关键词:现代农业;节水农业技术;水资源
中图分类号:S274文献标识码:ADOI:10.11974/nyyjs.20160432043
随着全球水资源短缺现象的逐步加重,现代节水农业技术的开发与应用已经成为人类农业发展过程中的重要议题。如何建立和推广节水农业,需要从技术和科学2个方面出发,以节水农业技术为支撑,对现代节水农业的发展提供引领,从而实现高效、节约的农业生产,也是现阶段各个国家农业研究人员共同关注的话题。
1现代节水农业理念
现代节水农业模式的建立需要以包括先进制造技术、新材料技术、信息技术和生物技术等在内高新技术为基础,现代技术与科学的逐步发展完善,实现了节水农业应用和研究领域的逐步扩展,也是现代节水农业发展的主要手段,为现代节水农业模式的建立奠定了基础。
现代节水农业的基本前提为科学技术的发展,由植物的自身属性出发,最大限度提高水资源的利用效率,降低自然资源的无效消耗,形成一种综合性的高效农业用水理念,其所涉及的技术基础在于与植物生长过程中供水和需水全流程的节水技术。这种现代节水农业的理念和思路,也是对于传统节水农业的一种发展与继承,但其与传统节水农业之间也存在明显的差异,现代节水农业更加关注从源头上节约水资源,由植物生长的全过程出发,按照不同植物的需水量适量给水,降低无效水量,这样能够在保证植物安全健康生长的基础上,获得最佳的农业水综合效益,达成现代节水农业的区域智能化配水目标。
2现代节水农业技术开发与应用
笔者认为,现代节水农业应包含下述7种基本技术,即区域智能化配水技术、异源水植物利用技术、气植界面水循环技术、土气界面聚墒抑蒸技术、植物精量给水技术、植物生命健康需水过程调控技术及节水植物品种基因型鉴选技术。节水植物品种的选择,也是现代节水农业模式建立和推广的重要基础,然而,在植物品种选择过程中,也强调一定的方法与技术,由现有的植物品种出发,对其中的节水型植物进行选择,在植物培育和生长过程中,对其需水量进行测算,适度给水,避免无效供水。
区域智能化配水技术的主要目的在于区域现代节水农业用水的有效配置和优化调度,其通常涉及数字节水技术、分析和传输技术、农用水动态管理信息智能化采集、区域智能化配水决策系统、区域节水型种植结构与农作制度等几个方面,从而达成区域现代节水农业智能化管理目标。异源水植物利用技术是一种现代化的节水农业开源技术,尤其是现代节水农业中对于雨水资源的利用,能够实现精细化给水,以及植物生命健康过程的有效调控,同时,雨水利用与土气界面的聚墒抑蒸之间也存在直接的联系,现代节水农业中对于污水的利用也能够增加农业用水的来源,并为人类提供一个良好的生态环境。土气界面聚墒抑蒸的基本目标在于农田水分无效蒸发量的最大限度减少,保证充足的植物蒸腾水量,主要涉及机械仿生耕作技术、土壤水库扩蓄增容、生物质保墒等。气植界面水循环利用技术的应用能够降低植物蒸腾的无效用水量,因而是一种相对高效的节水技术,也是现代节水农业模式发展完善的主要方向,目前可以用于温室植物培育中的实验研究[1]。植物生命健康过程调控技术能够以植物生物利用为基础,严格控制和调整植物生命安全的整个过程,其主要作用在于实现植物精量给水技术参数与理论依据之间的相互结合,而植物精良给水则能够对植物生命健康过程调控的方法和技术进行有效利用,这项技术的应用基础就在于微灌技术、喷灌技术与精细地面灌水技术等内容。
3总结与建议
现代节水农业是以区域环境安全和生态健康为基础,为保证植物生命健康,而实施的智能化配水和精细化给水,从而最大限度降低给水过程和植物生命过程中的无效用水量,从而最大限度提高现代农业水资源的综合利用效率;现代节水农业技术体系涉及区域智能化配水技术、异源水植物利用技术、气植界面水循环技术、土气界面聚墒抑蒸技术、植物精量给水技术、植物生命健康需水过程调控技术及节水植物品种基因型鉴选技术等几项技术环节。
现代节水农业技术属于一种综合性的农业生产系统,需要实现多学科的交叉研究与利用。因为植物生长过程是一种包括植、物、水等在内的综合性系统,也是各个环节相互作用的结果,作为植物生命物质载体,水资源在植物的培育和生长过程中起到了十分重要的作用,但是,由水资源节约的全过程来看,对于水分利用和转化的因素较为复杂,因而有必要进行多学科、各门类的综合研究。
【关键词】农业生产;农艺技术;应用现状
随着粮食需求量地增加,社会视角更多地转向农业生产技术,当下为了更好满足粮食的需求量,有必要提高农艺技术在农业生产运用水平。农艺技术在农业生产中的应用是影响农业发展的关键因素,为了促进农业工作的开展,应大力探究农艺技术应用措施,以此实现促进我国农业向现代化、技术化以及高水平方向发展。
1农艺技术的有关阐述
1.1农艺技术的内涵
农艺技术是人们在农业生产过程中不断总结出的农业发展经验,是对农艺技术技术的进一步补充和发展。农艺技术是农业工艺的体现,实现了对农业生产的较为科学的管理,提升了农业生产的质量。目前,我国的农业发展迅速,农艺技术也在不断完善,随着农艺的进一步发展,将促进我国农业产业结构的优化升级,在农业经济转型过程中致力于提高农业经济发展水平。
1.2农艺技术在应用现状
目前,我国农艺技术在农业生产应用虽然取得了阶段性的成绩,但是在不断的应用过程中,还是存在很多的不足,针对这些不足也在积极采取措施予以应对,在很大程度上实现了农艺技术运用水平的提高。但是,受多种因素的影响,农艺技术在农业生产中的不足依旧存在,这也证明其还有较大的发展空间,需要在农业的生产过程中进一步改进。
1.3农艺技术给农业生产带来的影响
一是,在农艺技术下实现合理安排农业农作物种植间隙,促使农作物的有效生长,农作物的间隙距离不合理,可能影响农作物的授粉以及光合作用甚至产量;二是,运用农艺技术实现科学施肥,进而有效提高农作物产量,合理施肥利于农作物生长,也能减少不必要的资源浪费;三是,运用农艺技术改善作物生长环境,适当改变外部因素,促使其得到良好的生长环境,进而有效提升农作物产量;四是,运用农艺技术进行病虫害防治,减少化学药品的使用,并大胆尝试将物理防治及生物防治应用到病虫害防治工作中,以此提高病虫害防治效果[1]。
2农艺技术在农业生产中的运用
2.1无线传感监测技术的应用
在农业种植业中,无线传感监测技术的应用十分广泛,以大棚为例,使用大棚进行蔬菜种植时,需要严格控制大棚内的温度、湿度以及光照,并严格控制二氧化碳的含量,如这些工作由人工来完成,难以避免操作过程中的误差。人工监控难以实现全天不间断检测,这样会影响监测数据的准确性,而且人工进行监控会消耗大量的人力和物力,无形中加大了种植成本。但是通过使用无线传感监测技术将很大程度上降低上述问题发生几率,并实现对上述问题的有效解决。实时监控大棚的温度、湿度以及光照,从而实现及时地调整,进而实现大棚种植经济收入的提高[2]。该系统的传感器实现对监测数据的上传,判断当前环境是否符合大棚种植要求,在无线传感监测技术的支持下将最终实现农业种植的机械化和自动化,大大提高农作物种植的经济效益。
2.2可视化操作系统的应用
可视化操作系统通过实时监控农作物的生长状态,以此获取视频图像信息,工作人员对这些图像信息进行分析,便于及时发现问题,及时调整培植方案。由于农业生产会受到很多因素的影响,如病虫害、机械故障以及操作失误等,但是在农业生产中应用可视化操作系统将最大限度降低上述因素带来的不必要的经济损失[3]。通过监控录像及时发现问题,及时制定解决方案,进而提高问题的解决效率,实现农业经济创收。
2.3农艺与农机的有效结合
农艺与农机相互结合实现促进彼此发展。在农业生产中,需要结合农业的实际情况,将农艺与农机密切结合,采取机械培育的方式提高农作物育种水平,这样将促进我国农业技术水平的提高,实现农业向高产、高效方向发展。
2.4科学把握各个环节的要素
农艺技术涉及内容较宽广,主要涉及从农作物选种到病虫害防治的各个环节。因此,科学把握各个环节的要素,有效提高这些环节的农艺技术水平,实现对各个环节的有效配合[4]。如选苗时根据当地的地理环境以及气候特征来选择种植的品种,并注意科学施肥,实现有机肥和化肥平衡使用。
2.5制定农艺技术运用规划
结合本地农业生产的特征,制定农业发展目标,按照农业生产需求,进一步研究机械设备,并加快生产技术的研发。要保证农艺技术应用与农业生产的适应性,确保在农业生产活动中农业生产的一体化发展,可以通过节约肥料、节能以及节水等技术,来发展绿色生产,并制定农艺技术运用规划,以降低经济投入,进而实现农业生产创收[5]。
2.6推进农艺技术标准的融合
当前制约农业进一步发展的问题之一便是标准化。农艺技术标准融合的关键也是实现农业生产标准化。为实现农艺技术作业在统一标准下进行,要加快农产品执行标准化的制定和修改。其次,要结合农业生产实际,做到有主次之分,分步骤推进农艺技术与农业生产标准的融合。农艺实现与农机的要求、作物品种、种植模式等方面的结合,这不仅符合当前农业作业的要求,也将促进农业生产效益的提高。
1.1概况
地理信息系统的优势在于可以利用与计算机网络技术紧密相关的数据库或者网络图形处理等技术,对所采集到的信息进行整合和分析,从而为决策者提供有效的可视化信息支持。地理信息系统具备数据采集、编辑、变更,数据统计和分析、产品的二次加工等功能。依托这些功能,地理信息系统可以广泛地应用于国民经济的各个行业,为各个产业的发展提供信息资源。
1.2在农业资源管理中的应用
地理信息系统是一种计算机软件平台,能够对空间的地理信息进行数据的保存及分析,能够为农业生产提供精细化的数据平台,包括土地的管理、土壤所含的物质成分、自然水文地质条件、农作物品种和种类以及病虫害的类型等,通过这些数据准备地分析农作物生长过程中需要的自然环境和水土条件,可以为农作物的差异性和实施调控提供必要的支持。地理信息系统已广泛应用于农业生产的各个领域,其作用于农业生产中的分析方法也促进了更多网络技术在农业中发挥重要的作用。
1.3辅助农业资源调查
农业发展是我国实现健康可持续发展的必要条件。通过地理信息系统对农业资源进行调研分析,使得数据库中现有的地图与属性进行有机结合,为农业的现代化管理带来了极大的便利。农业资源的估算可以利用空间分析模型来进行,这种手段使人们能够更清晰地了解农业资源的变化情况。
1.4在农业灾害控制中的应用
利用地理信息系统对农业生产过程中可能产生的灾害进行风险预警和评估,为决策部门提供及时有效和准确可靠的信息,使灾害的防治具有充分的科学依据,这样才能保证农村经济的稳步发展。地理信息系统具有比较完备的属性信息,对区域内农作物灾害发生的基本规律、危害程度等进行综合评价和模拟,并对灾害发展趋势进行预测,为防灾减灾提供决策依据。
2遥感技术在农业生产中的应用
2.1遥感技术概况
所谓遥感技术,就是通过物体自身的电磁波特性识别物体及其存在的环境条件的一种先进的技术。与传统观测技术相比,遥感具有可以实现大面积的同步观测以及短期内的重复观测,遥感技术还能够实现对既有物体的24h全方位高精度观测。
2.2遥感技术在精细技术中的应用
遥感技术能够详细、客观及快速地为作物生态环境和作物的生长提供各种信息,是精细农业获取农业信息数据的重要来源。遥感技术在精细化农业生产中主要应用于以下几个方面。
2.2.1对农作物的生产状况进行监测
通过对农作物在不同生长阶段的时间序列图像进行遥感观测,农田管理者利用该技术能够捕捉到的信息,及时发现农作物在生长的各个阶段出现的病虫害,从而采取有效的预防措施。还能够利用不同时间序列的遥感图像,了解不同阶段农作物的长势,提前预测农作物的产量。
2.2.2作物生态环境监测
利用遥感技术可以对土壤侵蚀面积、土壤盐碱化面积及其主要分布区域、土壤盐碱化变化趋势等进行监测,也可以对土壤、水和其他作物生态环境进行监测,这些信息有助于田间管理者采取相应的措施。
2.2.3灾害损失评估
气候异常对作物生长具有一定的影响,利用遥感技术可以监测与定量评估作物受灾程度,对作物损失进行评估,然后针对具体受灾情况,实施补种、浇水、施肥或排水等抗灾措施。
3结语