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农业科技论文(精选6篇)

时间:2018-08-15 16:14作者:羽沫
本文导读:这是一篇关于农业科技论文(精选6篇)的文章,农业科技培训是农业技术推广最主要的手段和方法, 在现代农业发展过程中, 农业科技培训发挥着重大的作用。在分析培训方和受训方存在问题的基础上, 就如何创新农业科技培训模式、提升农业科技培训质量进行了阐述。
      

  农业科技论文一:

  题目:我国传统农业科技创新思维的特点与启示

  摘要:思维创新是我国传统农业科技发展和进步的起点和原动力。文章回顾了我国传统农业科技创新思维由感性思维到主动思维再到理性思维最终到整体思维的演进过程, 总结了我国传统农业科技创新思维具有根本在于实践、基础在于积累、持续在于融合等特征, 得出传统农业科技创新思维中继承是当前我国农业科技创新发展不可或缺的要素、融合是农业科技再次创新的重要保障、创新方法是农业科技创新的必要支撑的启示。

  关键词:农业科技; 创新; 思维; 特点; 启示;
 

农业科技论文 配图

  中华民族灿烂的农耕文明之所以传承几千年不竭, 其根本原因在于劳动人民在不断总结实践经验的过程中, 养成了极高的创新思维素养, 形成了“实践—观察—测量—推演—归纳—理论—实践”的创新模式[1]。总结工业革命之前我国传统农业科技创新思维的特点, 不仅能从创新思维角度对几千年传统农业科技发展进行有益探索, 更能为新时期推动现代农业科技创新发展提供借鉴。

  1 我国传统农业科技创新思维的演进

  我国传统农业科技的产生与发展有其特有的轨迹, 思维要素决定了发展的方向, 并扮演了启发器和传感器的角色, 引领和推动了农业科技创新的进步。

  1.1感性思维是基础

  在漫长的社会发展过程中, 人类获取食物及其他生活资料的最初方式并非农业, 而是采集和渔猎[2], 对所处自然环境的认识也处于混沌状态, 只是被动适应而无主动改造。随着人类的不断进化, 逐步萌生了科学思维的雏形——直觉或感性思维, 由此也创造性地开始了对动植物自然生产的模拟。经过无数次的失败, 积累了动植物人工生产的经验, 开创了原始的种植业和养殖业, 动植物性食物有了稳定的来源[2], 我国传统农业原始思维也随之产生。可以说, 认识自然与思维的产生是相辅相成的, 思维是对自然 (所处环境) 的认识从量变到质变的重要产物。

  1.2 主动思维的进步

  随着人口的大量繁衍, 对农业也提出了更高的要求。为了维护统治、治理领土, 统治阶级发展农业的重要手段就是在领土上提高土地的生产效率。这一目的随着人类主动思维意识的不断增强和对自然认识的逐步深入得以实现。其中, 主动开发并利用先进的工具、因地制宜构筑先进的耕作体系以及创造多种畜牧饲养管理技术等, 都对当时的农业科技发展起到了助推作用。例如, 用金属工具替代木质、石质或骨质等工具, 建立以防洪排涝为目的的农田沟洫体系[3], 对牛、马、羊等实行分群饲养、定期交配、通过去势术淘汰不良等都是主动科学思维的集中体现[4-5]。

  1.3 理性思维的提升

  随着对自然环境的进一步认识和农业的发展, 更高级别的创新思维会应运而生。春秋战国时期, 战火频仍, 国家能否取得胜利的根本在于农业的发展水平[2-3], 也是以精耕细作等特色传统为主体的中国传统农业科技形成的关键时期。随着对自然环境认识的逐步深入, 人们对于提高生产力、发展农业又有了新的思考, 开始有意识地利用和改造自然。例如, 之前以防为主的沟洫水利体系, 此时演变为以农田灌溉为主的水利工程。这一变化不仅体现了人与自然地位的转变, 更重要的是表明了人对自然掌控的加深。以防为主, 对农田作物加以保护, 是顺应自然属性;以用为主, 是在掌握自然属性的基础上加以利用。除了水利方面的进步, 相畜术、中兽医技术正式形成[6-7], 土壤学、农业气象等有了初步的发展, 育种方法、耕作制度等也有了进一步的发展[3]。同时, 随着劳动人民对农业生产认识的深入和经验的不断积累, 还出现了针对农业生产的技术总结, 即农学的理论总结, 如以农业生产三大要素及其相互关系为主要内容的“三才”理论, 使科学思维从感性思维上升到理性思维的层次。科学思维“实践—观察—测量—推演—归纳—理论—实践”的雏形初步显现。

  2 我国传统农业科技创新思维的特征

  2.1 创新思维的根本在于实践

  创新是人类最伟大的实践活动。创新以实践为沃土, 实践为创新提供营养。思维是创新的起点, 它产生于实践。在我国传统农业产生与发展的过程中, 人类通过实践逐渐了解自然、适应自然, 在观察与思考后便会萌生满足自身需求的新想法, 再经反复的实践和修正, 形成创新思维的雏形, 即原始创新思维;当人类对自然从认识过渡到利用并改造, 自身需求有了更高的目标, 于是在主观能动性的带动下实践活动更为活跃, 对于事物的思考更为整体和深入, 原创思维最终涌现。原创思维的出现使我国传统农业科学的发展和农业技术的革新自春秋战国时期就进入持续的发展阶段并延续至清末。

  2.2 创新思维的基础在于积累

  我国传统农业的科技创新是典型的经验形态创新, 渐进累积是其最大特点[9]。它以继承为前提, 通过简单到复杂、单一性到多样性的累积, 实现原有技术的革新。创新思维的产生和发展同样是创新知识积累的产物。人类在实践过程中实现了对自然环境的认识和积累, 同时在内在需求的推动下, 对积累的知识加以区分, 提取其中可利用部分并加工形成“选题”, 进而形成技术手段满足自身需求。此时的“选题”是在头脑中反复考虑、论证的观点和想法, 来源于对自然或者问题认识的点滴积累, 待其积累到一定程度便会迸发出创新思维。这一过程如同“悟”, “悟”往往是直觉和灵感平时积累知识的迸发[1,10], 但凡有所欠缺就不会茅塞顿开。所以, 创新思维的产生是创新知识量变到一定程度发生质变的过程, 创新思维是质变的产物, 而创新思维的发展可以看作是创新知识积累的量变过程, 同时, 也是不断吸纳不同领域先进观点和技术并加以融合的过程。

  3 我国传统农业科技创新思维的启示

  3.1 继承仍然是当前我国农业科技创新发展不可或缺的要素

  我国传统农业科技创新是典型的经验形态创新, 继承是其主要特点, 每一次创新思维的产生, 都是在已有基础上的进一步延伸和发展。继承的目的在于总结前人的智慧和经验, 分析问题所在, 明确技术的发展路线, 而结合我国现代农业发展的问题, 则要在分析和总结的基础上, 合理利用已有创新思维, 促进农业科技的稳步发展。所以, 要发展现代化农业, 提升农业科技质量, 就必须认真研究新时期世界农业科技发展的典型特点, 坚持有批判地继承我国几千年优秀的农业科技思维模式。要充分运用好感性思维, 亲自到一线学习调研, 准确掌握第一手材料。要在调研学习的基础上, 学会充分挖掘国内外、领域内外、学科内外等的优势资源为我所用, 争取主动创新。更要善于将已有经验系统化、理论化, 最大限度指导提升农业科技的创新水平。

  继承不仅是农业科技创新发展的推动力量, 也是生态文明发展的动力。党的十八大以来, “绿水青山就是金山银山”的科学论断成为我国推进生态文明建设的指导思想, 深刻阐释了尊重自然、人与自然和谐统一的理念, 这与我国传统农业创新思维的精髓“天人合一”、“三才”思想是一脉相承的, 特别是其中的整体思维得到了充分的体现。自然本是一个整体, 只有按照系统工程的思路, 才能切实把能源资源保障好, 把环境污染治理好, 把生态环境建设好, 各行其道只会顾此失彼[12]。所以, 继承能够为现代社会的创新和进步提供良好的思想基础。

  3.2 融合将是我国农业科技再次创新的重要保障

  现代农业不仅包含种植业、养殖业等传统农业部门, 而且涵盖了生产资料工业、食品加工业等第二产业和交通运输、技术和信息服务等第三产业的内容, 现代农业已发展成为一个内涵更加丰富、可利用资源更多的多产业融合的综合体。现代农业在发展过程中遇到了诸多问题, 供给侧与需求侧的不平衡是其发展缓慢的根本原因[13], 而创新效率和能力不足、创新手段有限、新兴交叉学科发展不尽如人意等则是科技创新的瓶颈[14], 可以看到, 尽管现代农业发展取得了显着进步, 但其发展仍保留我国传统农业的印记。融合是打破思维束缚、突破瓶颈的利器, 它能够在发展现代农业的明确目标下, 整合不同领域和学科的技术和经验, 形成合力, 达成目标, 从而引领我国农业科技实现再次创新。党的十九大提出了“乡村振兴战略”, 其核心为城乡的融合, 通过融合不仅可以扭转资源由乡村向城市单向流动的态势, 实现二者互通有无, 最终实现“你中有我, 我中有你”, 而且两者能够相互吸收优点, 弥补不足, 解决乡村落后贫困的问题。这也证明了融合是解决现实及未来创新难题的重要保障。

  3.3 创新方法将是我国农业科技创新的必要支撑

  先进的创新方法是提升科技创新能力的重要武器, 掌握创新方法, 又是真正实现创新的关键, 农业领域也不例外。纵观我国农业科技的发展历程, 创新过程及其实现的技术进步中创新方法是重要且必要的部分;现代农业的发展和学科的形成, 创新方法同样是重要的推动力。但要清楚地看到, 由于思维僵化、方法和工具落后以及创新方法的应用尚未完全铺开, 目前我国农业的发展尚未完全抹去传统农业的印记, 科技发展未解决的关键问题依然很多。因此, 现代农业科技创新的实现, 将更加依赖于创新方法。通过创新方法提高农业科技创新的方向性、系统性和可操作性, 突破创新制约, 增强内在创新活力, 提高创新效率, 才能为我国农业科技的创新发展提供有力的支撑。

  参考文献
  [1]贾敬敦, 卢兵友, 张辉.神农精益——中国传统农业科技创新方法史研究[M].北京:中国科学技术出版社, 2016
  [2]张芳, 王思明.中国农业科技史[M].北京:中国农业科学技术出版社, 2011
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  [7]张琳, 刘巍, 丁雅苓, 等.我国传统中兽医创新思维的应用研究[J].黑龙江畜牧兽医, 2016 (12) :14-16
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  [9]贾敬敦, 卢兵友.农业科技创新方法研究[M].北京:中国科学技术出版社, 2013



  农业科技论文二:

  题目:遥感技术在农业科技服务领域的应用

  摘要:【目的】遥感技术具有大范围、周期性获取地表信息的特点, 被广泛应用于农业作物面积制图、农作物长势监测与产量估计和农情监测等农业生产和管理的各个环节。【方法】在阐述了地块级、业务化的农业遥感服务概念和内容的基础上, 分析了国内外地块级、业务化的农业遥感服务现状。【结果】由于中国实行农民联产承包责任制, 地块较为破碎, 管理较为精细, 对地块级遥感监测的需求不大等原因, 使得中国地块级、业务化的农业遥感服务尚处于起步阶段。【结论】随着中国逐步推广农村土地流转, 实施大范围的机械化农业, 业务化、精细化的农业遥感监测具有广阔的前景。

  关键词:遥感; 农业; 精准农业; 服务;

  遥感技术具有大范围、周期性获取地表信息的特点, 被广泛应用于农业、减灾、林业等各个领域[1,2]。其中, 农业是遥感技术发展最早、应用最成熟的领域之一。遥感技术被广泛应用于农业作物面积制图、农作物长势监测与产量估计和农情监测等农业生产和管理的各个环节[3-5]。

  大范围农作物面积遥感监测方法主要包括抽样调查和全覆盖方法[6-10]。农作物面积遥感抽样调查方法是先将监测区域划分成各个样方, 根据抽样调查理论抽选部分样方, 再对抽样样方的农作物面积进行调查, 最后根据抽样理论推算出整个区域的农作物面积[3,8]。全覆盖测量方法是利用全覆盖的卫星影像, 根据不同作物在影像上的光谱或者空间特征, 利用计算机自动分类或者人工识别方法, 获得全覆盖的农作物类型空间分布图[9,10]。

  农作物长势监测和产量估计方面, 植被指数、叶面积指数和生物量等遥感指标被广泛应用于定性的长势监测和经验产量估计[11]。利用遥感技术还可以实现地块级别的作物生理生化参数 (水分、叶绿素、氮和碳等) 浓度和农田土壤养分的反演[12,13]。利用这些参数, 结合作物生长模型进行定量化农作物长势监测和产量估计是目前的发展方向之一[1]。

  农情遥感监测主要包括病虫害监测和灾情监测。遥感技术病虫害监测主要利用作物受不同胁迫影响后发生的光谱响应来监测病虫害的发生和发展程度。目前, 遥感技术对小麦条锈病、番茄晚疫病、柑橘黄龙病和水稻纹枯病的监测精度已经高于85%[14,15]。在干旱、洪涝和低温等主要农作物灾害方面, 基于遥感土壤水分指数、地表温度等参数的农作物干旱、洪涝和低温灾害监测已在中国业务化运行[16-18]。

  然而, 虽然遥感技术在农业中得到了广泛和成熟的应用, 但主要集中利用中低空间分辨率卫星数据进行大范围的监测, 服务于农业部、统计局等国家部委。在面向社会大众的产业化方面, 由于中国实行农民联产承包责任制, 地块较为破碎, 管理较为精细, 对遥感监测的需求不大, 使得中国目前在该领域尚属于起步阶段。近年来中国在逐步推广农村土地流转, 实施大范围的机械化农业, 激发了业务化、精细化的农业遥感监测需求。因此为适应农业遥感市场发展的新需求, 基于目前农业遥感的发展现状, 面向业务化、小区域精细农业遥感服务的需求, 分析遥感农业科技服务的内涵、服务内容、技术方法和服务现状, 探讨农业遥感科技服务的未来。

  1 遥感农业科技服务的概念

  基于遥感技术的农业信息化科技服务是指基于遥感、地理信息系统等信息技术, 为农业生产, 提供地块级业务化农业生产辅助管理服务, 实现农业生产过程的信息化管理, 提高农业管理效率, 降低生产成本和污染, 促进农业可持续发展;提高农业生产过程中对自然灾害的响应能力, 最大限度降低自然灾害的影响。具体服务内容包括:地块级精准农业管理、农产品产量预测、病虫害监测、灾情监测和农业保险等服务。

  2 遥感农业科技服务的内容

  2.1 精准农业管理

  2.1.1 精准施肥

  精准施肥是指利用遥感技术进行氮、磷、钾等作物养分的精准监测, 实时了解作物的养分状况, 绘制作物的养分胁迫地图, 结合GPS, 实现对作物养分缺乏区域的精准施肥, 降低化肥使用量, 减少环境污染和生产成本。作物养分遥感监测主要是利用高光谱遥感数据进行氮、磷、钾等作物生化组分的反演, 反演方法主要采用植被指数、红边指数等进行经验回归[12,19]。

  2.1.2 精准灌溉

  精准灌溉是指利用遥感技术进行土壤墒情和作物需水量的精准动态监测, 实现地块级的适时、适量的作物水分精准灌溉, 提高灌溉效率, 节约水资源量。干旱监测主要有基于可见光遥感的热惯量法、条件温度指数法、距平植被指数法、条件植被指数法、作物缺水指数法等[20,21]。

  2.2 长势监测与产量估计

  遥感监测的植被指数可以直接反映植被的长势、覆盖度和动态季相变化[23,24], 利用时序归一化植被指数 (NDVI) 、差值植被指数 (DVI) 和比值植被指数 (RVI) 等遥感植被数据, 采用逐年比较模型、等级模型和诊断模型等方法, 可以实现对作物长势的动态监测[11], 采用植被指数与地面实测产量的回归模型法可以实现农作物产量的估计[25]。

  2.3 农业保险服务

  遥感技术可以从两个方面服务于农业保险。1) 农田地块信息的获取与管理。利用高分辨率遥感影像可以通过面向对象的计算机和人工解译方法获取承保地块属性情况, 准确测算承保地块的种植面积、位置、作物类型, 提供每一块承保地块“遥感提取面积”与“投保面积”关联对比, 对承保农作物类型、区域位置、耕地类型、地块属性进行评估验标, 并实现对承保标的风险指数分析。2) 灾情评估。利用遥感技术可以实现高精度的洪灾[16,26]、旱灾[17,27]和火灾[18]等自然灾害范围的监测, 同时利用遥感技术进行作物长势的监测, 可以评估由于灾情导致的量减产, 从而为保险理赔提供科学数据支撑[28,29]。

  3 遥感农业科技服务的现状

  3.1 国外服务现状

  遥感技术农业服务在美国、加拿大等北美国家发展较为成熟, 涌现了以Climate和Farms Edge为代表的专业遥感农业科技服务公司。美国1/4的农户使用Climate公司的服务, 2016年该公司的营业额高达995亿元人民币。Climate和Farmers Edge提供的农业科技服务内容包括:

  3.1.1 数据采集和可视化服务

  数据采集、管理:实时的数据采集和可视化服务, 可以采集拖拉机、耕种机、播种机、喷雾器等农业机械设备的数据, 以及放置在地块的气象站点数据, 并可叠加在卫星影像上, 在电脑、PAD和手机等终端上实时展现。耕种过程的实时在线显示和在线监控:在遥感影像地图中实时显示耕种过程, 监控农作物播种密度和产量, 为农田管理者提供农田生产活动的在线监控, 实时显示各项农田生产活动的进度。

  3.1.2 数据分析服务

  1) 作物产量评估。利用遥感影像和数字地图比较关键参数, 确定影响产量的关键措施。提交作物长势报告, 并为下一个季度的作物类型挑选提供选择依据。关键农田参数对比:对比不同时期的农作物产量、管理措施、作物健康状况等数据, 监测作物的长势, 帮助客户更好的理解作物长势影响变量。产量分析:更好的分析杂交、土壤类型和农田管理措施等对产量措施的影响, 帮助客户在下季度做更出更好的决策, 出具产量分析报告, 便于与管理顾问分享。地块分析:出具基于地块的农作物表现报告, 帮助客户分析不同农田管理措施如何影响农作物产量。2) 农作物长势监测与预防。利用持续的高质量遥感影像进行作物长势的监测, 提前识别和预防农作物灾害的发生, 保护农作物产量。

  3.2 国内服务现状

  近年来, 中国农业逐渐向机械化、产业化方向发展, 使得对基于遥感的农业服务需求越来越旺盛, 相继涌现了“佳格”和“云保天下”等遥感科技农业服务公司。这些企业主要提供地块管理、作物管理、病虫害防治、农业保险等服务。

  3.2.1 地块管理

  在高分辨率遥感影像上, 根据耕地的纹理、种类等特征, 实时地确定地块位置、识别地块分界、测算地块和种植面积, 并在云端存储。

  3.2.2作物管理

  作物长势监测:用可见光、红外、激光、雷达等实时扫描作物的生长状态, 据土壤和历史气候数据, 并结合作物生长模型评估其健康状况。生长周期估算:利用遥感卫星一次性监测到广大地域作物的生长状态, 实时监控作物所处的生长周期, 为灌溉、施肥、植保、收割等农事活动提供依据, 为每个区域推荐最佳的收割期。

  4 结论与展望

  随着遥感技术的发展, 农业遥感技术逐步从大区域资源调查和宏观决策支持服务, 向精细化农业生产服务方向发展, 如地块级的农作物长势监测、病虫害预防、精准喷施等, 逐步形成了包含遥感数据和气象数据等支撑的数据驱动农业生产服务模式, 使得农业生产活动逐步走向信息化、数字化和智能化。虽然目前遥感技术在精细化农业生产服务中发挥了越来越大的作用, 并已经形成了数百亿美元的巨大市场。然而, 目前农业遥感服务还存在以下问题:1) 主要采用可见光遥感数据, 由于可见光遥感技术的限制, 可见光遥感数据的光谱分辨率低, 限制了其在病虫害监测、农作物生化组分反演等方面的应用, 而卫星高光谱遥感数据空间分辨率较低, 难以适用于地块级别的病虫害和生物组分反演应用。2) 可见光遥感数据容易受到云雨等天气条件的影响, 雷达遥感可以穿云透雾, 但目前高空间分辨率雷达卫星较少, 且数据成本高昂, 也不适用于地块级别的应用。机载数据, 特别是无人机载高光谱数据, 是解决上述问题的有效手段之一。虽然基于无人机载高光谱数据的病虫害和生化组分反演还处于应用研究阶段, 但该平台是精细化农业遥感进一步发展的重要方向之一。3) 农业遥感技术服务的时效性还有待提高。农情遥感监测, 特别是病虫害、旱灾等的监测对时效性有很高的要求, 然而目前实时或准实时遥感, 受遥感数据分发、数据处理等水平的限制, 发展水平较低, 还难以做到实时或准实时的应用的需求, 基于GF-4号卫星等高时空分辨率遥感技术发展实时或准实时遥感技术是发展的方向之一。4) 农业遥感技术服务的费效比还有待提高。农业的每平方公里GDP产值较低, 这决定了农户不可能花费较多费用购买遥感技术服务, 如何在满足应用需求的前提下, 尽量减低遥感技术服务的费用, 提高农业遥感经济服务效率, 是决定农业遥感商业化应用水平的根本。目前高空间分辨率卫星遥感和无人机遥感监测的费用均较高, 还难以满足农业应用的低成本需求, GF-2/1等国产高空间分辨率卫星数据是免费分发的数据, 基于这些数据来提供农业遥感技术服务可以大幅减低遥感技术服务费用。

  参考文献
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