水平的標準。高效設施的農業機械化技術,可以減輕農民壓力,提高工作效率,是實現農民增收的關鍵所在。
1 農業機械化發展之路
我國的農業機械化之路,大致可以分為五個階段:
第一階段,從開始,到合作化時期,農機化開始起步,推廣新式農具。
第二階段,時期,一直到改革開放前,農機化得到一定的發展,建立了大批國有和集體所有的機耕隊、代耕隊,大型國有農場的機械化水平也有較大提高,大中型農機具發展較快。
第三階段,改革開放初始到20世紀90年代中期,這一階段比較特殊,大中型農機具發展幾乎是停滯的,而適合農家小戶使用的小型農機具則大量發展。由于適應了分包到戶的一家一戶生產模式,這種小型農機具,使得田間作業的機械化程度有了較大的提高。
第四階段,20世紀90年代初到21世紀初,是農業機械化快速發展時期,農機裝備和農機服務都出現了令人矚目的進步,數量急劇增加,馬力逐漸提高,尤其是大馬力農業機械,增長極快。
第五階段,以2004年為界,我國農業機械化進入了一個新的發展階段,更新換代頻率加快,大馬力農機具大量增加,農業生產機械化率也有大幅度提高,尤其是農墾系統,一些農場、管理區機械化作業率幾乎達到了100%。
2 農業機械化給農業生產力帶來巨大變化
自1978年我國正式開展了聯產承包責任制以后,農民有了一種新的經營土地的模式。為了更好的去種植自己負責的土地,農民開始關注農業機械化的重要性。如今,農業機械化已經成為我國絕大多數農民脫貧致富的一個途徑。
農業機械化大大的提高了農業的生產率。減緩了農民在農作上繁重的勞動,挖掘出人們農閑時間的剩余價值,農業經濟得以恢復和發展。
農業機械化使農作物抗御天災禍事的能力大大提高,保證了農業經濟的穩定性。農業機械化對于先進農業技術的推廣是一個重要前提,農業機械化也是現代農業發展重要的物質基礎,是實現農業現代化的一座里程碑。
農業機械化對于鞏固我國農業的地位,促進農村經濟的全面協調和可持續發展也同樣具有重要的作用。
農業機械化將會成為我國又一個新的經濟增長點,從而拉動農業經濟的發展。大大促進了我國國民經濟的發展,加大了我國對農業生產的投入,對農業經濟的發展大有裨益。
3 發展農業機械化的現實困難
3.1 勞動力轉移困難 由于我國工業發展水平和規模等因素的限制,農業勞動力很難轉移到非農產業中去,客觀上制約了農業機械化的發展。另外,發展農業機械化對勞動力需求的數量減少,但素質要求提高。而我國農村勞動力數量多,素質差。
3.2 資金困難 農業機械化的農機科研開發、投入生產和農民購買農機產品需要大量的資金。一方面,自聯產承包責任制實行以戶為單位經營后,農業資金難以集中使用。另一方面,我們國家的財政暫時拿不出很多的資金來投入農業機械化,這對農業機械化造成了很大困難。
4 發展農業機械化應注意的問題
4.1 實事求是,有差別地發展 我們必須要堅持實事求是的態度量力而行。
4.2 加快工業發展,為農村勞動力轉移創造條件 工業以及其他非農產業的迅速發展,需要大量的勞動力,能吸收農村多余的勞動力,為農村勞動力轉移出去創造條件。
4.3 拓寬投資渠道 實現農業機械化,需要大量的資金,離不開國家的幫助。
4.4 注意與生態環境的協調發展 農業機械的發展為解放生產力、促進農業經濟發展做出了巨大的貢獻。但與此同時,現代化農業機械的使用加速了生態環境的破壞,采取相應工程措施保護生態環境已經刻不容緩。
5 發展高效設施農業機械化的措施
大力發展高效設施農業機械化,要根據設施農業機械化技術總體狀況和實際需求,找準發展定位,多渠道增加投入,實現關鍵技術的突破;以強化科技創新為主要手段,提升效益和效率為主要目標,加大高效設施農業機械化專業合作組織培育力度,探索市場化運作機制,實現速度、質量、結構和效益的協調發展,全面提升沛縣高效設施農業機械化水平。
目前在沛縣設施農業生產機械化雖然有了一定發展,但是受諸多因素的制約:一是菜農對機械化作業的認識。多數農民認為機械化作業達不到人工作業的質量,不愿接受。二是菜農在核算成本時,并不考慮自己勞動力成本,認為機械作業成本較高,一時接受不了。三是對于購買機械的機手來說效益不突出。四是設施農業對作業機械的要求較高。
針對如上問題,發展高效設施農業生產機械化,要抓好以下幾方面的工作:一是加大宣傳力度,讓農民了解農業機械的好處,提高對生產機械化的認識。二是建立示范基地,為設施農業機械生產廠家提品示范表演的場所。三是協調政府各部門,切實加大資金投入力度。四是積極改善設施條件,適應機械化作業要求。五是大力發展農村經濟,提高農民對農業機械的購買力。六是要求設施農業機械各生產廠家加強技術革新,保證產品質量,加強售后服務,讓用戶滿意。
自80年代中期提出節水農業概念以來,農業高效節水技術的研究、引進和推廣已在大范圍內開展。農業節水由過去豐水高產型灌溉向節水優質型的非充分灌溉,以及充分考慮作物生理特性的主動施加有益虧水度的調虧灌溉,畦灌向噴微灌、單一灌向肥藥聯用以及多種現代覆蓋材料等方面發展和組成現代節水系統工程,農業節水技術由干旱區向半干旱半濕潤、濕潤區推廣,節水范疇包括節水灌溉農業和旱作農業兩個方面。
1.1節水型灌溉農業高效節水技術體系
節水灌溉農業的關鍵在于高效節水技術體系的構建,即根據我國各地區不同的自然地理特征、水源條件,以提高灌溉水的利用率、單方灌溉水的產糧數和單位降水量的生產力為中心,從節水機理、節水關鍵配套技術、成套節水技術的組裝集成等全方位出發,強調各種節水技術的綜合,尋求多種農業節水技術(包括渠系和田間工程的配套與完善、土地平整與標準田塊建設、田間灌水技術改進、節水灌溉制度、田間保水技術、水肥耦合技術、農作物種植結構調整、節水抗旱品種選育、雨水利用、節水耕作及栽培技術等)的最優配置,形成一套綜合的由節水栽培、節水灌溉、節水管理有機結合的農業高效節水技術體系。我國目前農田灌溉面積已近5000萬hm2,居世界首位,占全國耕地面積的1/2左右,目前農業灌溉用水量約4000億m3,占總用水量的80%。目前許多單項節水技術均已達到了比較成熟的推廣應用階段,并取得了實際應用效果,全國累計節水灌溉面積已達1333.3萬hm2,其中低壓管道輸水灌溉面積98萬hm2,噴灌面積103萬hm2,其它主要為輸水渠道防滲灌溉控制面積。但農業用水的有效利用率還很低,渠灌區只有30%—40%,井灌區也只有60%左右,單方水生產糧食不足1kg。許多田間小區試驗結果表明,在經濟允許的條件下,若采用高效節水技術的組裝集成,將會使灌溉水有效利用系數提高到0.60以上,單方灌溉水的產糧數提高0.5kg-1.0kg左右,通過減少灌溉水的滲漏損失使化肥在當季的利用率在現有基礎上提高10%—15%。這樣,可節省農業用水量800億m3,按毛灌溉定額7500m3/hm2計,則通過節水可擴大灌溉面積1070萬hm2。糧食增產潛力很大,特別是內蒙古“第二河套”、西北內陸河流域、陜西“兩北三區”通過節水擴灌,平均每公頃按750kg計,估算能增加400億kg糧食。同時,通過節水來滿足“生態用水”的需求和防止地下水污染,促進生態環境趨向良性循環。
1.2集水型旱作農業高效節水技術體系
世界上干旱、半干旱地區遍及50多個國家和地區,其總面積占地球陸地面積的1/3強。就耕地而言,目前世界耕地面積約14×108hm2,其中可灌溉的不超過15%,其余是靠天吃飯,即所謂雨養農業。我國干旱、半干旱及半濕潤偏旱地區占國土面積的2/3以上,北方旱地的耕地面積約為3800萬hm2,占全國總耕地面積的38%,水分不足是制約農業生產的重要因素。因此,如何充分利用和提高有限雨水資源的農業利用是發展旱農的關鍵,為此,必須走集水型旱作農業發展的道路。所謂集水農業就是指在水分不足的干旱區,尤其是半干旱區(年降水量為250—550mm),現在可擴展到我國南方濕潤丘陵區,人們通過采用某種人工雨水富集技術直接利用天然降水(即不需要利用經過自然富集和轉化了的天然降水)來進行農業生產活動的一種高效節水農業,集水農業的關鍵是通過集流區系統人工富集天然降水——地表地下水再分配系統中的無效降水部分(主要是無效蒸發部分)。例如僅甘肅的隴東、隴中和寧夏南部面積就有1.3×105km2,年均降水量486mm,年降水總量600×108m3,它相當于黃河的年徑流總量,天然降水在下墊面的分配大約是:20%—25%形成初級生產力,10%—15%水土流失,60%—70%無效蒸發,如果把無效降水的1/10人工富集起來就有近50×108m3,每公頃補灌3000m3,就可使1.67×106km2土地變成穩產高產田[2]。因此,在旱作農業發展的新階段——集水旱作農業,需要運用綜合的節水技術,使極為寶貴的有限降水得以有效地集蓄和高效利用。宜采用的節水技術路線為:從天然降水——地表地下水再分配規律入手,組建新的旱農高效節水技術體系是很有必要的。我們組建了集水型旱農高效節水技術體系(見表2)。主要有三個子系統的技術及其有機組合的支撐作物節水技術子系統(P)、抑蒸節水技術子系統(Et)和集水補灌節水技術子系統(C),從而變“被動抗旱”為“主動抗旱”。
1.3經濟用水是農業高效節水技術體系的主要內容
在大力發展節水農業,組建農業高效節水技術體系時,必須時刻注意經濟用水這一問題。在農業用水、節水技術體系中引入適合于社會主義市場經濟規律和市場化管理機制,利用經濟杠桿來調節供求雙方,促進水資源的商品化和水利產業化。長期以來,我們一直把水利看成是“福利”事業,對水的商品屬性幾乎沒有什么認識,供水價格和水價值的嚴重背離,一方面造成了國家水資源緊張,另一方面浪費水的現象又很嚴重,尤其是農業用水。為此,今后在發展節水農業、組建農業高效節水技術體系時,在貫徹實施水利部為加強水利建設提出的五大體系(投資體系、管理體系、價格收費體系、法制體系和服務體系)建設的同時,必須在具體措施上優先重點考慮:①改用水量以福利性為主和商品性為輔的現象,增加水的商品化程度;②要增加農業用水供給的競爭,加強農水一體化管理;③建立多元化、多渠道、多層次的水利投資體系;④逐步實現水利事業的產業化,發展水利經濟。
221世紀農業高效節水技術的展望
2.1高效節水灌溉技術
傳統的節水灌溉技術包括節水灌溉制度、節水的輸水系統和節水的灌水技術,其灌水方法(如限水灌溉、非充分灌溉等)追求的是田間作物根系層的充分和均勻濕潤,而控制性分根交替灌溉則強調從根系生長空間上,改變其土壤濕潤方式,人為控制或保持根區土壤在某個區域干燥,交替使作物根系始終有一部分生長在干燥或較干燥的土壤區域中,限制該部分根系吸水,讓其產生水分脅迫信號傳遞至葉氣孔,形成最優氣孔開度,而使另一部分生長在濕潤區的根系正常吸水,減少作物奢侈的蒸騰耗水,還可減少棵間全部濕潤時的無效蒸發和總的灌溉用水量,亦可通過對不同區域根系進行交替干旱鍛煉和其存在的補償生長功能而刺激根系的生長,提高根系對水分和養分的利用率,最終達到以不犧牲作物的光合產物積累而大量節省水量目的的一種新型灌溉節水技術。人工氣候室內試驗表明比全面積均勻供水方式節水34.0%—36.85%,農田水利用效率提高40%—50%[6]。干旱缺水條件下作物調整灌溉技術,其基本思想是作物的某些生理生化通通受到遺傳性或生長激素的影響,在其生長發育的某些時期施加一定的水分脅迫(有目的地使其有一定程度的缺水),即可影響光合產物向不同組織器官分配的傾斜,從而提高所需收獲的產量而舍棄營養器官的生長量和有機合成物質的總量。噴微灌技術和田間地面灌水新技術,重點是提高噴、微灌設備的配套水平,運行可靠性和使用壽命。地面節水灌溉技術的關鍵在于推出一些提高灌水均勻度、田間水利用系數和灌溉效率的田間地面節水灌溉的設計技術和措施以及有利于推廣應用的硬件技術,如膜上灌水技術,激光平地技術等。
2.2雨水利用技術
雨水集蓄與高效利用的技術關鍵點在于對雨水匯集、存貯與凈化、雨水高效利用三個環節及其配套技術。雨水匯集方式及配套技術包括雨水匯集工程設計,集流場地的規劃設計、集流場地地表處理技術及集流工程系統的管理與維護技術;雨水存貯與凈化技術包括雨水存貯設施設計與施工技術、雨水存貯設施防滲防凍技術和存貯雨水保鮮凈化技術;蓄存雨水的高效利用技術,包括選擇、改造和完善適宜于利用集蓄雨水灌溉的小型配套農機具,存貯雨水合理調蓄技術和提高雨水利用效率的綜合技術。通過這些研究和推廣,可使作物增產30%,集流效率達到70%以上,雨水生產效率達到1.5kg/m3以上。
2.3農業綜合節水技術
綜合節水技術就是把節水灌溉技術與農業措施有機結合起來,主要有:①不同節水技術所適宜的化肥耦合技術;②提高農田水分利用效率和耕作栽培技術;③覆蓋保墑及節水灌溉配套技術;④節水、節地、節能、高產、高效的綜合農業配套技術;⑤化控節水技術;⑥節水農機具及其節水配套技術;⑦“四水合治”節水技術;⑧多水聯灌節水技術。通過這些技術的突破和推廣應用后,可使灌溉水的生產效率在現在的基礎上提高10%—15%,化肥有效利用率提高10%—15%。
關鍵詞:農業節水 節水灌溉技術 存在問題 對策建議
中圖分類號:F323.213
文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2012)11-175-02
寧波市是一個水資源相對短缺的城市,據計算,寧波市水資源總量75.3億立方米,人均水資源占有量僅為浙江省平均水平的57%,全國平均水平的50%左右。加上城市和經濟的飛速發展,水資源供需矛盾和環境問題已成為制約寧波市經濟發展的一個重要因素。而農業歷來是用水大戶,由于全市農田水利基礎設施仍較薄弱,灌溉水的利用率和利用效率不夠高,灌溉水利用系數僅為0.55,,節水潛力巨大,因此農業發展走節水之路是社會經濟發展的必然趨勢。
一、寧波市農業用水和農業節水現狀
1.全市農業用水狀況。農業用水主要包括農田作物(種植業)灌溉用水、林業(茶、桑、果等)用水、畜牧業(豬牛羊及家禽等)用水。農作物灌溉是指在作物生長過程中,除了天然降水還不能夠滿足正常需要而進行補給的灌溉用水量。其大小不僅受氣候的影響,而且還受作物種類、土壤種類及管理水平等多種因素的影響,在國民經濟各部門中是用水大戶。1980年全市農田灌溉用水量為12.02億立方米,占全市年用水總量13.96億立方米的86%,20世紀90年代之后,隨著城市化進程的加快,種植結構的調整,節水技術的推廣,農田灌溉用水量在社會總用水量中所占比例逐年下降。盡管農業用水量逐年減少,占總用水總量的比重逐年下降,但工業用水量、城鄉生活用水量卻快速增長,而水資源承載能力是有限的,限制了農業用水量的進一步增加,這也決定了農業發展必須走節水、高效之路。
2.全市節水灌溉設施現狀。目前,全市水利工程供水能力已由解放初期的3億立方米,增加到23.7億立方米(含河道),農田有效灌溉面積已達到269.4萬畝,占農田總面積的93%;旱澇保收農田達到177.8萬畝,占農田總面積的61.1%。各縣(市)區在低產田改造、商品糧基地建設、農業綜合開發等農田建設項目資金的支持下,建設了一大批農業節水灌溉工程,重點開發并推廣應用了管道灌溉、渠道防滲、灌溉用節水閥門、泵站節能改造、排水降漬、噴灌、滴灌等節水增效工程技術。到2010年底,全市節水灌溉總面積已達249萬畝,其中渠道防滲面積187.6萬畝,低壓管灌面積5.7萬畝,噴微灌面積23.4萬畝。
3.全市農業節水技術主要應用模式。(1)節水灌溉工程性技術。渠道防滲。其糙率小、流速快,可使渠系水利用系數提高到0.6~0.85,比原來的土渠提高50%~70%。低壓管道輸水灌溉。輸水管道常用的管材有混凝土管、塑料管等,雖一次性投入較高,但綜合經濟性能仍優于明渠。噴灌。噴灌是利用管道將有壓水送到灌溉地段,通過噴頭分散成細小水滴,以均勻地噴灑方式對作物進行灌溉,水的利用率可達80%以上。至2010年底寧波全市噴微灌累計受益面積已達到23.4萬畝。微灌。微灌是比噴灌更省水的灌水技術,到2006年末,全市噴微灌設施累計受益面積已達10萬畝。(2)節水灌溉非工程性技術。水稻薄露灌溉技術。簡單說就是“薄灌水,常露田”。這種方法,使水稻田有一半時間濕潤而無水層,使水稻根系既有水分,又有氧氣,促進水稻生長,并在增產前提下實現節水、節能。水稻無水層灌溉技術。1998年開始,全市進行水稻無水層灌溉技術試驗示范。根據水源和地形條件不同,形成水種濕管、直播濕管和旱種旱管三種方法。調整農業種植結構。進入21世紀,各地圍繞農業增效、農民增收,結合寧波實際調整農業產業結構,發展高效農業,推廣高效新型種植模式,把大面積高耗水農作物退出種植結構。而以蔬菜、瓜果、豆類等耗水較少、高效經濟作物取代。早、晚稻由1990年的448.1萬畝穩定調減到目前的180萬畝左右。而耗水量較少的經濟作物面積有較大幅度增長,節水增收明顯。
二、高效農業節水技術推廣發展中存在的問題
1.高效農業節水技術基礎研究滯后。高效農業節水是一項復雜的系統工程,需要綜合利用各種農業節水措施的技術集成。寧波市過去對單項節水工程技術研究、應用較多,對農業工程節水與非工程技術(農藝生物節水技術、節水管理技術等)相結合的綜合集成技術研究欠缺,難以形成高度集成的綜合農業節水技術體系。特別是至今缺少適合寧波市特點的規范標準、衡量和度量節水效益的評價標準和指標體系。雖然結合本地特點提出了幾種農業節水的模式,并在前幾年進行了試驗,但面對農業結構多樣性的特點,尚難提出全面規范的技術標準,導致技術指導的針對性和有效性不夠;節水灌溉設備的生產和產品質量還不能完全滿足節水灌溉的發展需要,節水灌溉管理的信息化、自動化水平不高,節水灌溉設備的技術監督和質量檢測工作亟待加強。
2.高效農業節水技術投資力度不足。目前,節水推廣的資金由國家和地方政府補助外,農戶自己要負擔三分之一,負擔較重。近幾年寧波市雖然非常重視高效農業節水工程建設,資金投入逐年加大,但地方配套資金往往不到位,由于投入不足,一些灌溉工程設施老化失修、在一定程度上影響了節水灌溉的推廣。
3.小規模種植管理模式制約噴微灌發展,先進灌溉設施建設速度偏慢。寧波市以往建設的農業節水工程主要以渠道防滲為主,與效益農業、設施農業相配套的先進農業節水灌溉設施較為缺乏,現有噴、滴灌等高效、先進節水設施灌溉面積僅占節水灌溉面積的8%。分析其原因,主要是土地規模經營的比例還不高,全市尚有近40%的農田由大量農戶分散經營,面積小而不成片,節水產生的經濟效益較小,相互制約,噴微灌推廣使用面臨較大困難。
4.推進高效農業節水政策不完善。各地對農業節水的配套扶持政策研究不夠,如節水灌溉方面的政策、法規和規章制度不健全不配套;農業節水灌溉用水管理體制不適應發展要求;如何用經濟政策鼓勵和調動農民的節水積極性,政府對發展節水農業和推廣節水灌溉應采取哪些保護扶持政策,以及對粗放用水應實施怎樣的約束機制等方面都缺乏有效措施,在一定程度上妨礙了節水灌溉的推廣發展。
三、加快節水高效農業發展的建議
1.加強領導,建立健全高效農業節水灌溉技術支撐體系。各級政府要加強領導,把推廣農業節水工作納入到農村經濟工作的重要日程,要堅持開展以農田水利為重點的農業基礎設施建設,增加有效灌溉面積,擴大旱澇保收、穩產高產農田。并實行目標管理責任制,以農業生產節水、增產、增收為總目標,建設持續、高產、高效相結合的現代節水型農業,建立健全節水高效農業可持續發展的支撐體系,包括技術推廣應用體系,技術與信息服務體系及高效用水管理體系。各地要堅持試點先行、示范引導、以點帶面的工作方法,建設一批區域性農田水利示范鎮(鄉)和一批生態觀光農業、高效特色農業,以推進高效農業節水發展上規模、上水平。
2.因地制宜,突出重點,積極推行高效農業節水灌溉技術。(1)針對灌區工程老化失修嚴重、灌溉水利用率低等問題,要加大灌區節水技術改造力度,以渠道防滲、管道輸水、田間配套、更新改造為重點,完善農田灌排體系,提高灌溉水利用率。(2)加快高效節水設施灌溉工程建設,以高新節水技術推廣為重點,因地制宜開展噴、微灌等工程建設,把高新節水技術推廣應用作為引領節水農業發展,提升傳統農業檔次,適應節水農業發展要求的重要舉措來抓,因地制宜發展露地固定噴灌、露地(設施)滴灌、露地(設施)微噴灌、設施微灌、低壓管道輸水灌溉等高新節水技術工程建設。(3)大力推廣農藝、生物節水技術,以高效、高產、節水為目標,以調整優化農業種植結構為重點,積極調整節水高效型作物種植結構,優化種植模式、種植技術及配套技術,探索作物水肥高效利用的聯合調控技術,加快節水農作物優良品種推廣,加快建立低耗水、高效益的節水型農業結構,推廣應用節水灌溉新方法、新技術。
3.研究制定扶持高效農業節水灌溉工程建設的優惠政策。要從政策和資金上給予扶持或實行低息、無息、貼息貸款金融政策和經濟補貼,按照“誰投資,誰所有,誰管理,誰受益”的原則,引導農民群眾投資興辦節水灌溉工程。同時要充分調動社會辦水利的積極性,多渠道、多層次地籌集建設節水灌溉工程資金,逐步形成國家支持、地方政府引導、農民為主體、社會廣泛參與的高效農田節水多元化投入機制。各級政府要完善配套政策,將推廣高效農業節水作為水利基礎設施建設的一項重要內容納入建設計劃,保障地方配套資金落實,使節水灌溉走上良性循環、滾動發展的軌道。
4.開展高效農業節水新技術、新材料的研究,提高農業節水科技含量。科技創新是高效農業節水快速發展的重要保障條件,各級政府要高度重視農業節水科技創新,要認真總結寧波市和國內外高效節水灌溉工程建設的成功經驗,分析存在的問題,研究加快節水灌溉發展的對策和措施。要進一步發揮大專院校、科研院所和節水灌溉設備生產企業的設備優勢、技術優勢和人才優勢,積極進行節水灌溉新技術、新材料的研究、引進、試驗與推廣,為農業節水科技創新提供人才、技術、資金等支持,科技部門要加強高新節水技術的研發,研究、生產符合寧波市農業節水實際需要的技術、產品,提升農業節水水平。
5.建立完善高效農業節水技術推廣的保障機制和激勵機制。隨著高效農業節水灌溉的發展,農業節水灌溉工程的管理任務也越來越重,對其建設和管理的要求也越來越高,因此要做到建設與管理并重,加強工程質量管理,確保工程質量,使節水灌溉工程充分發揮效益。要建立有效的管理機制,加強技術培訓,制定有關的技術標準、技術規范和管理規程,做好節水灌溉工程的運行管護工作。新建的高效農業節水灌溉工程,都要明晰所有權、使用權和管理權,按照職能清晰、權責明確原則建立水利工程管理體制,制定各項規章制度,將責任落實到人。要建立市場化、專業化和社會化的水利工程維修養護體系,深化小型農田水利工程管理與運行機制改革,因地制宜建立專管與用水戶組織相結合的水管理隊伍,建立行之有效的水管單位運行機制管理運行機制,提高工程管理水平,保證工程長期發揮效益。
參考文獻:
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2.李軍.發揮農民主體作用,建設社會主義新農村.唯實,2007(1)
近年來,塔城地區把設施農業生產作為農業產業結構調整,農業增效、農民增收的一項重要工作。通過加強設施農業生產基礎建設及配套機械的應用,使設施農業生產取得了明顯的成效。農民從事設施農業生產的積極性得到提高。
2009年我站承擔實施了自治區農機局下達的“設施農業生產配套機械化技術”推廣項目,項目的推廣工作,結合塔城市設施農業生產出口導向的特點。在二工鎮10余座溫室進行了微耕機作業、機械卷簾、水肥控制系統滴灌灌溉、燃燒熱風爐和物理農業技術設備的示范推廣。通過這兩年來的示范推廣,
取得了明顯的經濟效益和社會效益,對周邊鄉(場)、縣起到了較好的輻射推廣作用。結合項目的實施,對設施農業生產配套機械化技術示范推廣的效益作一分析。
一、經濟效益
2009—2010年主要在塔城市二工鎮設施農業基地,塔城設施農業示訓基地
頭工村、上二工村進行了示范推廣。在設施農業示訓基地實施了設施農業配套生產機械化技術,重點示范推廣了機械卷簾技術、溫室機械耕整地技術、溫室增溫技術、溫室灌溉滴灌技術和物理農業技術。物理農業技術包括溫室電除霧防病促生系統、煙氣電凈化二氧化碳氣肥機、土壤連作障礙電處理機、溫室病害臭氧防治機、食用菌(菇房)空間電場促蕾防病系統、磁場種子處理機、聲波助長儀、靜電滅蟲燈等。
根據2009—2010年項目的實施情況,在設施大棚生產過程中,在水、
肥等相同條件下,農戶的田間管理水平,經驗具有相當的作用,對作物的產量有一定的影響。
設施機械效益分析
1、微耕機作業效益分析
在溫室采用微耕機耕整地作業約40分鐘可完成,一臺微耕機一天可完成8個溫室的耕整地作業,微耕機的作業收費為每棚60元。而人工進行耕整地作業,一天僅可完成一個溫室,人工費為100元。節本40元/棚,提高工效8倍。微耕機的作業質量要好于人工作業,不僅提高工效,經濟效益也是較好的。
2、溫室用水效益分析
采用漫灌方式澆水每次約需30m3的水量,采用滴灌方式澆水只需約20
m3的水量,作物一個生長周期按6次澆水計漫水澆灌方式約需180
m3的水量,滴灌澆水方式約需120m3的水量,在水價相同的條件下,節約澆水費用約34%。
3、溫度使用燃煤熱風爐效益分析
溫室使用燃煤熱風爐,不僅此土爐子節省燃煤節省40—60%的耗煤量,同時可提高溫室溫度3—7℃。按照燃煤熱風爐每天耗煤10kg,每天5小時計,煤價為0.4元/
kg,電費0.7元/度
每天10×0.4=4元,電費3.5元,計7.5元
每個生產季節按30天,7.5×30=225元
因此可節約費用225元。
4、溫室使用物理農業技術效益分析
物理農業技術在溫室中推廣示范,根據溫室生產的季節和物理農業
技術的使用要求,對物理農業技術作效益分析:
(1)種子磁化處理技術
種子磁化對比試驗情況表
試驗地點:二工鎮頭工村
戶主:王含文
面積:0.5畝
分組
項目
處理
品種
播
種
期
收
獲
期
出
苗
期(%)
壯
苗
率
(%)
產量
(公斤/棚)
增產
(公斤/棚)
增
產
率
(%)
單價
元/公斤
收益
(元)
增收
(元)
第一組
磁
化
萵筍
7.6
9.5
91.5
27.6
1200
217
18
2
2400
434
沒
磁
化
7.5
9.5
78.5
29.2
983
2
1966
第二組
磁
化
毛芹菜
7.20
10.8
92.6
13.9
1223
158
12.9
3.5
4280
553
沒
磁
化
7.1
9.22
83.9
9.8
1065
3.5
3727
第一組:由上表可知,經濟效益較好,處理種子比對照種子早熟1天。
第二組:產生較好的經濟效益,處理種子比對照種子早熟3天。
(2)聲波助長技術
2010年在設施農業示訓基地示范的基礎上,通過與農戶協商,選擇種植黃瓜的溫室進行聲波助長技術的示范對比推廣。
溫室面積0.6畝
項目日期
試驗溫室
對照溫室
開
展
度(cm)
高
度
(cm)
播
種
期
出苗期
定
植
期
開
花
期
始
收
期
產
量
(kg)
開
展
度(cm)
高
度
(cm)
播
種
期
出苗期
定
植
期
開
花
期
始
收
期
產
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,示范棚比對照棚多收黃瓜268公斤,按市場均價2元/公斤計,示范棚比對照棚多收益536元,聲波助長儀使用5個月,耗電90度,扣除電費63元,純收益536-63=473元。由此可見,使用聲波助長儀經濟效益是較好的。
(3)土壤連作障礙電處理技術
2010年在二工鎮上二工村,在溫室實施土壤連作障礙處理技術的示范推廣。該大棚的基本情況為:試驗與對照溫室的總面積為763.8m2,其中試驗溫室315
m2,參試品種是美國西芹,土質黑土,前茬青菜(美國西芹),土壤肥力較肥,施用農家肥,畝用量7噸/畝,采用人工撒播。該棚建于2005年,隨后一直是種植美國西芹,沒換茬,屬于連作種植。在實施土壤連作電處理技術前,僅在每年的7—8月期間進行翻曬,沒有采取其他措施。處理溫室第一茬收獲后產量為1400公斤/棚。未處理溫室產量為1285公斤/棚。處理溫室比未處理溫室產量多125公斤,按
2元計,多收益250元/棚。扣除電費后收益為230元。并減少了農藥使用量,經濟效益較好。
(4)溫室靜電滅蟲燈
將多功能靜電滅蟲燈安裝在大棚中央,吊掛于植物上方0.5m處。通過光控器調節將靜電滅蟲燈調整到夜間開啟,白天或光線強時呈關閉狀態。通電使用后經3—4天觀察燈體電極吸附殺死大量飛蟲,燈體下部的托盤布滿殺死的飛蟲,數量無法計數,將托盤情理后繼續使用約一周后飛蟲數量逐步減少,農戶對滅蟲燈滅蟲效果很滿意,表示接受并樂意繼續使用,希望我們幫助聯系購買滅蟲燈。
(5)溫室電除霧防病促生技術
地點:塔城設施農業示訓基地
農戶:趙中海
作物:番茄
面積:0.6畝
項目日期
試驗溫室
對照溫室
開
展
度(cm)
高
度
(cm)
播
種
期
出苗期
定
植
期
開
花
期
始收期
開
展
度(cm)
高
度
(cm)
播
種
期
出苗期
定
植
期
開花期
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
試驗溫室產量為2463公斤,對照溫室2185公斤,試驗溫室多178公斤。按市場價每公斤6元計,試驗溫室增收1068元,扣除電費200元,純收益868元,經濟效益較好。
5、溫室棉被使用情況
在溫室使用棉被其保溫效果好,不易破損,使用時間達5年以上。60m標準溫室,棉被費用為6000元,扣除補貼農民投入4000元。按使用5年計,每年的投入為800元。使用草簾其保溫效果差,易破損,使用時間為1—2年。按使用2年計,每的投入為1200元。使用棉被比使用草簾年投入少400元。經濟效益較好。
關鍵詞:高校圖書館;個性化推薦算法;協同過濾算法;大數據
中圖分類號:G258.6+62 文獻標識碼:A 文章編號: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著圖書館事業的發展,用戶對圖書館資源的使用提出了越來越高的要求;為讀者提供有針對性的服務,成為圖書館發展中所面臨的具體任務之一。在建設智慧圖書館中,國外個性化圖書推薦服務已經比較成熟,但國內個性化推薦系統尚不完善[1]。目前國內大部分高校圖書館都是通過輸入關鍵詞進行模糊搜索,然后列出只和關鍵詞相關的書籍,沒有達到智能以及個性化推薦的效果。在借閱圖書的過程中,用戶過去產生的行為分為顯式用戶反饋與隱式用戶反饋兩種,主要包括瀏覽頁面、搜索圖書、收藏圖書、借閱圖書、評論圖書、圖書評分等用戶行為[2]。本試驗通過顯式用戶反饋中的圖書評分,推薦出在校學生和老師感興趣的書,達到一個圖書個性化推薦的效果。河北農業大學圖書館每天產生大量的數據信息,單機運行無法滿足實時響應的效率。在處理大規模海量數據時,許多研究者將其設計的協同過濾算法部署于Hadoop并行化平臺,以期在保證結果準確的前提下,通過Hadoop提高協同過濾算法執行的效率。Mahout提供了Hadoop并行化算法的接口,本試驗將Mahout中提供的基于項目聚類協同過濾算法與Hadoop中Map/Reduce計算模型和分布式文件系統(Hadoop Distributed File System,HDFS)進行結合,改進原來的推薦算法,設計出河北農業大學高校圖書推薦系統。該推薦系統由Application業務系統、Mahout計算框架、Hadoop集群組成,解決了海量數據環境下算法實施的效率及推薦的精準性問題。
1 圖書推薦系統環境
1.1 Hadoop 與Mahout
Hadoop包括HDFS和Map/Reduce 2個子項目。HDFS由1個名稱節點(Name Node)和多個數據節點(Data Node)組成[3]。Name Node管理和維護著系統中所有文件的索引目錄,記錄每個數據塊節點的位置。Data Node存儲著用戶數據,實時被Namenode調用,并且定時向Name Node發送更新的數據列表信息。Map/Reduce并行編程框架[4]用于處理大規模計算機集群上的海量數據,該模型具有良好的擴展性及高容錯性;集群中的Map/Reduce框架是由運行在主節點上的Job Tracker和運行在每個集群從節點的Task Tracker共同組成的。當一個Job被提交時,Job Tracker接收到提交作業和配置信息之后,就會將配置信息等分發給Task Tracker,Task Tracker負責完成由Job Tracker指派的任務。一個Map/Reduce作業分為Map和Reduce 2個階段。HDFS在集群上將單機內存算法通過Map/Reduce模型并行化部署在多臺電腦上,實現分布式文件系統高傳輸率訪問數據;Map/Reduce在集群上實現了大量數據的并行化計算。二者相互作用,共同組成了Hadoop分布式系統體系結構的核心。
sim(i,j)=cos(i,j)=■=
■,
其中Ui和Uj分別表示用戶U對項目i和項目j評分過的集合。
Adjusted Cosin Similarity系數相似性計算公式為:
sim(i,j)=■,
其中■u表示用戶U對所有項目的平均評分。
為了驗證算法的有效性,聚類數用k1表示,試驗選擇聚類數為30。在項目i的前k個聚類(c1,c2,……ck)中找到項目的最近鄰數k2,試驗選擇近鄰數為20。調用Mahout提供的Recommonder Job算法,以項目相似度作為權重,進行配置與調優,計算出用戶U對任意項目i的預測評分值。選取前Top N個項目推薦給用戶U。計算用戶對項目的評分,用戶U對項目i的評分:
Pu,i=■
其中,j為k個項目評分組成的集合,Ru,j為用戶U對項目j的評分。
3 結果與分析
3.1 數據獲取
為了驗證Hadoop的性能,測試采用河北農業大學東、西校區圖書館近幾年收集的信息,形成Book-Crossing數據集,并將用戶對圖書的評分信息形成BX-Books-Ratings數據集。同時為了驗證改進的算法精確性,選取了河北農業大學圖書館計算機系的10 000本書,通過計算機系1 000名學生對10 000本書的評分,形成數據集Books-Library-Ratings。由于Mahout下處理的文件為Sequence File格式,因此需要將上述文件轉換成Sequence File格式。
3.2 推薦算法效果評估
推薦算法的效果評估主要分為兩個方面,一是性能評估,二是推薦質量評估。
3.2.1 性能評估 為了驗證基于Hadoop中HDFS分布式文件系y和Map/Reduce計算模型的云平臺能夠提升協同過濾推薦算法的執行效率,試驗用BX-Books-Ratings數據集進行測試。通過原始的Mahout 協同過濾推薦算法,采用Top10的方式對圖書館中所有用戶推薦排名前10的書目;逐步增加偽分布式集群的節點數量,記錄下相應節點數消耗的時間,結果見圖2。由圖2可以看出,隨著Map/Reduce模型節點數量的增加,計算時間相應減少,但遞減的幅度也在不斷減少。因為隨著節點的數量不斷增加,Map/Reduce 操作需要的時間也越來越長;同時試驗部署的偽分布式Hadoop 集群是在2臺物理機上虛擬出的PC 集群,硬件總體的性能是一定的,節點的增加只是資源利用率的提高。如果采用多臺物理機部署Hadoop 完全分布式集群,計算效率則會顯著提升。
3.2.2 推薦質量評估 平均絕對誤差MAE(Mean absolute error)方法通過比較得到的預測值和用戶的實際評分值之間的偏差來計算結果的準確性,MAE值越小,表明推薦的越精確,質量越好。設預測的用戶評分集合表示為{p1,p2,…,pn},對應的實際用戶評分集合為{q1,q2,……qn},其計算公式為:
MAE=■。
Mahout算法庫中Recommender Evaluator就是利用MAE來測試推薦的精確性。現將數據集Books-Library-Ratings劃分成兩個部分:訓練集與測試集。從用戶評分表Books-Library-Ratings中隨機選20個用戶,分別用原始推薦引擎Original Recommender和改進后的Improved Recommender推薦引擎計算出Top10列表及其預測值,在此基礎上,使用Recommender Evaluator Runner算法評估器分別計算出20個用戶的MAE值,以作推薦效果測試和比較。如運行傳統協同過濾推薦算法得到用戶56的推薦列表(Top10)及對應預測評分值,可從實際評分表獲取用戶56 實際的評分值,利用Recommender Evaluator計算出傳統推薦算法下用戶56的MAE值=1.46。利用改進基于項目聚類協同過濾推薦算法計算出用戶56的推薦列表(Top10)及對應預測評分值,從實際評分表獲取用戶56實際的評分值,再利用Recommender Evaluator計算出改進推薦算法下用戶56的MAE值=1.13。對用戶56而言,推薦的準確率提高了(1.46-1.13)/1.46×100%=22.6%。
其他19個最近鄰用戶MAE的計算過程與此相同,依次進行計算,利用Recommender Evaluator Runner評估器分別依次基于原始推薦算法下和改進推薦算法,計算出其他19個用戶的MAE值,結果見圖3。對MAE值結果進行比較,可以看出改進算法的MAE值總體上比原始的協同過濾算法的MAE值要更低,這表明改進的基于項目聚類的協同過濾算法的整體推薦準確率要比原始的協同過濾推薦算法更高,平均提高了19.4%。同時也表明用戶評分的主觀性對推薦結果的準確性有較大的影響。
4 小結
試驗結果表明,基于Hadoop分布式計算框架的河北農業大學圖書推薦系統引擎通過搭建分布式計算平臺,利用集群計算與存儲能力,有效且快速的完成了個性化的圖書推薦,性能有了明顯提高。
Mahout是一個很強大的數據挖掘工具,通過試驗中提出的改進的基于項目聚類的協同過濾推薦算法,計算所得的預測評分更加接近于用戶的實際評分;雖然有個別用戶改進后的協同過濾推薦算法的MAE值要大于原始協同過濾推薦算法的MAE值,即改進后的協同過濾算法推薦的準確率下降了,但整體有了提高。下一步要對Mahout中推薦算法進行改進,參數還要調優,同時研究用戶的其他行為,不斷提高推薦效率和精確程度。
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關鍵詞:高職院校 智能化農機裝備技術 現場教學模式
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2014)04-0109-01
一、問題的提出
智能化農機裝備技術專業是我院適應黑龍江墾區率先實現農業現代化對現代農機人才的需求而開設的,在全國高職院校為首家。它與傳統的農業機械化專業的區別在于培養目標的定位,即培養適應農機現代化生產、建設、管理、服務第一線需要的,掌握農業機械圖樣、機械材料、農業機械構造與原理、農業機械管理、農業機械營銷等專業知識,具備現智能化農機信息技術、電子技術,機、電、液、信一體化專業素質,掌握智能化農機使用、維護、保養、檢修、安裝調試、機械故障檢測、診斷等職業能力,面向農業生產企業智能化農機運用、維修、售后服務等崗位從事農業機械的使用維護、檢測維修、營銷、安裝調試以及農機管理工作的高端技能型專門人才。智能化農機裝備技術專業人才是在推行“精確農業”戰略中需要優先解決的問題。支持“精確農業”的若干重要農業機械,如帶產量圖自動生成的用于水稻、小麥、玉米和大豆收獲的谷物聯合收割機等,可以適應不同的農業機械裝備、種植特點,不同作物和更為精確的上述各環節的智能化技術的應用,是現代農業機械化人才培養的重點。
智能化農機裝備技術專業核心課程包括智能化農機駕駛與維護保養、智能化作業機械使用與維護保養、農機液壓系統檢修、農機化新技術、農機電器系統維修、農機檢測技術等。這些專業核心課程具有很強的實踐性和應用性,它的教學目的是讓學生掌握理論知識的同時,必須學會使用與維護。但目前高職院校甚至本科院校同類專業的校內現場教學條件有限,大部分僅限于農機機械基礎、底盤拆裝與維護、柴油機拆裝與維護等專業基礎課程的校內現場教學。同時考慮季節、氣候、土壤、種植種類等因素影響,專業核心課程更適宜于校外現場教學。
二、校外現場教學模式的實施
1.現場教學模式概念的界定
現場教學模式是指課堂設在工作現場或模擬工作現場,將課程中抽象化、概括化的理論知識以現場實景、實事、事物的形式展現給學生,直觀地進行講解和具體演練,促使學生在實際的體驗和活動中學習抽象的知識,培養實際工作能力的一種教學模式。高職智能化農機裝備技術專業核心課程校外現場教學模式,是將該專業核心課程設置在農場農機智能化控制室或田間,將抽象農業機械智能化類課程的基本理論知識轉化成學生直觀可觸的真實場景,在農業生產智能化控制室或農業生產現場開展教學活動,讓學生直觀現代智能化農業機械的基本特點、類型和操作與維護過程,并身臨其境進行教學演練,達到學習知識、培養能力的雙重目的。
2.校企合作開發并實施專業核心課程教學
課程開發應充分考慮實現教學與生產同步、實習與就業同步。校企共同制訂課程的教學計劃、課程標準。學生的基礎理論課和專業理論課由學校負責完成,專業課程實踐、生產實習、頂崗實習在企業完成,課程實施過程以工學結合、頂崗實訓為主。
開發的課程應具備的特點:
一是課程結構模塊化。以智能化農業機械裝備技術專業實際工作崗位(群)需求分析為基礎,其課程體系、課程內容均來自于實際工作任務模塊,從而建立了以工作體系為基礎的課程內容體系;
二是課程內容綜合化。主要體現在理論知識與實踐知識的綜合,職業技能與職業態度、情感的綜合;
三是課程實施一體化。主要體現在實施主體、教學過程、教學場所等三方面的變化。也就是融“教、學、做”為一體,構建以合作為主體的新型師生、師徒、生生關系,實現教室與生產現場、實訓設備與現場機械、教具與工具三者結合;
四是課程評價開放化。除了進行校內評價之外,還引入企業及社會的評價,實際實施過程中以企業評價為主。評價內容上,在充分考查學生專業技能的同時,還必須融入對學生溝通能力、團隊合作意識、職業道德等考核,并以此綜合評價。
通過校企合作,現已經開發了智能化農機駕駛與維護保養、智能化作業機械使用與維護保養、農機液壓系統檢修、農機化新技術、農機電器系統維修、農機檢測技術等六門課程,并對六門課程共同實施的關于智能化技術內容進行整合,形成八個教學模塊:
2.1基于GPS、GIS在農業機械田間導航、作業面積計量、引導定位作業和空間數據定位采樣的應用技術;
2.2基于與作物收獲機械配套的產量傳感技術與帶產量圖自動生成系統軟件的應用技術;
2.3基于實施定位處方農作物生產和控制的施肥、施藥、澆水、精播和栽植的移動作業機械技術;
2.4基于自走式農田土壤、病蟲草害和作物苗情定位信息采集機械裝備技術應用;
2.5基于大中型拖拉機和自走型農業機械智能化技術狀態實時診斷、監控與顯示裝置技術的應用;
2.6基于農機作業信息高效處理、存儲、傳輸、通信技術及其總線與接口的標準化處理技術;
2.7基于GPS、GIS有關技術用于支持農業機械社會化服務管理系統的應用;
2.8基于GPS接收機的智能化節水灌溉機械、植保機械和播種機械技術的應用。
三、校外現場教學模式的實踐意義
1.提升教學質量,促進教師職業能力的提升
校外現場教學模式是將智能化農機裝備技術專業核心課程通過模塊化教學在生產現場進行,改變了以往從知識到知識的傳統教學模式,摒棄了實驗室或校內模擬實訓教學的不足,提高了學生學習的積極性,更好地完成了學生從徒弟向師傅的轉換。現場教學使課堂教學更具開放性和創新性,極大地調動了教師工作的積極性,便于提升教師職業能力,加快雙師素質教師的培養。
2.提高學習效率,加快學生職業能力的成長
校外現場教學模式將學生完全至于真實的生產與工作環境中,使課堂上抽象的智能化技術得以具體體現,提高了學生學習的積極性、主動性和創造性,有利于全面促進學生職業能力的提升。同時,現場教學模式的實施,不僅培養了學生發現問題和解決問題的能力,也培養了他們分享與合作的團隊精神。
3.加強校企合作,促進相互幫助與學習
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【關鍵詞】現代農業技術;農機具;推廣應用;生產效率
農業直接決定了國家的綜合水平。隨著時代的不斷發展,傳統農業生產方式已經無法滿足人們的需求,新型的農業技術和機具的推廣勢在必行。但是在推廣方面仍存在一些問題,通過分析,并提出了相應了改善措施。
一、現代農業技術推廣過程中存在問題分析
推廣新型農業生產技術是農業工作中的重要組成部分,是提高農業工作效率必不可少的措施之一。傳統的農業大國,傳統觀念根深蒂固,很多人依靠多年的經驗,而不是采用先進的科學技術。
究其原因一是農業生產者的整體文化水平較低,對于新型技術和設備的排斥心理較強,素質水平有待提高;二是研究出全新的生產技術和設備,并沒有在實際生產中進行實驗,導致這些研究成果都成為技術儲備,有些生產技術和設備即使具備一定的實踐性,但也大多沒有使用過。
(一)人員素質有待提高
農業技術推廣工作是一項具有技術性、專業性特點的系統工作,當前基層農業技術推廣隊伍結構不合理,農技推廣人員整體存在年齡老化,難以發揮其專業知識,同時農業技術推廣人員的整體知識水平更新速度慢,加之受到工作任務較重、缺乏激勵優惠政策等因素的影響,基層農業技術推廣隊伍相對不穩定,在很大程度上會對推廣農業技術推廣產生不利影響。
(二)基礎設施建設不足
現代農業技術推廣需要由政府承擔基礎設施建設工作,但是當前基層農業技術推廣基礎設施建設力度不夠,工作經費、工作管理力度等方面還存在一定問題,直接影響著基層地區農業技術推廣工作進程,基礎設施的投入不足,推廣農業技術的手段相對落后,產生了許多不利的影響。另外,政府部門制定的關于農業技術推廣方面的政策不能很好的和農業技術推廣現狀需求相適應,沒有對農業新品種、新技術等給予一定的專利保護措施,進而在很大程度上不利于基層農業技術的推廣和使用。
(三)農業企業發展水平不高
農業產業鏈涉及農產品加工、生產、銷售等多個環節,每一個環節都需要以農業技術作為支撐,發展過程表明對農業技術推廣的投入比率越大,農業生產效率就提高得越明顯。
雖然政府在推廣農業技術方面投入了很多人力和資金,但是當前農業龍頭企業的技術化發展水平仍然不高,農業技術的實際轉化率相對較低,這在很大程度上也影響了農業技術在基層地區的推廣,同時基層農業企業受到人員規模、資金支持等因素的限制,農業龍頭企業在農業技術開發方面的自主研發力度不夠,對于農業新產品的開發和新技術推廣的支持和推動作用不明顯。另外由于農業產業化鏈條相對較短,基層地區龍頭企業多停留于初級加工層面,導致產品的增值力相對較低,不能促進農民參與農業技術推廣。
二、基層農村推廣現代農業技術的建議措施
(一)提高農業從業人員的文化水平
加強對基層地區農技人員的培訓力度,提高農業技術推廣人員的整體素質,讓農業技術人員不斷學習農業生產新知識和新技術,讓農業技術推廣人員更好掌握農業生產新技術,并將其應用到農業實際生產過程中,推進農業現代化發展水平,同時要注意加強派遣農業技術人員下鄉活動力度,幫扶農技人員提高農業技術服務推廣水平和能力。要嚴格落實農技部門人員編制,并適當給予一定優惠政策,進而建立起一支高效、先進的農業技術推廣隊伍。想要加強新型生產技術與設備的推廣,必須要先讓農業從業人員接受,只有當工作者接受了,才能真正的應用到實踐中。通過科學示范、操作指導等多種方式,加強農民對新型技術和設備的了解,轉變傳統觀念,將其應用到真正的農業生產中,加強農業生產,從根本上提高我國的農業生產效率。
(二)加強對農業技術推廣的投入保障
建立健全高效靈活的農業技術推廣運行機制,不斷適應市場經濟發展要求,形成以政府農技推廣部門為主體,綜合農業科研、教育、農協組織以及涉農企業為成員單位共同參與的農技推廣服務體系,制定相應政策措施,提供資金支持,切實深化改革和加強農業制度創新力度,積極鼓勵農業技術推廣人員參與到農業科技推廣工作中。除了要提高農業從業人員的素質之外,還要加強和相關研究部門的交流,讓研究部門也加入到宣傳的過程中,提高新技術和設備的推廣力度。要注意技術和設備的便民化,盡量便于農業從業人員的理解,這樣在推廣時也更加輕松,更容易得到農業從業人員的認可。
(三)建立示范基地,擴大產規模
建立農業科技示范基地,擴大農業產業化規模,以農業科技推廣項目為紐帶,加強與農業企業之間的科技合作,形成良性互動機制。同時要建立農業產業行業協會,促進農產品生產、流通、加工及外貿一體化過程中農業技術的推廣使用,提高產業化經營規模和水平,提高農業生產市場化經營水平和經濟效益。推廣農機隊伍建設,新型農業生產技術和設備的推廣是指通過實驗、演示、培訓等多種方式,最終達到提高農業生產效率的目的,因此應當加強對人才的培養,引進高素質人才,改變傳統的觀念,鼓勵人才深入到基層農業生產活動中,了解農業從業人員的實際需求,根據需求制定相應的推廣方案。同時,加大對農業推廣單位的資金投入,保證推廣活動的順利開展,進一步實現農業技術的科技成果轉化,實現農業生產力水平的提高。