農業工程發展前景精選(九篇)
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第1篇：農業工程發展前景范文
【關鍵詞】光伏發電；工業園區；項目投運后管理
在能源和環境壓力日益增加的背景下，推動分布式電源發展已成為世界各國促進節能減排、應對氣候變化的重要措施之一。
1 分布式電源發展背景
分布式電源作為新能源的重要組成部分，以其獨有的，與大電源、大電網有機統一、缺一不可，在一定程度上影響著電網未來的發展方向。
歐美發達國家以中低層的獨立住宅為主發展屋頂光伏。我國光資源富集在西北和華北，其荒漠地區適宜集中式開發，主要包括：建筑屋頂和農牧區戶用光伏。我國內陸城市則以高層建筑為主，發展條件不及歐美。
太陽能資源豐富，具有相當的開發和利用價值，本地多年平均太陽能總輻射為4200～5000MJ/m2，平均日照時數為1666.4～2280.9小時，多年日均水平面太陽輻射量3.67kWH/m2。它對改變地區能源結構、緩解地區用電壓力、實現地區可持續發展具有重要意義。因此在內陸城市安裝分布式光伏電站前景廣闊。
2 本地分布式光伏發展現狀
作為城區內推廣分布式光伏發電項目有一定局限性，因為我國內陸城市則以高層建筑為主，在公用建筑屋頂進行光伏發電項目安裝需要取得其他業主的同意，面積要求大，推廣具有難度，而在工業園區發展分布式光伏項目有以下幾個優點
一是充分利用了取之不盡、用之不竭、無污染且免費的太陽能；
二是充分利用工業園區內企業現有廠房、辦公樓等建筑物閑置瓦面或屋頂安裝太陽能電池板，建獨立太陽能屋頂光伏發電裝置，使有限的資源得以再次利用，無需新增土地，既節約了國土資源又節省了征地費用；
三是安裝分布式光伏電站實現了自發自用，余電上網銷售。對工業園區所屬企業，不僅節約了電費，還能享受政府補貼，同時，用不完的電還能賣給電網實現創收，對降低企業運營成本具有明顯的優勢
四是利用當地豐富的太陽能來發電，從一定程度上緩解了地區用電壓力，且不消耗燃料，不污染環境，還能夠改善供電質量，調節峰電，保證電力供給。
從本地區工業園區已建的8個分布式光伏電站來看，盡管本地區屬于太陽能資源相對較差的第四類地區，但設備運行情況良好，發電效率達到80%以上，表明分布式光伏發電系統技術成熟，達到了理論設計要求，與同等發電量的火電廠相比較，8個分布式光伏電站每年可節約標準煤712.66噸；減少碳排放總量1017.55噸；減少氮氧化物排放26.65噸；減少二氧化硫排放53.52噸；減少粉塵排放48.42噸；減少灰渣排放202.89噸等，有效地改善了人類生活的自然環境。
由于8個光伏電站項目都是充分利用工業園區企業現有廠房、辦公樓等建筑物閑置瓦面或屋頂安裝太陽能電池板，建光伏電站，使有限的資源得以再次利用，無需新增土地，既節約了國土資源又節省了征地費用，而作為關鍵部件的太陽能電池使用壽命長，壽命一般可達到25年以上。可見工業園區內的光伏電站具有較高的經濟性；但是目前太陽能電池、電纜等材料成本相對較高，從一定程度上延長了投資回收期。
3 分布式光伏發電項目投運后管理
光伏電站投運后管理也很重要，雖然工業園區內建設，后期維護可以較為集中。分布式光伏維護主要在光伏組件的定期保養，由于分布式光伏電站暴露在露天環境中，外面沒有任何保護，自然環境因素對分布式光伏電站質量會有較大影響。由此，分布式光伏電站的日常保養很必要，這直接關系到光伏電站使用壽命和發電效率。
對于設備性能來說，輻射強度和溫度是影響組件效率的顯著因素，帶載率和工作電壓是影響逆變器效率的顯著因素；而對于系統效率來說，由于其具備季節性，環境溫度、灰塵遮蔽是影響效率的顯著因素。例如如果不注意清潔光伏板組件，有泥點污點，就容易產生熱斑效應。所謂熱斑效應，就是光伏板組件的串聯電路上有部分被遮蔽，其發電量下降，會消耗其他部分產生的電能，成為一個負載。熱斑效應會導致光伏板電池組件損壞甚至燒毀。定期對光伏電站組件進行清洗和檢查，能明顯提高光伏發電系統的效率
因此在光伏電站設計運維的整個生命周期中，都要對關鍵風險進行控制，這樣才能降低度電成本，提高投資回報。
根據我國太陽能資源分布圖及其太陽能輻射量五類地區劃分來看，同類項目在我國適合在與內陸城市工業園區太陽能資源四類以上地區推廣除四川、貴州兩省外，其它地區均可大范圍推廣，前景廣闊。
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第2篇：農業工程發展前景范文
關鍵詞：玉米秸稈；發展前景；飼草化；打捆；聯合作業機
中圖分類號：S513 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170229005
前言
我國是世界上玉米生產的第2大國，玉米秸稈資源豐富，如圖1所示，我國玉米主要產地包括河北、吉林、黑龍江、山東、河南、遼寧、內蒙、四川8大省區，占玉米總種植面積的60%。
近5a以來我國玉米種植面積、玉米產量、玉米秸稈產量如表1所示，從表中可以看出，玉米種植面積、玉米產量、玉米秸稈產量每年都在增加，并且產量巨大。
1 玉米秸稈的利用
1.1 肥料化利用
肥料化利用以秸稈還田為主，還田后可增強土壤肥力，提高農作物的產量。秸稈還田包括機械化粉碎直接還田、玉米高光效休耕輪作、玉米寬窄行高留茬還田為主。快速腐熟還田、堆漚還田、加工有機肥等較少，吉林省秸稈肥料化利用量約在450萬t左右，約占可收集秸稈資源總量的11.5%左右。
1.2 飼料化利用
包括青貯、黃貯、微貯（纖維素復合酶發酵、EM菌發酵、低水份快速發酵等）飼料及氨化、堿化、鹽化飼料等，吉林省農作物秸稈飼料化加工利用每年約650萬t，約占秸稈總產量的15.5%左右。
1.3 能源化利用
是利用秸稈發電、沼氣、氣化、固化成型和炭化等，能源化利用每年約200萬t左右，約占秸稈資源總量5%。
1.4 工業原料化利用
原料化利用是玉米秸稈可作為工業制糖、丁醇、聚乳酸、造紙、制板的原料。吉林省工業年利用量達80萬t左右，約占秸稈資源總量2.5%左右。
1.5 基料化利用
用作食用菌基料、水稻育秧基料、花木基料、草坪基料等方向，吉林省秸稈食用菌基料利用秸稈量較少，約占秸稈資源總量不足1.0%。
上述“五化”利用方式的關鍵技術環節是收獲，是制約秸稈綜合利用的瓶頸因素。玉米秸稈綜合利用率低，表明現有玉米收獲機械在技術與功能方面存在很多問題，因此，完善與研發新型玉米聯合收獲機械，實現玉米穗莖一體化收獲，克服制約玉米秸稈“五化”利用的瓶頸技術，將極大的提高秸稈綜合利用率。
2 玉米秸稈的處理方式
2.1 田間焚燒
近年來，因玉米秸稈收獲方式不合理，農民無法從地里運出，每年直接在地里燃燒的秸稈占25%以上，不僅浪費資源、污染環境，也造成土壤表層結構破壞，危害下季作物的生長。所以秸稈的機械化收獲與利用技術對秸稈的充分利用有著至關重要的作用。
2.2 粉碎還田
利用還田機械，把秸稈粉碎后或覆蓋于地表或翻耕入土。但因粉碎效果不好，給整地造成很大困擾，從而對播種、出苗率和產量有很大影響，還增加了整地除草難度，加重病蟲害的發生。
2.3 收集利用
收集利用是可以氐捉餼黿嶄遜偕鍘⒎鬯榛固锎來的不利影響，還可以根據不同行業、不同區域的需求把秸稈得到最大限度的利用。
傳統的整桿收割運出方式費時費力，已經完全不適于當前農業生產要求。真正適于當前農業生產要求的玉米秸稈收集方式為打捆收獲，將粉碎后、平鋪在地里的秸稈用帶有撿拾裝置的打捆機撿拾打捆，打捆后運出。但因兩次作業以及撿拾收獲存在的撿拾率低、含土量大而影響收獲量及收獲質量。
3 玉米秸稈機械化收獲方式
青貯玉米收獲：如德國、新西蘭、澳大利亞等，穗莖一次收獲、粉碎、青貯，技術與裝備都很成熟。
撿拾粉碎打捆：聯合收割機收獲玉米果穗后，再利用裝有撿拾和粉碎部件的打捆機進行玉米秸稈收獲打成圓捆或方捆。這種收獲方式存在的主要問題是撿拾率低、草捆質量差，用于燃料，而不適于飼料。
打捆包膜收獲：圓形玉米秸稈捆打捆同時包膜或運回到倉儲區集中包膜。
站稈收獲：莖稈不割倒，人工收獲玉米果穗后，利用秸稈粉碎與打捆聯合作業機進行玉米秸稈收獲。
穗莖兼收：玉米聯合收割機配切碎機，完成玉米果穗摘穗、剝皮的同時將秸稈切碎，可以拋送進拖車或直接還田。
粉碎還田：收割機上配有秸稈還田機，對摘穗輥擠壓后參差不齊的玉米秸稈粉碎后直接還田，適于平作，而壟作模式下壟溝內的秸稈無法粉碎；利用專用的玉米秸稈還田機，在玉米收割機作業后或人工站稈收獲玉米果穗后的地塊上進行秸稈粉碎還田作業。
玉米割曬機收獲：分段收獲，半機械化收獲。割曬機將玉米秸稈割倒后形轉向條鋪，人工收獲玉米果穗和運出秸稈。
人工收獲：人工割稈、剝玉米、運出果穗與秸稈。
現有的玉米秸稈機械化收獲大多需要2次或多次作業，作業效率低，作業成本高，秸稈損失大。玉米秸稈打捆后運輸、儲藏更加方便，利用率也大大提高。因此研究集玉米收獲與打捆于一體的玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯合作業機勢在必行。
4 玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯合作業機
4.1 結構與工作原理
玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯合作業機是由玉米聯合收割機和圓捆打捆機2部分組成。
拖拉機傳遞動力給玉米收割機，玉米秸稈由夾持鏈送至摘穗滾前，摘穗輥將果穗和秸稈分離，果穗再經輸送裝置至集穗箱，秸稈經摘穗輥初步壓扁后繼續進入撕裂輥，被撕裂輥撕碎后呈飼草狀態，向后拋送，經輸送裝置送至打捆機撿拾口，再由打捆機進行打捆，實現玉米秸稈的不落地收獲，方便運輸。
4.2 工藝路線
4.3 作業效果
經過田間試驗可以看出，玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯合作業機作業效果顯著，提高了作業效率，節省了大量的人力、物力，作業后的地面比較干凈，秸稈損失比較少，有益于下季農作物生長。
5 總結
玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯合作業機是將圓捆機與玉米聯合收割機組合，完成玉米果穗摘穗、剝皮同時，完成玉米秸稈粉碎打捆作業，實現玉米秸稈不落地收獲。解決了玉米秸稈利用和資源浪費的問題，使豐富的秸稈資源得到充分利用。對進一步提高玉米收獲機械化水平，降低作業成本，提高秸稈綜合利用程度，具有十分重要的意義，具有廣闊的研究發展前景。
參考文獻
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第3篇：農業工程發展前景范文
【關鍵詞】膜下灌溉；形成與發展；未來發展趨勢
中圖分類號：S274.1 文獻標識碼：A 文章編號：
0引言
新疆作為我國嚴重缺水的重要地區之一，其淡水資源極為匱乏，加之水利工程供水在農業灌溉中的利用率較低，且農業的用水效益低下，面對嚴重的局勢，要發展新疆農業，促進經濟、社會、環境協調發展，發展農業節水技術勢在必行。
1新疆發展農業節水技術的重要性
新疆是一個嚴重缺水的區域之一。首先淡水資源相對匱乏，由于新疆位于西北內陸，距離海洋較遠，其大陸性干旱和半干旱氣候特征表現明顯。在這種氣候特征之下，新疆每年的降水量平均下來不足155.9毫米，每年平均的蒸發量也只有1500毫米至3300毫米，新疆主要的旱作物的學水量多數在550毫米以上。就新疆的農業來說，可以說沒有灌溉就沒有新疆農業的發展，“荒漠綠洲，灌溉農業”這就話就充分概括了新疆農業的發展特點。新疆是個一個淡水資源相對匱乏的地區，全區淡水資源總量為832億立方米，每平方千米的產水量不到5.1萬立方米，這一產水量不足全國單位產水量的20%，在全國產水量排行中，新疆占據倒數第二。[ 1]近年來，隨著我國經濟社會的快速發展，新疆已成為我國缺水較為嚴重的地區。其次，新疆水資源利用率較低。為了緩解新疆淡水資源匱乏的情況，新疆大興水利工程，水利工程每年的供水量達到469.5億立方米，其中就有95%以上要用于農業灌溉，然而水利工程供灌溉用水的利用率較為低下，僅有40%左右，糧食作為的水分利用率僅有0.7千克，這一水準與發達國家的灌溉用水利用率相比相差甚遠。再次，新疆用水效益較為低下。據相關數據統計，新疆農業產值在GDP中所占的比重較少，不足18%，與新疆95%的農業灌溉用水量不相匹配，農業灌溉中大力發展節水技術，潛力巨大，將為新疆用水缺口的彌補起到重要作用。[ 2]為了促進新疆經濟、社會、環境的發展，大力發展農業節水技術勢在必行。
2新疆膜下滴灌技術的形成與發展
在新疆地區，由于農業對灌溉具有重要的依耐性，大力發展現代節水灌溉技術對對提高新疆農業灌溉中的水資源利用率和用水效益，促進新疆農業的發展具有重要的作用。從1950年以來，就開始發展節水灌溉技術，當時主要采用的節水灌溉技術是渠道防滲，主流的技術為塑料或苯板與剛性護面相結合的復式防滲形式。[ 3] 20世紀80年代末，新疆開始引進大型灌溉機。20世界90年代初，新疆開始進行半固定式管道加壓噴灌實驗，并且在這一實驗中取得較大的成功，從而帶動了新疆節水灌溉技術的發展。但是由于受到氣候條件以及地理特征的影響，使該區灌溉能耗較高，而且水分蒸發、漂移損失較大、費用高、灌溉面積小等不足之處。到20世紀90年代末，突破了傳統地面灌溉的多種不足之處，發展了膜上滴灌技術，一時間成為新疆灌溉技術的主要形式，但是由于膜上灌溉技術對地面平整度的要求很高，而新疆耕地坡度較大使該技術的節水效果大為降低。而隨著灌溉技術的發展，滴管技術與覆膜技術相結合，于是膜下滴灌技術應運而生。隨著膜下滴灌技術的日益發展完善，再配合先進的滴灌設備，膜下滴灌技術呈現迅猛發展的情形。據相關部門統計，至2009年，新疆新增的地灌面積就達到了23.65萬hm2，2009年底，新疆的總灌溉面積達到了58.15萬hm2，在高效節水總面積中，占據的比重達到接近90%。
3新疆滴灌技術的發展趨勢分析
3.1滴灌技術進一步發展
由于滴灌技術在開始發展階段，其應用范圍較為局限，其技術應用范圍還未擴展到棉花大田。而隨著棉花膜下滴灌技術的發展，在大田應用滴灌技術的瓶頸取得了突破，擴展了滴灌技術的應用范圍。而隨著滴灌技術的進一步發展，其應用范圍進一步擴展到番茄、大豆等條播類作物中，對小麥、苜蓿等密植作物也可以應用滴灌技術。通過相關實驗表明，膜下滴灌技術在小麥等密植作物中的應用，大大提高了農作物為產量，增產幅度達到20%以上。而膜下滴灌技術的發展并沒止步于此，其應用范圍在推廣的過程中，在甜瓜、馬鈴薯、藥材、水稻中的應用也不斷發展。
3.2果樹滴灌技術應用前景廣闊
由于果樹的經濟價值較高，相對于大田作為來說，果樹的經濟價值具有顯著的優勢，而在果樹的種植中，采用微灌技術，一方面在滴灌的過程中，能根據果樹不同的生長期以及不同生長期中的需求，可以將水分、肥料等果樹需求物質通過微灌技術精準地施予果樹，從而使果樹的果品質量大為提高，進一步提高果樹的經濟價值；另一方面，達到了節水減耗的目的，提高果農的經濟效益。從相關的實驗數據可知，在對葡萄、核桃等果樹實施滴灌技術不僅對果品質量相對有所提高，而且在節約肥料和水資源上表現出顯著的優越性，其節肥率達到20%以上，節水率達到40%以上。而新疆果樹種植面積不斷擴大，預計在2015年，新疆塔里木盆地的優勢果林面積將達到80萬hm2，因此新疆果樹滴灌技術其發展空間較為巨大，前景較為廣闊。[ 4]
3.3低壓、低成本的滴灌發展方向
由于滴灌技術在其應用過程中，仍然會產生成本，對于經濟實力相對薄弱的農戶來說，其成本開銷仍占據較大比重。因此在未來滴灌技術發展中，低壓滴灌技術將會成為滴灌技術發展主流，從而節約灌溉成本，減輕農戶經濟壓力，實現更發的節水效益和經濟效益。以低壓滴灌為發展方向，相應的低壓壓力調節器、低壓灌溉帶等產品也會相繼產生，從而推動新疆低壓、低成本的滴灌技術發展。
4結語
隨著膜下滴灌技術的發展，其應用范圍不斷擴展，在果樹滴灌的應用中，體現出較為廣闊的發展空間以及較好的發展前景，低壓、低成本滴灌技術將成為未來滴灌技術的發展主流，為新疆經濟、社會、環境協調發展發揮巨大作用。
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第4篇：農業工程發展前景范文
畜牧行業在我國目前還處于快速發展的階段，畜牧產品的生產和銷售量占據市場的比重也在逐漸增加。越來越多養殖戶看到了畜牧行業的發展前景，積極加入到養殖行業中來。標準的生態化養殖模式已經成為未來養殖的發展模式，本文主要針對目前在養殖過程中存在的一些問題做下簡要分析。
[關鍵詞]
畜牧獸醫；發展現狀；展望
隨著畜牧行業的快速的發展，使得依賴于畜牧業生存的養殖戶業有了相應的經濟收入，提高了生活質量。同時，在畜牧業不斷發展過程中，先進的畜牧養殖技術和新的理念也被廣泛運用到其中。然而，從目前情況來看，畜牧行業發展過程仍然存在一些設備不足、資金不足及專業人才缺乏等情況迫切需要解決。
1我國畜牧獸醫行業發展的現狀
1.1養殖模式傳統化
隨著我國畜牧行業的快速發展，各種對于畜牧業發展的優惠政策也相應出現，為畜牧行業的發展提供了一個有利的環境。而我國作為一個農業大國，畜牧行業作為一項必不可少的經濟來源，需要對此有足夠的重視，為其提供一個良好的環境。同時，畜牧養殖技術還是我國農民收入的重要來源，養殖業的帶來的經濟效益直接關乎農民個人的生活水平。由于目前養殖方式還處于傳統的養殖模式中，快速發展現代新型的養殖方式也成為需要努力的目標。
1.2生態環境比較惡劣
隨著經濟的快速的發展，傳統的養殖模式已經不再適合現展的需要，取而代之的是商品化經濟模式。由于目前還處于傳統的養殖模式中，對于養殖的環境和設施建設不夠合理，許多養殖戶將養殖區選在住宅區附近，對于人們的日常生活造成了一定的影響。同時，沒有建造合理的排污系統，養殖畜禽過程中出現的糞便等問題不能及時解決，給予養殖環境造成一定的影響，也影響到畜禽的健康。由于目前對于這些問題的處理方式還比較有限，需要進一步采取措施加以改善。
1.3畜禽疫病防疫措施不合理
由于傳統養殖模式還具有很大局限性，一些畜禽的防疫性疾病不能得到有效的防治，養殖空間密集度大，導致畜禽之間感染的概率較大，給予疾病的防治工作帶來了一定的難度。由于疫病不能得到有效的控制，給予養殖業的經濟效益也帶來了很大的影響。按照嚴格的要求，養殖戶應該根據情況合理的做好動物的防疫性工作，并且做好相應的防疫記錄，并結合相關部門做好工作的落實。然而，一些養殖戶在養殖過程中缺乏相應的防疫意識，沒有認識到這項工作的重要性，加之相關部門監督工作不到位，導致相關防疫措施沒有徹底實施，影響到了工作的進展。
1.4專業性人才比較缺乏
由于受到諸多條件的限制，專業性的人才比較缺乏。傳統觀念中畜牧行業的環境比較惡劣，工資待遇比較低，沒有遠大的發展空間，導致這方面的從業人員比較少。同時，畜牧行業工作中缺乏相應的資金和相應的獎勵制度，使得許多人員缺乏工作的積極性，導致許多優秀人才選擇了離職或轉業。此外，缺乏優秀人才的來源，一些高校并沒有對于畜牧獸醫行業設立獨立的專業，對于從業人員只是單純為了生存而工作，缺乏系統的專業知識。
2對于畜牧行業的展望
2.1改善傳統發展模式
當前畜牧行業的發展仍受到資源開發、技術開發等諸多因素的影響，發展模式仍集中于傳統密集型發展模式。要想取得更大的發展進度，需要用新的科學觀念替代傳統發展模式，制定一個適合我國畜牧行業新型發展規劃。
2.2實施可持續發展理念
隨著畜牧行業的發展，人們對于發展前景也有了更遠大的目標，可持續發展戰略開始深入人心，成為人們發展中努力的方向。政府和相關部門也對可持續發展理念提高了重視，要求畜牧行業發展過程中采用高技術和規模化的發展方式，減少畜牧行業中對于資金的投入，采取低投入高回報的發展方式。提高養殖過程中自身的專業知識和技術水平，使得養殖技術更趨于專業化和科學化。
2.3努力實現畜牧產業的現代化
我國努力開展畜牧業現代化發展模式，開展產業的多樣化發展模式，使其結構更加多元化，使傳統的經營模式向新型的產業化模式發展，加快畜牧業的發展速度。在畜牧業發展過程中，結合我國實際工作中遇到的問題，及時根據所出現的問題找出解決的措施，找到一條適合自身畜牧業發展的道路。
2.4提升專業隊伍的素質和技術
要保證畜牧獸醫工作的穩步發展，需要建立一個高素質、高水平的畜牧獸醫隊伍。首先，可以和一些高等院校展開技術上的合作，運用先進的理論知識作為指導。其次，提高現有的獸醫工作人員的素質，對于已經參加畜牧獸醫工作者要加強自身的學習，不斷更新新的知識結構，逐步加強自身的專業的知識和能力。不斷努力學習先進的工作經驗，以提高自身的工作效率。結合自身的實際情況制定合適的發展規劃，在穩定的基礎上要努力創新，只有這樣才能符合新時期畜牧行業發展的需要，為我國不斷提供高素質的畜牧獸醫工作人才。最后是畜牧獸醫工作人員要加強市場經濟的意識，在充實自身專業技術的同時，掌握相應的市場發展規律，努力提升自身適應市場經濟的能力。
3結語
在可持續發展戰略理念的引導下，畜牧行業也將獲得快速發展的機會，從而加快我國經濟快速增長的步伐。畜牧業的快速發展，不僅為我給的經濟帶來巨大的推動性作用，而且能夠更加符合現展的需要。運用新型的發展模式，綠色畜牧行業發展理念，減少毒害肉類產品的出現，努力提高我國畜牧行業的綜合競爭能力。
作者：朱立功 王曉瑞 單位：河南省滑縣動物衛生監督所
參考文獻
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第5篇：農業工程發展前景范文
關鍵詞：LED；智能化；單片機；植物補光
中圖分類號：F482.8 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20150935011
引言
隨著我國對反季節果蔬需求量的極大增加，自然光已經不能滿足植物對光的需求，因此對植物進行人工補光就尤為必要[1]。目前農業生產中使用的補光燈主要以白熾燈、高壓鈉燈和熒光燈為主，但這幾種補光燈不能同時滿足不同植物對光的需求，因此實現植物智能化補光就具有重要意義。LED燈作為第四代光源，具有節能環保、使用壽命較長以及冷光性等特點，且它能夠實現不同顏色的LED燈交叉配比，易于被智能化控制，發展前景被國內外科學研究人員普遍看好[2]。曲溪等[3]研究了熒光燈和LED燈的補光效果，并提出了LED燈應用到農業補光方面更具有發展潛力。段奇珍等[4]探究不同LED燈對黃瓜幼苗質量的影響，提出了不同光質的LED燈對其幼苗生長的作用不同，表明植物對光譜成分具有選擇吸收的特點。李彥榮等[5]在自然光的基礎上對植物進行人工補光，從補光光源、強度、時間等角度進行了討論。周益民等[6]和張建飛等[7]研究了LED補光系統，都實現了對光質、光強、光周期的動態調控。聞婧等[8]研究了葉用萵苣的品質和生理性狀受LED光源R/B的影響，唐永康等[9]研究了不同比例紅藍LED燈光強對油菜生長發育的影響，表明每一種植物都有各自的紅藍光通量之比。基于以上研究，LED燈在植物補光領域的應用具有廣闊的實用價值，但實現紅藍光比例可調對不同植物的智能化補光，而且滿足節能的要求的系統至今未見。
本文針對植物補光燈智能化問題，提出了一種LED植物生長燈系統。該系統利用光敏傳感器對環境中紅光和藍光的強度進行采樣，并對信號進行放大、AD轉換等處理，將信號傳到單片機進行分析，單片機STC89C52為主控芯片，控制不同顏色LED燈的亮滅，自帶PWM功能的單片機STC12C5A60S2實現輔助控制，通過控制PWM波頻率和占空比的輸出，對已亮的LED燈的亮度進行調控，提高系統的補光精度，以選擇最適合植物生長的補光模式。實驗驗證表明，LED植物生長燈系統具有可行性與有效性。
1 設計原理
1.1 LED植物生長燈對光質的補充
研究表明，不同波長的光對植物的生長有不同的影響，復合光中植物生長最強的生理活動波段[10]主要有紅光和藍光，紅光可以促進植物莖的伸長，藍光促進植物葉子的生長，但較強的藍光會使得植物形態偏矮，較強的紅光會使得植物出現黃化現象[6]。因此，紅光與藍光的適當光通量之比是培植出品質形態良好植物的必備因素，R/B為4時水培生菜口感品質最好[1]，R/B為5時黃瓜幼苗根冠比最大[4]，R/B為9的光照條件最有利于油麥菜生長[9]……固能夠實現R/B動態可調就極其重要。
同時，遠紅光有利于增加植株高度，紫外光有利于植物的趨光性和殺滅病菌病毒，減少病害傳播[6]。紅光和遠紅光2者之間光通量之比即R/FR比對植株高度調節有著重要影響，其R/FR為4最有利于植物的生長[11]。因此，通過對光譜的合理搭配可以實現對作物生長的人工調控，有利于高產農業的發展。
1.2 LED植物生長燈優化補光模式
對于植物來說，不同頻率的脈沖光比連續光的利用率更高，可以加快植物的生長，使植物硝酸鹽含量降低，實現碳水化合物的積累和提高植物無機成份含量[1]，而且在相同的環境和補光時間下，頻閃的補光方式節能效率可以明顯提高[12]。因此LED植物生長燈采用頻閃補光取代連續補光具有很大的實用價值。
2 LED植物生長燈系統描述
LED植物生長燈系統采用模塊化設計，系統圖如圖1所示。利用光敏傳感器對大棚環境中紅、藍光的強度進行采樣處理，再將信號傳到單片機進行分析并輸出信號控制LED燈，以達到對植物智能化補光的目的。
設計中，電源模塊充當各模塊的電源提供12V、5V直流電，主要由AC-DC電源組成；交互模塊主要由LCD顯示屏和鍵盤組成，以實現系統數據的顯示，對系統進行參數的設置；報警模塊檢驗是否達到補光要求，以及判斷LED燈模塊是否正常工作。對于補光模式的設置編寫、數據閥值的判斷等相關計算都是通過軟件編寫實現的。
3 LED植物生長燈系統硬件設計
3.1 光強溫度檢測模塊
本設計中光強溫度檢測模塊利用光敏電阻傳感器以及溫度傳感器[10]進行實時檢測大棚內紅、藍光的光照強度和LED燈基板溫度，并將采集的數據及時提供給單片機進行處理，本模塊原理圖如圖2所示。由于光敏電阻傳感器未能實現對單色光的檢測，故在其傳感器前加了相應波長范圍的帶通濾光片，來實現對大棚內的紅、藍光的采集、放大、傳輸。
溫度檢測由NTC熱敏電阻傳感器及其放大電路組成。LED燈基板在工作一段時間后會積累大量的熱量，降低LED燈的性能，甚至會引起較大的LED燈光衰現象[14]。為保證LED燈工作在最佳狀態，LED燈基板的溫度通過NTC熱敏電阻傳感器檢測，控制器根據LED基板所反饋的溫度值與預先設定值比較，當基板溫度超過設定值時啟動風扇來給基板降溫，使系統工作的溫度在安全范圍內。LED燈基板降溫原理圖如圖3所示。
3.2 LED燈控制模塊
LED燈控制模塊設計選用STC89C52單片機作為主控制器，其控制電路如圖4所示。其中，P0口連接LCD液晶屏的EN、RS和RW；P1口用于將經過A/D轉換后的采樣信號傳入單片機；P2口用于將數據傳入LCD液晶屏來顯示；P3口連接A/D轉換芯片ADC0809的ALE、EOC、OE和START。將光強溫度檢測模塊傳遞的信號輸入到單片機進行判斷處理，產生方波來控制LED燈驅動電路。
由于STC89C52單片機是實現對LED燈亮滅的調控，當光微弱變化時，LED燈的工作狀態不變，故未實現精確補光要求。本系統利用自帶PWM功能的STC12C5A60S2單片機輔助控制，提高補光精確度。由于STC89C52單片機是實現對LED燈亮滅的調控，當光微弱變化時，LED燈的工作狀態不變，故未實現精確補光要求。本系統利用自帶PWM功能的STC12C5A60S2單片機輔助控制，提高補光精確度的光照強度值調節LED驅動電路的PWM占空比，進而調節大棚內光照強度使其近似等于設定值，最終達到光照強度調控[15]。當光照強度變化時先利用STC89C52單片機調整燈的亮滅，再利用STC12C5A60S2單片機調整PWM波占空比控制LED燈的亮度[16]。使環境中紅、藍光的光照強度等于設定值，并通過不斷檢測與自動調整，保持光照強度恒定。
3.3 驅動補光模塊
設計中，LED陣列采用了恒流驅動方式[12]，LED燈可獲得穩定的顏色輸出。驅動模塊[17]接收控制模塊輸出的信號，輸入驅動模塊中的單片機STC89C52中，由于單片機的驅動能力較弱，增加使用ULN2003即可使用小電流控制大電流的通斷，讓ULN2003來控制繼電器的通斷，進而控制補光模塊LED燈的亮滅。單片機輸出的兩路PWM信號分別與繼電器相連，控制繼電器導通時輸出電流的大小，進而控制補光模塊不同顏色LED燈的亮度，可實現R/B在4-10之間動態可調，由此實現對不同植物的智能化補光。
補光板采用模塊化陣列式設計，選取4種單色LED，以行、列數各為5之方陣組成單元模塊，如圖5所示，再由若干個單元模塊組成LED陣列的平面光源，達到均勻照射、快速安裝、更換和拓展之目的。
4 LED植物生長燈系統軟件設計
系統的軟件設計采用模塊化程序設計語言C編寫[18]，程序流程圖如圖6。本系統設計實現各模塊的初始化，且對系統的參數進行設定，再將傳感器測量的值與設定值進行比較，利用補光決策模塊對LED燈和風扇進行控制，使光照強度和溫度達到預設值，以此達到對植物智能化補光的目的。
5 實驗結果與討論
針對本次設計的LED補光系統，選用蒜苗進行測試實驗[19]，采用水栽培模式，相同的條件種下發芽大約1cm的蒜瓣，將其分成2組，對其中甲組進行補光，將補光設備的LED燈放在距離蒜苗15～20cm的范圍內，與另外一組（乙組）自然生長的進行對照實驗[13]，并分別記錄蒜苗的形態指標，數據記錄如表1。由實驗可知補光生長的蒜苗與自然生長的蒜苗相比生長速率明顯提高，有利于有機物的積累，作物產量可提高25%左右。
本文設計了一種LED植物生長燈系統，以單片機STC89C52和STC12C5A60S2為控制器，根據光敏、溫度傳感器監測數據，通過單片機來控制特定波長的紅、藍、遠紅、紫外4色的LED 燈模塊，實現了對不同植物的智能化補光，其發射光譜與作物的選擇性吸收光譜相匹配[6]。本系統試驗證明該系統具有良好的穩定性，既解決了傳統光源無法提供多光譜組合及光譜不可調控的問題，又降低了植物補光在生產中的能耗，可用于植物幼苗培育、溫室大棚植物種植等方面補光，針對性較強，光效較高，并具有顯著的節能效果，必將為使用者帶來經濟效益[19]。
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第6篇：農業工程發展前景范文
關鍵詞：農村居民點；農村居民點用地適應性評價；農村居民點用地分區特征
中圖分類號：G812.42 文獻標識碼：A 文章編號：
農村用地由于缺乏系統規劃和管理致使土地資源遭到浪費，而城鎮的快速發展使得城鎮建設面臨土地資源供給不足。為了加強農村土地的集約利用，我國實施了建設新農村、整理農村居民點、規劃村鎮等活動。農村居民點整治分區的基礎是村鎮農村居民點用地適宜性的評價，通過對居民點用地的適應性評價和合理的整治分區規劃確保土地被節約集約性的使用。
一、村鎮農村居民點的界定
村鎮農村居民點是相對于城市居民點、城鎮居民點而言，是城鄉建設用地的重要組成部分。農村居民點是農村人口為了生活和生產而聚集的居住場所，是農村人口的歸宿地。但是，由于農村居民點用地缺乏整體系統的規劃致使大量土地資源遭到嚴重的浪費，如住宅基地閑置較多、宅地面低超標等現象。為了加快城鄉一體化進程，必須對農村居民點進行整治，以便實現土地的集約性使用。農村居民點用地有廣義和狹義之分。廣義的農村居民點用地是農村居民使用的所有土地，如宅基地、耕種地等；狹義的村鎮農村居民點用地是農村居民的宅基地，整治農村居民點時要對農村所有閑置地、低效率用地等進行盤點，挖掘出整理潛力，然后對農村居民點用地進行適宜性評價與分區，最后制定出合理、科學的整治模式。
農村居民點用地適應性評價
由于農村居民點用地缺乏統一的規劃和整治，致使許多土地被閑置、被浪費。完整的、合理的適宜性評價是農村居民點整治的基礎。以下就適應性評價指標體系的構建和適宜性評價的方法就行論述：
適宜性評價指標體系的構建
農村居民點整治是為了改善農村居民的生活和生產方式而采取的一種社會經濟行為，受自然、生態和社會經濟等因素的影響，因此，在整治過程中要因地制宜采取整治模式，建立農村居民點適宜性評價指標體系。
1.自然因素
自然因素包括地形、水源與土地的利用類型等。地形決定了農村居民點的轉化方式和整治模式。有些地區是地質災害頻發區，如坡度大或地形條件復雜的區域，這些地區是影響居民點用地的最大限制因素，因此必須優先整治。新建的農村居民點在選擇地區時應該選擇地勢平坦的地區，以便農村居民的生活。水源與農村居民點在空間上形成關聯，但是在生態上卻限制農村居民點。靠近水源的居民交通、生活和生產便利；但是為了保護水源的生態功能，應該讓居民點與水源保持一定的距離。土地利用類型影響土地轉變為農村居民點的改造成本和適宜性的大小。
2.生態因素
生態因素限制著農村居民點的整治。生態因素主要有水資源保護區、自然和人文景觀保護區、農田保護區等。在整治農村居民點時不能以犧牲生態為代價。水資源保護區是生態功能的重要承載體，在整治過程中應重點保護。自然和人文景觀保護區最具有生態價值，根據當地的整治規劃合理地進行整治，確保生態平衡。農田保護區是糧食生產的基地，在整治過程中要嚴格保護，確保糧食生產的安全性。
3.社會經濟因素
社會經濟因素主要包括交通、經濟發展的前景及增長極核等方面，它制約著農村居民點的布局。農村居民點的交通的衡量是根據緩沖區的距離劃分的等級來評定交通是否便利，適宜程度的高低。經濟發展前景是綜合考慮該區域的經濟發展，并在區域內形成內部社會經濟中心，以點帶面，促進全面發展。增長極核是以點帶面的發展，不同層次的經濟發展區域在一定范圍內會形成一個社會經濟中心，圍繞這個中心再形成不同層級的中心。不同層次的中心在一定程度上對農村居民點的布局有著不同程度的影響，從而確保農村居民點向集約化布局發展。
（二）適宜性評價的方法
目前，適宜性評價在其他地方應用很少，而在農用土地評價中的應用已經趨于成熟。評價的方法有傳統的多指標綜合評價法和系統聚類分析法。在運用傳統的多指標綜合評價法中結合專家咨詢法和層次分析法計算權重，最后計算分值確定等級；運用系統聚類分析法來確定農村居民點用地整理的適宜程度。
三、農村居民點用地分區特征
農村居民點用地分區可以規劃為限制擴建區、適度挖掘區、重點發展區、優先整治區等四區。
限制擴建區
當農村居民點用地處于地形復雜、農業生產條件差等低度適宜區時，應該歸為限制擴建區。因為這個地區交通不便，缺乏發展動力，而且往外遷移的人口會越來越多；同時，由于受地形條件的影響，該區人的思想閉塞，如果進行搬遷，他們將會有很大的抵觸情緒，村莊搬遷在短時間內是很難實現的。面對這一情況，政府應該采取措施引導人們外遷，逐漸減少居民點的用地規模，讓該區自然衰落。
適度挖掘區
適度挖掘區一般處于中、高度適宜等級。該區農用地質量較高、自然條件優越、區位條件較好、適宜農業集約化、規模化發展，并且有向外擴展的局勢。但是，該區域如果存在閑置用地較多、粗放式的利用土地等現象。對該區域應該挖掘現有的農村居民點用地，鼓勵用戶對閑置地的利用，走滾動式農村整治的道路。
重點發展區
該區域一般位于城鎮的邊緣，人口密集、交通非常便利，區位條件優越，具有市場基礎，形成力以二、三產業為主導的產業結構，相對其他農村來說經濟發展水平較高，具備實現農村城鎮化的條件。在整治過程中，應重點發展靠近城區和主鎮區的居民點，并將其納入城鎮管理體系。同時，對該區域內具有發展潛質的居民點也應重點發展。借鑒城鎮建設中的經驗，對村莊進行有序化管理，調整其內部用地結構，保證農村用地被集約利用。該區域屬于居民點用地高度適宜等級。
優先整治區
這是針對交通不便、經濟發展滯后、地質災害頻繁發生和生活環境差，但處于水源保護區的地區而言的整治方案。由于該區域受到自然地理條件的限制，該區域內的居民點較為分散，致使整治該區時成本較大、難度較高、管理不便。對該區居民點應該采取分期搬遷或一次性搬遷策略，搬遷時選擇就近原則，遷至周邊村鎮。水源保護區的居民點應該適時搬遷或調整用地布局，以便恢復區域的生態功能。
結語：
農村居民點用地適宜性評價是整治分區的基礎，它們在空間上存在著相關性。在對農村居民點用地進行適宜性評價時，應該對自然、生態、社會經濟等方面的因素全方位地進行考慮。因地制宜的整治工作能夠確保土地資源不被浪費，同時使農村土地得到合理化的使用。目前，在對農村居民點用地的整治過程中，我國已經形成一定的整治模式，但是對農村居民點整治分區體系的完善仍需要繼續深化研究。
參考文獻：
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第7篇：農業工程發展前景范文
關鍵詞 無線傳感器網絡；精量灌溉；作物水分狀況；路由協議；傳感器節點
中圖分類號 S275.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）24-0216-02
水是人類及一切生物賴以生存、必不可少的重要物質，是工農業生產、經濟發展和環境改善不可替代的極為寶貴的自然資源。雖然我國水資源總量很大，但由于人口眾多，每年的用水量也非常多，目前我國人均水資源占有量約為世界人均占有量的1/4，排名百位之后，被列為世界人均水資源貧乏的國家之一。另外，我國南北自然環境差異大，北方的幾個省區更屬少水地區。近年來，城市人口劇增，生態環境惡化，工農業用水技術落后，浪費嚴重，水源污染，使原本貧乏的水資源更加緊缺，缺水已成為制約我國農業發展最主要的因素。因此，在農作物、果樹等的生產和種植中，實施節水灌溉勢在必行，而推行精量灌溉又是重中之重。
隨著水資源的日益緊缺，世界各國水資源供求矛盾越來越突出。解決這個矛盾的根本出路是大力發展和推廣精量灌溉，根據作物需水信息適時、適量地進行科學灌溉，達到節水增產的目的[1]。農業作為我國的經濟支柱產業，其對用水量的需求不言而喻，長期以來限于思想觀念、資金支持、技術設備等方面的原因，對作物的灌溉一直沿用傳統落后的大水漫灌。隨著水資源日益短缺與農業需水量逐年增加兩者之間矛盾的不斷加劇，精量灌溉這種現代節水灌溉模式正逐漸取代傳統的大水漫灌模式。
1 無線傳感器網絡在精量灌溉中的應用
1.1 精量灌溉的意義
農業節水是以高效用水為核心，其中對作物實施精量灌溉一直是節水灌溉的研究重點，即解決何時灌和灌多少的問題[2]。精量灌溉指通過微噴、滴灌等方式，根據農作物水分生理特性和需水規律，以及作物生長與土壤水分、土壤養分、空氣濕度、大氣溫度等環境因素的關系，把握合適的時機，掌控適當的速度，實施精準的水量控制，從而擺脫土壤、氣候、水源和灌溉設施等條件的約束，使農田水勢保持在適宜作物生長的最佳狀態，并實現節水灌溉的目的。
精量灌溉技術，不僅可以最大程度地利用有限的水資源緩解淡水短缺、地下水開采過度的嚴峻局面，同時能夠通過與精確施肥的有效結合，改善農作物、果樹等的土壤環境和生長條件，從而提高作物、果實的產量和品質，帶來很好的經濟效益和社會效益。精量灌溉不僅是保證作物生育需水、獲得優質高產的重要手段，也是提高肥效和藥效、減少環境污染的重要措施[3]。精量灌溉能夠極大限度地提高水資源的利用率，減少肥料的浪費，避免雜草滋生，改善土壤條件，降低對水資源需求的壓力，使農業生產、生活真正做到低投入、高收益。精量灌溉以科學配水、科學用水、科學節水為核心，可以大大提高水的利用率，實現農業增產增收，是解決我國農業用水緊張的有效途徑。
1.2 無線傳感器網絡簡介
無線傳感器網絡（wireless sensor network，WSN），是由監測區域內隨機分布的大量種類繁多的微型傳感器組成，它們通過無線通信方式迅速自行組網，對網絡覆蓋區域中被感知對象的動態信息進行采集、計算和處理。無線傳感器網絡已經被視為繼互聯網之后的第二大廣泛存在的網絡，其作為信息獲取的重要和常用的新技術之一，發展迅速，逐漸深入到人們的生產、生活的各個領域，包括農業中的精量灌溉領域。
1.3 無線傳感器網絡應用于精量灌溉的優勢
無線傳感器網絡已經被廣泛地應用于各個領域，其在農業領域，特別是農業精量灌溉領域的應用前景十分廣闊。實現精量灌溉需準確獲取作物需水信息，并根據需水信息制訂灌溉控制方案[4]。無線傳感器網絡具有網絡結構靈活、覆蓋面積大、數據傳輸距離遠、兼容性好、感知精度高、應用成本低的特點，非常適合于農業節水灌溉系統的實現。將無線傳感器網絡技術應用于農業精量灌溉，符合農作物生長和果樹種植的特點和發展方向，同時能夠緩解我國農業生產中用水緊缺的問題，有效解決了農業生產中水資源消耗和浪費的問題。隨著無線傳感器網絡的持續深入研究，利用無線傳感器網絡，實施農業精量灌溉呈現出越來越廣闊的發展前景。
在傳統農業中，人們需要消耗大量的人力物力，來獲取大田中農作物的信息，這種方式既耗費時間精力，獲取的信息又很有限。無線傳感器網絡可以針對大田灌溉中數據采集量大的特點，比較方便地實現大量數據的遠距離傳輸。實施精量灌溉必須具備3個條件：一是掌握詳細的作物需水資料；二是運用先進的信息化技術；三是提供兩者相銜接的大量技術指標，并將這些指標轉化為遙感標識和模型。可見，作物水分狀況監測是精量灌溉的基礎與保障[5]。通過無線傳感器網絡，可以實時監測農田中的土壤和作物水分狀況，確定缺少水分的區域，從而實現精量灌溉。近年來，國內外許多學者對作物水分狀況實時監測與診斷技術進行了大量研究，取得了一些成果，其中比較典型的成果有：利用土壤水分診斷作物水分狀況、基于冠層溫度信息診斷作物水分狀況、利用莖直徑變差診斷作物水分狀況、利用植株蒸騰速率診斷作物水分狀況、利用聲發射信號診斷作物水分狀況等[6]。無線傳感器網絡可用來采集和監測土壤水分、冠層溫度信息、莖直徑變差、植株蒸騰速率、聲發射信號等，這些都為更好地診斷作物水分狀況，同時結合農業灌溉設備和技術定時、定量地進行精量灌溉提供了必要條件。
無線傳感器網絡（WSN）不但可以實現實時監測、感知和采集網絡分布區域內監測對象信息，并對這些信息進行處理，而且可實時將信息通過無線的方式發送給用戶。將其應用于精確農業可有效解決農田信息的獲取問題[7]。在實際的農田灌溉過程中，可比較容易地采集土壤濕度等信息，再對農田作物缺水環境進行診斷，并將結果和解決方案反饋給農民。
2 基于無線傳感器網絡的精量灌溉系統設計
由于可以對特定的區域進行大面積監控，單個節點成本低，使得傳感器網絡非常適合于農業領域的信息采集工作[8]。利用無線傳感網絡實施農業精量灌溉，要求控制精度和智能化程度高，可靠性好。灌溉過程應采取自動控制模式，這樣可基本消除在灌溉過程中人為因素造成的不利影響，提高灌溉的準確性。
2.1 系統結構
為了將農田土壤和作物水分數據實時、準確、穩定的傳輸，無線傳感器網絡必須建立一個穩定、合理的體系結構，保證數據準確傳輸。一個完整的基于無線傳感器網絡的精量灌溉系統的基本結構如圖1所示。在這套結構中，利用無線傳感器節點網絡的各種傳感器實時監測農作物生長的土壤墑情和外部環境，傳感器負責采集田間土壤墑情信息，作物生長的環境參數（土壤水分、空氣濕度和溫度）通過傳感器采得信號，經處理后通過無線傳感器網絡將數據傳輸給基站，基站負責將采集的數據收集和匯總起來，再發送給灌溉專家系統，灌溉專家系統的中央處理服務器根據接收到的土壤墑情信息數據，結合當時的天氣情況和后臺灌溉知識庫，決定相應的灌溉措施和灌溉決策，并形成灌溉控制指令，再通過基站發送給灌溉控制執行機構，從而實現大面積、農業信息采集自動化、灌溉精準化的精量灌溉。無線傳感器網絡在其中實現了土壤墑情的采集和傳輸，以及灌溉控制指令的傳輸。
2.2 路由協議
隨著國內外WSN的研究發展，許多路由協議被提了出來，從網絡拓撲結構的角度可以大體把它們分為2類：平面路由協議和分簇路由協議[9]。比較具有代表性的有泛洪協議（FLOODING）、定向擴散協議（DD）、低能量自適應聚簇分層協議（LEACH）。
2.2.1 FLOODING協議。泛洪協議是最早也是最經典的以數據為中心的網絡路由協議。該協議具有嚴重缺陷：內爆（節點幾乎同時從鄰節點收到多份相同數據）、交疊（節點先后收到監控同一區域的多個節點發送的幾乎相同的數據）、資源利用盲目（節點不考慮自身資源限制，在任何情況下都轉發數據）[10]。因此，泛洪協議不適合應用于無線傳感器網絡。
2.2.2 DD協議。定向擴散（directed diffusion）是一種基于查詢的路由協議。定向擴散路由協議只適合用于少量節點，否則延時會很大。
2.2.3 LEACH協議。低能量自適應聚簇分層LEACH協議的實現具體分2個過程，即網絡分群階段和數據傳輸階段。LEACH協議具有放置方式敏感、低擴展性的應用特點。
2.2.4 協議的選擇。為了滿足精量灌溉的需求，在選擇無線傳感器網絡路由協議時，應綜合考慮網絡結構、傳感器節點部署、數據可靠傳輸、復雜度及低功耗等各種因素。由于無線傳感器網絡具有與應用高度相關的特點，因而其路由協議同樣具有多樣性的特點，很難說哪個協議更為優越。由于傳感器網絡中路由協議具有應用相關性，所以還沒有出現一個普遍適用的無線傳感網絡路由協議[11]。需要在農作物實際生產或種植過程中，根據地形地貌和作物面積、位置分布來進行合理選擇和優化。
2.3 成本控制
將無線傳感器網絡大規模應用于農業精量灌溉領域，由于在大面積的灌溉區域下，有大量的土壤墑情和農作物水分信息需要采集，所以相應的需要大量的傳感器節點。傳感器節點是無線傳感器網絡的基本功能單元，應具備低功耗、低成本、無線組網等基本屬性[12]。目前，很多技術先進的傳感器如土壤溫濕度傳感器、空氣溫濕度傳感器等還主要依賴于進口，其價格并不低廉。因此，傳感器網絡的傳感器節點要根據實際情況和要達到的實際目標進行布置，適量地控制傳感器的數目，充分利用無線傳感器網絡組網設計靈活的特點，控制成本。成本的高低是衡量無線傳感器網絡節點能否在農業灌溉系統中成功實施的重要指標，只有成本低才能大量部署在大面積的灌溉區域中，體現出無線傳感器網絡在農業精量灌溉中的各種優點。
3 結語
現代化農業需要高效、精確的農業灌溉系統，而將無線傳感器網絡技術運用到農業精量灌溉中，能提供可靠的土壤濕度和作物水分狀況依據，從而降低灌溉成本，提高水資源利用率，促進農業灌溉向精量灌溉方向發展，大大提高了農業灌溉領域的網絡化、數字化和智能化水平。
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第8篇：農業工程發展前景范文
就業競爭壓力不斷加劇
“學以致用”是每個畢業生的愿望。然而想找一份專業對口、滿意度高的工作并不容易。2013屆高校畢業生總體簽約進程與上屆相比明顯下滑，在2013年6月的《2013年中國大學生就業報告》中，本科畢業生簽約率僅為35%，比去年同期低了12個百分點。
2013年2月對近500用人單位的統計數據顯示，招聘崗位數同比平均降幅約為15%。經濟低于預期增長遇上畢業人數的高峰，這就加劇了就業競爭。
中國人民大學中國就業研究所研究員丁大建表示，自1999年超常規的高校擴招以來，大學生就業難問題已經持續十年之久，在若干年內也將是常態。可以說，每年的畢業季，都會有部分畢業生沒有找到工作。
而在該報告中關于“專業相關度”的數據卻有所上升，本科和專科的專業相關度都比上一年度上升了2個百分點。這說明越來越多的人不再滿足于只是找到工作，而是選擇了從事專業對口的工作。
專業競爭報考時就已經開始
雖然就業形勢嚴峻是事實，但從《2013年中國大學生就業報告》不難看出，還是有很多專業殺出了就業“圍城”。如建筑學、城市規劃、車輛工程、金融學、地質、船舶與海洋、石油、采礦等專業就業率和薪資走高趨勢明顯，連續幾年基本都是就業率和就業滿意度高的專業。
市場導向經常會影響考生對專業的選擇。專業對口，進入對口行業的幾率要大一些。所以，那些“高就業率”的專業就成為考生和家長的首選。當然，除了上述專業外，還有很多高校的優勢專業、重點學科、實驗班等專業，在報考時競爭往往也是最激烈的。
高老師博客統計了2012年北京科技大學、北京交通大學、北京航空航天大學、北京理工大學、中國農業大學等5所重點大學一批理科試驗班的競爭率，最低的也是達到了7：1。農大的生命科學理科實驗班達到了16.5：1，而北京航空航天大學的高等工程學院的理科實驗班，競爭度高居榜首，出現了21個人同時在第一志愿第一專業中競爭1個名額的局面。
未來競爭符合長遠發展利益
由此證明，高考填報志愿中選擇專業是至關重要的環節。那么，考生家長在填報志愿選擇專業時要遵循怎樣的原則呢？
北京教育考試院副院長臧鐵軍曾經說過一段意味深長的話。他說：“填報志愿是個人的事，但是，對每一個有志向、有追求的青年來說，國家的利益更重要，更崇高。從根本上看，國家利益與個人利益，長遠利益與眼前利益是一致的。個人理想只有和國家需要相一致的時候才是最美好、最有詩意。高等學校的培養目標最終是為祖國建設輸送各類人才，這一目標應該是青年學生的成長目標。很顯然，國家最需要人才的領域，一定是國家需要優先發展，在財力、物力上優先支持的領域，也一定是年輕人可以大展宏圖的地方。”
這段話告訴我們，選擇專業一定要放眼未來和國家的發展。無論是從就業率、學科特長還是興趣愛好的角度來考慮專業，考生和家長都要最大限度地去了解該專業未來的市場需求、產業發展和國家對人才的需求等宏觀趨勢，綜合考慮、理性選擇。
哪些專業是值得考慮的“熱門”
上面說到，國家最需要人才的領域，一定是國家需要優先發展的領域。多年來，國家通過建設重點學科、建立基礎學科基地、設立特色專業建設點和拔尖創新人才、卓越工程師教育培養計劃等措施，為青年學子成才提供了豐厚的土壤，同樣的，這也為廣大考生選擇專業提供了重要參照和指南。
除開名校的國家重點學科，高校特色專業同樣是大家值得考慮的一個方向。特色專業是指充分體現學校辦學定位，在教育目標、師資隊伍、課程體系、教學條件和培養質量等方面具有較高的辦學水平和鮮明的辦學特色，獲得社會認同并有較高社會聲譽的專業。特色專業以強化優勢為根本，以突出特色為核心，充分體現學校辦學特色和區域經濟社會發展特色。
在高校特色專業里，有的是在國內相關領域優勢明顯，具有較高的教學水平和社會聲譽，比如名校的特色專業。有的是緊密結合國家和地方產業布局與結構調整需求，關照緊缺專門人才和優先發展行業，如中國農業大學的農業機械化及其自動化（農業工程類、林業工程類）、天津農學院的農學（植物生產類）、南京中醫藥大學的中醫學、浙江大學的數字媒體技術（動漫）等。或者屬于戰略性新興產業領域，如“新能源”領域的東北大學的熱能與動力工程、“新材料”領域的東華大學的功能材料、“新一代信息技術”領域的電子科技大學的傳感網技術等。
卓越工程師計劃
從2010年開始實施，截至目前，教育部已批準194所高校的824個本科專業或專業類、試點班加入卓越計劃。旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。
已經啟動或將要啟動的還有“卓越醫師”“卓越法律人才”“卓越農林人才”等教育培養計劃。同時“卓越新聞傳播人才”“卓越非通用語種人才”“卓越會計人才”等教育培養計劃的實施方案也在研究制訂中。參與卓越計劃的學生，可從校內各專業、各年級中遴選。已經實施“卓越計劃”的高校主要采取通過保送生、自主選拔錄取、在校生自薦、專家推薦等多種形式選拔學生。
第9篇：農業工程發展前景范文
關鍵詞：設施農業；實踐教學；體系構建
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）19-0201-03
設施農業科學與工程專業是一個工科與農科交叉融合的復合型專業。所謂“復合型”是指在農業工程、環境工程和生物技術三方面復合的知識結構平臺上各種能力或潛能的相互交叉、滲透融合。該專業具有實踐性、應用性、產業性極強的特點。但是在全國本專業教學過程中，沒有形成完善的實踐教學體系，這與社會對該專業復合型人才的需求不相適應。因此，構建我國設施農業科學與工程專業實踐教學新體系十分必要。
一、設施農業科學與工程專業本科“1423”型實踐教學新體系的構建
1.“1”個新型實踐教學方案的修訂與完善。新方案壓縮單項實習內容和時間，由原培養方案的9周減少到4.5周，增加了專業綜合實習內容和時間，由原培養方案的5周增加到8周，達到提高學生的復合型能力，實現工農知識融合掌握，提高學生解決生產實踐的問題。
原實踐教學方案中專業實踐教學包括設施操作技能訓練、設施環境工程學實習、綜合教學實習、生產實習等17個實踐教學環節，這些實踐教學環節與理論教學緊密聯系，完全伴隨課程性質進展進行，對單獨課程教學效果良好，但實習內容重復現象嚴重，不利于學生綜合能力提高，合理化安排實踐教學具有較大的改進的空間。修訂后實踐培養方案主要包括認知實習、專項實習、課程設計、綜合實習、畢業論文（設計）、科研創新實踐6個方面。這六個方面理清了實踐教學層次，增加了總體實踐教學的時間，調整了課程實踐和綜合實踐的比例，提高了綜合實踐環節的比例。形成了比較清晰的循序漸進的層次和順序，強化了實踐教學，突出了實踐教學在整個教學中的重要性。
2.“4”個環節的全程實踐教學的構建。“4”個環節的全程實踐教學是指“認知―專項―綜合―科創活動”環節。（1）增加認知實習，強化學生對復合型能力的認知。認知實習包括工程訓練、設施技能操作訓練和綜合認知實習。雖然是認知實習，但其實踐的內容是綜合性的，其實踐時間打破常規，安排在一、二年級，通過認知實習使學生對專業能力的復合型要求有一定的認知，啟發學生的專業思維，培養學生的專業興趣，為以后有目的性的專業學習奠定基礎。（2）縮短專項實習和課程設計時間。專項實習包括植物保護實習、生物學實習、測量實習、設施環境工程實習、設施栽培實習、溫室綜合管理實習等；課程設計包括溫室結構與構造課程設計、園區規劃與管理課程設計、建筑電氣課程設計、工程概預算課程設計、休閑農業建筑課程設計、休閑農業藝術與設計課程設計以及溫室智能化管理頂崗實習等。專項實習和課程設計直接針對核心內容進行，安排在大一到大三期間，時間控制在0.5～1周，強化和深化學生的專項知識和技能，為以后的綜合實習、畢業論文（設計）奠定基礎。（3）強化綜合實習和畢業論文（設計），全面提高學生的綜合能力。綜合實習是學生將工農兩方面知識有機結合的一次演練。我們與溫室企業、設計公司、農業園區等20家企業、公司建立了長期合作關系，學生進行4～5周的頂崗綜合實習，參與一線的管理、生產和設計等任務，以保證學生實踐能力的提高。在畢業論文（設計）設計實施過程中，學生參與實習單位或導師的科研工作、生產管理或規劃設計工作，從實踐中選題，畢業論文（設計）具有科研創新或實際應用價值，培養學生運用本學科的基本理論、專業知識和技能，提高分析和解決實際問題能力，從而為學生今后走向工作崗位奠定堅實的基礎。（4）補充科研創新實踐，培養復合能力。創新與科研技能實踐，不占用實踐教學的計劃時間，是提高學生綜合能力最有力的補充。創新與科研技能實踐的基本支撐：一是國家、學校的科創項目；二是老師的科研、實踐項目；三是校外實踐基地。學生可充分利用大一到大四的課余、節假日時間進行。創新與科研技能實踐時間安排更為靈活、內容更綜合，是我們多年來大力發展和支持的實踐內容。現已建立和完善學生科研創新的長效機制，加強資金和研究平臺保障，培養學生自己的科研動手能力、實際操作能力和創新精神。新的實踐教學體系充分利用了大學4年的計劃教訓時間和節假日，綜合性實踐教學的時間得到保障，為有效地提高學生的復合能力奠定了基礎，提高了教學質量。
3.“2”是指“點”與“面”相結合的實現模式。“點”上實習主要包括工程訓練、設施技能操作訓練Ⅰ、設施操作技能訓練Ⅱ、生物學實習、植物保護實習、測量實習、設施環境工程實習、設施栽培實習、溫室綜合管理實習、溫室結構與構造課程設計、園區規劃與管理課程設計、建筑電氣課程設計、工程概預算課程設計、休閑農業建筑課程設計、休閑農業藝術與設計課程設計等15項內容，重點提高學生的單項技能。“面”上實習包括社會實踐、暑期綜合教學實習Ⅰ、暑期綜合教學實習Ⅱ、畢業論文（設計）、科研創新項目等內容，是課程實踐的深化和強化的綜合性訓練，旨在提高學生的綜合能力。例如：在設計溫室時，學生不僅簡單地從溫室工程建造角度設計，而且從植物需要、環境特點等多方面綜合考慮設計，從而實現了工程和農科有機結合，優化了溫室結構。另外，在設施農業產業中，不僅考慮種植植物種類、栽培管理技術要求，而且考慮產品市場銷售。在實習安排中，我們重點加強面上的實習，保障其時間和實習效果，實習貫穿大學四年，計劃內綜合實習時間達21周，實習內容緊密結合校內（外）實習基地的一線科研、生產和管理等，并在學校導師和基地導師共同指導下進行。對單項點的實習則針對性強，要求精益求精，短時間內突破單項技能的瓶頸，為綜合性實習奠定基礎。“點”與“面”的合理安排和組合，以理論教學為線，融會貫通，有效提高了學生的復合能力。
4.“3”是指與校企、校研、校社三聯合的實訓基地。近年來，我國設施農業產業發展迅速、遍及全國，涌現出大批設施農業企業、科研單位和農村合作社，建立了大量的設施農業基地，為實踐教學拓展空間創造了有利的條件，有利于我們整合校內外資源，為學生創造更為廣闊的實踐空間。校內建立了設施農業環境與生物技術實驗室、園藝植物與設施生理生態實驗室、溫室工程實驗室、陜西省設施農業工程技術研究中心、實踐教學基地。校外與20家著名的溫室公司、景觀規劃設計公司和設施農業園區建立了長期穩固的合作關系，建立了長期合作的實踐教學基地。這些基地的建立實現了校企、校研、校社聯合培養模式。學校、企業、研究所和農村合作社可為學生提供不同層面、不同需求的實踐平臺，既滿足了學生的實踐實習場地需求，為復合型人才的培養提供了條件，也為企業等用人單位提供了技術支撐與發展活力。擴大空間，匯聚研企社資源，建立多層面實踐教學基地。2008―2011年連續3年，先后選派了346名設施專業本科生分別到農業部規劃設計研究院、上海都市溫室有限公司、北京京鵬溫室有限公司、北京中環易達設施園藝科技有限公司、北京華榕綠寶石園林綠化工程有限公司、深圳華大基因、寧夏中衛市新陽光科技有限責任公司、寧夏豐甜科技農業有限公司、陜北安塞生態示范園區、榆林市農業科技示范中心、閻良天成園、西安尊地景觀設計有限公司、楊凌新天地示范園區、楊凌現代化創新園等公司進行綜合實踐。校企、校研、校社聯合的方式，既為學生實習增加了實踐基地，又讓企業、科研單位和合作社與學校合作，促進了他們的發展。我校與寧夏豐甜科技農業有限公司簽訂了寧陜科技合作項目協議書，與寧夏中衛市新陽光科技有限責任公司聯合承擔了國家支撐項目。
二、實踐效果分析
1.實踐教學體系得以完善，學生綜合素質得到提高。通過改革，提高了教師和學生對實踐教學重要性的認識，改革了陳舊的實踐教學內容、方法和手段，提升了實踐教學隊伍素質，完善了實踐教學制度；加強了學生動手能力，提高了學習主動性、分析問題和解決問題的能力及綜合素質。對在生產實習中出現的具體問題，學生通過分析問題、查找資料、設計方案、動手實施等一系列基本技能的培養訓練，通過這種訓練使學生真正做到理論聯系實際，加深學生對理論知識的理解，實現對理論知識的再認識，使學生全面系統地掌握設施科學領域新技術、新方法和新思維，深刻認識學科在現代農業和社會經濟中的重要作用及發展前景，提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生積極向上的心理素質和艱苦奮斗的創業精神，培養實事求是的工作態度，養成勤于學習、勇于實踐的良好個性品質。同時，也是對學生進入社會前的一次心理調整。如通過“專業勞動課”教學實踐，學生自主選擇實踐對象和實習實踐環節，自由安排實踐時間，極大地調動了學生學習的積極性、主動性，培養了學生吃苦耐勞精神和團隊精神。在新的課程論文、畢業論文指導模式下，從一開始就高起點、高標準、嚴要求，極大地加強了學生科技創新素質。自2008―2010年本科生公開達24人次。應屆畢業生考取研究生的比例達25.88%以上。
2.培養了學生的綜合運用知識的能力，提高了學生的創新能力。通過一系列實踐教學和科研活動，教會學生探求知識的方法，使學生的創新意識逐步增強，創造能力不斷提高。2007年，申請大學生創新性實驗項目的學生占總人數的2.92%，2008年增加到了20.37%，參與學生的人數比例增加。每屆畢業生中有20%的學生參與教師的科研課題。通過實踐教學，增強了學生的適應社會的能力，提高了專業學生的質量，學生對口就業比例提高，2010級畢業學生從事本專業的人達85%之多。
3.更好地解決工科知識與農學知識的銜接問題，進一步提高學生的綜合實踐能力。實踐教學加強了學生和用人單位的聯系和了解，緩解供求不對應的問題，滿足社會對設施專業技能人才的需要。過去圍繞課程進行單項技能培養，工科內容和農學內容不易很好銜接，學生綜合能力很難有質的提高。通過多次綜合實習讓學生在實踐中把握工科和農科兩方面的知識。我們的教師雖本身研究方向是側重某一方面，但由于常年從事設施農業方面工作，而且大多從事社會服務，工農兩方面知識結合較好，在教學中也能兼顧兩方面知識，這也是我們培養學生復合型能力的關鍵所在。實踐教學新體系建設后，我們跟許多企業建立了長期穩定的關系，保證企業能有一定數量的實習生，以給學生提供了除正常實習時間以外隨時實踐的環境條件。寒暑假給學生長時間實習提供了條件，我們安排學生進入企業單位實習，保證了企業和學生之間的相互了解，滿足了企業需要相對穩定的、長時間的實習生要求，也為學生了解企業、了解社會需求奠定了基礎，很好地解決了就業時供求難以對應的問題。
4.實踐教學的社會反響好，報考率和招生規模不斷擴大。自2003年設施農業科學與工程專業招生2個班52人來，至2007年招生已達4個班，招生規模擴大了1倍。生源地涵蓋全國各地，第一志愿報考率逐年增高，由2007年的33%提高到2009年的54%。從學生不了解該專業到目前招生規模的不斷壯大，說明了該專業自2003年創立以來，逐漸得到了社會的認可，尤其是對學生的綜合素質和發展潛力給予了很高的評價。
5.實踐教學改革了人才培養體系，促進了全國設施農業科學與工程專業發展。作為全國設施農業科學與工程專業的首創者，本團隊對該新型專業的創建及人才培養體系的探索與實踐經驗被全國20余家高校借鑒，尤其是專業培養方案及課程設置體系一直被其他高校引為模版。2007年，中國農業大學、南京農業大學、華中農業大學、農業部規劃設計院等全國30多所院校、科研單位參加了在西北農林科技大學召開了“以學科建設為龍頭，促進設施專業的完善與發展”為主題的全國設施農業科學與工程專業教學研討會。我們在會議上重點介紹了我校該專業實踐教學改革思路與舉措，受到同行的一致贊譽。2009年舉辦了全國設施專業師資培訓班，為南京農業大學、華中農業大學、沈陽農業大學等17所高校的教師進行了設施工程方面課程的培訓，受到了同行的好評。2010年完成了全國設施農業科學與工程本科專業學規范，供全國高校借鑒。
6.與研企社合作，節約實習經費，保證穩定的實踐教學基地。經過我們八年的努力，我們篩選了一批有經濟實力、熱情為實踐教學服務的研究單位、涉農企業、農村合作社作為我們的實踐教學基地。這些校外基地不僅提高了實踐教學的場所，而且承擔了實習學生的吃住行費用，一些單位還給學生勞動補助，在很大程度上節約了學校的實習經費，保障了我們高質量的實踐教學。而且校外基地指導老師豐富的實踐經驗也是我們實習效果的有力保障。
