农业智能化

2024-07-14

农业智能化(精选8篇)

1.农业智能化 篇一

基于物联网的农业智能化示范项目

合作协议书

甲方:南京未来星传感技术有限公司

乙方:江苏省农业科学院

一、合作内容

根据南京市经济和信息化委通知:南京市2010年物联网产业应用示范工程项目申报,围绕南京市现代农业发展的需求,充分发挥和利用双方优势,整合双方技术资源,共同开展基于物联网的农业智能化示范项目的合作。

二、合作方式

1.甲方作为主报单位、乙方作为参加单位共同申报南京市2010年物联网产业应用示范工程项目。

2.双方互派技术人员组成项目工作小组。由甲方负责召集和研究有关事宜

三、双方任务和职责

1.南京未来星传感技术有限公司

①主持基于物联网技术的智能农业产业化项目实施方案制定和实施。

②负责项目中针对智能农业应用的物联网技术融合、系统方设设计和物联网系统的网络平台建设实施、维护。

③物联网信息管理系统应用、物联网综合示范网络平台设计。

④项目所需相关传感设备的配置、采购、安装、集成应用及其维护。项目推广的市场化运作方式、服务模式、运行机制研究和市场开拓。

2.江苏省农业科学院

2.农业智能化 篇二

(1) GPS、GIS在农业机械田间导航、作业面积计量、引导定位作业和空间数据定位采样中的应用及软件开发研究。

(2) 用于与作物收获机械配套的产量传感技术与带产量图自动生成系统软件的开发研究。

(3) 实施定位处方农作和控制的施肥、施药、浇水、精播和栽植的移动作业机械的研究。

(4) 自走式农田土壤、病虫草害和作物苗情定位信息采集机械装备的开发研究。

(5) 大中型拖拉机和自走型农业机械智能化技术状态实时诊断、监控与显示装置的开发研究。

(6) 农机作业信息高效处理、存储、传输、通信技术及其总线与接口的标准化。

(7) GPS、GIS有关技术国产化、产业化和用于支持农业机械社会化服务的规划、组织、调度与辅助管理决策支持系统的研究。

(8) 采用上述智能化联合收割机支持“易地收割”, 实施机群科学调度与管理的技术经济效果研究, 以及在引进技术消化吸收基础上加快国产联合收割机的智能化装备技术的自主开发。

(9) 研究试验带GPS接收机的智能化节水灌溉机械、植保机械和播种机械, 尽快形成国产化的自主产品, 为农机社会化服务体系提供新一代技术装备。

2.“精确农业”中急需研究的科技问题。由于作物生产受到众多因素的综合影响, 当今作物生产的精细管理还是以对小区产量分布特征信息的分析为基础来制定处方管理决策。作物产量是许多自然环境因素和种植管理水平综合影响的结果, 因而获取农田小区作物产量及其空间分布的差异性信息是实践精确农业的关键。有了收获机械产量计量设备和小区产量分布图生成系统, 农户既可以根据自己的经验知识, 分析产出和小区产量差异的原因, 选择经济适用的对策, 在现实可行条件下采取适当措施实施调控。也可以根据技术经济发展的条件, 利用先进的科技手段或智能化变量处方, 实现农业机械生产过程的自动调控。研究“精确农业”体系中的产量实时计量和产量图自动生成技术, 需要解决如下的科学技术问题。

(1) 流量传感器的计量精度、稳定性、通用性和标定简便性的进一步改善。

(2) 产量计量中同时获得收获产品的含水量、收获机的实际割幅和前进速度信息。

(3) 生成产量分布图技术及其需要的空间分辨率不大于收获机械工作幅宽的DGPS定位系统。

(4) 针对不同收获机械建立谷物由割台至流量测量点的谷物运移过程模型, 以校正产量分布信息的动态误差。

(5) 研究采集的定位数据和产量数据编码格式与快速存储传输方式。这些数据通常都是存储在软盘或智能卡中, 能一次存储至少一个作业班内的全部数据, 然后再传入PC机进行处理和生成产量分布图。

(6) 开发基于PC机和掌上电脑的、能进行产量分布图生成的软件, 含文件结构、数据结构、误差校正、数据图形化和显示方式等。

3.农机智能化正带来“农业革命” 篇三

在农机领域,智能化技术正在使农机从形态到功能发生翻天覆地的变化,无人机、自动插秧机、农机作业精细化管理平台等,既有单个的智能农机产品,也有农业智能化系统和平台。随着智能化技术通过多种方式影响农机和农业,一场全新的“农业革命”正被掀起。

智能农机显身手

日前,有媒体报道称,我国国产水稻直播机迈入智能化行列。据悉,水稻种植机械化是水稻生产全程机械化中最为薄弱的环节,其研究也是农业科技界重点关注的动态。而农业部南京农业机械化研究所种植机械化团队充分利用已有的技术沉淀,成功研制出国内首台33行大型智能化气力集排式水稻直播机,并在江苏省盐城市临海农场四机场进行试验。据悉,该项目是在中国农科院创新工程专项经费资助下完成的,该装备的成功研制填补国内大型气力式智能化水稻直播技术空白。资料显示,该装备采用折叠式机架,作业幅宽8米,作业速度可达10千米/小时,作业效率75亩/小时~100亩/小时,播种作业仅由机手一人即可完成,可适应大型农场及其他规模化种植主体作业要求。

不单单是水稻种植机械化,今年,农业生产大量使用的拖拉机也成为智能化载体。据悉,在山东等地,拖拉机安装上北斗导航系统,实现拖拉机的自动调整和自动驾驶,把北斗导航系统应用在农业机械上,它的直线度误差在每百米±2.5厘米,比GPS更精准,北斗导航农机应用系统适用于整地、开沟、起垄、播种、插秧、施肥、收获等多环节。此外,智能化触角也已伸到农业生产中常见的植物嫁接上。据悉,我国是世界上最大的设施栽培国家,农业对机械化嫁接有迫切需求,特别是以日光温室为代表的具有中国特色的保护地蔬菜栽培和塑料大棚的发展尤为迅速。现实需求刺激科学技术的快速发展。资料显示,中国农业大学在我国开展自动化嫁接技术研究工作的时间较早,先后研制成功自动插接法、自动旋切贴合法,填补我国自动化嫁接技术的空白,形成具有我国自主知识产权的自动化嫁接技术。例如,利用传感器和计算机图像处理技术,实现嫁接苗子叶方向的自动识别、判断。嫁接机器人能完成砧木和穗木的取苗、切苗、接合、固定、排苗等嫁接过程的自动化作业,操作者只需把砧木和穗木放到相应的供苗台上,其余嫁接作业均可由机器自动完成,从而大大提高作业效率,减轻劳动强度。

智能化农业创新无穷

除单个农机产品的智能化外,“智能+农业”正在形成农业智能化系统和生态。例如,在宁夏灵武,为加快现代农业发展,适应新形势下农机化发展的目标要求,2016年,该市农业机械化推广服务中心在7个农机合作社装配北斗农机作业精细化管理平台。资料显示,该系统主要功能有北斗定位、实时测亩、农机作业监控、面积统计分析、作业面积和质量核查、农机调度等。系统的应用能及时直观掌握示范区农机分布、有效监控农机作业质量和状态、农机手作业情况等信息,对突发事件采取及时有效的应对措施,在关键农时或自然灾害天气前后实施精准调度、集中抢收抢种,提高农机作业效率和土地利用率,有效解决农村劳动力紧缺问题。

其实,不论是智能农业还是农机智能化,背后都需要打造强大的支持系统。正是在系统和生态建设方面,已吸引越来越多企业和资本参与。今年3月10日,在全国农业机械及零部件展览会上,“e田科技”首批200台AGlink智能设备交付国内农机巨头雷沃重工的收割机用户。据了解,该智能设备是“e田科技”公司为收获机械量身打造,通过在收割机上安装该设备,农机手不仅能实现农机故障的自动诊断、预警,实时监控作业面积及收获情况,还能通过智能手机APP应用程序,与农机厂家的服务指挥系统互联,便于售后服务系统实时查看作业农机位置,实现对服务车辆的调度和管理,保障服务的高效、精准。

农机和农艺相结合

农机的智能化进程持续加快,必将带来农业整体生态的大变革。据悉,“十三五”时期,科技部等有关部门将“智能农机装备”列入优先启动的重点科研专项,涉及支持农机11个支持方向49个项目,预计支持资金将达到20亿元。2016年度首批启动包括农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究任务、智能农业动力机械研发任务、粮食作物高效智能收获技术装备研发任务、经济作物高效能收获与智能控制技术装备研发任务等4个支持方向19个项目。农机智能化高歌猛进。

4.农业智能化 篇四

引言

目前,信息技术正日益深刻地改变着世界经济格局、社会形态和人类生活方式,同时也被广泛应用于农业各个领域。智能农业或信息化农业是现代科学技术革命对农业产生巨大影响下逐步形成的一个新的农业形态,其显著特征是在农业产业链的各个关键环节,充分应用现代信息技术手段,用信息流调控农业生产与经营活动的全过程。

在智能农业环境下,信息和知识成为重要投入主体,并能大幅度提高物质流与能量流的投入效率,智能农业是现代农业发展的必然趋势和高级阶段。在加快传统农业转型升级的过程中,智能农业将成为发展现代农业的重要内容,为加快发展农村经济,进一步提高农民收入提供新的经济增长极;为加快农业产业化进程,增强农业综合竞争力提供新的技术支撑。智能农业是现代农业的重要标志和高级阶段

1.1 智能农业的基本特征

托普物联网指出智能农业是指在相对可控的环境条件下,采用工业化生产,实现集约高效可持续发展的现代超前农业生产方式,就是农业先进设施与露地相配套、具有高度的技术规范和高效益的集约化规模经营的生产方式。它集科研、生产、加工、销售于一体,实现周年性、全天候、反季节的企业化规模生产;它集成现代生物技术、农业工程、农用新材料等学科,以现代化农业设施为依托,科技含量高,产品附加值高,土地产出率高和劳动生产率高,是我国农业新技术革命的跨世纪工程。

智能农业产品通过实时采集温室内温度、土壤温度、CO2浓度、湿度信号以及光照、叶面湿度、露点温度等环境参数,自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求,随时进行处理,为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。通过模块采集温度传感器等信号,经由无线信号收发模块传输数据,实现对大棚温湿度的远程控制。智能农业还包括智能粮库系统,该系统通过将粮库内温湿度变化的感知与计算机或手机的连接进行实时观察,记录现场情况以保证量粮库的温湿度平衡。

现代农业相对于传统农业,是一个新的发展阶段和渐变过程。智能农业既是现代农业的重要内容和标志,也是对现代农业的继承和发展。其基本特征是高效、集约,其核心是信息、知识和技术在农业各个环节的广泛应用。1.2 智能农业的产业特征

智能农业是一个产业,它是现代信息化技术与人的经验与智慧的结合及其应用所产生的新的农业形态。在智能农业环境下,现代信息技术得到充分应用,可最大限度地把人的智慧转变为先进生

产力,通过知识要素的融入,实现有限的资本要素和劳动要素的投入效应最大化,使得信息、知识成为驱动经济增长的主导因素,使农业增长方式从主要依赖自然资源向主要依赖信息资源和知识资源转变。因此,智能农业也是低碳经济时代农业发展形态的必然选择,符合人类可持续发展的愿望。1.3 现代的智能农业

智能农业被列入政府主导推动的新兴产业,表明智能农业时代的到来,智能农业与现代农业同步发展,使现代农业的内涵更加丰富,时代性更加鲜明,先进性更加突出,必将极大地提升农业现代化的发展步伐。物联网技术是智能农业的重要支撑

物联网是以感知、识别、传递、分析、测控等技术手段实现智能化活动的新一代信息化技术,其特征是通过传感器等方式获取物理世界的各种信息,结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互,采用智能计算技术对信息进行分析处理,从而提高对物质世界的感知能力,实现智能化的决策和控制。因此,物联网在农业领域的广泛应用,既是智能农业的重要内容,也是现代农业的强大技术支撑,同时,智能农业的发展也将为物联网技术在农业领域的应用提供无限广阔的市场。

物联网四大技术

2.1 物联网技术引领现代农业发展方向

智能装备农业现代化的一个重要标志,物联网等技术是实现农业集约、高效、安全的重要支撑。

这些技术在农业中广泛应用,可实现农业生产资源、生产过程、流通过程等环节信息的实时获取和数据共享,以保证产前正确规划而提高资源利用效率;产中精细管理而提高生产效率,实现节本增效;产后高效流通并实现安全追溯。农业物联网技术的发展,将会解决一系列在广域空间分布的信息获取、高效可靠的信息传输与互联、面向不同应用需求和不同应用环境的智能决策系统集成的科学技术问题,将是实现传统农业向现代农业转变的助推器和加速器,也将为培育物联网农业应用相关新兴技术和服务产业发展提供无限的商机。农业物联网在提升农业智能化水平,推动农业现代化的进程中将具有广阔的应用前景。

智能农业系统构造图

2.2 物联网技术推动农业信息化、智能化

应用各种感应芯片和传感器,广泛地采集人和自然界各种属性信息,然后借助有线、无线和互联网络,实现各级政府管理者、农民、农业科技人员等“人与人”相联,进而拓展到土、肥、水、气,作物、仓储和物流等“人与物”相连,以及农业数字化机械,自动温室控制,自然灾害监测预警等“物与物”之间相联,并实现即时感知、互联互通和高度智能化。2.3 物联网技术提高农业精准化管理水平

在农业生产环节,利用农业智能传感器实现农业生产环境信息的实时采集和利用自组织智能物联网对采集数据进行远程实时报送。通过物联网技术监控农业生产环境参数,如土壤湿度、土壤养分、pH 值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2 浓度等,为农作物大田生产和温室精准调控提供科学依据,优化农作物生长环境,不仅可获得作物生长的最佳条件,提高产量和品质,同时可提高水资源、化肥等农业投入品的利用率和产出率。2.4 物联网技术保障农产品和食品安全

在农产品和食品流通领域,集成应用电子标签、条码、传感器网络、移动通信网络和计算机网络等农产品和食品追溯系统,可实现农产品和食品质量跟踪、溯源和可视数字化管理,对农产品从田头到餐桌、从生产到销售全过程实行智能监控,可实现农产品和食品质量安全信息在不同供应链主体之间的无缝衔接,不仅实现农产品和食品的数字化物流,同时也可大大提高农产品和食品的质量。

2.5 物联网技术推动新农村建设

通过互联网长距离信息传输与接近终端小范围无线传感节点物联网的结合,可实现农村信息最后落脚点的解决,真正让信息进村入户,把农村远程教育培训、数字图书馆推送到偏远村庄,缩小城乡数字鸿沟,加快农村科技文化的普及,提高农村人口的生活质量,加快推进新农村建设。智能农业是国家发展现代农业的战略选择

3.1 农业的重要地位

“十二五”时期是国家全面实现小康并向基本实现现代化迈进的重要时期,也是加快转变发展方式、推动经济转型升级的关键阶段。要实现这一目标,必须把稳定发展农业经济作为全部工作的重中之重,用现代装备武装农业、现代科技提升农业、现代理念营农业、现代知识培训农民,进一步加快推进农业现代化建设,提高农业综合生产能力、抗风险能力和市场竞争能力。3.2 现代农业的制约因素

目前,国家在加快推进农业新兴产业发展,力争率先实现农业现代化过程中还存在不少制约因素,主要表现在:

一是农业本身是“露天工厂”,在农业生产过程中对自然环境和生长因子的控制水平不高,农业生产风险的不确定性和动物疫情变化的突发性难以掌控,农业生产成本持续提高,农产品价格不确定,农民收益不稳定。

二是产业化发展水平还不适应现代市场经济要求,以高新技术应用为主的农业高效规模化水平不高;农业组织化还处于初级阶段;农业总体上看,生产与消费脱节,经营与市场分离,土地利用分散,农民与市民分隔等状况还未有根本改变,农业生产还未形成产前、产中、产后全过程紧密链接,生产、流通、消费相互衔接的现代农业产业体系。

三是农业信息化水平不高,信息技术在农业生产、流通、管理、监控等各个环节的应用不够广泛,缺少典型示范。智能农业在现代农业中的显示度不高,严重影响了农业资源利用率和生产效率的提高。

四是农业生态环境问题越来越突出,农村面源污染治理压力较大,传统农业生产方式和管理模式已难以为农产品质量与安全提供可靠保障。

五是农业的功能单一,农业的生产功能、文化功能、生态功能、休闲功能等综合功能远未协调发展起来,农业服务产业化水平不高,农业外延功能潜力有待大力挖掘和开发利用,着力提高农业的品牌效应、区域特色和综合竞争力。

农业信息技术和智能农业的应用将为解决以上问题提供有效手段。在江苏农业资源十分匮乏、劳动力资源十分紧缺的省情下,加强智能农业的应用,对于突破江苏农业产业发展瓶颈,改变粗放的农业经营管理方式,提高动植物生产管理科学化水平,提高农业资源利用效率,提高疫情疫病防控能力,确保农产品质量安全,引领现代农业发展,实现江苏“两个率先”的战略目标,具有十分重大的意义。国家智能农业产业发展的目标任务和重点方向

以转变农业发展方式,提高农业规模化、产业化、标准化、集约化、信息化水平为目标,构建以物联网技术装备为基础、高新科技为支撑、现代经营为特征,劳动生产率高、土地产出率高、综合效益高的现代农业产业体系,为贯彻落实江苏省委、省政府又好又快推进“两个率先”的重大战略决策部署,加快江苏农业现代化进程作出贡献。4.1 农业自然资源与产地环境智能监测研究与应用

充分应用物联网感知、监测与智能评估等关键技术,建立农产品生产源头自然资源环境动态监测网络,构建适用于不同地域特征和类别的农产品产地环境质量评估模型,集成开发作物生长环境质量监测与评估综合知识系统,为农业产业发展提供安全可靠保障。环境资源监测系统关键技术适用于大田环境的关键参数传感器产业化集成技术,服务于传感器网络优化的地理环境参数的提取与重构技,复杂地理环境下农业物联网多维模型的实时交互与协同技术基于空基传感器组网的区域尺度农业主要灾害因子快速获取技术空地传感器网络支持下的农业多源数据同化与时空尺度转换技术。

4.2 农作物生产生命周期物联网技术研究与应用

以建设新型农业产业形态为目标,以有机粮食生产、设施园艺生产(蔬菜、食用菌、花卉)、设施养殖业生产(畜禽、水产)等为实施对象,集成应用物联网实时感知与监测技术、自组织通信网络技术、智能管理决策技术、综合信息服务技术、云计算与云服务技术等,建设较大规模的以物联网技术装备综合应用为显著特征、与高效集约、绿色低碳生产技术相结合的高水平智能化、产业化、标准化现代农业示范区,实现对主要作物生长信息实时感知、智能诊断、精确调控与智慧管理,以引领设施作物向高产出、高效益、安全优质、低碳环保方向发展。4.3 农产品质量安全物联网技术研究

以国家食品安全标准为目标,应用物联网溯源与质量控制技术,对示范区农业资源与生长环境

实施智能监控,为安全生产提供技术支撑;对农业生产过程及农产品产后初加工、包装、物流、配送实施全程智能跟踪标识,构建从产地到餐桌全过程、从生产到消费全领域的集中管控质量认证体系和检验检测体系,为消费者提供农产品安全保障。4.3 农产品质量安全物联网技术研究

以国家食品安全标准为目标,应用物联网溯源与质量控制技术,对示范区农业资源与生长环境实施智能监控,为安全生产提供技术支撑;对农业生产过程及农产品产后初加工、包装、物流、配送实施全程智能跟踪标识,构建从产地到餐桌全过程、从生产到消费全领域的集中管控质量认证体系和检验检测体系,为消费者提供农产品安全保障。针对农产品质量安全监测与溯源需求,从原材料供应、产品生产过程、产品质量检测、产品加工、物流配送、仓储、零售及消费等各环节对农产品状态进行跟踪与控制,形成完整的农产品生产全过程的可追溯,实现农产品“从产地到餐桌”的全程质量控制和过程跟踪与追溯。

4.4 构建基于物联网的农村综合信息服务平台

针对农村信息服务最后一公里的难题,综合运用智能推送技术、自组网络技术、无线网络技术、触摸屏技术、智能终端技术等,构建基于物联网的农业综合信息服务平台,面向广大农民,实现农村综合信息智能推送服务。主要内容包括:

①开发农村信息智能服务综合管理系统软件,集现代农村远程教育、农业远程视频诊断、农村信息定制服务、农民电话咨询等功能为一体,切实解决农村信息服务最后一公里难题;

②以简化直观、易用方便为特点,以农村社区(村)或农业企业建立信息终端服务站点,以智能触摸屏一体机作为载体,研制适用于农民使用的“农村信息一点通”配套信息服务终端新技术产品;

③以集成化的农业知识库群为信息资源保障,以有线网络与无线网络相结合,构建信息服务管理中心,实现对前台应用系统的数据支持和集中管理,以及信息的发布和内部传递,集信息推送、资源管理、终端远程维护等功能为一体。

④建立农业综合信息服务平台示范应用基地,利用信息服务智能终端开展现代农村远程教育、农业远程视频诊断、电话热线咨询等面向农民的信息服务,实现对农村社区(村)、专业合作组织

等信息智能推送服务,以发展农村信息服务产业为目标,创新服务方式和经营模式,形成公益性服务与市场化运作相结合的新型农村信息服务运行机制。4.5 强化农村智能化信息服务

农村信息化服务是发展智能农业的重要内容。

首先要始终以信息资源建设为核心,加强信息资源保障体系的建设。充分发挥我省科技资源优势,着力加强农村信息资源建设,为广大农村不断提供现代科技信息、市场经济信息和先进文化信息,促进农业生产方式的转变,推动现代农业发展和社会主义新农村建设。

二是要构建农业科技服务与技术推广信息终端服务体系和网络。要大力开发和充分利用集成化的信息技术产品,为广大农业技术推广人员、农民、农业专业合作社经营者提供便捷、快速、简易、实用的智能化农业信息服务终端产品。以全省综合农业信息服务平台为支撑,为广大农村用户提供信息服务和知识保障。不断强化信息服务手段,转变传统的农业技术推广方式,用信息技术促进农业技术推广和科技成果转化,大力提升农村现代科技服务水平。

三是要加强农村公共智能信息服务,要充分利用触摸屏、显示屏等媒介,以村、镇、农村社区、农业专业合作社、农村科技园区、农村科技服务基地等公共场所为重点,为广大农民和农村社区居民提供公益性信息服务。

四是要从政策层面上设计推动农村信息化发展的投入、投资机制和创新、服务激励机制,如建立农村信息化建设专项资金,以支持农村信息化技术应用与服务模式创新活动为重点,引导全省科研院所、高校和 IT 企业的智力资源、技术资源和信息资源向农村汇聚,促进现代信息科技向农村转移,不断缩小城乡信息化差距;参照农业良种补贴、农机补贴等办法,建立农村信息服务补贴制度,对开展农村公益性信息服务的机构和农村种养殖大户等,政府给予适当的信息资费的补贴。4.6 发展特色智能农业观光旅游产业

在农业产业服务领域,通过智能化技术的应用,把农业生产过程与农业观光、旅游、休闲、科普等有机结合进来,吸引市民到乡村与村民共同开展参与式农业生产,订制农产品,体验生产劳动,监控农产品生产全过程,实现城市与乡村融合、农民与市民互动,生产与消费联结,推动形成新型农业产业经营业态,从根本上实现传统农业向现代农业生产方式、经营方式的转变。规划实施基于物联网技术应用的现代农业参与式观光旅游产业示范区,以生态休闲、科普教育、认养订购、农耕文化等为特色服务产品,构建生产者、消费者、观光客三位一体的新型产业链。4.7 创新新型智能农业产业服务商业模式

以物联网技术创新与应用为驱动,以市场消费为主导,以产前、产中、产后一体化为目标,转变生产方式和经营模式,构建新型农业产业服务商业模式。对示范区域农业相关物理资源和信息资

源进行高度系统化整合和深度开发激活,构建贯穿整个农业生产、物流、经营领域的多元投资建设模式、智能化管理模式、产业化服务模式,形成服务公众、农民受惠、企业得益的聚合式产业价值链。

4.8 探索智能农业经营业态

5.农业智能化 篇五

生产者对设施农业对应的智能的小型机具提出了需求,设施生产技术规程的制定对于解决产品产量低、生产效益差的问题具有重要意义(刘颖、吕英民等,2010)。设施植保设备标准化及其操作规程标准化是设施生产技术标准化的重要组成部分。

设施生产植保作业标准化首先必须要解决的关键问题是装备,开发移动式标准化智能小型农机是解决这个瓶颈问题的关键环节。设施生产受到生产环境的限制,其本身的湿热特点对杀菌剂等的使用提出了较高的要求,防治不彻底、不到位都会引发大规模的病虫害。加之通风条件等相对非保护地而言较弱,因此对植保设备喷头雾化的要求较高。由于温室其区别非保护地的这些具体特点,对植保设备提出了严格的要求,这些要求也是设施生产设备标准化小型农机的共性特点,目前已有的智能设备已经基本能满足设施标准化生产的需求。图1为一款使用交流电农药喷雾机的结构示意图。该设备可搭载多种标准模块(电源模块、压力单元模块、压力流量调节模块),在温室内进行高效的植保作业。作为一种温室作业标准化的搭载平台,该设备可满足温室作业流程的要求,并且所有的接口都是标准的接插头,模块固定和电路、管路连接都采用标准配置的接口方式。其中,模块连接采用304电路为防水接插头,药管为不锈钢卡箍连接。图2为一种交流电农药喷雾机实物图。

功能特点

作为推荐的标准设备,其本身针对温室蔬菜生产进行设计优化,在结构和控制上都充分考虑了温室生产实际需求,主要从五个方面考虑进行设计:

该温室交流电喷药机可使用220V照明电源做动力,动力可以在普通温室方便获得。也可以搭载12V蓄电池,通过更换蓄电池备用模块,实现无电线自由行走作业,解决偏远温室以及温室中不便拉电线的位置上照明电取用不方便的问题。通过绕管器可方便缠绕高压药管,防止室内种植的密集作物缠绕;选用三级过滤系统,喷枪可通过把手调节喷雾锥角和喷雾距离,喷枪设有防滴漏和防堵喷嘴,彻底解决了温室作

业的实际需要,同时解决了滴漏导致室内湿度增加的问题。设有地轮,可方便地在不同温室之间移动使用。可根据温室实际路况,更换直径不同的地轮,以提高底盘离地间隙,解决温室建造档次不同路面存在差异的问题和进出温室门槛的问题。

技术参数

这种温室电动精量喷药机作为设施生产植保的标准设备,其特征主要包括:

机架的宽度在0.5m以内,底盘高度为0.3m以上:装有药液的药筒重心高度1.0m固定于所述机架上,该药液箱设有多级过滤和废液回收口:所用动力方便获职,一次准备可连续工作1个工作日;喷射距离和流量可调节:药管8.0m以上,可缠绕。图3为搭载蓄电池模块和电子流量压力调整模块的喷药机实物图。

该精量喷药机的控制模块采用拨打开关或者旋钮式可调电位器调节来实现对压力单元的转速的控制,进而控制输出压力和流量的大小。喷药机采用12V免维护蓄电池做动力,底盘宽度480mm,一般温室道路宽度都可满足;高压药管长度为10m,满足一般温室8m宽度的作业要求,药管可选择更换50m、80m不同规格的高压管,方便更换,在非工作期间可以缠绕在绕管架上。配备有多种喷枪可供选择,根据作物的不同生长期和病虫害情况及时选择合适的喷枪和喷嘴。设备在0.1MPa~0.6MPa范围内,能够稳定调整压力。该机已经申请国家专利,并通过农机检验。起草了相关的企业标准并在标准局备案。并积极参与行业标准的撰写申报。

该精量喷药机特别提升了离地间隙,最大离地间隙可达350mm,以方便在不平路面上灵活移动,基本上适应温室的上下台阶,以及温室之间的田地中移动使用。同时增大了地轮的直径,选用充气式轮胎,有效地减少行走过程中的颠簸。药液箱选用加厚的增强PVC在低温和高湿的环境下不会发生椭圆变形以及开裂的问题,非常适合温室环境下的生产作业。设备具体参数如下:

外形尺寸(am):970×480×1050

推荐喷量(L/min):2.0

额定工作压力(MPa):0.57

药箱容积(L):12

5操作规程标准化

中国是一个农药生产和使用大国,近年来温室种植发展迅速,温室生产中的施药需求很大,但目前大量使用的汽油机驱动的喷药机在温室内作业时会产生严重的污染,对温室作物的品质产生影响,同时喷嘴的滴漏和堵塞不但降低农药的使用效率,同时成为喷雾作业的瓶颈问题。温室交流电喷雾机利用交流电作为动力,在温室密闭环境下作业时不会产生烟气污染。在不同温室之间移动使用也很方便。工作效率高,喷枪防漏防滴,有效地提高了农药的利用率。

温室电动喷雾机的操作规程必须标准化,才能保证人身安全和食品安全,并满足科学施药的要求。可将规范的重要性分为1~5个评价等级,每个等级一颗星,5颗星为最重要。主要的规范要求有:

★★★★★进行残留农药的药筒的清洗工作一定要配备口罩、手套等防护装置,在专门的地点用专用工具清洗后擦拭干。远离人畜及水源500 m以上。处于下风口清洗。

★★★★施药时防护装置要到位。包括防护服(连体样式,防水透气,头发耳朵都遮挡)口罩(透气性好,工业级别防护等级高)、防护眼镜、手套(加厚加长)、加厚雨靴。没有防护装置不得接触植保设备,药箱中是清水也不能接触。

★★★冬季放水防冻要实行登记制度,登记包括责任人、放水时间、存放地点等。★★施药时从每行的里侧往外退,施药时避免脸部、口鼻、手腕等皮肤接触作物。★作业前进速度要均匀,根据速度设定流量值。匀速作业。

标准化培训和展示

标准化培训和展示工作是设施标准装备推广的重要环节,可以依托当地基层的农机和农业技术推广站开展,获取相关的科技示范项目的资助,并具备一定的媒体平台,扩大标准化培训和展示彻底到位。

以精量喷药机在京郊的标准化培训展示为例,该设备在密云温室示范基地的标准化应用

得到相关部门和领导的大力支持,进行了多次的技术展示和示范,北京市农业机械试验鉴定推广站对设备进行检验并出具相关检验报告,设备的标准化培训推广得到果类蔬菜产业技术体系北京市创新团队项目支持,项目组在多次召开的北京全市基层推广站和植保站站长及技术骨干技术交流学习中,对该设备都进行重点演示和技术讲解,累计有近千人次参与交流学习。图4为召开的设施蔬菜标准园机械设备展示现场会。北京市农业局的相关领导亲临温室观看技术演示和介绍,并给予好评。图5为局领导在温室内观看现场技术演示。设备在温室生产中的应用和示范依托密云农业技术推广站进行,标准化培训和示范中发现的问题每周都进行归纳改进和优化,提高培训展示的质量水平。

展望

6.农业智能化 篇六

(征求意见稿)

农业是国民经济的基础,其根本出路在于机械化,农业机械化是农业现代化的重要标志,关乎“四化”同步推进全局。智能农机装备代表着农业先进生产力,是提高生产效率、转变发展方式、增强农业综合生产能力的物质基础,也是国际农业及装备产业技术竞争的焦点。当前,我国农业现代化加速发展,农村土地规模经营、农业劳动力大量转移、农业结构调整,农机装备技术供给与需求的矛盾更加凸显,农机产品技术创新促进产业升级、转变农业发展方式的任务更加迫切。实施创新驱动,加快推动智能农机装备技术与产业发展,对支撑现代农业发展,保障粮食安全、食品安全和生态安全意义重大。

坚持创新、协调、绿色、开放、共享发展理念,深入实施创新驱动发展战略,围绕提高农业产业竞争力和引领现代农业产业发展的宗旨,立足“智能、高效、环保”,瞄准“关键核心技术自主化,主导装备产品智能化,薄弱环节机械化”的目标,进行智能装备、精益制造、精细作业的产业链与基础研究、关键攻关、装备研制与示范应用创新链相结合的一体化科技创新设计,启动实施“智能农机装备”重点专项。

本专项围绕现代农业发展方式转变、提质增效对高端技术和市场重大产品的紧迫需求,重点突破智能农机作业信息感知、决策智控、试验检测等基础和关键共性技术与重大产品智能化核心技术,实现自主化;加大力度开发大型与专用拖拉机、田间作业及收获等主导产品智能技术与智能制造技术,创立自主的农业智能化装备技术体系,形成智能农机装备关键共性技术、核心功能部件与整体试验检测开发和协同配套能力;加快创制大宗粮经作物生产、丘陵山区、设施生产及农产品产地处理等装备,支撑全程全面机械化发展,为走中国特色农业现代化道路提供科技支撑。

本专项按照应用基础技术研究、关键共性技术与重大装备开发、典型应用示范等创新环节进行专项任务一体化部署,设置围绕农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究,农机装备智能化设计与验证、智能作业管理关键共性技术开发,智能农业动力机械及高效精准环保多功能农田作业、粮食与经济作物智能高效收获、设施智能化精细生产、农产品产后智能化干制与精细选别技术与重大装备研制,畜禽与水产品智能化产地处理、丘陵山区及水田机械化作业应用示范等11个任务方向共47个项目。

本专项2016首批指南已发布农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究、智能农业动力机械研发、粮食作物高效智能收获技术装备研发、经济作物高效能收获与智能控制技术装备研发4个任务方向共19个项目。2017指南发布农机装备智能化设计与验证关键技术研究、农机智能作业管理关键技术研究、高效精准环保多功能农田作业装备研发、设施智能化精细生产技术及装备研发4个任务方向共17个项目。2017指南拟启动项目国拨经费概算合计约3.5亿元。

一、农机装备智能化设计与验证关键技术研究

本部分项目1-3属于关键共性技术研究,由高等院校、科研院所牵头(含转制科研院所),联合行业优势企业申报。申报团队应具有相应研发基础,具备相关研究领域省部级及以上重点实验室、工程实验室等平台支撑条件;鼓励产学研联合申报以及申报单位自筹资金配套。

1.农机装备智能化设计技术研究

研究内容:针对我国地域差异、农作物种类和种植模式多样等农业生产条件对农机装备多功能智能化作业和定制化、多样化的用户需求,研究建立农机装备智能化设计理论、方法、技术体系及多功能通用基础平台,提升我国农机装备研究设计水平,缩短研发周期,为农机智能制造奠定基础。重点突破基于知识工程的拖拉机、联合收割机等典型高端复杂农机装备基础标件、核心零件、关键部件及整机数字化建模、虚拟样机动态仿真、虚拟实验验证以及关键零部件标准化、系列化、通用化设计等基础共性技术,开发基于通用设计与仿真分析软件的关键零部件全参数化

驱动模型库、设计知识库与专家系统、虚拟仿真与实验系统,构建农机装备智能化设计多功能通用基础平台,建立农机装备智能化设计技术规范和标准体系;并进行实际应用。

考核指标:突破拖拉机、联合收割机等典型复杂农机及关键零部件数字化建模、动态仿真、虚拟实验等基础共性技术8-10项,开发智能化设计通用基础平台,满足不少于5种大型复杂农机装备的设计要求。研制标准4-7项;申请专利5-10项;发表论文20-25篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项

2.农机装备制造过程质量检测技术研究

研究内容:针对我国农机装备在制造过程、整机装配以及电器系统可靠性检测方法和手段缺乏影响质量的突出问题,建立产品质量检测方法和系统平台,为产品制造质量提升提供检测手段。研究拖拉机、联合收割机等典型农机装备关键零部件可靠性、液压系统、电气系统检测技术与方法,集成构建拖拉机和联合收割机制造过程质量检测系统,搭建拖拉机与联合收割机产品制造质量数据库。

考核指标:突破典型农机装备整机及关键零部件制造过程试验检测技术7-10项;开发关键零部件与整机性能等在线试验检测系统6-8套;建立拖拉机、联合收割机制造质量数据库。研制标 准6-8项;申请专利5-10项;发表论文20-25篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项

3.农机装备试验验证方法与技术研究

研究内容:针对我国农机装备田间试验数据不足,试验验证手段缺乏等突出问题,建立典型农机装备试验与验证方法,构建智能化、多功能农机装备试验验证系统,形成田间基础数据平台。研究拖拉机和联合收割机田间作业过程关键零部件及整机的作业载荷、工况环境、失效特征、作业质量等参数检测技术与数据分析方法,开发智能化试验验证系统,与智能化设计平台、产品质量数据库集成,构建公共数据平台。

考核指标:攻克拖拉机和联合收割机田间试验、数据集成等基础共性技术7-10项;开发不同类型拖拉机和联合收割机智能化田间试验验证系统4-6套;构建开放共享的行业公共数据平台。研制标准6-8项;申请专利5-10项;发表论文20-25篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项

二、农机智能作业管理关键技术研究

本部分项目4-6属于关键共性技术研究,由高等院校、科研院所牵头(含转制科研院所),联合行业优势企业申报。申报团队应具有相应研发基础,具备相关研究领域省部级及以上重点实

验室、工程实验室等平台支撑条件;鼓励产学研联合申报以及申报单位自筹资金配套。

4.基于北斗的农机定位与导航技术装置研究

研究内容:针对土地规模化经营发展对农机提高作业质量和效率的需要,构建基于北斗的农机装备智能定位、自动导航和自主作业系统,提升农机智能化水平,为智慧农业奠定技术基础。以拖拉机及联合整地、播种、插秧、灌溉、施药和收获装备为对象,研究自主作业智能化技术和TD-LTE在农机智能作业中的应用技术,研发适合农业复杂环境下基于北斗的多系统高精度定位、自组网络数据传输链路、机器视觉与多传感器组合导航技术系统,开发导航、控制、互联网等与农机一体化融合执行装置,并进行试验考核。

考核指标:突破光机电液多源融合智能调控策略、基于北斗的农机作业复杂工况定位与导航调控等共性技术6-8项;开发智能调控策略与作业导航控制等新装置、新系统8-10项。研制标准5-7项;申请专利5-10项;发表论文20-25篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项

5.农机变量作业技术与装置研究

研究内容:针对现代农业高效生产的需求,构建农田信息指导、作物精准定位、机器智能作业的技术体系,实现水肥种药的 科学施用,促进农业生产方式转变。重点针对播种、施肥、灌溉、施药等作业环节,研究土壤肥力和作物养分自动实时分析决策、作物精准定位、智能变量作业及多源信息融合与智能控制技术,开发精准定位播种、实时单元处方的施肥、灌溉、施药等智能施用决策、执行机构及系统装置,并进行试验考核。

考核指标:突破实时决策分析、多源信息融合与智能调控等共性技术6-9项;开发新装置、新系统8-10项。研制标准5-8项;申请专利5-10项;发表论文20-25篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项

6.农机作业与运维智能管理技术系统研究

研究内容:面向农机制造企业、专业化服务等新型经营组织对农业生产、农机作业、系统管理的紧迫需求,构建农机作业决策与智能管理系统,提高农机群组作业与运维管理水平,达到高效作业目标。开展机群智能管理技术研究,重点研发机群协同作业与远程智能调度技术及系统;开展农机远程运维管理技术研究,重点研发故障自动预警与自动诊断、智慧服务技术及系统;开展农机作业管理技术研究,重点研发作业智能决策、作业工况监控与质量控制、作业数据分析技术及系统;集成并进行试验考核。

考核指标:突破协同作业、智能调度、远程运维等共性技术6-8项;开发新装置、新系统8-10项。研制标准5-8项;申请专

利5-10项;发表论文20-25篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项

三、高效精准环保多功能农田作业装备研发

本部分项目7-12属于重大技术装备开发项目,为了切实加强产学研用结合,确保技术产品实现市场化、实用化,由企业、高等院校或科研院所牵头组成产学研团队联合申报,鼓励企业牵头。项目申报团队应具有相应的研发生产基础,具有省级及以上认定的企业技术中心,或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、工程技术(研究)中心等平台,或承担过相关领域国家科技计划项目任务。要求其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。

7.精量播种技术装备研发

研究内容:针对主要作物机械化精细高速播种需求,突破高速作业下的精量排种、播深精确调控、种肥同步施用等技术制约瓶颈,形成主粮、油料、杂粮、牧草高速精量播种作业装备,为主要作物主产区高效播种、节本增产提供装备技术支撑。开展水稻、小麦、玉米、大豆、马铃薯、谷子、油菜、苜蓿种子特性与高速作业排种技术与结构研究,突破高速作业的防损伤排种、种肥气流集中输送、播深一致性调控、漏播堵塞故障诊断、高速仿生减阻开沟等关键技术与系统,集成研制水稻精量直播、大豆与 玉米单粒精播、小麦精量播种等高速精量播种作业装备,集成研制马铃薯气力精播及油菜、谷子、苜蓿小粒种子等精量播种设备,并进行试验考核。

考核指标:突破高速精量排种、漏播检测等关键核心技术7-9项;创制精量播种作业装备、新产品4-6种。制定标准3-4项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项 8.高速栽植技术装备研发

研究内容:针对作物精耕细作增产对机械化高速栽植的迫切需求,开展高速栽植技术研究,完善适应不同栽培种植模式和农艺要求的高效栽植装备技术体系,提升系统生产效率、降低综合成本。研究高速作业条件下的健壮苗识别、自动定量输苗、精准栽植、覆膜栽植以及秧苗防损伤、整机振动平衡、智能监控等核心技术,开发穴盘精播、自动取苗与栽植装置及智能控制系统,集成研制超级杂交稻钵体苗与毯状苗高速插秧、甘蔗种苗及栽种、油菜等高速移栽作业装备,并进行试验考核。

考核指标:突破高速移栽、智能监控等关键核心技术5-7项,创制高速栽植装备5种以上。制定标准3-4项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:2017年-2020年

拟支持项目数:1-2项

9.多功能田间管理作业技术装备研发

研究内容:针对农业生产对田间管理机械的需求,瞄准主粮作物及棉花、甘蔗等经济作物规模化生产田间管理,开发形成中耕、施肥、除草、施药等装备,为农业节本增效提供装备支撑。开发作业质量监控、苗带识别等核心技术与关键部件;研究多功能高地隙底盘技术,研制系列化产品及配套的精量施药、中耕培土、除草及精量配混施肥系列作业机具,开发自走式水田植保机械,并进行试验考核。

考核指标:突破高地隙底盘、苗带识别、精量配混等关键核心技术6-9项,研制系列高地隙静液压驱动底盘及配套作业机具、水田自走式植保机械等4-6种。制定标准3-4项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项

10.农用航空作业关键技术研究与装备研发

研究内容:发挥航空作业快速高效、适应性广的优势,以无人机飞控为主,开发高效农用航空器及植保喷洒装备,提高我国农作物病虫害防治机械化水平。开展机载信息探测、多源信息融合、能源载荷匹配、操控系统、自动避障、多机协同作业控制等关键技术研究,开发自主飞行、航空精准喷施控制系统,集成研 制系列高效农用航空器及搭载轻量化施药系统,并进行低空遥测、航空植保、作物育种辅助授粉等试验考核。

考核指标:突破农用航空作业关键核心技术4-7项,研制载荷10-30kg及30kg以上的系列高效农用航空器4种,开发配套施药系统。制定标准3-4项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项

11.农田提质工程技术与装备研发

研究内容:围绕高标准农田建设、中低产田与盐碱地改造、污染土地工程修复、耕层土壤剥离再利用需求,开发形成农田提质成套装备,以工程化手段支撑土壤质量提升。研究土壤快速检测、耕层剥离、残膜治理、仿生减阻、土壤修复等关键技术,开发激光平地、残膜清除、节能深松、工程改碱、标准筑埂等装备,并在典型区域进行试验考核。

考核指标:突破土壤快速检测、仿生减阻等关键核心技术8-10项,研制激光平地、残膜清除、节能深松、暗管改碱、标准筑埂、土壤修复等工程装备6种。制定标准3-4项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项 12.种子繁育技术装备研发

研究内容:针对当前规模化制种存在的种子质量偏低、制种成本高、生产效率低等问题,形成主要粮食与蔬菜等种子繁育装备,构建规模化、专业化和标准化的种子产业化工程技术装备体系,支撑现代种业发展。开发小区精量播种、去雄授粉、自净收获以及活性和健康检测、智能包衣与丸化等核心技术,集成研制玉米、小麦、水稻、蔬菜等育种与制种生产成套装备,并在国家重点育种基地试验考核。

考核指标:突破小区种子精量播种、自净收获等关键核心技术6-8项,研制玉米、小麦、水稻、蔬菜等种子精量播种、自净收获、智能包衣与丸化等装备6-8种。制定标准3-4项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项

四、设施智能化精细生产技术及装备研发

本部分项目13-17属于重大技术装备开发项目,为了切实加强产学研用结合,确保技术产品的市场化、实用化,由企业、高等院校或科研院所牵头组成产学研团队联合申报,鼓励企业牵头。项目申报团队应具有相应的研发生产基础,具有省级及以上认定的企业技术中心,或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、工程技术(研究)中心等平台,或者承担过相关领域国家科技计划项目任务。要求其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社 会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。

13.蔬菜智能化精细生产技术与装备研发

研究内容:针对规模化蔬菜生产需要,突破蔬菜机械化生产关键技术,形成蔬菜苗床精整复式作业、露地蔬菜精量播种、联合收获等成套装备,提高蔬菜生产机械化水平,促进提质增效。研究叶菜类、茄果类蔬菜标准化育苗、苗床精整、精量播种、高速定植等关键技术;开发智能化蔬菜育苗成套系统及精量播种、小苗高速定植、水肥一体化精量施用机具,研制小油菜等叶菜类、胡萝卜等根茎类蔬菜收获装备,并试验考核。

考核指标:突破高速定植、蔬菜收获等关键核心技术6-8项,研制智能化蔬菜精量播种、小苗定植、水肥精量施用、叶菜与根茎收获等系统与装备5种以上。制定标准6-8项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项

14.现代果园智能化精细生产管理技术装备研发

研究内容:针对现代标准化果园机械化生产需求,形成植保、果树剪枝、套袋、采收等成套作业装备,提高生产效率,降低劳动强度、减少生产综合成本,支撑现代果业发展。研究现代果园机械化标准种植模式,开发集果园根系管理、果园冠层管理、花果管理及品质监测、病虫害监控与防治于一体的智能管控系统,以智能化技术提升对靶变量植保、切根与深位施肥、水肥一体化灌溉技术与装备,研制果园嫁接、避障除草、果实套袋与采收等装备,进行试验考核。

考核指标:突破标准化果园智能化管控等关键核心技术6-8项,研制果园嫁接、对靶变量植保、深位施肥和果实套袋、采收等智能化装备5-7种。制定标准6-8项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项

15.温室智能化精细生产技术与装备研发

研究内容:瞄准温室生产作业装备的紧迫需求,以蔬菜生产、食用菌培植为主要对象,研发光伏设施与调控系统、电动作业成套装备,提高精细生产管控水平,实现高效作业。研究高效节能设施、环境精细调控、作业对象目标特性识别、营养耦合供给等关键技术,优化基于蔬菜、食用菌生长特性的光伏温室与智能调控系统,开发路径规划电动作业平台及配套机具、立体栽培系统、自动接菌以及采摘设备,并试验考核。

考核指标:突破光伏设施智能调控、电动作业等关键核心技术5-8项;研制光伏温室与智能调控系统、电动作业平台及配套机具、立体栽培、自动接菌、自动采摘等温室智能化精细生产装备6-8种。制定标准6-8项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项

16.设施畜禽养殖智能化精细生产管理技术装备研发 研究内容:针对设施畜禽养殖对品质安全、营养健康、提能增效的紧迫需求,形成集约化智能养殖成套装备与精细管控系统,保障畜禽产品供给保障能力。研究规模化养殖设施及环境、工程防疫及智能管理等关键技术,研制舍饲环境精确调控、个性化精准饲喂、健康识别,自动挤奶与防疫消毒机器人,病死畜禽全隔离无害化处理等成套装备,并进行试验考核。

考核指标:突破规模化舍饲环境精确调控、病死畜禽全隔离无害化处理等关键核心技术7-9项;研制环境精确调控、精准饲喂、健康识别、自动挤奶与防疫消毒机器人、病死畜禽全隔离无害化处理等装备6-8种。制定标准6-8项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项

17.设施水产养殖智能化精细生产管理技术装备研发 研究内容:针对设施水产养殖现状,重点探讨水产动物生理生态信息监测、水体成分与环境变化以及相互影响规律,指导水产养殖智能机械精细生产,保障安全有效供给。研究水产动物生理生态行为与水体成分及环境的自适应机理;开发水产养殖设施

高效节能、水体与环境在线检控、高效智能管理等核心技术与系统,集成研制集约化水产养殖设施、水体清洁及智能化精确投饲、水产品机械化收集等装备,进行试验考核。

考核指标:突破水产动物生理生态行为与水体成分及环境在线检控、水体清洁等关键核心技术8-10项;研制智能化精确投饲、水体循环清洁、水产品收集等装备3-5种。制定标准6-8项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:2017年-2020年 拟支持项目数:1-2项 附:

2016年资助情况

7.农业智能化 篇七

1 旱作农业机械耕作存在的问题

我国粮食主要产区大型拖拉机的使用发展很快, 机械化程度在不断提高, 但是传统的耕作方式没有得到根本改变, 土壤的质量和状态在进一步恶化, 水土流失没有得到遏制。耕地不科学的耕种和化学物质的大量使用, 造成土壤的板结和污染在继续加深, 沙化和碱化程度在不断地扩大, 土壤被侵蚀状态到了危险的边缘。造成这些不良后果的重要原因就是土壤的耕作方式不科学和不合理, 而这些弊病会直接导致粮食的产量下降, 投入增加, 收入降低, 粮食的安全生产受到威胁。具体表现在以下几个方面:

(1) 机械耗油量大, 传统耕作方式太过粗放。在旱地农业机械化作业约占全部机械作业耗油量的2/3以上, 这对于一般的农民而言是很大的负担, 导致机械化的耕作难于被普遍采用。耕翻后的土壤经多次机械作业以后被压实, 铧式犁的耕翻还破坏了土壤结构, 加速土壤水分丢失和土壤有机质的分解, 造成风蚀和水蚀。

(2) 设施结构简陋, 加工工艺落后。尚未从资源利用、节能、高效角度进行设施材料的选择和使用, 原创于我国大面积应用的日光温室土地利用率低, 环境调控能力不强, 劳动生产率低, 温室设施整体性能有待提高, 距工厂化农业精准、高效生产的技术要求相差甚远。设施新技术新材料的开发应用不足。设施栽培的作业机具和配套设备尚不完善, 缺乏高新技术和成套装备。现有机械存在着适应性差、生产效率低、作业质量差的缺点, 温室内耕种机具操纵方便性差。

(3) 老式耕作方法破坏土壤结构。连年用铧式犁耕翻, 还会在耕层底部因犁体的挤压而形成的坚硬的犁底层, 严重影响作物根系的下扎、地下水分的上升和降雨后的蓄水。此外, 铧式犁的耕翻还受土壤湿度和地表留茬高度的限制, 在很多情况下都不能达到播种所要求的整地质量。这种耕作不仅能耗高, 最主要的是会造成过度耕作, 耕地裸露休闲, 水土流失严重, 破坏生态环境。

(4) 旧式农具耕作效率低。这种耕作大多是依靠人力和牲畜, 主要是受动力限制, 加之农具落后, 使用不方便, 因而耕地深度和破碎土壤的程度都不能达到农艺的要求, 不得不进行反复多次作业。造成生产水平低下, 满足不了农民的需求, 致使大量开荒、陡坡种植、破坏草原、采薪毁林。

(5) 农业装备业技术创新能力差。当前我国农业装备业发展的主要障碍是技术创新能力不强, 主要矛盾是农业结构调整需要的新机具供给不足、甚至出现空白, 而应当换代的老产品拥有量饱和、存量和低水平趋同性生产的产品供给过剩;高新技术的农业装备产品和成套设备供应能力不能满足市场需求, 长期依赖进口。农业装备产业技术创新能力还很弱, 还未掌握农业发展所需的先进装备机型的关键技术。基础理论研究薄弱, 原始创新匮乏, 共性技术供给不足。创新主体不突出, 企业尚不具备创新的能力。技术创新的资源与环境匮乏, 技术创新机制不健全。

2 旱作农业机械耕作的发展方向

我国是一个严重缺水的国家, 水资源不足给我国的社会经济发展、人民生活水平提高以及生态环境建设带来了巨大影响。干旱缺水、土壤贫瘠和水蚀风蚀严重, 是制约该地区农业持续发展的主要障碍因素, 这就需要思考旱作农业机械化的发展方向, 以机械化促进生产效率的提高。

(1) 要真正掌握机械化保护性耕作技术。基于未来的旱作农业耕作机械系统应是一个体现综合效益的大体系, 因此要全面考虑生态效益、社会效益和经济效益。其模式为:保护性耕作、节水灌溉以及蓄水保塬技术。同时还必须考虑到各地的不同情况加以灵活应用。经过这样的综合措施后, 可保作物出全苗, 达到丰收稳产的目的。

(2) 推广少耕免耕机械化技术。少耕免耕机械化技术是在作物种植的整个过程中少进行或不进行土壤的翻轧, 而用尽可能少的翻种次数整理出适宜的种床, 并在地面保有一定数量秸茬的一种新型耕作法。可用硬茬播种机在地表一次完成施肥、播种、镶压等作业。

(3) 实行作物秸秆机械化还田技术。秸秆机械化还田, 不仅抢农时, 而且解决并及时处理大量秸秆, 达到就地还田, 避免焚烧带来的大气污染问题, 而且为大面积以地养地保肥, 增加土壤有机质含量, 改善土壤结构, 培肥能力, 提高农作物产量做好了准备, 为建立高产稳定的农业创出了条件。

(4) 旱作农业区实现松土蓄水保塬技术。这可以打破犁底层后土壤容重降低, 孔晾度增加的难题, 改善了土壤渗水能力和蓄水能力, 有利抗旱耐涝, 有利气体交换和氧气供给, 有利于有机质的庸烂, 提高地力、提高地强, 有增混防冻的效果。同时, 这一方式可促进作物根系生长, 可使作物根系向纵深发展。有利于吸收营养, 促进作物的增产, 对抵抗干旱作用十分突出。

(5) 实行保护性耕作方式。保护性耕种是指在土壤耕整前要留有相当数量的残留物覆盖, 播种后土层表面至少要留有30%被残留物覆盖。由于表面残留物的存在和尽可能地减少土壤翻动的特点和要求, 创建了保护性耕种方式。把免耕、垄耕和覆盖耕作步骤同深松替代深翻技术、秸秆残茬处理技术、秸秆覆盖播种技术以及药剂除草及病虫害控制技术相结合。根据保护性耕种技术要求所开发的农业机械, 而形成机械化保护性耕作体系。

(6) 借鉴吸收国外先进的农业耕种方式, 把保护性耕作体系的实施与不同地域的具体实际有机地结合起来, 研制出成套系列化符合保护性耕作制度要求的机具, 使粮食生产在保护性耕作方式下真正实现全程机械化。要创新研制适合于区域生产需要的、具有保护性耕种方式的联合作业机具, 革新清洁土壤状况下工作的联合作业机具。这应该是今后农业机械联合作业机具研究发展的一个重要趋势。

3 结语

借助建设社会主义新农村的契机和工业反哺农业的国策, 完全可以依托我国机械工业基础较好, 设施农业技术装备制造技术成熟的条件, 经过产品技术组配集成和企业的适当重组与调整, 制造出符合要求的设施农业技术装备, 基本实 (下转P94) (上接P88) 现设施内全过程机械化作业, 以实现减少劳动力成本, 环保节能, 安全可靠, 找到适合我国国情的机械化耕作方法, 促进生产力的提高以及国民经济水平的提高。

参考文献

[1]贾洪雷, 马成林, 刘昭辰等, 北方旱作农业区蓄水保塬耕作模式研究综述, 农业机械学报, 2007, 38 (12) .

[2]陈志, 90年代国外农机产品和技术, 北京:中国农业机械学会;中国农业机械化科学研究, 2005.

[3]陶鼎来, 中国农业工程, 北京:中国农业出版社, 2002.

8.农业智能化 篇八

在国家“863”计划、国家科技支撑计划和农业部专项课题等项目资金的支持下,由中国农业科学院农业信息研究所、山东省农业科学院科技信息工程技术研究中心、广东省农业科学院科技情报研究所、全国农业技术推广服务中心和河北省农业信息中心组成的研究团队,在中国农业科学院农业信息研究所所长许世卫研究员的带领下,开展了“农业信息智能服务关键技术创新与应用”研究,研究成果荣获2011年度北京市科学技术奖。

该项目从农业信息服务需求分析入手,围绕农业信息规范化采集、智能化处理和精准化服务,开展了十多年的技术攻关和产品研发,取得了一系列原创性成果。具体如下:

(1)成果创建了三维模型农情信息标准体系的构建方法;提取农情信息数据元素782个,形成农业部《农情调度月历》;创建了全国农情信息采集技术平台,实现了全国粮食、油料等7大类作物农情信息的规范化县域直采,建立农情数据库51个,数据总量达6.57TB,成为我国政府农业主管部门管理决策和农业形势研判的最权威数据源。

(2)成果建立了具有自学习能力的作物生产测报智能建模方法,提高了测报的准确率;提出了具有自组织能力的作物生长过程数据智能处理方法和调控技术,实现了农田环境数据自更新式处理和自进化式决策,已大面积用于农田智能水肥管理;并实现了小麦、玉米等作物的生长协同模拟和基于Agent的作物生产管理竞争决策,提高了大田复杂系统下的生产精准管理能力。

(3)项目研发了主动性推送信息服务系统、农业农村综合信息服务系统、农产品价格信息发布预测分析系统等软件产品;同时,研制了基层信息员和农村用户适用的田园信息专用手机、乡村可寻址广播文本语音转换装置等硬件产品,探索建立了多级网络型、普适终端自助型农业信息服务新模式,实现了基层信息个性化、协同式精准服务。

该项目现已获软件著作权登记29个、专利1项,制定标准3部,发表论文65篇,出版专著5部。项目形成的技术(产品)在全国31个省(市、自治区)推广应用,研究成果已经为农业科研单位、大学和管理部门提供了信息服务和咨询服务,创造了良好的社会效益和经济效益。

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