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序論:在您撰寫高標準農田信息化建設時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
一、進一步突出扶持重點
立足于谷物基本自給、口糧絕對安全,采取有力措施,把農業綜合開發資金投入和項目布局突出向糧食主產區和高標準農田建設聚集。一是要求各省區農發機構將土地治理項目的財政資金,進一步向糧食主產縣特別是谷物主產縣集中,繼續向《全國新增1000億斤糧食生產能力規劃(2009―2020年)》確定的800個產糧大縣傾斜。二是要求除河北、內蒙古、、青海等生態保護任務較重以外的省份,安排用于高標準農田建設的財政資金不得低于土地治理項目財政資金的90%。截至目前,中央財政已下撥農業綜合開發土地治理項目資金172.43億元,其中用于13個糧食主產區119.49億元。
二、優化建設區域布局
圍繞貫徹農業可持續發展戰略,國家農業綜合開發進一步調整和優化高標準農田建設區域布局。根據我國農業自然資源稟賦條件,以合理利用水資源為重點,統籌考慮土地、氣候和生物資源分布狀況,將全國農業綜合開發區域劃分為重點開發區、保護性開發區、限制性開發區,把高標準農田建設進一步向水土資源和生態環境承載能力較強的重點開發區聚焦,兼顧生態資源環境有一定恢復能力的保護性開發區,嚴禁在生態資源環境承載能力較差的限制性開發區開展高標準農田建設。
三、繼續提高投入標準
為強化公共財政對高標準農田建設的支持力度,根據地方實際需要,從2014年起,農業綜合開發中低產田改造項目與高標準農田示范工程項目實現并軌,統稱為高標準農田建設項目,并適當提高了畝財政資金投入標準。各?。ㄗ灾螀^、直轄市、計劃單列市,以下簡稱“各省”)高標準農田建設項目畝均財政資金投入標準提高到以省為單位加權平均為1100―1300元,比2013年提高了近10%。同時,允許將2003年(含)以前年度中低產田改造項目區納入高標準農田項目范圍予以提質建設,其中1988―1998年(含)建成的項目區畝均財政資金投入標準不超過1000元;1999―2003年(含)建成的項目區畝均財政資金投入標準不超過800元。
四、積極扶持新型農業經營主體
國家農業綜合開發加強機制創新,積極扶持新型農業經營主體,促進現代農業加快發展。一方面鼓勵和支持從事糧食種植的農民合作組織、種糧大戶、家庭農場及龍頭企業等新型農業經營主體,單獨申報實施高標準農田建設項目。截至目前,中央財政安排農業綜合開發資金2.02億元,在14個?。▍^、市)支持169個農民合作社、家庭農場等新型農業經營主體開展高標準農田建設。另一方面,積極開展農業綜合開發高標準農田建設財政補助資金形成的資產交由農民股份合作社持有和管護的試點,增加農民財產性收入。
五、不斷加強資金和項目管理
(一)加快高標準農田建設。搞好高標準農田規劃,根據不同區域、不同地塊因地制宜、科學編制。按照統籌規劃、分工協作、集中投入、連片推進的思路,整合涉農項目資金,加大投入力度,大規模改造中低產田,建設旱澇保收高標準農田。重點落實好節水增糧行動項目、落實好高標準基本農田建設(稍加整治)項目,重點建設102沿線兩側鄉鎮。到2020年,全市每個鄉(鎮)至少打造一片20公頃以上高標準農田,102沿線鄉鎮打造萬頃高標準農田。全市高標準農田達到300萬畝。
(二)加強黑土地保護。一是合理利用有機肥資源增肥。農作物秸稈是重要的有機肥資源,重點推廣機械粉粹還田、覆蓋還田和秸稈堆漚還田等技術。同時鼓勵農民利用畜禽糞便積造和使用有機肥。二是應用新技術節肥。深入實施測土配方施肥,推廣緩釋肥料、水溶肥、生物有機肥等新型肥料,推進病蟲害防治和綠色防控,實施化肥、農藥減量施用。三是大力推廣保護性耕作技術。有效推廣玉米寬窄行等保護性耕作技術,逐步擴大種植面積,實現鄉(鎮)整體推進。
二、著力提高物質裝備水平
(一)加快推進農業機械化。著力推進農機裝備和作業能力快速提升。到2020年,全市農機總動力達到125萬千瓦,主要糧食作物綜合機械化水平達到95%以上,爭取在全省率先實現全程機械化作業。
(二)加強農田水利基礎設施建設。制定農田水利基礎設施建設總體規劃,加大農田水利設施投入,加強灌區防汛抗旱能力,推廣高效節水灌溉新技術,推進智能農業高端信息平臺項目建設,不斷提高農業綜合生產能力。
(三)加強農業防災減災能力建設。加快構建監測預警、應變防災、災后恢復等防災減災體系。建設好人工影響天氣中心,增強災害預警預防能力。加強種子、飼草料等應急救災物資儲備調運條件建設,推廣相應的生產技術和防災減災措施,提高應對自然災害和重大突發事件能力。
(四)加強農業信息化建設?!笆濉逼陂g重點加強農業信息化建設,為廣大農民提供專業的信息服務平臺。一是建立“三農”綜合信息服務中心;二是開展手機客戶端應用;三是建設農業物聯網。抓好3個基站,逐步在全市鋪開。
(五)設立現代農業發展基金。市財政決定每年拿出1000萬元作為現代農業發展基金,用于農田水利項目建設、農業防災減災應急儲備,確保糧食生產安全。
三、著力提高農業技術應用水平
(一)打造玉米種子硅谷。“十三五”時期,發揮公主嶺市特有的玉米種子資源優勢,打造玉米種子硅谷,促進玉米種子科技研發,推動玉米種業向高精尖方向發展。一是建立種子產業園。規模達到100公頃以上,引進大的種業集團10戶以上,科研院所5個以上。二是引進和選育100個左右新品種(系)。其中成為主導品種的20個以上,具有良好應用前景和自主知識產權的突破性優良品種達到5個。三是建成千畝優良品種展示中心。打造3~4戶注冊資金1億元,育、繁、推一體化種業集團。建成2戶以上玉米育種工程中心。四是建設吉林航天育種工程研究中心。到2020年,建成現代農業裝備博覽園,建設生物育種研究中心和博士工作站。五是建立職責明確、設施先進、監管有力的種子管理體系。
(二)加強各類試驗示范項目推廣應用。一是開展糧食高產攻關田示范。在每個鄉(鎮)落實一塊10公頃以上畝產噸糧的高產攻關田,組織技術人員進行田間指導,推廣高產技術。二是落實中墨高產栽培模式試驗任務。利用墨西哥先進技術和設備,采取全程機械化作業,逐步擴大試驗面積,促進糧食增產。三是建設千畝玉米良種展示基地。建立新品種展示區,面積100畝,展示國內各大種業玉米新品種300個。科研育種區,面積100畝,種植自交系1萬份以上??蒲需b定區,面積300畝,種植中國農業大學、吉林農業大學、豐田種業、利禾種業、登海種業、敦煌種業等科研院校和知名種業玉米新組合3萬份以上。新技術新模式實驗區,面積500畝,進行玉米直收脫粒實驗,應用大壟雙行免耕、一壟雙行、穴播等技術。
關鍵詞:高標準;工程建設;農田水利
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
1、基本原則
基本原則:堅持統一規劃,綜合治理的原則。對于選定的建設區域,需考慮農田水利工程與其他相應的農田、路、林及電力設施的配套問題,需兼顧相關部門規劃,統籌安排,規模整治。堅持因地制宜的原則。根據不同區域自然地理條件和社會經濟發展水平,因地制宜的選取適合當地實際條件和實際需要的灌排技術和設備。堅持數量、質量和生態并重的原則。在經濟條件許可的情況下,既要推動高標準農田水利工程的規?;ㄔO,也必須確保工程建設質量,兼顧生態環境良性可持續發展。堅持農田主體地位,依法保障農民的知情權、參與權和受益權,鼓勵農民采用多種形式參與工程建設的原則。堅持建管并重的原則。高質量的完成高標準農田水利工程建設后,需要完備的運行管護機制來保證工程可持續的發揮效益。
2、工程建設標準
2.1輸配水工程
1)渠道輸配水工程
選用灌溉保證率,渠道水利用系數,渠道設計使用年限,渠道建筑物配套率,渠道襯砌率,田間渠道畝均長度等指標對高標準渠道輸配水工程進行評價。
不同水文氣象、水土資源、作物組成等條件不同,灌溉設計保證率也不同。以旱作為主的豐水地區灌溉設計保證率不低于85%;以水稻為主的豐水地區灌溉設計保證率不低于95%;以旱作為主的缺水地區灌溉設計保證率不低于75%;以水稻為主的缺水地區灌溉設計保證率不低于80%。流量小于1m3/s的支渠,斗渠和農渠各級渠道水利用系數不宜低于0.80;其中,支渠不宜低于0.95、斗渠不宜低于0.95,農渠不低于0.90。襯砌渠道的設計使用年限不宜低于30a。渠道建筑物設計應符合《灌溉與排水工程設計規范》等有關規范的要求,對于斗門、農門、涵洞(管)、量水堰等固定設施,宜采用工廠化生產或現場預制的裝配式結構,渠道建筑物配套率不宜低于95%。流量小于1m3/s的支渠和斗渠的襯砌率不宜低于100%,農渠的襯砌率不宜低于75%。渠道畝均長度與地面灌水質量(節水要求)、田塊規格、機械作業要求密切相關,平原區農渠畝均渠道長度宜不低于2m,流量小于1m3/s的支渠和斗渠畝均渠道長度不低于1m;丘陵區可適當增加。
2)管道輸配水工程
選用灌溉保證率,管道水利用系數,管道設計使用年限,管道量控及安全設施配套率,支管間距,單口給水栓的控制面積,固定管道畝均長度等指標對高標準管道輸配水工程進行評價。
以旱作為主的豐水地區灌溉設計保證率不低于85%;以水稻為主的豐水地區灌溉設計保證率不低于95%;以旱作為主的缺水地區灌溉設計保證率不低于75%;以水稻為主的缺水地區灌溉設計保證率不低于80%。井灌區管道水利用系數不宜低于0.98,渠灌區不宜低于0.95。管道設計使用年限不宜低于30a。管道量控及安全設施的布置應符合相關技術規范,使用方便安全,滿足運行管理要求,配套率宜到達100%。支管間距不宜超過100m。田間給水栓的布置應符合《農田低壓管道輸水工程技術規范》的要求,同時考慮農戶操作方便,給水栓單口灌溉面積不宜低于0.16hm2。田間固定管道的畝均長度宜不低于10m。
2.2排水工程
選用排澇標準,排澇模數,排水溝建筑物配套率,明溝間距,明溝深度,明溝畝均長度,管道畝均長度(暗管排水情況) 等指標對高標準農田排水工程進行評價。
排澇設計標準應符合有關規定,設計暴雨重現期為5 a~10a,建議易澇區為10a,非易澇區為5a。設計暴雨歷時和排出時間應達到:旱作區1d~3d暴雨1d~3d排除;稻作區1d~3d暴雨3d~5d排至耐淹水深。旱田設計排漬深度不宜低于0.8m,水稻田設計排漬深度不宜低于0.4m;旱作物耐漬深度不宜低于0.3m,耐漬時間不大于4d。排澇模數與設計暴雨歷時,強度和頻率、排澇面積、排水區形狀、地面坡度、植被條件和農作物組成、土壤性質、地下水埋深、河網和湖泊的調蓄能力、排水溝網分布情況和排水溝底比降等因素有關,不同地區高標準排水工程的排澇模式應符合《灌溉與排水工程設計規范》中的相關規定。排水溝上必需的橋、涵、閘等建筑物應該配備完善,配套率不宜低于95%。明溝間距和明溝畝均長度與田間布局密切相關, 需考慮與渠道、路和田塊的布局相協調。明溝間距平原區一般為30m~40m,山丘區一般為50m;明溝畝均長度不少于6m。明溝深度需考慮農作物對地下水位的要求和當地自然經濟條件,可參照《灌溉與排水工程設計規范》進行設計。平原區一般為1.2m;山丘區一般為1.0m。暗管排水系統的管道埋深、間距以及畝均長度等設計標準應符合《灌溉與排水工程設計規范》的相關規定。畝均管道長度不小于80m。
2.3田間高效節水灌溉工程
1)噴灌工程
選用噴灌設計保證率,噴灌均勻系數,噴灑水利用系數等指標對噴灌工程建設標準進行評價,同時,對于管道式噴灌還需要選用固定管道畝均長度;對于輕小型移動式噴灌機組還需要選用單位功率的機組控制面積;對于大型噴灌機還需要選用單臺噴灌機的控制面積等指標。
噴灌設計保證率與自然條件和經濟條件都有關,對于經濟價值高的作物不宜低于95%,對于大田作物不宜低于85%。噴灌均勻系數與風速、管網的設計和噴頭的布局等都有關,不宜低于0.8。噴灑水利用系數與氣候條件和作物等密切相關,對于風速小的地區不宜低于0.9,對于風速稍大的地區不宜低于0.8。管道式噴灌工程的固定管道畝均長度不宜低于3m。輕小型移動式噴灌機組的單位功率機組控制面積不宜低于6.67hm2。大型噴灌機單臺噴灌機的控制面積不宜低于13.34hm2。
2)微灌工程
選用微灌設計保證率,微灌均勻系數,微灌水利用系數,固定管道畝均長度等指標對微灌工程建設標準進行評價。
微灌設計保證率與自然條件和經濟條件都有關,對于經濟價值高的作物不宜低于95%,對于大田作物不宜低于85%。滴灌工程的灌溉均勻系數不宜低于0.8;微噴工程的灌溉均勻系數不宜低于0.85。滴灌工程的灌溉水利系數不宜低于0.9;微噴工程的灌溉水利用系數不宜低于0.85。微灌工程的田間干、支固定管道畝均長度不宜低于6m。
3、管理措施
高標準農田水利工程要可持續發揮工程效益,除了確保工程建設質量外,必須建立切實可行的運行管護機制。堅決杜絕重建設、輕管理,工程管理機構不健全,管理制度不完善、管理責任不落實,造成工程有人建,無人管,損壞后無人修的現象。
高標準農田水利工程的管理技術與水平要與時俱進,隨著社會經濟的發展和農村勞動力的短缺,在經濟發達有條件的地區可逐步實施農田水利工程管理信息化建設,實現工程運行管理自動化。堅決杜絕樣板工程,在經濟條件和技術水平達不到信息化管理可持續發展的地區,不建議盲目開展信息化建設。
4、結語
這一成果有助于規范全國高標準農田水利工程的建設程序和評價依據,推動全國高標準農田水利工程建設工作,提高高標準農田水利工程的建設質量,為將來進一步制定有關高標準農田水利工程建設標準的行業或國家標準提供參考意見。
參考文獻:
[1]趙琦,陳曙光,葉新華.高標準農田建設的做法與思考[J].農業開發與裝備,2009,(5):18-21.
[2]國土資源部.高標準基本農田建設規范(試行版) [S].國土資發[2011] 144號,2011.
一、抓“四區”建設,加快推進農業經營方式轉變
一是打造高標準農田示范區。我市高標準農田建設重點向經濟作物傾斜,鼓勵項目區進行種植業結構調整。項目區集成推廣先進實用技術,加快中低產田改造。全力打造范家屯鎮平洋村高標準農田示范區。二是打造土地規模經營實驗區。在全市每個鄉鎮打造一個土地規模經營實驗區,重點推廣四種土地流轉模式:即:全產業鏈經營模式、“公司+合作社+農戶”模式、“村集體+合作社+農戶”模式、“農民+合作社”模式。三是打造現代農業先導區。在基礎設施建設、現代農業裝備、技術集成示范、農業標準化等方面率先突破,探索集約、高效、安全、可持續的規模效益型農業發展道路。抓好農業部玉米機收粒試點。抓好中?墨玉米高產栽培技術示范區。落實好國家黑土地保護項目。積極爭取國家、省里社會化服務主體項目、增施有機肥項目。抓好全程農機化試點。四是打造特色農副產品集聚區。加大農業內部結構調整力度,大力發展棚膜經濟、牧業經濟、特色農業經濟,打造公主嶺綠色農業、特色農業、精品農業。抓好種植業結構調整。減少籽粒玉米面積,增加優質水稻、綠色無公害蔬菜、馬鈴薯、大豆面積。抓好棚膜園區建設。重點推進永發鄉、二十家子鎮菜田基金項目建設。打造5個省級棚膜園區。加快發展標準化畜牧業園區。積極推廣“公司+農戶”“公司+家庭農場”模式,重點推進溫氏現代生豬項目建設。五是抓好農產品精深加工業。全力推進玉米全株產業鏈項目的謀劃包裝和企業引進,夯實種業經濟龍頭地位。
二、抓產業帶動,加快推進農業生產方式轉變
一是抓好玉米種業發展。積極引進國內外大種業大公司引進,制定扶持種業發展政策,吸引山東登海、中種集團等大公司落戶我市。抓好玉米良種展示基地建設。二是抓好一二三產業融合發展。抓好“一二”產業聯動發展。積極對接玉米加工企業和原料基地,發展訂單農業。抓好“一三”產業融合發展。重點是圍繞棚膜園區建設發展采摘、休閑農業。抓好“一二三”產業融合發展項目。重點抓好龍山文化產業園、懷德鎮興隆泉水庫等休閑旅游項目。三是抓好農業信息化建設。推進農業信息中心建設,加強生豬等畜禽生產監測和畜產品質量安全預警預報。建設氣象?農業智慧平臺,打造具有公主嶺特色的科技型氣象為農服務新模式。
以建設高標準農田為載體推進適度規模經營
――集中連片規模推進,支持新型農業經營主體,吸引金融資本投入
“就農業綜合開發而言,仍存在一家一戶小規模經營的制約問題。在項目整體規劃上,地塊大多較為零散,一家一戶的意見不統一,對項目規劃建設造成不利影響;分散經營利益主體眾多,個體受益較小,影響了對農發項目建設的積極性,也不利于建立切實有效的管護機制?!眹肄r發辦主任盧貴敏表示。
為此,《意見》提出,要集中連片規模推進高標準農田建設。以鄉、村、組為單位,按照集中連片、規模開發和缺什么補什么的原則,合理規劃高標準農田項目區,加強農業基礎設施建設,使地平整、田肥沃、渠相通、路相連,為促進土地經營權有序流轉,實現統一農機化作業、推廣良種良法、生產管理以及產品銷售創造條件。
要加大對新型農業經營主體建設高標準農田的支持力度,試點階段,主要選擇高標準農田建設年度項目區域范圍內的新型農業經營主體進行扶持。降低合作社等申報主體成立時間和單個項目治理面積等“門檻”,簡化項目申報程序;探索先建后補、以獎代補等多種扶持方式;擴大資金使用范圍,財政資金除用于水電路等基礎設施建設外,還可對育秧設施、糧食晾曬烘干設備、倉儲物流、農機具庫棚等配套設施進行適當補助;放寬具體措施投入比例限制,按照缺什么補什么原則,對農、林、水、電、路以及相關配套基礎設施中的某些環節或單項措施進行扶持。
建立財政補助形成資產交由新型農業經營主體持有管護新機制,擴大試點范圍,及時總結經驗。建立依托新型農業經營主體推進高標準農田建設、使用、管護一體化的新機制,保證農業綜合開發建設成果長期發揮效益。
吸引金融資本投入高標準農田建設。鼓勵農墾集團、龍頭企業等法人實體以及農民合作社、家庭農場、專業大戶等新型農業經營主體,通過貸款、融資擔保等方式獲取資金開展高標準農田建設,發展生產技術先進、經營規模適度、市場競爭力強、生態環境可持續的現代農業。對用于高標準農田建設的貸款,中央財政予以貼息。拓寬融資渠道,除政策性銀行外,把商業銀行、農村信用社等金融機構貸款也納入貼息范圍。允許采取銀行貸款、財政補助、自籌資金“三位一體”、貸補結合方式,吸引金融資金投入高標準農田建設,進一步加快建設進度。
以農業產業化經營為抓手推進適度規模經營 ――延伸產業鏈條,完善扶持政策,探索產業化資金投入新機制
農業產業化源頭是農戶、終端是市場,完整的產業鏈條能及時傳導市場信息,帶動農戶規?;a適銷對路的農產品。
《意見》要求,要繼續完善產業化經營項目財政補助和貸款貼息政策,通過對農產品生產基地、產地初加工、精深加工、流通服務體系等環節的扶持,形成全產業鏈生產,讓農民和新型農業經營主體放心發展規模化、標準化、專業化生產基地。支持龍頭企業與合作社、農民建立緊密的利益聯結機制,實現合理分工,讓農民從產業鏈增值中獲取更多利益。
在完善扶持政策方面,放寬立項門檻,將在工商部門注冊登記的種養大戶、家庭農場、農業社會化服務組織納入扶持范圍,實現對新型農業經營主體的全覆蓋。合理引導工商企業到農村發展良種種苗繁育、高標準設施農業、規?;B殖等適合企業化經營的現代種養業。支持龍頭企業采取訂單農業、“企業+合作社”“企業+農戶”等模式,帶動農戶發展規?;a。引導加工、流通領域龍頭企業向產業園區集中,以產業基地(園區)為平臺,提高產業集中度和企業集聚度。
探索產業化資金投入新機制。探索利用股權投資基金、股權引導基金等方式,引導社會資本投入農業綜合開發,共同扶持壯大農業產業化龍頭企業。加大貸款貼息扶持力度,撬動更多金融資本投入農業產業化發展。擴大產業化經營項目“先建后補”試點省份,探索財政資金扶持農業產業化發展的有效模式。
以完善農業社會化服務為支撐推進適度規模經營
――支持農民合作組織,搞好農業科技示范推廣服務,扶持農產品流通體系
《意見》要求,要發揮農民合作社、專業技術協會、涉農企業等各類合作組織的作用,支持其為農業生產經營提供低成本、便利化、全方位的服務。鼓勵項目區農戶組建用水戶協會,合理收取水費,為農田灌排用水、設施管護提供低成本、便利化服務。加強部門項目建設,以新型農業經營主體為載體,推動全程社會化服務體系建設,擴大新型農業社會化服務特別是土地托管服務試點項目建設。
[關鍵詞]灌溉 智能化系統 無線網絡 物聯網
農業作為關系著國計民生的基礎產業,其信息化、智能化的程度尤為重要。21世紀的農業將是信息農業的時代,沒有信息技術在農業上的應用,就不可能有農業現代化。物聯網技術在農業生產和管理中的引入與應用,將是現代農業依托新型信息化應用上邁出的一大步。物聯網可以改變粗放的農業經營管理方式,使農業發展走向高產、優質、高效、生態、安全之路的科技保障,實現智能控制,確保農產品質量安全,引領現代農業的發展。
一、作物智能化灌溉物聯網平臺建設的現實意義
近年來,新疆兵團已示范推廣了農田墑情監測與灌溉自動控制系統,這對促進兵團農業灌溉水平的提高起到了積極作用,是兵團農業信息化建設成為世界領先,中國唯一的技術支撐。
智能化灌溉物聯網平臺是一個把遠程監測系統、管理決策支持系統(或專家系統)及滴灌自動控制系統集成于一體,構成農業灌溉物聯網綜合技術體系。作物滴灌遠程監控技術可通過該技術平臺實現遠程數據采集、數據存儲、數據處理、滴灌自動化及故障排除等功能,可以將觸角伸入到現場的各個節點,在異地也可充分掌握現場信息。該平臺可以滿足不同級別用戶在線瀏覽知識、獲知實時數據和遠程化化灌溉管理。這將成為灌溉信息化管理發展的方向,將推動兵團農業節水灌溉自動化技術水平的進一步提升。
灌溉管理逐漸向走信息化、自動化管理是兵團農業發展的方向之一。近年來滴灌技術在全球的廣泛應用,加強了對大田作物肥水管理的可控性。因此,研發嵌套作物水分管理決策支持系統的灌溉管理自動控制系統更為必要和迫切。中國農業大學、武漢水利電力大學、西北農林科技大學、石河子大學等對不同作物的水分管理決策支持系統都做了大量卓有成效的研究,為我國灌溉管理走向自動控奠定了良好的基礎。
二、作物智能化灌溉物聯網平臺的先進性
物聯網被世界公認為是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業第三次浪潮。他是以感知為前提,實現人與人、人與物、物與物全面互聯的網絡。在這背后,則是在物體上植入各種微型芯片,用這些傳感器獲取各種信息,再通過局部的無線網絡、互聯網、移動通信網等各種通信網路交互傳遞,從而實現對世界的感知。自2009年8月總理提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一,寫入“政府工作報告”,物聯網在中國受到了全社會極大的關注。農業物聯網由農業信息感知層、信息傳輸網絡層、應用服務層組成,可實現農業遠距離、大范圍的智能化管理。目前,我國已開發出一批農業專用信息感知和監控設備、適合農業特點的無線傳感器網絡節點、低成本電子標識產品,并在農業資源環境監測、土壤墑情監測、設施農業監控、農業生產精細管理、農產品流通與質量安全管理等不同領域得到應用,推進了信息化與農業現代化的融合。
三、作物智能化灌溉物聯網平臺是一〇五團科技發展的重要創新,探索了團場、科研院校,科技重心下移的新經驗
作物智能化物聯網平臺依托新疆兵團科技成果(新兵鑒字[2011]第018號)“膜下滴灌遠程墑情監測與灌溉控制系統研究與應用”,該平臺為新疆生產建設兵團農六師一。五團與石河子大學多年的“產、學、研”結合背景,重點進行了滴灌作物土壤水分的時空變化特征、滴灌農田的蒸散模型、水分傳感器的安裝方法、低功耗閥門控制器(RTU)、基于GPRS墑情采集系統及農田墑情信息遠程管理平臺建設等方面研究,已實現了農田水分的自動采集、數據自動處理及墑情評價、滴灌自動控制等功能。實現了農田墑情監測實時化、決策專家化和灌溉自動化功能。在此基礎上,應用Zigbee自組網和GPRS+INTERNET協作服務網絡的關聯,構建農田墑情遠程監控系統和水分管理決策支持系統;建設基于上述兩個系統為基礎的灌溉物聯網應用管理平臺和示范基地。
四、作物智能化灌溉物聯網建設平臺建設在一〇五團建設情況
2011年新疆生產建設兵團農六師一〇五團被列入“兵團農六師五家渠現代農業示范區”。兵團農六師一〇五團5萬畝作物(棉花、加工番茄)膜下滴灌高效節水示范基地為基礎,引入干旱區農田墑情監測與灌溉遠程自動化管理技術等科技成果,在兵團農六師一〇五團國家高標準農田生產基地(農業部示范基地)進行墑情監測與灌溉遠程自動化管理技術集成創新與應用,建立農業灌溉物聯網管理平臺,為實現農田的土壤改良、肥水高效運籌、信息化管理目標、推動新疆農業產業持續發展提供理論依據和技術支撐。
1.智能化灌溉物聯網在一〇五團推廣,探索出了一條建設新路子
新疆兵團農六師一〇五團具有較強的科技力量,建有完善的農業科技服務體系,包括農業技術推廣站、土肥站、病蟲害防治中心、氣象站等機構。團場通過多種方式,與石河子大學、新疆農墾科學院等院校機構建立了緊密的合作關系,為促進和保證一〇五團棉花產業持續高效發展,專門成立了農業科技發展中心,建立了現代化的檢測中心,并積極開展各項科研課題的研究。作為項目主持單位,近年來承擔各級科技項目有:農業部高標準棉田示范基地建設項目、棉花標準化體系制定與推廣項目、棉花膜下滴灌墑情監測與自動控制技術示范推廣等示范項目,取得了顯著的成效和科技成果。
為進一步完善科技創新創業的政策法規環境,加快團場科技進步進程,促進經濟和社會各項事業的發展,增強團場科技創新和區域綜合競爭能力,團場積極貫徹落實國家科技進步政策法規以及兵團關于依靠科技進步,推動產業結構優化的精神,并根據經濟社會發展的要求,針對科技發展過程中出現的新問題和面臨的新形勢,以及團場的實際先后制定了《一〇五團引進人才若干優惠政策》、《一〇五團科技工作獎勵辦法》等。這些制度的制訂,建立和完善了人才使用的新機制等多方面內容,大力發展棉花高效節水技術、測土配方施肥等高新技術,加快一〇五團科技示范園建設,進一步引進和扶持民營科技企業發展,建立科技風險投資機制,進一步加強產、學、研合作,建設科技發展的支撐服務體系,加快信息化建設,科技發展的環境進一步優化等。
為使一〇五團農業能夠實現健康、持續和跨越式發展,團場以此次現代農業示范區建設為契機,認真做好高標準農田、智能化節水、農業機械化、高標準農田林網等的規劃建設,目前已完成的項目運行狀況良好,經濟效益明顯,其他各項建設工作正在扎實有序進行。如在農業高效節水方面:截止到2011年,團場已安裝常規滴灌11.5萬畝,普及率達到97.5%,農業灌水利用系數0.85。在農業機械化發展方面:團場現有各類拖拉機584臺,農具862臺(架),機具配套比1:1.5,農業機械化率80%以上。建設一〇五團農機服務中心,集停放、檢修和保養等功能。在農業示范基地發展方面:建設優質商品棉基地,加快農業信息服務平臺建設,整合涉農信息資源,推動農業信息規范化、標準化,為優質商品棉基地建設和管理,提供信息服務平臺。
2.智能化灌溉物聯網平臺在一〇五團推廣產生的優越性
新疆兵團農六師一。五團是以農業為主的團場,棉花是團場的主導產業。按照中央提出兵團加快推進“三化”建設和農業“三大”基地建設的要求,全面推廣農田智能化灌溉物聯網平臺,切實發揮高新節水示范效應,推動團場現代農業健康快速發展。2011年在在2連示范推廣棉花自動化滴灌5000畝,節水明顯,增產顯著,具有省工等特點,其節水技術已達到國內領先水平。該平臺示范具有以下優勢:第一,使普通滴灌系統能夠嚴格執行輪灌制度,由隨意輪灌走向科學灌溉,節約用水和用電10%左右。2011年常規滴灌每畝水方量380方,滴灌自動化每畝350方,每畝節約用水7.5元。第二,使“少食多餐”、高頻灌溉技術能夠真正實現,促進了作物穩健、持續生長和高產、高效益,畝增產35公斤,產量提高8%以上。第三,提高了勞動生產率,降低了勞動強度,人均管理定額由50畝提高到300畝,管理費用由120元/畝降低到20元/畝。第四,避免了人為開關球閥對作物造成踐踏、灌溉時間不一致導致作物生長不均勻等影響。
五、作物智能化物聯網平臺強化了科技與團場發展的結合。取得了顯著的經濟效益和社會效益
1.經濟效益
作物職能灌溉物聯網平臺建設將對提高示范區農業生產效益產生顯著影響。棉花膜下滴灌的人均管理定額從當前的50畝增加到300畝,平均單產提高28kg/畝,單位面積棉花膜下滴灌生產綜合效益增加260元/畝。當推廣面積達到5萬畝時,將產生綜合效益1300萬元。對提高示范區農業生產效率、提高農民收入具有顯著作用。
2.社會效益、生態效益分析
降低普通滴灌系統工程投入和運行管理成本,對加快兵團農業信息化發展、指導兵團灌溉自動化可持續發展具有里程牌的意義。
發達國家的土地整治技術比較成熟,土地整治中所涉及到的技術主要包括生態工程技術、環境影響評估技術、信息技術、規劃技術、鄉村景觀保護與重建技術等。德國的土地工程始于13世紀,在土地整治技術方面一直處于世界領先地位,德國的巴伐利亞州現已普遍應用計算機數據處理技術,建立了土地整治信息系統(LE-GIS),將土地整治的各種數據、圖件和權屬狀況等資料儲存于該系統中。俄羅斯的土地工程技術可追溯到15世紀,1996年12月,在莫斯科通過成立“俄羅斯及獨聯體國家土地關系與土地整理問題國際研究會”,提出了統一進行研究和判定土地利用與土地整理的理論與標準,研究景觀的、生態的土地整理設計理論和技術方法。澳大利亞的土地工程技術研究重點是因礦產資源開發引起的土地復墾問題,在土地復墾整治的計算機模擬方面取得了大量處于世界先進水平的科研成果,重視土地生態系統重建研究。Caya等將模糊專家系統模型(FuzzyEx-pertSystem)應用于土地整治后的土地重新安排中,使土地權屬分配得到更多農戶滿意。使整治前后的所有地塊總價值相等,是成功的土地整治工程,因而必須要對地塊的價值進行評估,GIS技術在價值評估中有著很大的優越性。國外土地整治的上述技術已經比較科學、系統、規范,適應了土地整治實踐的要求。我國土地整治起步較晚,有關土地整治技術的研究甚少,土地整治實踐中非常缺乏技術支撐。我國急需從土地整治技術的工程化、標準化、信息化和系統化等方面構建土地綜合整治技術支撐體系,我國土地整治技術的核心是景觀設計與生態化整治技術。胡靜等為實現運用信息化手段對土地整治項目建設情況進行動態監測和預警,對提高項目管理效率提供了技術支撐,對土地整治工程項目建設監測管理系統進行了研究與設計,從建設一體化監管信息平臺出發,構建了“中央—省級—縣(區)級”三級動態監測管理系統;王金滿等應用數字高程模型(DEM)原理,借助GIS軟件的統計功能,研究了山地丘陵區坡式梯田土地整治工程量測算方法和流程,并為測算土地整治量提供了方法借鑒;葉艷妹等設計了農地整治中急需解決的路溝渠生態化技術和灌排溝渠生態化設計技術。2008年“十一五”國家科技支撐計劃立項了首個土地工程研究項目“土地整理關鍵技術集成與應用”,對“土地整理規劃、設計技術、土地整理工程施工關鍵技術、土地整理質量與生態監測關鍵技術、土地整理實施信息化管理技術、東部基本農田優質精細型土地整理技術、中部糧食主產區增量經濟型土地整理技術以及西部生態脆弱區保質生態型土地整理技術”等進行了研究,這也充分說明土地工程技術研究適應了時展的需要和趨勢。
2不同類型土地整治工程技術
目前,土地綜合整治包括:
①對未利用地的開發利用,如根據需求和現狀將未利用地改良為農地或建設用地;
②對已利用地的綜合整治,提高土地利用效率和土地產值,如對農地的改良、配套,進行集約化利用,建設高標準農田;
③對現狀土地進行土地市場一級開發支持經濟建設,對污染、災毀及破損土地的整治利用等。筆者基于長期的實踐經驗,結合實際提出了以下不同類型土地整治工程技術。
2.1非農用地轉化為農用地工程
非農用地是指農業用地和暫時難于利用的土地(如戈壁、沙漠、高寒山地、裸巖、裸土等)以外的土地,通常包括農村聚落,大、中、小城鎮,工礦區,交通運輸、名勝古跡、旅游、療養區,自然保護區等占用的土地。我國非農業用地約占國土中面積的22.9%。農業用地又稱農用地,指直接或間接為農業生產所利用的土地,包括耕地、園地、林地、牧草地、養捕水面、農田水利設施用地(如水庫、閘壩、堤埝、排灌溝渠等),以及田間道路和其他一切農業生產性建筑物占用的土地等。非農用地轉變為農用地具有提高土地利用率和產出率的功能,有利于推進節約集約利用土地,促進土地資源的可持續利用。在土地利用總體規劃和土地工程專項規劃的指導下,根據土地的適宜性和經濟發展的需要,對田、水、路、林、村采取必要的措施進行整治,對土地資源重新配置,可以實現資源的積極整合、有效利用以及資源集中集約化發展,有效地改善土地生態環境,實現土地資源的可持續利用。非農用地轉化為農用地的工程措施主要是土地工程。土地工程是對低效利用、不合理利用、未利用以及生產建設活動和自然災害損毀的土地進行整治,提高土地利用效率的活動。在工程中應遵循因地制宜、系統性、整體性和經濟、生態與社會效益相結合的原則,主要內容包括成土、土地平整、土壤改良、灌溉及水利配套、電力、林業、道路等內容。在土地開發工程中應兼顧國家惠農政策,結合當地生產生活條件,因地制宜建設新農村,發展現代農業,如設施農業、觀光農業和生態農業等。
2.2建設用地整備工程
建設用地,是指付出一定投資(土地開發建設費用)、通過工程手段為城鎮村及工礦等各項建設提供的土地。它是利用土地的承載能力或建筑空間,不以取得生物產品為主要目的的用地。據土地所用權特點,建設用地整備工程,是指由政府或其授權委托企業,對一定范圍內的現狀土地(包括農用地、建設用地及未利用地)進行統一的征地、清表、整治、平整并進行適度市政配套設施建設,使之達到“三通一平”(通路、通水、通電和土地平整)、“五通一平”(通水、通電、通路、通訊、通氣和土地平整)或“七通一平”(給水、排水、通電、通路、通訊、熱力、燃氣和土地平整),從而符合建設用地標準的過程。建設用地整備工程中的整治工程,主要指通過一定工程、生物或技術手段,使海域、沼澤或土質難以為建設用地所利用的土地達到建設用地的標準。例如,荷蘭、日本、中國香港等地的填海造地工程,將原有的海域、湖區或河岸轉變為陸地作為建設用地,需要圍堰、基槽清淤、基坑填沙、填砂等工程;沼澤地區的地基承載力較低,當作為建設用地開發時,要注意采取降低地下水位、排除積水等措施,以提高地基承載力和改善環境衛生狀況。
2.3污損土地改良改造工程
污損土地是指由人類活動或自然因素造成的土地污染和損毀,使土地完全或部分失去原來的使用價值和建設功能,包括污染土地和損毀土地。對污損土地進行改良改造區別于其他廢棄地的改良改造,需要根據“因地制宜”原則,采取不同的技術措施去除污染物、恢復損毀土地,并通過污損土地利用評價,使其達到農用地或建設用地的使用標準。
2.3.1污染土地改良改造技術。污染土地是指人類活動或自然因素產生的污染物進入土壤并積累到一定程度,引起土壤環境質量惡化,對空氣、生物、水體或人體健康產生危害,使其社會屬性和自然屬性受到影響的土地。污染土地改良改造技術是利用一定的技術措施,對污染土地進行改造使其恢復到未污染的水平。污染土地改良改造技術按地點可分為原位改良改造技術和異位改良改造技術。原位改良改造技術即對未挖掘的土壤進行改良改造;異位改良改造技術指對挖掘后的土壤進行處理的過程。土地污染改良改造按操作原理主要分為物理改良改造技術、化學改良改造技術和生物改良改造技術[。污染土地的物理改良改造是指通過物理過程的調節或控制,改變土壤的物理性狀,使污染物得到有效控制,將污染物與土壤分離或轉化為低毒或無毒物的改良改造過程。主要的物理改良改造技術有客土和換土技術、蒸汽浸提技術、玻璃化技術、固化/穩定化技術、電動力學技術、熱處理等。污染土地的化學改良改造技術是指在污染土壤中加入化學試劑,使其與土壤中的污染物發生化學反應,如氧化、還原、酸堿、中和、聚合、沉淀等反應,從而使污染物從土壤中分離、轉化、降解成無毒或低毒性物質。典型的化學改良改造技術有化學淋洗技術、氧化/還原技術、溶劑浸提技術、施入改良劑或抑制劑等。污染土地的生物改良改造技術是20世紀80年代以來出現和發展起來的,主要是指依靠某些生物的活動和具有某些特的微生物,使土壤或地下水中的污染物得以清除或降解,使其轉化為無毒或低毒物質的過程。它主要是利用土壤特定的微生物、根系分泌物、菌根和超富集植物等降解、吸收或固定土壤中的污染物,從而實現污染土壤改良改造的目的。狹義的生物改良改造僅指微生物改良改造,廣義的生物改良改造包括微生物改良改造和植物改良改造,有時也包括動物改良改造。
2.3.2損毀土地改良改造技術。損毀土地是指由于自然或人為因素導致土地表土喪失或整個土地毀壞而造成土地第一生產力的喪失。損毀土地改良改造工程是通過工程技術手段對損毀土地進行改良改造使其恢復成可利用的有效土地,包括生境建設和群落建設兩大內容。生境建設是對地貌的重塑和土壤改良培肥,其核心在于“造地”,為生物群落建造一個良好的生境。群落建設則包括植被重建和引入土壤微生物及動物,其核心內容是植被。對于凹型地貌的重塑,通常采用填充和客土的方式。對于凸型地貌重塑則采用土地平整、建梯田的方式。目前礦山開采造成的土地損毀較為嚴重,對于礦山損毀土地的地貌重塑一般采用“剝離—采礦—復墾”一體化工程技術,實現“邊開采,邊復墾”的良性循環。
2.4低標準用地提升工程
2.4.1低標準農業用地提升為高標準農業用地工程。高標準農業用地可定義為:一定時期內通過農村土地整治形成的設施配套、高產穩產、旱澇保收、節水高效、生態良好、抗災能力強、與現代農業生產和經營方式相適應的耕地,包括高標準基本農田和其他高標準農用地。低標準農業用地變為高標準農業用地工程是通過對山、水、田、林、路的綜合治理,使項目區的農業基礎設施得到全面的改善和提高,達到發展現代農業的基本要求,使其能達到或基本達到:水源覆蓋實現方田化,灌溉實現節水化,秸稈實現還田化,耕作實現機械化,施肥實現配方化,種子實現良種化,田間道路實現沙石化,農田林網實現網格化,田間種植實現規范化,農產品實現無公害化。
2.4.2低標準建設用地提升為高標準建設用地工程。高標準建設用地可概括為:以可持續發展思想為指導,遵循現有土地利用規劃及相關法律法規與政策,合理布局各業用地,調整優化用地結構,加強監管,通過科學技術增加對存量土地的各種投入,實現邊際投入等于邊際收入時土地使用價值最大化的利用狀態,提高土地使用效率,滿足經濟社會發展對土地的需求,促使土地經濟效益、社會效益和生態效益得到明顯提高。高標準建設用地建設最終是為實現土地的節約、集約利用,而土地集約利用的前提是用地的合理布局和結構的優化完善。高標準城市建設要按照城市建設規劃,合理調整城市各業占地布局,嚴格控制大面積囤地現象,提高城市土地利用效率。高標準農村建設可按照新農村建設標準,對原有農村建設用地進行合理規劃布局,減少或消除農村大片閑置地,消除空心村,做好土地復墾工作。對舊工礦用地進行考證,對廢棄區進行生態修復,拆并不合理采礦區,做好原礦用地生態修復工作。
3未來土地整治工程技術的發展趨勢
21世紀土地整治工程技術最為顯著的特點是使規劃、設計、新材料、新產品、新工藝、信息、監測及標準規范等不同領域進行有效交叉和融合,通過系統集成與自主創新,使土地整治工程技術得到全面提升。未來的土地整治工程技術將以提高土地質量和改善生態環境為主要目標,實現從注重數量向數量、質量、生態管護并重的方向轉變。具體發展方向主要包括:土地整治技術將向的綜合化和集成化發展;土地整治工程技術將全面和深入的應用信息化;利用計算機仿真和模擬土地整治生態變遷;土地整治多源異構數據整合與互操作技術等領域的技術開發和工程化研究;土地整治項目規劃設計向生態化、智能化、節水節地型和可視化發展;質量型和生態型土地整治技術將實現針對性、高效性和最優化;土地整治的景觀重塑和恢復工程技術;土地整治監測將從注重數量監測向數量、質量、生態和效益監測發展;土地整治的施工技術實現可持續發展和利用。
3.1農田建設工程技術發展趨勢
傳統的土地整治因缺少先進的工程技術支撐,導致農田路溝渠使用壽命短,土地平整質量難以滿足現代化農業發展的需要,部分耕地生態環境質量退化。再加上因不同地區、不同土地類型和不同利用方式對于諸如溝渠、道路設計強度、建設材料、成分配比、施工工藝、使用周期等要求均有明顯差異,對一些關鍵景觀斷裂點的修復也缺少精細化的工程技術支撐,這些均影響土地整治的可持續性和工程效益的發揮。因此,研發新的適應農田建設的規劃與設計技術,提出專門的精細化土地平整工程技術,應用激光技術進行土地精細平整作業,自主研發高標準基本農田建設新材料、新產品與施工工藝,增強高標準基本農田保育工程能力等領域將是未來農田建設工程技術的主要發展趨勢。
3.2礦區土地復墾工程技術發展趨勢
發達國家把復墾工程作為礦區開采的一部分,十分重視礦區生態恢復、景觀重塑、生物多樣性保護、可持續土地復墾、復墾工程與周邊景觀協調以及復墾土地的跟蹤監測與評價。因此,礦區復墾土壤的地表穩定與侵蝕控制技術、土壤結構破壞與污染的重構與修復技術、防治礦山生態災害技術、植被重建與生態恢復技術及土地復墾與生態重建的集成技術等是未來礦區土地復墾工程技術的主要發展趨勢。
3.3污染土地修復工程技術發展趨勢
發達國家污染土地修復工程主要采用實驗室研究—中試或現場試驗研究—大規模工程應用的基本模式,修復基質由單一的土壤修復過渡為土壤和地下水綜合治理,修復技術涵蓋了物理、化學及其生物修復類型。因此,研發綠色可持續單一修復工程技術、多種修復方法耦合聯用技術、研制專用修復設備和藥劑產品是污染土地修復未來發展的趨勢。
3.4土地整治工程技術標準發展趨勢