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關鍵詞:農業工程;設施農業;分類方法
促進我國農業現代化發展一直是我國發展社會經濟的長期戰略任務,其主要的工作內容是發展設施農業。數十年來,我國一直致力于研究設施農業工程技術,從簡單的工程技術,一直發展到如今的系統性強、科學、合理的綜合體系,并在其中融合了多學科、多門類科學知識,作為我國設施農業技術發展的戰略指導。盡管我國大部分學者歸納和綜合研究設施農業技術,但是對于其充分把握的程度還是比較低,無法更加完整和深入地研究整個設施農業工程技術體系。對設施農業工程技術進行分類,能夠充分掌握其中存在的規律,為建立完善的設施農業工程技術學科體系打好基礎。
1設施農業工程技術的含義
所謂設施農業工程是指綜合工程手段和某種保護設施,合理控制和調節農業環境因素,為農作物改善和創造合適的生長環境條件,提高農業生產的質量、效率和產量。設施農業工程技術選用的都是先進的農業技術、新型的生產材料,以及優良的工程技術措施,充分利用光熱資源作為主要生產能源,調節和控制農作物的生長環境,如光照時間、環境溫度、濕度、營養等各種條件,實現設施農業的優質高產高效生產。
2設施農業工程技術分類的概念
設施農業工程技術可分為生物技術、環境技術和工程技術,但這一分類方法是根據技術的類型進行劃分,只能體現出宏觀層面的特征,不能夠充分體現設施農業技術中更深、更細的層次結構、時代特點等各方面的特征。所以需要在設施農業工程技術廣義概念基礎上對其進行科學的分類。設施農業工程一直是我國農業發展先進生產力的代表,所以其包含的要素也具有一定的廣義性,不僅需要根據農業工程的生產工具進行分析,同時還需要根據生產者、生產對象以及生產環境進行分析。研究和分析設施農業工程技術的廣義要素,有利于構建一個聯系性強、相互作用的以設施農業工程技術作為主體的有機整體,其主要內容涉及到自然技術、社會技術和人文技術等多種社會學科內容,形成合力的技術系統,并有效體現系統的人文科技精神。所以總的來說,要充分發揮設施農業工程技術的重要作用,首先要提高農業組織的管理水平和效率,增強生產者的綜合素質,才能有效促進設施農業工程技術發展方式的轉變,并隨之解決轉變過程中存在的矛盾和問題。
3設施農業工程技術分類的主要特征
設施農業工程技術實際上是一個繁雜的技術系統,系統內部的各項技術相互之間都有一定的聯系性,既能夠相互作用,也能夠相互影響,設施農業工程技術的特定功能就體現在這些技術相互作用下,所以對設施農業工程技術系統進行合理的組織結構,能夠有效放大各項技術的功能,所以在對設施農業工程技術進行分類時,應注意設施農業工程技術的主要特征:3.1層次性復雜的設施農業工程技術系統由多個小系統組合而成,所以在進行分類時,需要通過解釋不同層次設施農業工程技術之間不同的結構和功能,從而完善研究內容,同時提高設施農業工程技術系統結構的穩定性,層層遞進,從低到高逐漸增加分類的層次。3.2穩定性分類時,全面根據設施農業產業的發展情況、技術創新的過程以及未來的發展趨勢進行分析和研究,增強系統結構的獨立性、長期性和基礎性,放大細分技術的功能,提高系統的功能水平,充分發揮設施農業工程技術。3.3開放性開放性是推動設施農業工程技術發展和創新的基本特征,同時也是分類工作的本質要求,能夠有效長期保持技術系統的動態性和成長性。設施農業工程技術體系,是一個融合了多領域科學知識的應用型交叉社會學科,確保技術系統具有一定的開放性,能夠有效保持設施農業工程技術知識的積累和實踐運用的動態平衡。其次,還可以幫助技術系統不斷吸收新的技術環境積極因素,提高系統自身的組織水平,增強設施農業工程技術進步的效率,但要注意的是,在吸收新型設施農業工程技術時,不宜分層太多,要注意為每一層次預留更多的延伸空間,避免降低技術系統的穩定性。
4設施農業工程技術分類方法
設施農業工程是一門典型的交叉社會學科,所以其技術系統具有一定的復雜性。為了幫助我國的設施農業工程技術系統適應技術環境的多變,尤其是合理的分析和總結某些高新農業技術、產業共性技術等新興技術,然后根據結果進行分類。4.1橫向分類設施農業工程技術的功能運行,主要是在農業產業鏈有效運轉的基礎上,同時也是我國設施農產品使用價值的重要體現,所以實現我國設施農業工程技術目標,實現和發揮農業工程技術功能作用的主要途徑是實現設施農產品商業化,把設施農業工程技術內容覆蓋設施農業產業鏈的全過程,并根據這一特征在不同層次上進行橫向延伸,豐富設施農業工程技術系統的層次內容。4.2縱向分類進行縱向分類層次,能清晰、簡介地解釋設施農業工程技術系統的結構和功能。我國設施農業工程技術常用的縱向層次劃分方式是線分類法,根據所選定的屬性或者特征分次把設施農業工程技術分成相對應的類目,然后排成層次性強、逐漸開展的分類體系。一般可以分成4層,分別是大類、中類、小類以及子類,能夠有效反映設施農業工程技術的鏈條、技術環節、技術功能以及具體技術和措施等屬性。4.3設施農業工程技術分類定位方法采取這一分類方法,需要根據分類工作的穩定性特征和原則,鮮明地體現不同層次上的技術內容的特點和功能,在橫向發展的同時形成并列關系,所以這種分類方法的依據是農業工程技術的主要屬性和功能作用,便于在實際的應用過程中能夠更好地根據實際情況選擇合適的設施農業工程技術,為農作物改善甚至創造更好的生長環境。
5結語
設施農業工程技術系統是一個復雜的技術系統,所以隨著社會的不斷發展和變更,設施農業工程技術的動態性、成長性以及開放性必定會越來越鮮明,同時作為農業學科研究和建立完善學科體系前提,技術分類方法會隨著社會農業工程技術知識和實踐經驗的累積不斷提高,逐漸體現出設施農業工程技術集成化、手段人文化等多種現代特征。在進行分類工作時,要充分尊重農業工程技術的特點,在動態組織中把握其功能和特點。提高對設施農業工程技術分類水平,能夠有效揭示存在技術系統中的普遍規律和特殊規律,同時還可以為我國的農作物改善其生長環境,提高我國的農作物生產質量和效率。要不斷地發展設施農業工程技術,就要不斷地推進農業科技原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新,通過創新科技管理體制和合作機制,組建大團隊、搭建大平臺,實施大項目,有效促進農機農藝融合,有效促進農業生物技術、農業工程技術、農業信息技術、農業經營管理技術的協同創新,從而為現代農業發展和建設不斷提供先進可靠的設施裝備和科技支撐??茖W合理的技術分類,可以在專業設置、研究方向把握、復合型科研教學人才培養方面提供全面系統的指導,特別是通過分類過程中揭示技術內在的矛盾關系,對解決不同的學科間融合與支撐的難題、形成設施農業大學科格局具有一定的指導意義。
參考文獻
1杜艷艷.國內外設施農業技術研究進展與發展趨勢[J].廣東農業科學,2010(4)
2韓文峰,于瑞軍.設施農業發展的現狀及今后發展預測[J].農機使用與維修,2012(1)
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福建省農業科學院農業工程技術研究所系“國家食用菌加工技術研發分中心”依托單位、“海西食用菌加工產業技術創新戰略聯盟”理事長單位、中國農學會農產品貯藏加工分會副主任委員單位、福建省食用菌學會副理事長單位。現有在職職工58人,高級職稱18人,其中研究員6人,博士、碩士26人,享受國務院政府特殊津貼3人、福建省杰出科技人才1人、福建省百千萬人才工程人選3人。主要開展農產品加工技術及農業工程技術研究,先后承擔和完成了國家科技支撐項目、國家科技成果轉化項目、國家發改委項目、農業部“948”項目等國家級項目20多項,省部級項目50多項,獲國家科技進步獎三等獎2項、國家技術發明獎二等獎1項、省部級科技進步獎一等獎1項、省部級科技進步獎二等獎7項、福建省科技進步獎三等獎9項;擁有知識產權49項,其中授權國家發明專利28項、商標1個;在國內外(含SCI、EI等)學術刊物上300余篇,撰寫科技專著6冊。
福建省農業科學院農業工程技術研究所在食用菌加工及功能營養產品的開發方面處于領先地位,具備從動植物、微生物學、食品營養化學以及食品加工等多學科領域開展功能食品資源利用技術研發的潛力,取得省部級科研成果5項,其中獲得國家技術發明二等獎1項、省部級科技成果一等獎1項、二等獎1項、三等獎2項;申報國家專利20多項,已獲得授權15項;100余篇。另外,在福建省各地建立了多個技術成果中試示范基地和技術應用推廣基地,與福建嘉田農業開發有限公司、福建綠寶集團食品有限公司、福建閩西好食品有限公司、尤溪綠田園生物科技有限公司、福建省華源菌業科技有限公司、福建新味食品有限公司、福建福鼎市大地生物工程有限公司、福建億豐食品有限公司等農產品加工龍頭企業建立了長期穩定的合作關系?,F已開發了“富硒葛苓羹” 、“葛菇粉絲”、“蟲耳膠囊”、“蟲菇膠囊”、“蟲茸膠囊”、“菇的酥”菇纖維餅干、菌蛋白餅干等20多個新產品。
此外,福建省農業科學院農業工程技術研究所與加拿大農業及農業食品部Guelph食品研究中心、荷蘭瓦格寧根大學等國際著名科研院所建立了穩定的科研交流平臺,開展食用菌等功能營養活性成分的高附加值應用加工技術研發的交流與合作。
一、大體積混凝土裂紋產生的原因分析
1、溫度應力是混凝土水泥水化熱導致的
在水泥水化的過程當中,釋放出大量的熱,由于大體積混凝土的結構很大,表面系數又小,不利于混凝土里面的水化熱量散發,所以,在混凝土建筑完成后,難易散失的水化熱,造成混凝土內溫度升高,形成內外溫差很大。
2、由于混凝土的收縮特性導致的裂縫
水泥混凝土在澆筑完成后,很大一部分的水會自然蒸發,水的蒸發會致使混凝土收縮從而產生變形[2]。尤其是大體積混凝土收縮變形更為明顯,會導致內部應力產生最終使混凝土發生裂縫。
3、大體積混凝土的內部約束條件
混凝土的收縮變形或溫度變形都會受到一定程度的約束作用,在約束的情況下,混凝土內部會產生應力。但當約束條件導致的內部應力大于混凝土的極限承載時就會造成混凝土開裂。
二、研究大體積混凝土施工的技術
1、降低大體積混凝土施工過程中出現的水泥水化熱情況
在水利施工的準備期間,所購買的原材料應該選用礦渣硅酸鹽水泥配置的混凝土等低水化熱的混凝土才能有效降低水泥水化熱;要降低水泥用量,合理有效的運用混凝土的后期強度。
經過施工現場的有利條件,粗骨料要采用大顆粒的、較優良的?;炷恋暮鸵仔砸M行改善,要想達到降低水泥水化熱的情況,就必須要合理的使用參加減水劑和粉煤灰的融合技術[3]。
在工程施工的過程中,在施工現場,要派專人對塌落度進行測量,嚴謹的控制混凝土的塌落度,把平均塌落度控制在120 mm以內,大于130 mm的,拒絕使用。
采用在基礎內部預埋冷水管措施,用通循環冷卻水的方式,從而達到降低混凝土水化熱的目的。
施工技術人員在施工閘墩基礎的過程中,加入10%-15%的大石塊,這樣才能達到在水利工程施工過程中,對水泥用量的減少和降低水化熱的目的。
2、降低混凝土入模溫度
加入一些適當的緩凝性減水劑;施工技術人員要在適宜的氣溫下對大體積混凝土進行澆筑,不要在氣溫燥熱的時候進行施工。骨料在運輸與澆筑的時要進行降溫與遮陽處理,從而達到降低混凝土入模溫度的目的;在混凝土入模的時候,要采取通風的方式,盡快的讓膜內的熱量散發出來。
3、在施工過程中注意溫度的把控
技術人員應該注意,在大體積混凝土澆筑完工后應該注意適當的保養,冬天的時候要采取保溫覆蓋的方式,夏天的時候不能暴曬,注意保濕,避免發生急劇的溫度差。
要長時間的對混凝土進行定時的保養。為了延緩其降溫的速度與時間,在合適的時間進行拆模,使混凝土充分發揮應力的松弛效應。
實行溫度信息化控制,適時增強溫度的監測管理。
施工的工序要科學合理的安排,要控制混凝土在澆筑過程中均勻上升,以避免混凝土堆積過多產生高差。
4、溫度應力減弱,改良約束條件
在其基礎與土墊層的中間,應該用刷熱瀝青設立一個滑動層,才能保證約束應力的釋放及清除嵌固作用。
5、混凝土抗拉強度的增強
因為砂石含泥量比較多,在攪拌混凝土的過程中,致使混凝土澆筑后收縮,同時也降低它的抗拉強度。施工人員在攪拌混凝土的過程中,要嚴格控制砂石的含泥量。盡量把石的含泥量控制在<1%,而砂的含泥量控制在<2%,降低了因為砂石含泥量大,而導致的混凝土出現裂紋。
要提高混凝土的抗拉強度,要應用振搗法及二次振搗法,在混凝土澆筑完成后,立刻把表面上的水及在最下層的含粉煤灰很大的一層砂漿清除。
為了達到改良應力分布及防止混凝土裂紋現象,應把大體積混凝土的表層與內部建立合適的混度配筋。
三、結語
在農業工程水利項目施工的過程當中,大體積混凝土克服了種種施工困難,得到了廣泛的應用。在大體積混凝土施工項目中,把握好大體積混凝土結構的裂縫現象,及時采取科學、合理、有效的措施。施工人員應注意每一個項目的施工過程,嚴謹的按照預先設定的施工程序執行,才能確保農業工程水利項目的施工質量。
參考文獻
[1] 姚曉麗. 水利工程大體積混凝土裂縫控制[J]. 建筑工程技術與設計,2015(33):1001.
近年來,我國加大了對農業的財政投入力度,農業機械技術也獲得了空前發展。在現代化信息技術、電子科技、自動化技術等的支持下,舊式農業機械逐漸朝著現代化、自動化方向發展。立足于系統工藝,現已初步形成了智能化、功能健全的機械工程系統。當前的農機技術研究已經延伸到機械、信息、電子、氣象等多專業、多學科,其已體現出普遍的機電技術研究特點,兼具顯著的個性化特征。例如,自動導航系統被裝配到收割機、拖拉機等農機設備,推動了農機的自動化、智能化、高效率、安全化生產。由于信息技術的運用,農業機械田間作業也走向智能化,依靠信息系統獲取的信息,能夠有效控制農業化學材料的使用,并同樣確保農業產量,打造出綠色農產品。
2農業機械綠色生產技術的研究熱點
農業機械綠色技術,主要指農機綠色制造技術,是立足于農機產品整個綠色生產過程的技術。從目前來看,農機綠色制造技術的研究主要關注下面幾點:綠色制造的理論、工具、方法、模型、算法等;支持綠色生產的現代化技術,如,數據庫、綠色評價模型等。
3農業機械工程中的綠色技術
3.1以網絡為基礎的協同設計技術
以往的農機研究是一項勞民傷財的活動,在計算機模擬仿真技術、虛擬現實技術等多種網絡信息技術的支持下,依托于計算機網絡系統能夠實現農機的虛擬化設計與生產,據此作出適當的取舍。這樣就削減了不必要的工作環節,控制了資源的浪費,使得農機的整個研發過程:設計—制造—使用—維修都朝著綠色化、智能化方向發展,帶來了顯著的綠色效益。同時,在網絡協同設計技術的支持下,能夠實現技術信息的分享,有利于發現新問題,獲取新技術,存儲新知識。
3.2虛擬樣機建模仿真技術
以往的農機研究過程為:設計理念—繪圖—生產樣機—樣機的反復試運行—改進—成功投產。這是一個復雜又充滿風險的過程。復雜性體現在反復的樣機生產與實驗會增加勞動量,浪費資源,增加研制成本;風險性則意味著樣機反復運行中可能伴有多種危險,甚至帶來人身安全問題。由此可見,舊式的農機研制方式遠遠偏離了綠色發展軌道?,F代化的虛擬樣機建模仿真技術則有效解決了這些問題,依托于計算機系統提供的虛擬樣機模型,無需生產實體樣機,就可以模擬機械的運轉水平。同時,可以實現動力學、靜力學等多方面的分析,從而分析該機械設備的性能,再經過多重的對比、分析來逐步優化設計圖紙,最終形成最優設計方案,再一步到位地生產實體樣機。虛擬樣機建模仿真技術的運用有效減少了農機設計生產制造的繁瑣環節,同時,也控制了試驗次數,節省了資源,控制了成本,帶來了良好的綠色經濟效益。然而,虛擬樣機建模仿真技術在農機開發中的應用依然有待于探索,因為它需要多學科、多專業、多領域技術的支持,需要在遵守OMG、STEP等規約的基礎上,形成能夠確保協同工作的網絡化環境。同時,也要擁有CAX建模系統,從而創建仿真組件模型,為虛擬樣機的設計與開發提供技術支持。
3.3綠色評價指標系統
農機研發的綠色水平以及綠色效益不是人為估算的,需要一個健全完善的評價系統的輔助支持。特別是現代化農機由于融合了多種技術,涉及各類技術,其構造更復雜、研發時間更長,專業等級更多,其研發受到各個學科、技術、條件等的影響。因此,其綠色效益、綠色等級的評價,應該立足于農機研發的整個過程開展綠色評價,形成全方位、多層次、多方面的科學評價。第一步應該先創建一套科學的評價標準系統,第二步則需形成科學的求解算法,第三步創建一個能夠融入各方專家共同參與的在線評價系統。綠色評標系統應該涵蓋:經濟指標、環境指標、技術等級等多個角度。為了提高評標的科學性、準確性,應該創建并形成一個多維度、多目標的評標決策系統,專門服務于綠色評標。
3.4綠色自動化技術
現代化科技的發展推動了信息技術、自動化技術、智能化技術等的發展。其中,自動化技術在農業機械的研制方面發揮越來越重要的作用,它能夠有效推動農業機械設備的自動化設計、生產與作業。未來的農業機械必將朝著高精尖的自動化方向發展。目前來看,以集成自動化技術代表的綠色自動化技術已經在機械工程中得到了發展和運用,是對信息技術的優化與完善,能夠推動機械的生產、加工逐漸走向綠色環保的道路,同時也能夠實現自動化技術與信息技術的優化整合,打造出集成化工程,從而推動農機技術的發展,促進新型農業機械設備優勢功能的有效發揮。
4總結
[關鍵詞]農業水利工程;節水灌溉;技術;應用;措施
1農業水利工程的節水灌溉技術的基本概況
農業作為促進國民經濟增長的支柱產業,是加強農業生產基礎設施建設,提高農業質量和農業發展產出的重要環節。在現代農業生產過程中,合理利用水資源有利于加快社會發展提高農業生產的質量。目前我國農田灌溉方式很多,但大多采用最基本的地表灌溉方式,即直接灌溉農田表面的水資源,直至農田全部灌溉完畢。雖然這種方法可以節省人力,但很容易導致不同的農田作物獲得不同數量的水資源,而且作物種植質量參差不齊不能使作物均衡發展。
2農業水利工程的節水灌溉存在的問題
受水資源短缺的影響中國目前的節水灌溉技術落后,新設備的推廣不足,傳統灌溉方式造成嚴重的水資源浪費。由于灌溉設備投資不足,很難適應新的灌溉方式。推廣節水灌溉的新技術和設備不足,噴灌和滴灌等高效節水灌溉技術僅限于經濟作物的廣泛推廣。灌區和節水灌溉工程機制存在諸多不足,如產權不清晰管理責任不明確,政府與企業不可分割,缺乏監督激勵機制,管理粗放調度靈活,農民缺乏節水灌溉的意識和熱情,節水灌溉設備質量差,節水灌溉工程設備質量不同,許多工程設備質量問題使用壽命長損壞率低,這在一定程度上影響了節水灌溉的推廣。此外,相關負責人及地方政府缺乏節水意識,沒有認識到我國現在面臨缺水這一問題的嚴重程度,不愿意拿出一部分資金進行新設備的購置。相關工作人員對農業水利工程的節水灌溉技術了解程度不夠,沒有充分認識到節水灌溉技術的優點。針對這種情況,節水灌溉技術研發人員在進行科學研發的同時,應對節水灌溉技術進行解釋對它的優點進行宣傳,讓更多的人了解這項技術,從而主動去接受這項技術并應用到農業生產當中。這不僅節約了水資源保護了環境,而且有益于農業生產。
3農業水利工程的節水灌溉技術的應用
3.1噴灌技術在節水灌溉中的應用
噴灌技術節水效果顯著節水率高達80.0%,渠道灌溉節水率為47.0%,管道灌溉節水率為90.0%。作物產量增加的主要原因是毛管,農渠,灌溉渠占用耕地的節約從而增加了耕地面積。此外即使灌溉也能使土壤更加堅硬,有利于保持苗木和收獲季節,以適應農業生態環境和當地農田小氣候,節省勞動力減少農業運輸強度增加農民收入。
3.2灌溉渠道防滲技術在節水灌溉中的應用
渠道防滲主要用于減少輸水過程中泄漏造成的損失。傳統的土壤渠道灌溉系統一般在0.4~0.5之間,滲透損失可以減少50.0%~90.0%。渠系水利用系數可提高到0.6~0.85比傳統土工渠道提高50.0%~70.0%。這項技術不僅可以節約用水,防止地下水位上升進一步防止土壤二次鹽堿化,還可以減少渠道的侵蝕和沉積防止其坍塌,提高通道的輸水能力。
3.3低壓管道輸水技術在節水灌溉中的應用
低壓管道引水技術主要替代原有明渠灌溉方式,將水引至農田利用管道引水噴嘴引水直接將水引至邊溝。該技術的應用不僅可以實現管道的直接輸水,還可以結合噴灌技術為農田提供壓力輸水管道。生物技術灌溉技術可以節約用水,改變作物的質量實現高效節水。除生物技術外,一些鄉鎮已開始引入GPS,GIS等技術,及時獲取作物生長信息,然后根據作物生長需要組織節水灌溉。
4農業水利工程的節水灌溉技術的措施探討
轉變工作觀念以農民為主體以政府為指導,必須合理動員當地農民進行土地整理從中小型種植甚至大規模種植。土地平整作為服裝生產過程的重要組成部分,對節水灌溉具有重要的基礎意義。深化信息技術和智能技術在中國農業水利工程中的應用,這些技術的應用將有助于中國的節水管理現代化和高效率在農田水資源監測,信息收集和信息化建設中發揮著重要作用。生物技術可以將傳統的富水高產農業轉化為現代節水高產農業,然而該技術仍處于研究階段需要時間才能得到廣泛應用。目前,農業節水方法不能完全改善水資源短缺,必須站在可持續發展的高度,從宏觀角度考慮農業節水。對于我國水資源嚴重匱乏的現狀,雖然農業灌溉采用節水灌溉技術,但對于解決水資源短缺的問題仍是杯水車薪。為了加大水資源的利用率應建立地下潛水層,其補給包括降雨供應,渠道和排水渠道泄漏供應,該區域外地下水的側向補給,地下水補給以及該區域內外的人工補給,包括蒸發流出和采礦。區域平衡法和非穩定地下水流法可以用來平衡這兩種水資源。目前,農業節水項目的投資主要依靠集體投資,農民融資和國家補貼。各級政府應把農業節水工作放在重要議程上,形成增加政策和財政支持的體系。建立農業節水的最終重要性導致了關心,珍惜和保護水的總趨勢。