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兵團精準農業技術體系是由農業適用科學技術、農業工程技術、農業生物工程技術、農業信息技術等先進科學技術組合而成,以精準灌溉技術、精準施肥技術、精準播種技術、精準收獲技術、田間作物生產及環境動態監測等6項技術為核心的精準農業技術體系。從1999年4月提出精準農業6項核心技術開始,經過3年的發展,到2003年,把精準農業6項核心技術在實踐中運用的經驗加以總結,形成具有精準農業核心技術體系、精準農業技術指標體系、精準農業技術規程(規范)體系和精準農業技術裝備體系4個子系統構筑的比較完善的精準農業技術體系。
精準農業技術體系中6項核心技術內容豐富。
――精準灌溉技術。兵團棉花生產上應用的精準灌溉技術主要包括膜下滴灌技術、自壓微水頭軟管灌技術、地下滴灌技術和滴灌自動控制灌溉技術。要實施這四項技術,一是要對棉花膜下滴灌、膜下微水頭軟管灌、地下滴灌、滴灌自動控制灌需水規律進行研究,并根據需水規律制定灌溉制度;二是要有能達到精準灌溉要求的、低成本的、質量上乘的節水設備及器材;三是要合理地進行田間管線設計和合理安裝;四是要有灌溉運行中的正確管理;五是要在灌溉期結束后將管線回收并妥善保管。
――精準施肥技術。實施精準施肥技術包括五個環節:第一,對作物需肥規律的研究;第二,測土,搞清土壤中所含肥料成分及有機質含量;第三,用微機決策獲得施肥的方案;第四,施專用肥、復合肥、滴灌肥;第五,施肥的方式,采用全層施肥、根外追肥和滴灌肥、自壓微水頭軟管、地下滴灌施肥。
――精準種子工程。實施精準種子工程技術有四個環節:第一,引進或自己培育優良品種;第二,對引進或培育的優良品種進行擴繁;第三,對擴繁的種子進行加工(棉種的加工包括脫絨、清選、包衣等),加工后的種子要達到精準播種的要求;第四,對合格的種子進行銷售。
――精準播種技術。實施精準播種技術有兩個環節第一,要有符合精準播種要求的種子;第二,要生產出在膜上實施穴播,每穴播一粒棉種,且整形、鋪膜、點種、鋪毛管、膜上打孔、膜邊覆土、膜孔覆土并鎮壓八道工序一次完成的播種機。
――精準收獲。棉花實施精準收獲技術包括六個環節:第一,選擇適合機采棉又能豐產、提高質量的品種;第二,制定既能適用機采棉,又能豐產、提高質量的棉花株行距配置方案;第三,制定科學的脫葉劑配方,并選擇最佳的噴藥方式、噴藥時間和適宜的氣候條件進行棉花脫葉;第四,使用好采棉機,使所采籽棉達到規定的質量要求和達到一定工效;第五,機采籽棉的田間打垛及拉運;第六,機采籽棉的加工清理。
――田間作物的生產及環境動態的檢測技術。實施這項技術包括兩個環節:第一,制定棉花田間生長及環境動態監測的要求;第二,設計出能準確而及時反映棉花生長及環境動態的視頻系統,把中子測水儀、田間智能化病蟲測報、遙控自動化滴灌系統一并納入其中。田間的棉花生長如何、缺不缺水、缺不缺肥、有無病蟲危害都可以從監測系統終端的屏幕中看到。
精準農業6項技術每項技術的關鍵技術環節:精準灌溉技術推廣節水和增產效果顯著、成本低、安裝簡便、易于管理的節水灌溉系統是關鍵;精準施肥技術搞清棉花需肥規律,建立微機決策施肥系統是關鍵;精準種子工程技術引進或選育豐產、早熟、優質、抗病優良品種,進行科學加工,使種子的發芽率、純度、凈度達到精量播種要求是關鍵;精準播種技術研制氣吸式精量排種、穴播精量點播機是關鍵;棉花精準收獲技術合理的株行配置、脫葉、機采和籽棉加工是關鍵;田間作物生產及環境監測技術研制清晰度高、造價低、經久耐用的視頻系統是關鍵。
兵團精準農業技術體系來源于三個方面。第一個方面是繼承和發展兵團已經實施的農業科學技術;第二個方面是引進、吸收、消化國內外的農業先進科學技術和裝備;第三個方面是兵團科技人員和干部職工自己創新的科學技術和裝備。這三個方面的關系是,沒有繼承就沒有產生精準農業技術體系的基礎;而引進、吸收、消化國內外的農業先進科學技術和裝備,不僅奉富了兵團精準農業技術體系的內容,提高了兵團精準農業技術體系的檔次,而且加快了兵團精準農業技術體系產生的步伐,降低了兵團精準農業技術體系產生的成本;但是如果沒有發展和創新,兵團精準農業技術體系就不可能成為新的先進的農業科技體系。
二、精準農業技術體系發展和創新了哪些農業科學技術?
(一)發展和創新的具體農業科學技術。
1、精準灌溉技術。第一,吸收國內外技術,結合新疆和兵團的實際創造了膜下滴灌技術和自壓微水頭軟管灌技術;第二,對滴灌系統首部設備進行了7次改進,實現了自動反沖洗;第三,對滴灌系統的設計、管道和連接都進行了改進,在保證滴灌質量的前提下,大大降低了滴灌成本;第四,在一三團、一二七團、九團、一四五團、一三六團建成了一批滴灌自動化、半自動化示范工程;第五,把滴灌肥運用于滴灌中,形成了完美配套的水肥耦合應用技術。
2、精準施肥技術。自主研制了多個棉花微機決策平衡施肥專家系統,建立了以土壤數據和作物營養實時數據的采集、棉田地理信息系統、施肥模型、決策分析系統、綜合評價、滴灌肥為主要環節的精準施肥技術體系。
3、精準收獲技術。第一,創造了適合采棉機作業,而又能提高棉花質量、增加棉花單產的66+10CM帶狀高密度播種和栽培技術;第二,通過多次反復試驗和大面積生產,創造了在新疆不同棉區、不同氣候條件下、不同棉花品種的脫葉技術。
4、田間作物生長及環境動態監測技術。第一,在46平方公里的面積上,實現了利用遙感和視頻技術應用于田間作物生長及環境動態監測;第二,自主開發了自動化滴灌系統。
(二)產品創新。
1、在消化國外氣吸式播種機的基礎上,創造性地研制出將膜床整形、鋪設滴灌帶、鋪地膜、地膜上打孔、精
準投種、地膜邊覆土、膜孔覆土并鎮壓等8道工序合為一體的氣吸式鋪膜精量穴播棉花播種機。
2、在引進、消化、吸收國內外技術的基礎上,大膽進行自主創新,實現了滴灌節水設備全部國產化。開發生產出大流量壓力補償式滴灌帶、內鑲式滴灌帶、單翼迷宮式滴灌帶;開發生產出全自動反沖砂石過濾器。
3、開發生產出自壓微水頭軟管灌溉系統的干管、支管、毛管、施肥罐及配套系列管件產品,其中常壓節水灌溉系統、步進式雙邊錯位打孔機、軟管帶、步進式沖孔機和流量調節管路連接件等新產品獲國家發明和實用新型專利。
4、開發生產出適用大田作物隨水施肥的全營養速溶高效滴灌固態復合肥和棉花滴灌酸性液體肥料,基本實現了“試與測、測與配;配與供”的一條龍肥料供應和配方生產線。
5、5年來培育成20多個豐產、優質、抗病的棉花品種。
(三)精準農業技術規程、規范創新。
在精準農業技術體系的應用中,為了保證各項精準農業技術能達到精準指標,創造性地制定了精準農業技術規程和規范。1、棉種精加工技術操作規程(過量稀硫酸脫溶工藝);2、棉花高密度栽培畝產150公斤皮棉膜下滴灌技術規程;3、棉花自壓軟管灌畝產150公斤皮棉技術規程;4、自壓微水頭軟管灌溉技術應用的若干意見(試行);5、機采棉農藝栽培技術規程;6、采棉機作業技術規程;7、機采籽棉的驗收與貯運規程(試行);8、兵團棉田害蟲預測預報調查技術規程。
(四)技術體系創新。
建立了密切結合國情和兵團農業發展實際,具有中國特色,包含精準農業核心技術體系、精準農業技術指標體系、精準農業技術規程體系和精準農業技術裝備體系4個子系統構筑的兵團精準農業技術體系。
三、精準農業技術體系在兵團棉花大面積應用情況及所獲得的經濟、生態和社會效益。
(一)精準農業技術體系推廣的方法。
1、不采取命令式或分配指標硬壓式方法,而采取試驗――示范――引導――服務――推廣應用的方法;
2、在節水技術推廣初期采取了費用補助方法;
3、組織專家進行技術服務和技術承包;
4、廣泛開展職工全員培訓,提高職工科技素質;
5、加大行政指導的力度。
(二)精準農業技術體系在棉花種植上的應用情況。
精準農業技術體系在棉花上的應用,總的情況是:從試驗到示范,從小面積示范到大面積推廣;補助費用示范到職工自己出錢應用推廣;由只制定出示范辦法到制定技術規程、規范;由技術到位率低到技術到位率高;由個別單位、單項技術應用到13個師110多個團、6項技術一起應用。
1、各項精準農業技術大面積應用獲得好的效果。到2003年,推廣測土施肥面積558.58萬畝,其中測土微機決策平衡施肥189.23萬畝,施用專用肥、復合肥269.89萬畝;優良種子推廣面積達棉花種植面積的90%,種子包衣面積594.99萬畝;膜上精量半精量播種面積658.54萬畝,其中精量播種7.88萬畝;節水灌溉面積438.66萬畝,其中膜下滴灌面積247.72萬畝,軟管灌面積182.92萬畝,深埋滴灌8.02萬畝;機采棉種植面積98.12萬畝,機收面積25.26萬畝;自動測水面積1.02萬畝,視頻技術面積0.5萬畝。
2、2004年各項精準農業技術應用獲得新突破。
測土微機決策平衡施肥面積達到281.5萬畝;棉種包衣推廣651.43萬畝,引進美國和丹麥的種子精選設備的四十五團、紅星二場等單位的種子加工達到精量播種的要求;精量半精量播種面積達到664.39萬畝,其中精量播種面積達到18,5萬畝,由新疆農墾科學院、一二五團等單位生產的棉花膜上精量點播機空穴率在3%以下,實際出苗率達到82%至92%,從而實現了棉花膜上精量點播的大突破;棉花節水灌溉面積推廣到607萬畝,其中膜下滴灌面積391.4萬畝,軟管灌面積177.21萬畝,節水技術不斷進步,由“一管四行”改為“一管兩行”,為了防風,部分單位實施膜下滴灌毛管淺埋5em至8cm;深埋式滴灌面積增加到9.48萬畝,首部裝備自動反沖洗成功,北疆大部分棉田實施滴水出苗,一二三團實現滴灌毛管回收第二年使用;按機采棉配置種植棉花179.06萬畝,計劃機采面積40萬畝;國產機采籽棉加工設備投入生產,加工質量達到要求,機采棉加濕試驗取得階段性成果;田間作物自動測水、滴灌系統自動化控制、棉鈴蟲自動化監測系統、GI$、GPS技術已開始示范、“視頻農業技術”推廣到7萬畝。
(三)精準農業技術體系在棉花生產大面積應用獲得的經濟、社會及生態效益。
1、經濟效益。精準農業技術體系的建立及在棉花生產的大面積應用,使兵團棉花生產水平上了一個新的臺階,同時獲得了顯著的經濟效益。
第一,提高了棉花的單產,增加了棉花的總產。據農業局統計,精準農業技術體系推廣應用的5年間,累計推廣面積937.34萬畝,棉花平均單產122公斤,增產17%;新增棉花總產 16590.92萬公斤,新增產值171881.91萬元。
第二、降低棉花生產成本。一是減少每畝播種量。實施半精量播種的棉田,播種量由原來的6公斤降為4公斤,實施精量播種的棉田又降為2公斤。二是提高了化肥的利用率。實施滴灌施肥的棉田,氮肥的利用率可以提高7至8個百分點,磷肥的利用率可以提高3至5個百分點。三是節約用水。實施滴灌的棉田每畝用水降至240至260立方米,比溝灌可節水140至160立方米。四是可降低每一畝的活勞動成本。實施精準農業技術體系前,一個職工只能管理20至25畝棉花,若該職工年收人7000元,則每畝棉花活勞動成本為240至350元。實施精準農業技術體系后,一個職工能管理100畝棉花,若該職工年收入10000元,則每畝棉花活勞動成本只有100元,比原來每畝降低活勞動成本140至250元。
第三,可以提高職工的勞動生產率。棉花生產實施膜上精量點播、膜下滴灌、機采棉等精準農業技術后,一個職工管理棉花的面積可以達到100至150畝,即便是棉花產量相同,其勞動生產率也是原來的5至7倍。
第四,可以提高土地利用率。,實施精準滴灌技術后,無需筑埂子、毛渠,可提高土地利用率5%左右。
2、社會效益。第一,實施精準農業技術體系可以把職工從定苗、灌水、拾花等繁重的體力勞動中解放出來,改善職工的生產條件,實現社會進步。第二,可以使農業干部職工的思想觀念發生變化,由小農經濟思想觀念轉變為大生產的觀念。第三,由于職均的管理面積大大增加,可以促進大田勞動力向畜牧業、果蔬園藝業和二、三產業轉移,加快畜牧業、果蔬園藝業和二、三產業的發展,使兵團一、二、三產業的結構更趨合理。第四,由于職均承包規模的不斷擴
大,必將帶來合并連隊,減少管理機構層次和管理人員數量,轉變團場管理職能等變化。第五,實施精準農業技術體系,增強了團場經濟實力、增加了職工的收入、改善了職工的生產和生活條件,必然穩定和發展職工隊伍,有利于兵團更好地執行屯墾戍邊的使命,有利于穩定邊疆,鞏固邊防。
3、生態效益。第一,實施精準農業技術體系降低了對土地的農藥、化肥等化學產品投入,減少了化學制品對土地的污染。第二,實施精準灌溉技術每畝可節水140至160立方米,節省的水可以用來種樹種草,為農業生態環境的改善作出貢獻。第三,實施精準農業技術體系,由于節約種子、水,提高肥料和土地利用率,可以使農業實現可持續發展。第四,對地下水位較高的地區,實施精準灌溉技術,可以大大減少地下水的補給,降低地下水位,抑制土地次生鹽漬化。
四、精準農業技術體系與以往的各項農業技術有什么不同?
(一)精準農業技術體系的實施,使農業生產實現了三方面的精準:一是定位的精準,精準地確定播種、灌溉、施肥的部位;二是定量的精準,精準地確定種子、水、肥、藥的施用量;三是定時的精準,精準地確定實施作業的時間。由于三方面的精準,達到了增產、增效、節本,資源合理利用,可持續發展的目的。
(二)精準農業技術體系是由精準農業6項核心技術集成在一起的農業技術體系。精準農業強調綜合集成的思想,多學科綜合運用。精準農業6項技術以相互關聯的互補性、系統性和完整性作用于棉花生產的全過程,使棉花生產達到增產、增效、節本、資源合理利用,可持續發展的目的。
五、精準農業技術體系的發展方向和應用前景。
(一)精準農業技術體系的發展方向。
精準農業技術體系是一個開放的、不斷發展的農業技術體系,隨著兵團農業的發展和國內外科技的進步,兵團精準農業技術體系也會不斷發展,總的發展趨勢是向智能化、自動化、信息化方向發展。
(二)精準農業技術體系的應用前景。
1、進一步提高精準農業技術體系在棉花生產上的到位率,使兵團棉花平均單產在近幾年內達到150公斤皮棉的目標,到2010年棉花平均單產達到200公斤皮棉的目標。
2、將精準農業技術體系的應用從棉花擴展到醬用西紅柿、甜菜、玉米、油料作物、蓖麻等作物,迅速提高各種作物的單產、總產和產品質量,降低成本,從而做大做強兵團整個種植業。
1.1調查問卷的設計
調查問卷是研究的基礎,調查問卷的設計直接關系到收集數據的真實性,并且還能夠影響到研究的結果。所以,調查問卷的設計是一個重要環節,調查問卷的設計主要是通過閱讀大量相關文獻資料、綜合了解精準農業的相關技術和研究成果基礎上,結合黑龍江墾區精準農業技術應用特點而設計。調查從2013年5月至2013年7月,以調查問卷的方式對黑龍江墾區北安管理局遜克農場和紅色邊疆農場農戶使用精準農業技術現狀進行全面細致的調查研究,為了確保調查數據真實有效,采用訪談的方式對農戶進行調查。調查的內容全面,包括農戶的基本情況、農戶使用精準農業技術的基本情況、考察農戶對精準農業技術的認知和需求情況。此次調查共走訪109戶,發放問卷109份,回收問卷109份。
1.2農戶的基本情況
1.2.1農戶的性別、年齡、家庭人口規模和文化程度情況調查主要以男性為主,占到83.49%,女性為16.51%。從家庭人口規模上來看,3口人及以下的農戶占32.11%,4口人和5口人分別占44.04%和17.43%,6口人及以上的占6.42%。從年齡結構上看,30歲以下占到7.34%,30~39歲之間的占到59.63%,40~49歲之間占到30.28%,50歲以上的占2.75%(如表2)。如圖1所示,農戶的初中文化程度占67.89%,小學文化程度占5.50%,高中和大專分別占15.60%和11.01%,從以上數據可以得出,農戶文化教育程度普遍偏低,主要集中在初中文化程度。
1.2.2農戶的家庭收入現狀從農戶家庭收入情況上看,農戶家庭收入在10萬元以下占40.37%,10~20萬元占24.77%,20~30萬元占13.76%,30~40萬元占12.84%,40萬元以上的占8.26%。
1.2.3農戶的家庭收入來源從家庭收入來源結構上看,種植業的收入占75.23%,養殖業的收入占3.67%,經商收入占6.42%,外出打工的占10.09%,其他收入途徑占4.59%,從以上數據可以得出,種植業是農戶主要的收入來源。
1.2.4農戶農機經營現狀如圖4所示,農戶的農業機械化作業水平較高,而且在種植業上普遍使用了精量播種技術。在與農戶訪談時了解到,農戶家里有兩臺或兩臺以上的拖拉機,是由于農業機械補貼實施辦法出臺后,農戶將小型拖拉機(40馬力以下)更換成大中型拖拉機及配套的農機具,多數農戶家里的小型拖拉機處于閑置狀態,甚至有一些等著報廢,只有個別農戶的小型拖拉機還從事農田作業或者跑運輸。
1.2.5農戶耕地面積從農戶耕地情況上看,10hm2以下的占37.61%,10~20hm2占22.94%,20~30hm2占16.31%,30~40hm2占13.97%,40hm2以上的占9.17%。1.2.6農戶關注的信息如表4所示,農戶對農業政策的信息關注最高,所占比例為30.19%,其次是氣象農情信息關注的比例為27.36%,產品市場信息關注比例占20.75%,相比之下,不被農戶關注的信息是休閑娛樂和勞務需求。在與農戶訪談過程中了解到,農戶現在種地的費用越來越高,這幾年的自然災害頻繁發生,使得農戶主動去關注農業政策和氣象農情。
2農戶對精準農業技術的認知和需求情況
2.1農戶對精準農業技術的認知情況
農戶中有84.40%的農民不知道什么是精準農業技術,沒有聽說過精準農業技術。對于精準農業技術里的自動導航技術、播種監控技術和GPS面積儀,有77.98%農戶對其有一定的了解,只有2.75%從來沒聽說。由此可以得出,農戶不了解精準農業技術,甚至有的農戶都沒有聽說過精準農業技術,但是農戶對精準農業技術里的個別一個或兩個技術有一定的了解,在精準農業技術里,農戶對自動導航技術、播種監控技術和GPS面積儀都有一定的了解。
2.1.1農戶獲取精準農業技術信息的途徑對于農戶獲取精準農業技術信息的途徑,有96.23%的農戶是通過農場(或者農業相關部門)的推薦獲得的。在農戶訪談過程中了解到,由于農場條件的限制和自身文化水平的原因,通過農場(或者農業相關部門)的推薦獲得的相關精準農業技術信息的可信度高;只有3.77%的農戶是通過互聯網獲取精準農業技術信息,多數農戶利用互聯網主要關注時事政治和娛樂。由此可以得出,農戶通過農場(或者農業相關部門)推薦獲取的精準農業技術信息具有一定的局限性。
2.1.2農戶沒有使用精準農業技術的原因如表5所示,目前農戶沒有精準農業技術的原因包括:缺少資金占53.77%,缺少技術占20.75%,信息獲取不暢占16.89%,耕地太少占8.59%??梢缘贸觯r民沒有使用精準農業技術主要因素是缺少資金。在與農戶訪談過程中了解到,由于農場地處偏遠,目前市場上銷售精準農業技術設備多數是國外的技術產品,普遍購置價格高、操作性復雜,而且零部件更換的費用昂貴,這些已經超出了農戶所能接收的范圍。
2.2農戶對精準農業技術的需求情況
2.2.1農戶所關注的精準農業技術對于農戶所關注的精準農業技術,如圖5所示,有89.91%的農戶會關注自動導航技術和播種監控技術,有55.96%的農戶會關注GPS面積儀,只有12.31%的農戶(種植水稻的農戶或打算種植水稻的農戶)關注土地精平技術;通過對變量施肥和變量農藥噴灑技術的介紹,農戶考慮減少農業生產的成本和環境因素,對變量施肥和變量農藥噴灑技術也非常感興趣,變量施肥技術和農藥變量噴灑技術吸引了10.53%和6.58%的農戶關注。在與農戶訪談過程中了解到,農戶對自動導航技術和播種監控技術關注率高是因為目前能夠給他們帶來可觀的經濟效益。在農戶中有31.20%的農民使用過自動導航技術、播種監控技術和GPS面積儀,有47.06%的農戶是自己單獨購置使用自動導航技術和播種監控技術,其中包括31.87%的農戶是自有資金購置使用,有5.28%的農戶是借款購置使用,有62.85%的農戶是貸款購買使用;農戶中使用的GPS面積儀都是自己購置;有23.53%的農民是與別人合伙購置使用;有29.41%的農戶是農機手,給別人開車的時候使用過自動導航技術和播種監控技術。
2.2.2農戶使用精準農業技術考慮的因素農戶使用精準農業技術主要考慮的是:價格占34.91%,相關售后服務占27.36%,工作效率占13.21%,使用的方便性占12.26%,功能和性能占12.26%(如表6)??梢缘贸?,農民在使用精準農業技術的時候主要考慮的因素是價格和相關的售后服務,在與農戶訪談過程中了解到,農戶使用的精準農業技術設備普遍存在價格高、設備零部件更換費用昂貴的現象,而且農場地處偏遠,精準農業技術售后服務不夠完善。
2.2.3農戶接受精準農業技術培訓的意向從表7可以得出,對于組織精準農業技術的培訓,有80.19%的農戶表示愿意接受精準農業技術培訓,對于參加精準農業技術培訓,農戶的積極性非常高,而且學習精準農業技術能夠給他們帶來經濟效益,農戶對精準農業技術很感興趣。有19.81%的農戶表示不愿意參加精準農業技術培訓,他們認為自己的耕地都是農場“統一”管理,不需要自己再去學習精準農業技術,也沒有時間去參加精準農業技術的培訓。
2.2.4農戶購置精準農業技術的意向如表8所示,對于使用精準農業技術,有26.41%的農戶表示是可以購置使用,他們認為使用精準農業技術收益超出了它的成本,不僅會給他們帶來經濟效益,而且還可以讓他們去發展其他的產業。有29.25%的農戶表示不愿意購置使用精準農業技術,農戶認為購置使用精準農業技術的投資較高,而且手頭沒有充裕的資金去購置,再加上現在農場都“統一”管理,自己沒有必要再去購置使用精準農業技術設備。有44.34%的農戶表示會根據精準農業技術價格等情況再做決定,因為農戶把錢都投入到種植業上,沒有購置精準農業技術設備的資金,而且購置精準農業技術的投資較高、回報周期長,所以農戶會根據精準農業技術價格等情況再做決定。
3精準農業技術推廣存在的問題
3.1精準農業技術設備成本過高,農民缺乏購置的資金
與農戶訪談時了解到,有71.69%農戶手中有借款或者是貸款現象。對于農戶來說,農業種植費用越來越高,農戶的資金大多都投入到種植業上,農戶手里沒有資金去購置精準農業技術設備,而且精準農業技術投入的資金較高,回報周期長,普通的農戶沒有能力去購置使用精準農業技術,再加上農場對購置精準農業技術的補貼力度不夠完善,農戶購置時還得去銀行貸款或者親朋好友那去借錢,由于農場地處偏遠,精準農業技術的售后服務費用昂貴,已經超出了農戶所能接收的范圍。
3.2農戶缺乏對精準農業技術全面的了解
調查結果顯示,農戶對精準農業技術不了解,甚至有的農戶都沒有聽說過精準農業技術,但是農戶對精準農業技術里的個別幾個技術有一定的了解,而且目前農場組織的培訓種類單一,農場安排什么培訓,農戶就跟著學什么,主要集中在農業理論方面,幾乎沒有組織關于精準農業技術的培訓,同時,農戶渴望對精準農業技術了解和學習。
3.3精準農業技術售后服務體系不健全
目前,黑龍江墾區應用的精準農業主要技術完全依賴于引進國外先進的技術設備,設備安裝及使用費用較高,而且農場距離售后服務點遠,在農忙時精準農業技術設備出現故障,售后服務人員不能第一時間趕到進行修理,甚至會出現無法聯系上售后服務人員,造成售后服務不夠完善,而且精準農業技術設備更換零部件費用昂貴。
4促進精準農業技術推廣的對策
4.1完善對精準農業技術的補貼政策,降低精準農業技術生產成本國家出臺了一系列的支農惠農的政策,應該在實施過程中不斷的補充調整完善,并提高偏遠地區的補貼比例,同時還應該提供低息貸款、健全基金及貼息方式,以充分調動農戶使用精準農業技術的積極性。農場還應該降低精準農業技術設備的作業收費,使之降低農戶生產成本,吸引農戶使用精準農業技術設備作業,為農戶提供一些對精準農業技術設備購置使用的優惠政策和相應的補貼,引導和扶持農戶購置使用精準農業技術設備。
4.2加強對精準農業技術宣傳力度,完善精準農業技術的培訓農場及農業相關部門應加大資金的支持力度,積極組織好精準農業技術宣傳工作,加強對農戶精準農業技術相關知識的培訓和技術指導,重點提高農戶精準農業技術的意識、實用技能和經營能力,通過精準農業示范區,帶動農戶的積極性,讓他們全面的了解精準農業技術對農業生產和環境的深刻影響,同時充分利用好冬閑時間,從實際情況出發,有計劃的開展培訓工作。對農戶的培訓要以精準農業技術的實際操作規程、使用方法和維修技巧為主,讓農戶掌握精準農業技術的知識和技能應用在農業生產中。在農場建立推廣辦公室,農戶都可以去推廣辦公室獲取錄像、CD等精準農業技術相關資料。農場應該為農戶提供技能培訓的公共實訓基地,并且能夠引導農戶利用互聯網獲取相關的精準農業技術的信息,讓網絡在農場發揮出它的作用。
4.3完善精準農業技術服務體系,提高技術人員技術水平企業應該提高售后服務人員的自身文化素質,掌握操作高科技設備的能力,緊抓住技能培養、技術交流等環節,強化技能操作訓練,規劃和指導好高技能人才服務人員的建設。建立電話支持服務、現場維護和修理,優化售后服務站,以保證精準農業技術設備出現故障時,能夠第一時間趕到進行處理。創新培養企業技能人才,在具備條件的農場,建立布局合理、技能含量高、面向黑龍江墾區的技術服務站。同時,國家應該增加研究費用,加大對精準農業技術的自主研發,創新國產化,提高各個科研單位的積極性。讓專家和農民面對面的接觸,加快農業實用技術以及農業高新技術的轉化速度和效率。農場還應進一步加強農業技術推廣力度,針對農民的具體需求,有針對性的進行推廣。
5結論
1.1農民對農業的目標要求和限制性因素
農業技術的使用可以被看作是農民為實現農作物高產的目標。農民有很多目標:例如風險管理,生活質量,環境管理等等。但是作為依賴農業來增加收入的農民來說,主要的目標就是能使他們的生活得以保障。為了進行農業生產,農民受限于必備生產要素,例如土地,勞動力,機械設備和管理經驗。要想獲得盈利,就需要使這些資源達到最佳的優化配置,用最少的投入獲得最大的回報。盈利性農業的一個相關原則就是平衡投入和使用,因此,對投入的再分配使用可以提高產量,降低消耗。這一原則是指在土地價格相對過高的國家,農民在最佳時間通過使用機械設備來種植農作物,從而達到土地的最大使用程度。相反,在資金相對缺乏的國家,農民可以通過延長種植時間來節約使用機械設備的費用,即便畝產量會有所下降。這一原則也揭示了精準農業這一新技術得到了相對的發展和普及。兩個原因推動了精準農業技術的普及。第一,它們提高了機械化農業中投產量的效能,這一技術很有可能在投產使用效率相對高的地區得到最快發展。第二,因為這一技術要求充足的資金來實現人類的自動化進程,因此這一技術更容易在相對于勞動力資金更加充足的地區得以最快發展。
1.2大型機械設備在精準農業中的使用
精準農業技術對設備的要求越來越趨向于“大型化”。也就是說這一技術的使用要求是一個整體,不是個體。這一整體可以使一個系統,不僅包括設備本身,還有特定的投產,服務和技術來提高效率。例如,產量映像不僅需要產量監測和GPS定位系統這些硬件設施,還需要映像軟件包括計算機和操控硬件和軟件的技術來繪圖解釋產量。即便是已經決定采用精準農業技術,普及時間也會因為機器的更新周期而有所延誤,比如GPS定位系統,傳感器和其他電子設備的安裝。一些發明家翻新了現有的機械設備,但是一些農民卻不愿意接受這種做法。電子應用技術的缺乏,高額的安裝服務費和標準化的缺失都會降低成本效率和設備改型。
2精準農業技術的發展前景
2.1發展前景
精準農業技術的基本模型很有可能在將來有很好的發展前景,這一技術的普及應用會在土地資源豐富,有可用的人力資源和金融資本以及勞動力使用和可變投入已經有效發展的地區得到快速的發展。這些地區包括美國,加拿大,澳大利亞,阿根廷和巴西的部分地區。在人口壓力較大,土地資源相對較少,但是有豐富的人力資源和資本的地區(例如西歐),精準農業技術的應用會發展的相對緩慢。盡管目前為止已有一些國家已經有相關的政策規定介入到精準農業,但是如果從精準農業中得到的環境效益能夠以文件的形式下發,就會使改變空間格局的普及應用率有所改變成為可能。
對于時間上這一技術的普及還是會有所不平衡,因為大多數的精準農業技術都依賴于高昂的機械設備。如果農作物價格有所提高,那么精準農業技術的普及采用率也會相應的有所提高,否則不均衡現象還是會繼續存在。
2.2中國特色的精準化農業
我國精準農業的思想已經為科技界和社會廣為接受,并在實踐上有一些應用。如1992年北京順義區在1.5萬公頃的范圍內用GPS導航開展了防治蚜蟲的試驗示范。在遙感應用方面,我國已成為遙感大國,在農業監測、作物估產、資源規劃等方面已有廣泛的應用。在地理信息系統方面,應用更加廣泛,1997年遼寧省用“萬維網地理信息系統(GIS)”進行下遼河平原農業生態管理的應用研究,北京密云縣完成以GIS技術建立的縣級農業資源管理信息系統。在智能技術方面,國家863計劃在全國20個省市開展了“智能化農業信息技術應用示范工程”。這些技術的廣泛應用,為我國今后精準農業的發展奠定了一定的技術基礎,但這些研究與應用大部分局限于GIS、GPS、RS、ES、MS單項技術領域與農業領域的結合,沒有形成精準農業完整的技術體系。
關鍵詞:精準農業,應用現狀,北斗導航,農業機械,自動駕駛系統
1引言
精準農業是以實現農業高產、優質、高效為目的的現代農業生產模式和技術體系,是以信息技術為支撐,根據空間變異,定點、定時、定量的實施一整套現代化農事操作與管理的系統。新疆精準農業始于20世紀末,初期發展緩慢,隨著北斗導航技術、移動通信網絡的發展,精準農業技術發展迅速。新疆以棉花為主要經濟作物,根據國家統計局2018年棉花產量的公告數據,新疆棉花總產量占全國總產量的83.84%,新疆生產的棉花約三分之一產自新疆生產建設兵團。近年來,新疆生產建設兵團正式開啟團場改革,兵團職工自主組建農工合作社,新疆兵團土地流轉活躍,據新疆農業農村部門統計,到2018年全新疆家庭承包耕地流轉面積已達745.8萬畝。合作社規模不斷增大,田塊不斷整合集中,對于成套精準農業技術應用模式在新疆的深入推廣打下了基礎。當前,精準選種、精準播種、精準施肥、精準噴藥、精準灌溉、精準田間監測、精準收獲等所涉及的精準農業技術,已有部分在新疆兵團規模化應用。本文基于北斗導航融合精準農業賦能新疆創新試驗區建設項目,通過對新疆兵團石河子市石總場大田種植數字農業建設試點、石河子市北泉鎮鴻興翔種植專業合作社等多家大型農業合作社進行了實地調研,對新疆兵團精準農業技術應用現狀及發展需求進行總結分析。
2新疆兵團精準農業技術應用現狀
精準農業技術已應用于新疆兵團農業的耕、種、管、收四大環節,根據農戶對各種精準農業技術的接受度和該技術的推廣應用程度,本文主要從農機自動駕駛系統、水肥一體化系統、農業信息化管理系統三方面,對新疆兵團精準農業技術應用現狀進行分析。
2.1農機自動駕駛系統
如圖1,電機式農機自動駕駛系統主要由電機、角度傳感器、GNSS天線、高精度GNSS接收機、平板電腦、電臺及天線等部分組成。該技術可實現1000m播行水平誤差不超過3cm,播幅連接行誤差不超過3cm,能有效解決農機播種作業中出現的“播不直、接不上茬”的老大難問題,可以減少用工成本,延長作業時間,提高作業質量和土地利用率。2012年,新疆兵團農機推廣部門開展了衛星導航自動駕駛技術試驗示范工作,將該技術產品應用在棉花播種作業中。2013年,財政部、農業農村部在國家農機購置補貼目錄中,增加“農業用北斗終端(含漁船用)”的財政補貼,當年補貼額達到3.12萬元/臺套。2014年,國家發改委支持新疆兵團第八師開展區域精準農業示范,對首批800臺套的北斗農機自動駕駛導航系統雙重補貼,包括國家購機補貼和1萬元的項目補貼。截至2019年4月,兵團農八師已安裝3000余臺套農機自動駕駛系統,基本實現了全覆蓋。農機自動駕駛系統逐步從小面積試驗向大面積試驗示范邁進,且國產化品牌實現了從零到主導的突破。
2.2水肥一體化系統
水肥一體化系統是通過配置田間信息精準監測系統,全程監測農田墑情、氣象、設備工況等信息,為水肥決策和作業管理提供信息支撐。目前,使用者可通過PC或手機APP來發送指令,通過GPRS通訊模式實現閥門和自動施肥機的遠程控制,實現田間的無人作業功能,全年無需下地手動開關閥門。該技術既能滿足作物生長過程中對灌水時間、灌水量、灌水位置和灌水成分的精確要求,又能按照田間的每個操作單元的具體條件,精細準確地調整農業用水管理措施,最大限度地提高水的利用率。水肥一體化系統局部設備示意圖如圖2。20世紀后期,新疆兵團開始引進噴灌、滴灌技術。2008年以來,膜下滴灌水肥一體化技術得到當地政府的大力扶持,隨著配套基礎設施技術的發展,逐步將滴灌節水技術向智能化、水肥一體化、遠程操作控制方向發展。水肥一體化系統已形成了對應的服務體系,可大面積應用于大田作物。新疆自行研發的系列自動反沖洗網式過濾機組及自動施肥機,單套控制面積100-166.67hm2。當前,兵團高新節水灌溉面積1129.07千公頃,是全國最大的節水農業灌溉區。
2.3農業信息化管理系統
農業信息化管理系統可提供綜合服務,如利用北斗導航定位終端、農機工況采集終端,通過蜂窩網絡將農機位置信息、工況信息傳輸至農業信息化管理系統,可實現農機運行軌跡的回放、作業面積的統計、農機健康情況的監管和預測。另外,還可通過各種傳感器采集的信息,形成水、肥、藥的變量噴施處方圖,基于農業信息化管理平臺進行監管和下發作業任務。基于該類系統,可提高管理、調度、維護效率。圖3為新疆兵團八師石總場信息化管理平臺界面。農業信息化管理系統是隨各類采集終端發展而來,當前,眾多企業及政府分別建立了對應的農業信息化管理系統。
3新疆兵團精準農業技術發展需求
新疆兵團精準農業在北斗農機自動駕駛方面已取得了矚目的成就,但仍然存在差分信號服務受限、基準不統一等問題。當前農村實際情況是勞動力驟減,滿足農業生產需求的勞動力嚴重不足,因此,北斗農機自動駕駛技術應向農業全產業鏈方向發展,來彌補勞動力減少的現況。2015年,農業農村部《到2020年農藥使用量零增長行動方案》和《到2020年化肥使用量零增長行動方案》,但新疆在節肥、節藥等技術的應用方面發展緩慢,且新疆是缺水地區,因此,水、肥、藥變量噴施技術的發展迫在眉睫。因棉花等作物的覆膜造成嚴重的環境污染,為了環境可持續發展,必須提高殘膜回收技術和發展可復用膜。下面主要從三方面來分析新疆兵團對精準農業技術的需求。(1)簡約式農機自動駕駛技術農機自動駕駛系統主要應用在精準播種環節,同樣也可應用在不同作物的耕地、施肥、施藥、收獲等環節。當前的農機自動駕駛系統還需由專業人員安裝、調試和教學,嚴重限制其推廣。因此,農機自動駕駛系統應該向安裝簡便、“傻瓜式”操作方向發展。(2)水、肥、藥變量噴施技術中國是全球農藥、化肥用量第一大國,但噴施流程和利用率遠遠低于先進國家水平?;谵r作物的實際需要,將水、肥、藥定時、定點、定量的噴施是節約資源、提高農作物產量的發展趨勢,但投入產出比是當前最大的限制。如底肥的施用,需基于土壤采樣、上季作物的產量分布圖等共同決定。通過信息技術手段,感知作物的實際需水、需藥、需肥量,采用變量投入技術,實現按需精準灌溉施肥施藥,將是發展新方向。因此,應高度重視研究開發智能感知技術、深度學習算法、變量投入技術、機器人等。(3)殘膜回收技術地膜使用量不斷增加,但回收率偏低,土壤中的殘膜量逐步增加,土壤結構遭到嚴重破壞、耕地質量逐步下降?,F今,新疆已成為殘膜污染嚴重的地區之一。因此,應向新型可復用農膜和提高殘膜回收技術方向發展。
4新疆兵團精準農業技術應用發展建議
關鍵詞:精準農業;技術推廣;案例研究
中圖分類號:F325,1
文獻標志碼:A
文章編號:1673-291X(2009)33-0029-03
中國農業正處于由傳統農業向現代農業過渡階段,農業整體發展水平與世界發達國家有較大差距,農業科技水平低則是重要因素之一。精準農業――未來農業的雛形,是一種基于知識的農業技術體系,是實現精準農業效益的必經之路,發展和推廣精準農業技術對于加速中國農業現代化可持續化進程、占領未來農業領域競爭制高點具有十分重要的意義。
一、推廣精準農業的意義
1 發展精準農業是實現中國農產品高產、優質、高效農業的需要。加入WTO后,發達國家和地區的一些農產品憑借其質量和價格優勢,將更多地進入中國農產品市場,中國農業面臨著更嚴峻考驗,依靠科技進步,努力降低生產成本,提高農產品質量成為中國農業發展的當務之急。精準農業是質量效益型農業,以優質高效為目標,重視農產品的質量,追求以最少的投入獲得優質的高產出和高效益。
2 發展精準農業是中國有效利用生態資源,實現農業可持續發展的需要。中國人口最多但自然資源狀況較差且惡化趨勢嚴重,如人均耕地占有量逐年下降,近十年人均占有量由0.09公頃下降到0.08公頃?;省⑥r藥的大量使用及工業廢水、廢氣、廢渣的任意排放造成農田環境和農作物的嚴重污染,約占目前耕地總面積1/5的土地受到污染;土地退化嚴重,致使自然災害愈加頻繁。優化資源,保護環境,實現農業可持續發展已成為中國社會經濟發展的基本戰略。但從傳統農業的角度來看,環境保護與農業發展間存在著一定的矛盾,農業可持續發展需要新型技術的支持,依靠科技技能提高農業生產中的資源利用率,以充分利用有限的自然資源。
3 發展精準農業是轉變農業經濟增長方式和增加農民收人的有效途徑。中國以往農業經濟的增長主要是靠投入,以粗放經營解決供不應求的總量問題。但在農產品基本形成買方市場的條件下,數量問題已不再是主要矛盾,而被品種、質量矛盾所代替。農業面對和所要解決的主要是農產品的質量問題。粗放經營難以解決這一矛盾,唯有靠以現代科學技術為基礎的集約經營方是正途。發展精準農業也是增加農民收入的必由之路。增加農民收入是關系全局性的問題,也是農業發展的根本目的。但在市場經濟條件下,僅靠擴大數量和提高農產品價格已沒有多大潛力,必須瞄準市場,發揮資源優勢,發展精準農業。
二、大河沿子鎮現代精準農業技術推廣現狀
大河沿子鎮位于新疆精河縣以西45公里處,面積1435.45平方公里,總人口3.25萬,其中農業人口2.6萬。下轄15個農牧業村,1個新農生態農業有限責任公司和2個社區居委會。大河沿子鎮共有耕地11.7萬畝,農業生產以棉花為主,2007年全鎮棉花播種面積為11.4萬畝,是一個以農為主、農牧結合的大鎮。從2006年開始至今,大河沿子鎮緊緊圍繞著促進農民增收,實現農業快速發展和農村經濟繁榮這一主題,在全鎮開展了以現代精準農業技術為主的一系列農業科技推廣工作。
1 現有棉花種植技術。一直以來大河沿子鎮的棉花種植都是很傳統的,2006年開始采用新技術,大面積棉田采用了“一穴一?!本坎シN技術,農民從繁重的定苗中解放出來,過上了休閑的節日?!耙谎ㄒ涣!本坎シN對種子加工提出了更高的要求。按照種子生產的有關標準,發芽率達到80%的種子才算合格種子。土壤耕作層90%以上殘膜都得到清理回收,避免因棉種播在殘膜上出不了苗的問題。為消除農戶擔心“一穴一粒”不保險的心理,政府部門還給予農戶適當的補貼和優惠政策,精量播種技術就這樣在不被普遍看好的情況下推廣下去了。與精量播種相配套的是精準灌溉,雖然大水漫灌已經是落后的灌溉方式了,但在大河沿子鎮依然存在,只有部分耕地采用加壓灌,膜下灌等精準灌溉方式,2008年還采用了埋式滴灌植棉新技術,并將繼續推廣。棉田施肥同樣離不開“精準二字”,依托滴灌系統實施的“隨水施肥”在大河沿子鎮也得到了應用。
2 精準技術設施配套狀況。大河沿予鎮已推廣加壓灌8000畝,膜下灌7000畝,設立了兩個示范點,其中一個采用精良氣吸式點播及高壓滴灌技術相配套;第二個示范面積為125畝,采用精良氣吸式點播及常壓滴灌技術相配套,都通過精量播種、精肥精管,實施標準化作業。以建立誘蟲燈監測預報系統為主,采用頻振式殺蟲燈和生物藥劑防治技術的綜合應用,完善植保體系,降低生產成本。與此同時,該鎮已引進小型精量播種機18臺,一機三膜大型精播機2臺,拔桿清膜機100臺,引進優質高產品種標雜Al達150畝,新陸早33號5000畝。2008年大河沿子鎮還大力發展設施農業,建立蔬菜大篷,增加了高壓滴灌等設施,其植棉技術在全縣還處于領先水平,如高產優質新品種的引進、推廣和滴灌技術的應用。由于棉田病蟲害的綜合防治技術,農機標準化作業等常規技術和新技術的綜合應用為棉花高產打下了堅實的基礎。
自從2006年推廣精準技術以來,大河沿子鎮棉花種植不僅減少了投入成本和勞動力,而且還提高了棉花產量,增加了收入。在2007年由于采用了新技術,大河沿子鎮11.4萬多畝棉田平均單產籽棉341.5公斤/畝,比去年增加29.1公斤/畝,同年滴灌棉田比淹灌棉田平均畝產高出30-40公斤。
三、大河沿子鎮精準技術推廣過程中存在的問題
1 農業技術推廣資金投入不足,制約著推廣力度。由于農業技術的公共物品屬性,現代農業技術的推廣,需要政府的大力推動。發達國家每年農技推廣經費一般占到農業總產值的0.6%~1.0%,發展中國家也在0.5%左右,而中國在現行的農業技術推廣體制下,政府對農業技術推廣工作的重視力度不夠,農技推廣經費占農業總產值的比重不足0.2%,人均經費更少,多數技術推廣機構“無錢打仗”已嚴重影響到技術推廣工作的正常開展。每年僅由不到20%的縣會下撥一定的技術推廣經費,很多時候下撥經費還會發生截留現象,使經費不能最終用到技術推廣活動中來。因經費不足等原因,只能夠勉強維持工作人員的工資,而用于技術推廣項目的資金就很少了,部分地方政府“卸包袱”,還出現了“線斷、網破、人散”的被動局面。大河沿子鎮農業技術推廣經費主要是農民自籌或非政府部門提供,政府下撥技術推廣資金經費很少,甚至沒有,2008年大河沿子鎮6個農業村自籌資金68萬元,增加實施棉花加壓滴灌面積6700畝。由于推廣經費少,制約著精準技術進一步在更大范同內的采用。
2 農民對現代農業高新技術接納能力差。一方面,農民的文化素質制約了他們對高新技術的接納能力。另一方面,在農業內部,作為市場主體的農戶更加懂得比較科技投入的成本和預期收益,只有當他們認為預期收益高于預期成本時才會選擇新的生產技術,農業科技使用的高風險性又使得他們在有限的資本和勞力的投向上顯得更為謹慎,農戶對可替代的新技術選擇反應遲鈍,缺乏內在的需求動力。大河沿子鎮農戶基本上都是小學、初中學歷,無法很快接受新技術,他們最注重眼前經濟效益,然而采用新技術有時要很高的成本,而且新技術的優勢也需要一個很長的過程后才會發揮,這就導致農戶看不到他們想要的收益,造成農戶對高新技術避而遠之不愿接受的局面。
3 農民居住地分散,組織化程度低,農業技術推廣缺乏有效的渠道。下農民對自家的土地具有決定權,很難統一規劃和生產,這增加了新技術推廣工作的難度。農業生產的高度分散性和農民組織的缺失,使得技術推廣成本高,導致技術與產業的割裂。在現行農業推廣制度下,農業技術推廣及開發的速度,效果,服務質量,最后效益不能和推廣主體的努力程度或付出掛鉤,導致農業制度對農業科技進步缺乏有效的激勵機制。大河沿子鎮的技術推廣工作之所以艱難主要是缺乏有效的農民組織,雖然設有農業技術推廣站,但還是無法填補農民組織的作用。
4 農業技術推廣隊伍不穩定,精兵強將少。從目前專職農業技術推廣隊伍的現狀分析?;鶎愚r業技術推廣站有近1/3的人員不具備農業專業學歷或根本是外行。大河沿子鎮農業技術推廣機構屬于基層推廣部門,現有專職人員8人,大多為高中學歷,導致新技術的推廣工作無法順利進行。
5 精準技術推廣人員分布不盡合理。當前,中國農技推廣體系的一個突出問題是農技推廣人員分布過于集中于縣級,使技術推廣的供給與需求發生錯位。隨著經濟迅速發展和城鄉人民需求的多樣化,農民對技術的需求也越來越細,隨時需要得到農技推廣人員的指導。但與此需求不相適應的是,鄉鎮級農技推廣人員力量相對薄弱。目前多數鄉鎮級農技推廣站的農技推廣人員只有2―3人,且設備簡陋。大河沿子鎮技術推廣人員雖然有8人,但真正在基層做實際工作的人卻只有3~4人,多數推廣人員都在精河縣,很難起到新技術宣傳推廣作用,加之基層推廣人員少且工作量大,工資水平低,推廣工作舉步維艱。
四、深化精準農業技術推廣體系的對策
1 加強政府對農業技術推廣的保障和支持。農技推廣是個系統工程,能否更好發揮作用和發揮更大作用,除了農技推廣體系自身要深化改革、創造條件外,還需要各級政府、社會各界的大力支持和配合,也需要相應的政策措施、資金支持等外部環境和條件作為堅強的后盾。加強財政支持力度,增加農技推廣資金投入。首先,保證承擔公益性技術推廣職能的鄉鎮以上農技推廣人員全額撥款,確保人員工資。其次,增加農技推廣基礎設施建設資金投入,添置必要儀器設備,搞好技術示范點建設,不斷提高現代化水平。2008年大河沿子鎮就增加了蔬菜大棚,加壓灌,低灌等設施農業設備。
2 確立農民對技術需求的主體地位,提高農民采納農業新技術的自愿性。農民是經營主體,也是農業技術的需求和市場主體。采納新的農業技術應該是農民市場經營的理性選擇。傳統觀念通常是從技術供給者的角度看問題,把農技推廣的過程僅僅看做是向農民提供農業技術的過程,是農業技術的被動消費者,而沒有對農民的技術需要給予足夠關注,缺乏針對性。因此,今后要注重建立農民參與選擇推廣技術的機制,改變“你給的我不要,我要的你沒有”的技術供給狀況。作為大河沿子鎮職能部門的農業推廣部門應及時地把市場需求正確信息、先進技術傳遞給農民,讓農民自己選擇和自愿采納農業新技術。
3 把技術推廣與提高農民組織化程度密切結合起來,提高推廣效率。農業推廣體系直接面向經營規模小、高度分散的農戶進行高新技術推廣,成本高,效果低。單個農戶直接參與農業技術市場交易,由于經營規模限制,技術交易成本非常高。通過提高農民組織化程度,形成“技術推廣站―農民專業化合作組織―農戶”的推廣模式,使農民專業化合作組織成為聯接農技推廣主體和農戶的橋梁,則能降低推廣成本和技術交易成本,有效提高新技術推廣效果。從“技術推廣站一農民專業化合作組織”的轉移過程來看,一方面,合作制度保證了成員在技術獲取過程中費用較低;另一方面,其組織制度保證了各成員在選擇決策中的主體作用,保證了技術適用性;其次,農民專業合作組織由于聚集了更多能人,接納高新技術的能力更高。從“農民專業化合作組織―農戶”的擴散過程來看,是農民自己來傳播農業技術,其良好效果是其他推廣組織和推廣手段難以替代的,主要原因在于傳播者本人也是農民,具有與他人相同的社會背景和社會關系結構,了解當地實情和農民實際,更易為農民所認同接納。特別是若他們在接受信息后再加以利用,并取得良好績效,這種“再傳播”的影響力不言而喻。由于大河沿子鎮在管理運行上形成了農民合作組織形式的運作模式,據摸底調查全鎮已有76%的農民愿上強壓滴灌,如今棉農的種植意識已從過去高強度、低效益的淹灌向高成本、高效益的加壓滴灌轉變,認準了搞滴灌節水才能給自己帶來最大回報。所以,由農民專業協會來推廣、普及農業技術,容易做到操作性更強,費用更低,更為農民所接受,實際效果亦更為顯著。
4 穩定農業推廣隊伍,提高技術推廣人員素質。據有關統計,在縣級以上的農業推廣機構工作人員占60%以上,而在鄉鎮及鄉鎮以下農業推廣部門工作人員占40%以下,并且推廣人員的素質遠遠低于縣級以上的推廣人員。為此必須出臺相關政策,鼓勵技術推廣人員到基層去工作,精簡上層,充實下層,優先充實鄉村站工作人員,滿足從事實際農業推廣的需要。加強農技推廣人員的技術培訓和政治教育工作,提倡“獻身農業,服務農民”的奉獻精神。重視農業推廣人員脫產學習和在職進修工作,鼓勵農業推廣人員努力學習專業知識,提高業務能力,開闊視野,拓展知識面和專業知識的深度和廣度,不斷豐富推廣經驗,提高推廣技能。就大河沿子鎮的實際情況,應定期對技推人員進行培訓,補發津貼以穩定推廣隊伍。為搞好農業推廣工作,促進農業科技成果廣泛、迅速地應用于農業生產經營實踐,建立一支數量與素質兼顧的農業推廣隊伍。
5 合理布局,形成以鄉鎮為重點的農業技術推廣體系。鄉鎮是農業技術走向農民用戶的真正出口,鄉鎮農業推廣機構的改革和隊伍建設刻不容緩。針對大河沿子鎮農業技術推廣機構設置不完善和人員不足的情況,采取各種措施,加強基層農技隊伍建設。調整內部,減少精河縣級農技人員,充實基層農業技術推廣人員數量。廣開門路,從各相關部門抽調富余人員,增加基層推廣人員數量。打破條塊、部門和地區分割,統籌安排,協調互補形成統一的農業技術推廣網絡。以政府投入為主采取各種途徑,多渠道、多門路集資以安定農業技術推廣人員特別是基層農業技術推廣人員的從業信心和決心,穩定農業技術隊伍建設。
6 加大信息資源開發力度。農民的信息意識問題,大河沿子鎮農戶的信息意識較為低下,信息資源作為一種戰略資源的重要性還沒有被人們普遍認識。為此,要加大農業基層的信息基礎設施建設,加大信息的宣傳力度,擴大宣傳領域,提高廣大農民的信息意識。為促進農業技術推廣工作的發展,深挖農業內部增收潛力,信息資源的捕捉和收集也有著至關重要的作用。大河沿子鎮已經建立了農村信息化體系,建立了以“農信通”為主的農業科技、農資行情、農產品交易的農業信息傳遞系統,只是信息化體系和機制還不健全,有待進一步完善。
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[關鍵詞] 精準農業技術 農機合作社 作業管理 應用 效果
[中圖分類號] F323.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2017)01-0205-01
1 前言
國民經濟的迅速健康增長,社會科學技術的不斷創新和進步為當前農業技術的良好發展提供了較好的前提條件。農機合作社是已經具有了一定作業規模的專業化服務組織,積極開展相應的作業計劃管理、作業進度管理、作業財務管理以及農機調度管理,對于當前農機化工作的需求進行有效滿足,促進了農技工作的順利進行。
2 農機服務合作社精準作業管理系統中的組成部分
2.1 農機作業地理信息
積極應用遙感技術,繪制出全色高分辨率的農區地圖,并經過地面幾何核準和定點測量工作,從而對全市地區的各種地面信息進行全面涵蓋,主要包括了水利、農田、住宅區以及林地和道路等,這樣能對城市全面總體的規劃和管理工作提供良好前提。通過農機作業地理信息的收集和整理,能夠對當地各項土地情況進行全面瀏覽。
2.2 機耕田管理
在農機合作社的管理區域內,對于小麥和玉米等糧食作物的機耕田信息進行全面的收集和整理,并做好相應的信息管理工作,同時還需要針對各個縣、區、鄉鎮的糧食作物布局以及生長情況進行全面了解和掌握。
2.3 加油站管理
通過GIS地圖,能夠針對農機合作社內部區域中的加油站進行重點標識和管理工作,相應的建立起加油站自身的檔案庫,為農機設備提供良好的服務。加油站管理工作中需要對各個加油站的數量和位置進行確定,相應還需要為農機設備的跨區操作提供一定參考。
2.4 維修點管理
在地圖繪制完成的基礎上,還需要針對區域內的農機設備維修點進行全面的標識和管理,這樣能夠建立起全面的檔案庫,和加油站管理工作一樣,能夠為農機設備的使用提供良好的保障服務。
2.5 服務區管理
需要針對農機合作社進行集中有效管理,這其中主要包括了農機設備、農機設備作業能力以及作業范圍,同時還需要針對農機設備的服務社進行有效的管理,制定出全面的布局圖,這樣能夠將農機設備的信息進行良好的交流和對接,這樣能夠對服務區域內部的信息服務進行全面覆蓋。
2.6 農機具管理
在農機合作社的服務區域中,針對不同種類的作物進行全面有效的管理,從不同作為生長過程中需要的農機設備入手,設立起全面的農機具檔案庫,針對農機具的實際使用信息情r,進行全面有效的記錄和整理,主要包括農機具的種類、數量、新增數量、維修信息、分布信息以及更新信息和使用時間等。做好農機具的管理工作,能夠為農機作業的全面使用發揮良好作用。
3 精準農業技術在農機合作社作業管理中的應用
3.1 積極開展農機作業計劃管理工作
農機作業具有較強的時效性,但是因為農機作業供求的信息在的過程中能使用的渠道有限,這樣導致農機資源的調配工作存在著一定的不合理。針對這種情況,需要積極開展農機作業計劃管理工作,首先需要針對農戶的種植情況進行全面了解,并針對農業生長的關鍵時期中使用農機作業的情況進行全面掌握,當這些信息匯總之后,積極結合農機數量和作業能力,制定出合理有效的農機作業計劃,從而有效促進農機作業的良好進行。
3.2 加強農機作業的進度管理工作
在開展農機作業的過程中,需要對農機設備作業的進度進行全面有效的控制和管理,這樣才能夠有效實現農機作業的實際效果。從農機作業的進度出發,能夠積極開展后續的農機調度和跨區作業工作,這樣能夠有效提升農機作業的效率。在開展農機作業的過程中,針對農機服務組織系統平臺中的信息進行全面匯總,并按照一些區縣、市級管理部門的要求,建立起良好的農機作業進度管理體系。
3.3 不斷加強技術推廣培訓工作
積極加強農機技術的推廣和培訓工作,對于有效提升農機設備的使用效率,促進農機作業取得良好的發展成果具有積極作用和效果。想要積極加強農機技術的推廣和培訓工作,首先需要提高認識,加強農機推廣服務力度,認真貫徹自治區、州、縣農業、農村工作及農機工作會議精神,推廣中心緊緊圍繞縣農業農村工作會議部署,牢牢確立“農業生產,農機先行”工作思路,狠狠抓住全程機械化這條主線,扎實開展各項工作。針對農機具的冬修、檢驗,新機具、新技術的引進、推廣等工作中,進行全面有效服務管理。其次,加強培訓及科普宣傳,促進春耕備耕工作,積極組織農機技術人員深入到農機戶家中,及早對投入農田作業機具的技術狀況、配套情況進行調查摸底、登記造冊,并派技術人員進行現場技術指導、幫助檢修。再者還要積極抓好農機新技術推廣和農機標準化作業工作,積極開展農機田間作業質量為重點,切實采取有效措施保證農機標準化作業。
4 結束語
農業技術,在當前的農業生產工作中具有十分重要的地位和作用,能有效提升農業生產效益,促進農業經濟的良好發展。將農業技術積極投入到農機合作社之中,加強農機作業的管理工作,能夠起到良好效果。加強精準農業技術在農機合作社作業管理中的應用,需要積極開展農機作業計劃管理工作,加強農機作業的進度管理工作,同時還要不斷加強技術推廣培訓工作。
參考文獻
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一、兵團精準農業技術體系的形成和主要內容
近7年,兵團精準農業技術體系經歷了從核心技術的提出到試驗、示范,從單項技術的開發到多項技術的集成創新,從小面積推廣到大面積應用,最終形成了一個完整的體系。
兵團精準農業技術體系來源于3個方面。第一是繼承和發展了兵團已經實施的種植業十大主體技術和棉花高密度高產栽培技術;第二是引進、吸收國內外的農業先進科學技術和裝備;第三是兵團科技人員和干部職工自己創新的科學技術和裝備。經過5年的試驗、示范、培訓、推廣,到2004年,兵團總結形成了包含精準農業核心技術體系、精準農業技術指標體系、精準農業技術規程體系和精準農業技術裝備體系的4個子系統構筑的比較完善的兵團精準農業技術體系,給新疆和兵團農業帶來了巨大的經濟、社會和生態效益。2004年,此項成果經農業部專家組鑒定,獲得兵團科技進步一等獎。
精準農業技術體系的核心是精準農業六項技術,包括精準種子工程技術、精準播種技術、精準灌溉技術、精準施肥技術、精準收獲技術、田間作物生長及環境動態監測技術。它以精準灌溉和精準施肥為核心,以精準監測為保證,以精準播種為接口,前接精準種子,后接精準收獲,將六大精準農業技術組裝成一個貫穿作物生產全過程的有機整體。
兵團精準農業技術體系由4個子系統構成,其中精準農業六項技術是體系的核心,提出干什么的問題;精準農業技術指標體系是考核精準農業六項技術是否“精準”的定量指標;精準農業技術規程體系用于規范精準農業六項技術實施過程中的技術操作,保證精準農業定量指標的實現;精準農業技術裝備體系是支撐精準農業六項技術準確實施的關鍵裝備。4個子系統相輔相成,互相促進,構成缺一不可的完整體系。
二、推廣精準農業技術體系的主要經驗和做法
l.開展農業“兩高、一優、一低”豐產攻關活動,加大行政推動及技術服務力度。一是每年組織兩次全兵團范圍的農業新科學新技術推廣應用現場會,現場觀摩兵團精準農業技術的新進展和典型經驗;二是每年于棉花生產的關鍵時期,組織有關專家赴基層開展3次技術咨詢、指導服務活動、一次專項技術調研和一次高產田檢查驗收工作;三是組織石河子大學、塔里木大學、新疆農墾科學院的有關專家和技術人員到基層團場長期蹲點搞技術服務和培訓。
2,產、學、研結合,積極鼓勵創新,組織精準農業技術聯合攻關。一是產、學、研相結合,積極發揮兵團兩校一院和師農科所技術人才密集的優勢,引導其與基層團場緊密合作,在精準農業六項技術的試驗、示范到大面積推廣的各個環節,展開聯合技術攻關和技術創新活動,解決了一個又一個技術難題,形成了一批技術成果和具有自我知識產權的產品;二是注重及時總結提高基層職工和技術人員的創新實踐。
3.積極引進國外先進技術和設備,并逐步消化、吸收,實現國產化。積極引進國外先進技術和先進裝備,豐富了精準農業技術的內容,拓寬了思路。如為實現機械采棉,引進了美國迪爾公司和凱斯公司的采棉機240臺,并積極與貴州航空工業集團公司合作,在石河子建廠進行采棉機國產化攻關。為了提高精準種子加工水平,積極引進美國、丹麥等國外先進的種子精選加工設備,對兵團17條種子加工生產線進行改造,使棉花種子田間發芽率達到92%以上,為精準播種技術的大面積推廣打好了基礎。
4.大力開展宣傳和培訓工作,使精準農業技術深入人心。一是兵團于每年年底召開一次精準農業技術研討會,每年編印一本《兵團精準農業技術研討會論文集》,及時總結當年兵團精準農業技術推廣的經驗;二是近幾年陸續編印了《精準農業技術系列叢書》《精準農業技術職工讀本》《兵團主要農作物精準栽培技術規程》等書籍,作為職工培訓的教材,增強了培訓的效果;三是充分利用電視、報紙、期刊等媒體大力宣傳兵團精準農業技術,向全國宣傳兵團精準農業技術的創新成果;四是利用冬春農閑季節,大力開展“科技之冬”“科技之春”活動,通過多層次、多方位的技術培訓,使廣大干部職工和技術人員掌握精準農業技術,運用精準農業技術,并不斷提高技術到位率。
5.注重技術成果的轉化,帶動一批支農產業迅速發展。近年來,通過科研院校、生產單位與相關企業的合作,與精準農業相關聯的一批支農產業孕育而生,并逐步發展壯大。如精準灌溉技術帶動了兵團節水器材和滴灌自動化設備產業的發展,并形成了“新疆天業”等一批支農龍頭企業;精準播種技術帶動了精準播種機具的生產,生產出氣吸式精準取種和鴨嘴式下種相結合的具有自主產權的棉花精量播種機械,壯大了一批機械制造企業;精準灌溉、精準施肥技術的推廣帶動了復合肥、滴灌專用肥產業的發展,催生了一批復合肥、專用肥生產企業,生產出一系列質量可靠、具有自主知識嚴權的滴灌專用肥品種,提高了農業社會化服務水平,推進了農業產業化的進程。
6.加大科技投入力度,加快精準農業技術研究和推廣速度。自1999年以來,兵團投入大量資金用于精準農業的研究試驗、示范和推廣工作。機采棉推廣之初,對試點單位給予資金補貼;在棉花膜下滴灌推廣之初,出臺了每畝地補貼100元的獎勵政策;對院校及精準農業技術相關研發單位給予資金支持,加快技術創新速度。
三、兵團精準農業技術的應用對推進兵團農業現代化的作用
兵團精準農業技術體系的形成和大面積推廣應用,提高了兵團農業科技裝備水平和農業科技含量,提高了農業機械化、信息化、自動化水平,職均經營規模擴大,完成了從“經驗農業”向精準農業的轉變。同時,精準農業是應用現代化高新技術的綜合系統工程,帶動了相關支農產業的發展,促進了農業產業化水平的提高,推進了兵團農業現代化進程。
1.從種植業十大主體技術到精準農業六項技術的推廣,表現出從定性技術到定位、定量、定時技術質變的特點,使兵團種植業技術躍上了新的平臺,進一步提高了兵團農業的工業化水平。
2.密切結合國情和兵團農業發展實際,形成了具有中國特色、走出科學試驗區和示范園區、能夠大面積推廣的精準農業技術體系,改造提升了集成型的精準農業技術裝備。
3.精準農業技術與高密度栽培模式結合,形成了具有核心技術支撐、關鍵技術配套、技術含量高、可控性強、能在不同條件下滿足作物生長發育水肥需求及調控作物生長,獲取優質、高產、高效的標準化農業生產模式。
4.精準農業技術體系體現了可操作性、漸進性、系統性、開放性的實施特點,可不斷吸納和開發新技術、新裝備,不斷豐富內涵,不斷完善提高。在實踐中不斷發展。
5.推進了兵團第三次農業技術革命,帶動了精準農業相關產業的快速發展,提升了兵團現代農業裝備水平,使兵團農業生產力水平在較短時間內實現跨越式發展,加快了兵團農業現代化的步伐。