可持續(xù)農(nóng)業(yè)論文精選(九篇)

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第1篇：可持續(xù)農(nóng)業(yè)論文范文

1.1研究方法

1.1.1都市農(nóng)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建根據(jù)可持續(xù)發(fā)展PRED系統(tǒng)的內(nèi)涵和北京農(nóng)業(yè)發(fā)展特征，遵循科學(xué)性、實(shí)用性、綜合性和可獲性原則，采用頻度統(tǒng)計(jì)、理論分析和專家咨詢法構(gòu)建北京都市農(nóng)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系．指標(biāo)體系包括人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和資源環(huán)境4個(gè)子系統(tǒng)，共23項(xiàng)具體評(píng)價(jià)指標(biāo)(表1)．由于各指標(biāo)存在量綱差異，其性質(zhì)有正、負(fù)2類，缺乏可比性，利用半升梯形模糊隸屬度函數(shù)模型，解決各指標(biāo)因量綱不同而難以匯總的問題，并采用熵技術(shù)支持下的AHP法計(jì)算各級(jí)指標(biāo)權(quán)重．

1.1.2都市農(nóng)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

1.1.3都市農(nóng)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)模型選取為衡量北京都市農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)間發(fā)展的協(xié)調(diào)程度，構(gòu)建協(xié)調(diào)度測(cè)度模型．目前已有的協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)模型主要包括比值模型、彈性模型、離差模型、貼近度模型、灰色關(guān)聯(lián)模型，離差系數(shù)表示變量對(duì)其均值的相對(duì)離散程度，用系列的標(biāo)準(zhǔn)差與其均值的比值表示．本文采用離差系數(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建的多系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)模型:

1.2數(shù)據(jù)獲取

2005年，北京市出臺(tái)《關(guān)于加快發(fā)展都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的指導(dǎo)意見》(京政農(nóng)發(fā)［2005］66)，首次對(duì)發(fā)展都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)作出全面、系統(tǒng)部署．因此本文選取2004—2011年為研究期間，數(shù)據(jù)來源于2004—2011年北京市區(qū)域統(tǒng)計(jì)年鑒、各區(qū)縣統(tǒng)計(jì)年鑒、農(nóng)村年鑒，以及北京市第二次全國農(nóng)業(yè)普查主要數(shù)據(jù)分區(qū)縣匯總資料中的相關(guān)數(shù)據(jù)．

2結(jié)果與分析

根據(jù)都市農(nóng)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)評(píng)價(jià)模型，北京都市農(nóng)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果見表2．2.1北京都市農(nóng)業(yè)支撐子系統(tǒng)演化特征及影響因素分析

2.1.1農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者素質(zhì)提高是支撐人口子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)上升的根本保障人口子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果體現(xiàn)了都市農(nóng)業(yè)發(fā)展的單位資源人口承載水平和勞動(dòng)力支撐水平．2004—2011年間，北京都市農(nóng)業(yè)人口子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)由0.0212升至0.1221．如圖1所示，人口子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)中，郊區(qū)人口密度多年持續(xù)增大，導(dǎo)致人均農(nóng)業(yè)資源的占有量減小，單位農(nóng)業(yè)資源的人口承載量增大，郊區(qū)生態(tài)環(huán)境負(fù)荷加重．農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力占郊區(qū)總?cè)丝诒戎爻掷m(xù)下降是農(nóng)村城鎮(zhèn)化和農(nóng)民兼業(yè)化的結(jié)果，當(dāng)前這一指標(biāo)助推農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率的提升和農(nóng)業(yè)集約化、規(guī)?；降奶岣撸茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的科技素質(zhì)提升是促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素．研究期間，北京市農(nóng)村勞動(dòng)力受教育年限和萬人科技人員數(shù)保持較好的增長(zhǎng)勢(shì)頭，成為支撐人口子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)上升的重要指標(biāo)．

2.1.2宏觀經(jīng)濟(jì)變化中農(nóng)村旅游和農(nóng)業(yè)規(guī)?；?jīng)營(yíng)成為經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果體現(xiàn)了都市農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代化程度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性．2004—2011年，北京都市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)總體呈波動(dòng)上升的變化趨勢(shì)，2007—2009年間波動(dòng)幅度明顯(圖2)．研究期間北京第一產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值增長(zhǎng)1.8倍，但受當(dāng)前北京經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的客觀驅(qū)動(dòng)影響，第一產(chǎn)業(yè)年均增長(zhǎng)速度低于第二產(chǎn)業(yè)近3個(gè)百分點(diǎn)，不及第三產(chǎn)業(yè)增速的一半，因此農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值占GDP比重持續(xù)下滑，正向拉動(dòng)了經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)．從2004—2011年整個(gè)期間看，都市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系的正向指標(biāo)基本保持增長(zhǎng)趨勢(shì)．但2007—2009年間，先是北京奧運(yùn)會(huì)的連帶效應(yīng)，后有全球金融危機(jī)影響，加之中央政府4萬億投資計(jì)劃拉動(dòng)，北京農(nóng)村旅游收入和農(nóng)業(yè)規(guī)?；?jīng)營(yíng)水平出現(xiàn)劇烈波動(dòng)，成為影響經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)演化軌跡變動(dòng)的重要因素．

2.1.3城鄉(xiāng)居民收入差距是影響社會(huì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)的不穩(wěn)定因素社會(huì)子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果體現(xiàn)了都市農(nóng)業(yè)發(fā)展的社會(huì)支撐和政策保障的穩(wěn)定性．2004—2011年，北京都市農(nóng)業(yè)社會(huì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)呈小幅波動(dòng)上升趨勢(shì)，增長(zhǎng)下行分別出現(xiàn)在2005、2008、2011年，如圖3所示．研究期間，北京都市農(nóng)業(yè)社會(huì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系中城鎮(zhèn)化水平、財(cái)政支農(nóng)水平、公路密度、農(nóng)村固定資產(chǎn)完成額等指標(biāo)都保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，市場(chǎng)需求、資金支持、設(shè)施保障等方面對(duì)北京都市農(nóng)業(yè)發(fā)展的支撐比較穩(wěn)定，是拉動(dòng)社會(huì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)上揚(yáng)的主要驅(qū)動(dòng)力．受農(nóng)業(yè)投入產(chǎn)出周期長(zhǎng)的比較劣勢(shì)制約，農(nóng)業(yè)收益對(duì)農(nóng)戶增收的貢獻(xiàn)率越來越低，而非農(nóng)收益對(duì)增收的支撐缺乏穩(wěn)定性，城鄉(xiāng)居民收入差異系數(shù)頻繁波動(dòng)，導(dǎo)致社會(huì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)上升軌跡偏弱震蕩．

2.1.4先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)普及應(yīng)用已成為強(qiáng)化資源環(huán)境子系統(tǒng)的重要手段資源環(huán)境子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果體現(xiàn)了都市農(nóng)業(yè)資源環(huán)境利用效率和環(huán)境友好型發(fā)展程度．2004—2011年，北京市都市農(nóng)業(yè)資源環(huán)境子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)由0.0339增長(zhǎng)到0.2729，在4個(gè)子系統(tǒng)中增幅最大，如圖4所示．作為正向評(píng)價(jià)指標(biāo)，郊區(qū)人均耕地面積受城市規(guī)模擴(kuò)張擠壓持續(xù)縮小，而森林覆蓋率、環(huán)境保護(hù)投資占GDP比重，以及清潔能源普及率提高，成為驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)上升的重要因子．負(fù)向評(píng)價(jià)指標(biāo)中，單位播種面積農(nóng)藥施用量2004—2006年快速減少，此后基本穩(wěn)定;單位播種面積化肥施用量的年際波動(dòng)顯著，但呈減少趨勢(shì);節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用推廣使萬元GDP農(nóng)業(yè)用水量持續(xù)減少．3個(gè)指標(biāo)在子系統(tǒng)評(píng)價(jià)中均發(fā)揮了拉升作用．7個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中，農(nóng)藥施用強(qiáng)度、化肥施用強(qiáng)度、清潔能源普及率、農(nóng)業(yè)用水效率4個(gè)指標(biāo)屬于農(nóng)業(yè)科技應(yīng)用范疇，在資源環(huán)境本底難以重塑的前提下，先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的普及應(yīng)用已成為強(qiáng)化資源環(huán)境子系統(tǒng)的重要手段。

2.2北京都市農(nóng)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)變化與空間分異

2.2.1綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的變化軌跡集成各支撐子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果，計(jì)算出北京都市農(nóng)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)(圖5)．研究期間綜合指數(shù)變化呈穩(wěn)步上升趨勢(shì)，顯現(xiàn)出北京市農(nóng)業(yè)發(fā)展在支撐子系統(tǒng)全面強(qiáng)化的背景下取得長(zhǎng)足進(jìn)步．利用年度綜合指數(shù)同比計(jì)算波動(dòng)速率顯示，2006、2007以及2009年是北京都市農(nóng)業(yè)綜合指數(shù)的高速上升期，其他4個(gè)年度是平穩(wěn)上升期．

2.2.2綜合評(píng)價(jià)指數(shù)變化的縣域分異北京主城區(qū)8區(qū)2縣是市域內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件較好，以優(yōu)質(zhì)、高效、集約、精致為特點(diǎn)的都市農(nóng)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)地區(qū)．2011年農(nóng)林牧副漁產(chǎn)值占北京市域比重達(dá)到96.8%．對(duì)比8區(qū)2縣農(nóng)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)變化發(fā)現(xiàn)(圖6)，2004年，綜合評(píng)價(jià)排名前3位的是房山、昌平、大興，末3位是順義、平谷、密云;到2011年，大興、順義、通州3區(qū)的評(píng)價(jià)排名躍居前3，末3位集中在東北部山區(qū)．因此評(píng)價(jià)期間北京都市農(nóng)業(yè)發(fā)展的空間分異態(tài)勢(shì)可以初步總結(jié)為平原地帶優(yōu)于山區(qū)地帶、北部山區(qū)優(yōu)于西部山區(qū)．

2.3北京都市農(nóng)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)協(xié)調(diào)度變化和發(fā)展模式轉(zhuǎn)變利用協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)模型，衡量北京都市農(nóng)業(yè)支撐子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度發(fā)現(xiàn)，2004—2011年人口－社會(huì)－經(jīng)濟(jì)－資源環(huán)境子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)均保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，協(xié)調(diào)度逐步優(yōu)化(表3)．但由于4個(gè)子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指數(shù)增長(zhǎng)軌跡和增速不同，支撐北京都市農(nóng)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)子系統(tǒng)已經(jīng)衍變．如圖7所示，2004—2007年間，經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)是支撐北京都市農(nóng)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)子系統(tǒng)，宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境變化對(duì)北京都市農(nóng)業(yè)的影響力越來越大．同時(shí)隨著農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者素質(zhì)提升，人口子系統(tǒng)逐步成為支撐農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有生力量，并加上支農(nóng)、惠農(nóng)政策和投資力度加大，社會(huì)子系統(tǒng)和人口子系統(tǒng)成為重要輔助力量．2008年前后，北京都市農(nóng)業(yè)發(fā)展體系的最大差異在于資源環(huán)境子系統(tǒng)的地位．截止到2007年，資源環(huán)境子系統(tǒng)是4個(gè)支撐子系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié);2008年以后，資源環(huán)境子系統(tǒng)的能量加快釋放，支撐強(qiáng)度先后超過人口、社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng);到2011年，資源環(huán)境子系統(tǒng)已成為支撐北京都市農(nóng)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)系統(tǒng)．

3討論

在北京經(jīng)濟(jì)社會(huì)加速發(fā)展中，農(nóng)產(chǎn)品需求加速增長(zhǎng)，并趨于多樣化，為都市農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了穩(wěn)固的市場(chǎng)需求．雖然從生產(chǎn)規(guī)模上看，北京農(nóng)業(yè)并不占優(yōu)，但其現(xiàn)代化程度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)先進(jìn)性是其他產(chǎn)區(qū)難以比擬的，因此，長(zhǎng)期以來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、集約化、科技化是北京農(nóng)業(yè)的最大優(yōu)勢(shì)．在北京都市農(nóng)業(yè)快速發(fā)展中，人口－社會(huì)子系統(tǒng)的支撐強(qiáng)化趨于停滯狀態(tài)不容忽視．人口子系統(tǒng)的發(fā)展停滯主要源于農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力流失，社會(huì)子系統(tǒng)的發(fā)展停滯主要源于城鄉(xiāng)收入差距，后者是誘發(fā)前者的重要因素之一．從發(fā)達(dá)國家的發(fā)展實(shí)踐看，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力絕對(duì)數(shù)量和相對(duì)比重的減少勢(shì)必引發(fā)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力不足和后繼無人，是北京都市農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重大隱患．由于與其他城市產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中農(nóng)業(yè)在土地和資金利用效率上的明顯劣勢(shì)，以及北京地區(qū)資源環(huán)境壓力加大，一味追求生產(chǎn)功能和經(jīng)濟(jì)效益的“工業(yè)式”都市農(nóng)業(yè)發(fā)展模式遇到瓶頸，2008年前后綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的向上鈍化就是較好驗(yàn)證．在此背景下，以北京奧運(yùn)為契機(jī)，依托首都科技智力資源優(yōu)勢(shì)，加之政策扶持和引導(dǎo)，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的資源節(jié)約化和環(huán)境友好化使北京農(nóng)業(yè)發(fā)展重?zé)ㄉ鷻C(jī)，發(fā)展模式逐步實(shí)現(xiàn)了由經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)主導(dǎo)向資源環(huán)境－經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)“雙翼”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變．發(fā)展模式轉(zhuǎn)變是北京都市農(nóng)業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力提升的重要表現(xiàn)，順應(yīng)國內(nèi)外市場(chǎng)需求變化形勢(shì)，符合科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)．進(jìn)入21世紀(jì)的前10年，北京市的耕地面積和農(nóng)業(yè)用水量減少1/3．隨著未來人口膨脹和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，水土資源短缺和污染加劇的趨勢(shì)難以扭轉(zhuǎn)，都市農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的資源環(huán)境壓力將不斷加大．在此背景下，依托機(jī)械化和化學(xué)化，追求高產(chǎn)出和高效率，傳統(tǒng)意義上的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化不可持續(xù)．因此無論是瞄準(zhǔn)都市農(nóng)業(yè)自身可持續(xù)發(fā)展，還是從北京城市發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)大計(jì)出發(fā)，北京都市農(nóng)業(yè)發(fā)展應(yīng)該在生態(tài)文明的視角下，基于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)自身的特點(diǎn)和規(guī)律，通過技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，達(dá)到循環(huán)利用物質(zhì)、提高能量固定率和資源利用率、減少農(nóng)藥等有毒物質(zhì)輸入的目的，最終構(gòu)建人與自然和諧統(tǒng)一的、可持續(xù)的“生態(tài)型”都市農(nóng)業(yè)體系［23］．

4結(jié)論

第2篇：可持續(xù)農(nóng)業(yè)論文范文

論文摘要現(xiàn)代農(nóng)業(yè)在推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量快速增加的同時(shí),也帶來了環(huán)境污染等嚴(yán)重的生態(tài)問題,對(duì)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了威脅。本文從四個(gè)方面系統(tǒng)地分析了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來的負(fù)面影響,提出積極推廣少耕、免耕、作物殘茬覆蓋、合理施肥、節(jié)水灌溉和有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等保護(hù)性耕作栽培技術(shù),確保農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

自上世紀(jì)30年代初,化肥、農(nóng)藥的相繼出現(xiàn)并應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),標(biāo)志著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)時(shí)代的到來。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)時(shí)代,化肥、農(nóng)藥及除草劑等農(nóng)業(yè)化學(xué)品的大量投入、灌溉面積的不斷擴(kuò)大、土壤機(jī)械化作業(yè)強(qiáng)度的不斷提高、作物耐肥品種的推陳出新以及栽培技術(shù)的不斷創(chuàng)新,共同推動(dòng)了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的快速增加(主要是單位面積產(chǎn)量的提高)。與此同時(shí),現(xiàn)代農(nóng)業(yè)也帶來了環(huán)境污染等嚴(yán)重的生態(tài)問題,對(duì)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了威脅。

1現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的負(fù)面影響

1.1地表水及地下水污染

長(zhǎng)期以來,化肥、農(nóng)藥、除草劑等農(nóng)業(yè)化學(xué)品的大量施用導(dǎo)致的地表水及地下水的污染一直是農(nóng)業(yè)及環(huán)境科學(xué)家高度關(guān)注的一個(gè)問題。化學(xué)肥料,尤其是水溶性極強(qiáng)的氮素化肥,不僅可以通過地表徑流沖刷到江河、湖泊等地表水中,而且可以通過降雨及灌水等淋溶到泉水及深井水中。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)被認(rèn)為是硝酸鹽污染水環(huán)境的最重要原因。農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中氮素化肥的超量施用,提升了地下水和地表水中硝酸鹽的含量,從而導(dǎo)致了水環(huán)境的富營(yíng)養(yǎng)化。

隨著我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷深入,在糧田面積減少的同時(shí),蔬菜、水果等經(jīng)濟(jì)作物的面積迅速擴(kuò)大。農(nóng)民在經(jīng)濟(jì)作物上的投入遠(yuǎn)大于糧食作物,由此帶來的農(nóng)業(yè)化學(xué)污染也更為嚴(yán)重。

1.2作物的抗逆性下降,農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)降低

化肥、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)化學(xué)品的大量施用,可以顯著提高植物組織中硝酸鹽和氨基酸的含量,并使植物的細(xì)胞壁機(jī)械強(qiáng)度減弱,從而誘發(fā)植物病蟲害的發(fā)生。不僅如此,農(nóng)業(yè)化學(xué)品的超量施用還可以導(dǎo)致植物收獲物中維生素C、有機(jī)酸及可溶性糖等營(yíng)養(yǎng)成分的降低,從而導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的下降。更為嚴(yán)重的是,植物吸收了殺蟲劑、除草劑等農(nóng)業(yè)化學(xué)品后,會(huì)對(duì)人類的健康構(gòu)成威脅。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等農(nóng)業(yè)化學(xué)品的依賴程度越來越高,由此帶來的直接后果是病、蟲、草害的抗藥性越來越強(qiáng)。為了盡量減少病、蟲、草害帶來的損失,不斷增加用藥量和不斷使用農(nóng)藥新品種成為農(nóng)民的普遍選擇。殺蟲劑的大量施用給害蟲的天敵帶來了毀滅性的打擊,使依靠化學(xué)藥劑防治植物病蟲害的努力陷入了一個(gè)“農(nóng)藥施用量不斷增加,害蟲的抗藥性越來越強(qiáng)”的惡性循環(huán)。

1.3土壤肥力下降及土壤酸化

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的另一特點(diǎn)是土壤的機(jī)械化作業(yè)強(qiáng)度不斷加大,由此導(dǎo)致的土壤水蝕和風(fēng)蝕及環(huán)境污染已成為一個(gè)嚴(yán)重的生態(tài)問題。水土流失的直接后果是農(nóng)田土壤肥力的下降和地表水及地下水的污染,而導(dǎo)致水土流失的直接原因則是頻繁的土壤作業(yè)造成的表土疏松及徑流加劇等。

化學(xué)肥料的大量施用除了容易引起土壤養(yǎng)分失調(diào)外,更為重要的是導(dǎo)致土壤酸化、板結(jié)、土壤的滲透能力降低等,致使土壤的生產(chǎn)能力下降。

2推廣保護(hù)性耕作栽培技術(shù),確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

2.1積極推廣保護(hù)性耕作栽培技術(shù)

保護(hù)性耕作栽培技術(shù)的核心是少耕、免耕技術(shù)及作物殘茬覆蓋技術(shù)。保護(hù)性耕作栽培技術(shù)不僅可以降低生產(chǎn)成本,而且可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,增加土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的數(shù)量,提高土壤的滲水性,減少雨季的地表徑流,提高土壤抗水蝕及風(fēng)蝕的能力,增加土壤的蓄水量,提高水分利用率,全方位培肥地力,從而有效地提高土壤的生產(chǎn)能力。免耕技術(shù)是一項(xiàng)高效低耗的先進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),它不僅適合于水澆地,更適合于旱地。該技術(shù)的推廣有利于農(nóng)業(yè)的節(jié)本增效和可持續(xù)發(fā)展。保護(hù)性耕作栽培技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用,不僅有效地解決了長(zhǎng)期以來的水土流失問題,而且使土壤不斷培肥,土地的生產(chǎn)能力不斷提高,為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2合理施肥

合理施肥至少包含施肥量及施肥時(shí)期兩方面的內(nèi)容。按照作物的需肥規(guī)律合理進(jìn)行肥料運(yùn)籌,不僅可以提高肥料利用效率,而且可以減少因施肥不當(dāng)而造成的環(huán)境污染。許多農(nóng)民群眾為方便起見,將全部或大部分氮肥在播種前或播種時(shí)做基肥一次施入,造成肥料的浪費(fèi)和地下水的污染。這種傳統(tǒng)的施肥方式既不利于提高肥效,降低生產(chǎn)成本,也不利于環(huán)境保護(hù)及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.3推廣節(jié)水灌溉技術(shù)

2.3.1革新地面灌水技術(shù),改大水漫灌為溝內(nèi)滲灌傳統(tǒng)的大田作物灌溉技術(shù)多為大水漫灌。這種灌溉方式不僅浪費(fèi)水資源,破壞土壤結(jié)構(gòu),而且也是造成農(nóng)業(yè)化學(xué)污染的重要原因。而改大水漫灌為小水溝內(nèi)滲灌不僅可節(jié)水30%以上,而且可以降低田間濕度,提高作物的抗倒伏及抗病能力,從而減少殺菌劑及殺蟲劑的使用量,有利于環(huán)境保護(hù)。此外,改大水漫灌為小水溝內(nèi)滲灌,不僅便于澆水管理,而且使灌溉水與土壤的接觸面積減少了60%,從而減少了水蝕,保護(hù)了土壤。

2.3.2推廣非充分灌溉技術(shù)

植物的根系在受到水分脅迫時(shí)會(huì)產(chǎn)生化學(xué)信號(hào)并輸送到葉片,葉片在感知根系受到水分脅迫的信號(hào)后會(huì)降低氣孔開度或關(guān)閉氣孔,從而減少水分消耗。根據(jù)這一原理建立起來的非充分灌溉技術(shù)是農(nóng)業(yè)節(jié)水領(lǐng)域的一項(xiàng)新興技術(shù)。

于振文等專家(2001)對(duì)高產(chǎn)小麥高效灌溉技術(shù)及其生理基礎(chǔ)進(jìn)行研究后認(rèn)為,在底墑充足的情況下,小麥生育前、中期適度灌溉,在保證適宜畝穗數(shù)和幼穗正常發(fā)育的前提下,適當(dāng)抑制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng);后期補(bǔ)充灌溉,延緩根系及功能葉片的衰老,保證穗粒數(shù)和粒重。這樣,就可以將傳統(tǒng)的3～5水減少為1～2水,從而使灌水效益顯著提高。

2.4推廣有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)

第3篇：可持續(xù)農(nóng)業(yè)論文范文

可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)是針對(duì)如何為我們?nèi)祟惣昂蟠峁┛沙掷m(xù)的食物和能量的供給途徑而蓬勃興起的科學(xué)領(lǐng)域?？沙掷m(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)是目前解決全球氣候變化、食物和燃料費(fèi)用增加、貧窮國家人口饑餓、富裕國家人口過度肥胖,同時(shí)還有水資源污染、水土流失、病蟲害控制、物種滅絕等問題的關(guān)鍵所在。面對(duì)以上問題,人們提出綜合了農(nóng)業(yè)學(xué)、土壤科學(xué)、分子生物學(xué)、化學(xué)、毒理學(xué)、生態(tài)學(xué),以及社會(huì)科學(xué)的新型的、環(huán)境友好型的解決方案。事實(shí)上,在空間層次上,可持續(xù)農(nóng)業(yè)涉及到從分子水平,到農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)甚至與整個(gè)地球所涵蓋的物理過程,從時(shí)間層次上,它可以從一秒鐘,延伸至一個(gè)世紀(jì)。正因?yàn)槿绱?科學(xué)家利用這個(gè)包含很多部分,同時(shí)各部分之間又相互聯(lián)系的系統(tǒng)方法來處理科學(xué)、經(jīng)濟(jì),以及各種社會(huì)問題。從這個(gè)層面上講,可持續(xù)農(nóng)業(yè)并不是一個(gè)狹小的、古板的學(xué)科范疇。與其他那些治標(biāo)不治本的解決方案相比較,可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)更能抓住問題的本質(zhì)。

本書是關(guān)于社會(huì)學(xué)、有機(jī)農(nóng)業(yè)、氣候變化、土壤科學(xué)相關(guān)綜述性文章的集合,集中了16篇獨(dú)立論文,1.社會(huì)問題,治標(biāo)不治本的解決方案、依賴性以及可持續(xù)農(nóng)業(yè),針對(duì)氣候變化、金融危機(jī)、社會(huì)安全,揭示了解決問題的方法的局限性,從而提倡可持續(xù)的方案;2.可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的社會(huì)學(xué),強(qiáng)調(diào)了將可持續(xù)農(nóng)業(yè)和人類活動(dòng)和社會(huì)發(fā)展相聯(lián)系的觀點(diǎn);3.可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)相對(duì)于有機(jī)農(nóng)業(yè)而言,比較兩者所涵蓋概念的區(qū)別;4.有機(jī)農(nóng)業(yè)和食物生產(chǎn):生態(tài)、環(huán)境、食品安全及營(yíng)養(yǎng)和質(zhì)量問題說明了有機(jī)農(nóng)業(yè)相比與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)能生產(chǎn)出足夠數(shù)量和質(zhì)量的產(chǎn)品,并且對(duì)于生態(tài)、環(huán)境、人類健康更有幫助;5.歐洲中部的可持續(xù)能量作物種植;6.磷、生物多樣性和氣候變化;7.歐洲豆科植物和根瘤菌的共同演化和遷移;8.非同位素和C13同位素標(biāo)記方法用于計(jì)算土壤中有機(jī)碳維持條件;9.土壤日照和可持續(xù)農(nóng)業(yè);10.土壤方程、有機(jī)質(zhì)多樣性和便捷農(nóng)業(yè);11.可持續(xù)農(nóng)業(yè)所要求的土壤知識(shí);12.回收生物肥料的堆肥處理;13.馬鈴薯金黃線蟲病和生物控制劑;14.植化相克和有機(jī)農(nóng)業(yè):15.玉米烯酮作為新的植物荷爾蒙的傳播和機(jī)能;16.農(nóng)莊農(nóng)業(yè)、林業(yè)學(xué):孟加拉國一種潛在的資源。

本系列書籍的編著者Eric Llchtfouse博士出生于1960年,于1989年在Stras.bourg大學(xué)完成博士學(xué)位,1992年,繼在美國Indiana大學(xué)和德國KFA研究中心博士后出站后,他以土壤科學(xué)家的身份供職于法國國家農(nóng)業(yè)研究中心(INRA)。他所作的土壤中有機(jī)質(zhì)和污染物的研究,運(yùn)用C13同位素標(biāo)定的方法,通過對(duì)自然環(huán)境生長(zhǎng)下玉米的長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)觀察,首次確定了土壤中有機(jī)質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。在2000年,他成立歐洲環(huán)境化學(xué)組織(ACE),并于2003年創(chuàng)辦了《環(huán)境化學(xué)》期刊,業(yè)已編撰《環(huán)境化學(xué)》(Springer,2005)一書,現(xiàn)今任法國國家農(nóng)業(yè)研究中心(INRA)《農(nóng)學(xué)和可持續(xù)發(fā)展》期刊總編。

此書集中了分析目前農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀、農(nóng)業(yè)知識(shí)以及各種不尋常解決方案的綜述性文章。這將為科學(xué)家、決策者、本領(lǐng)域從業(yè)人員、農(nóng)民以及政治家等各個(gè)希望建立安全農(nóng)業(yè)、保證能源和食物的可持續(xù)性發(fā)展的有志之士提供支持和幫助。

第4篇：可持續(xù)農(nóng)業(yè)論文范文

論文關(guān)鍵詞：WTO，農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易現(xiàn)狀，中國農(nóng)業(yè)

 

引言 我國是世界上最大的發(fā)展中國家，資源貧乏、人口眾多的國情決定了農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要性。入世以來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平不斷提高，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷優(yōu)化,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者素質(zhì)的提高等優(yōu)勢(shì)使我國在農(nóng)業(yè)方面走在了世界的前列。為避免入世后世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)中國農(nóng)業(yè)造成不利影響，要求我國必須走中國特色的農(nóng)業(yè)發(fā)展道路，發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的整體進(jìn)步。

1 中國農(nóng)業(yè)發(fā)展及農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易現(xiàn)狀

1.1農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

經(jīng)過三十幾年的改革與發(fā)展, 中國農(nóng)業(yè)發(fā)生了深刻變化, 綜合生產(chǎn)能力顯著提高, 主要農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)供求穩(wěn)定。農(nóng)產(chǎn)品總量成倍的增加，從1979年全國糧食總產(chǎn)量3321億公斤到2009年全國糧食總產(chǎn)量10616億斤農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易現(xiàn)狀，我國糧食總產(chǎn)量居世界第一位，其中糧、棉、油、肉、水產(chǎn)品、水果等已躍居世界首位, 肉、蛋、水產(chǎn)品已超過或接近世界平均水平，人均糧食占有量已達(dá)到世界平均水平。中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)在不斷的發(fā)展壯大（見圖1）。

圖1 2002-2009年中國糧食總產(chǎn)量及增長(zhǎng)速度

但是農(nóng)業(yè)的發(fā)展并不是一帆風(fēng)順的，由于人口、資源等原因，我國的農(nóng)業(yè)還存在很多困難和問題:（1）農(nóng)民人均收入水平較低中國。中國農(nóng)民一年收人均在6000-7000元，在種植上除去種子、化肥、灌溉等方面，在養(yǎng)殖上，除去幼苗、飼料以及家禽的醫(yī)藥費(fèi)等，農(nóng)民一年凈收入也能有4000-5000元。而諸如美國等發(fā)達(dá)國家農(nóng)民一年人均收入為12000美元左右，因此中國雖然農(nóng)民占全國總數(shù)的70%，但人均收入水平卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家水平；（2）資源快速減少，生態(tài)環(huán)境惡化。農(nóng)業(yè)資源方面，由于水資源的過渡開采和被污染，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水嚴(yán)重失調(diào)，由于城市外圍建設(shè)以及土地的不合理利用導(dǎo)致人口與土地資源的矛盾十分突出。生態(tài)環(huán)境方面，全國約有1/3的耕地受到水土流失的危害，草原退化面積達(dá)0.87億公頃農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易現(xiàn)狀，并仍以每年133萬多公頃的退化速率在及擴(kuò)展；森林覆蓋率僅為20.36%左右，人均林地面積不足0.12公頃，只有世界平均水平的12.6%；（3）政策對(duì)農(nóng)業(yè)傾斜的扶持不夠，國家在農(nóng)業(yè)上的投入相對(duì)不足；（4）生產(chǎn)方式不適宜生產(chǎn)力的提高。目前的小農(nóng)生產(chǎn)方式，已經(jīng)阻礙了農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)業(yè)科技的推廣應(yīng)用和發(fā)展，也阻礙了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力提高以后對(duì)社會(huì)化分工的要求，難以走上規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展道路；（5）隨著農(nóng)村外出務(wù)農(nóng)人數(shù)的增多，農(nóng)村勞動(dòng)力大部分轉(zhuǎn)移到城市中對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來一定的負(fù)面影響。

1.2農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易現(xiàn)狀

加入世貿(mào)組織為中國農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易的發(fā)展帶來了難得的機(jī)遇，開辟了更加廣闊的空間。8年來，廣大農(nóng)產(chǎn)品加工出口企業(yè)不失時(shí)機(jī)地抓住了“入世”帶來的機(jī)遇，積極應(yīng)對(duì)“入世”帶來的挑戰(zhàn)，農(nóng)產(chǎn)品出口與入世前相比發(fā)生了“質(zhì)”的改變，保持了持續(xù)增長(zhǎng)的可喜局面，出口的增長(zhǎng)在帶動(dòng)農(nóng)村就業(yè)、增加農(nóng)民收入、優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面也發(fā)揮了重要作用。農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口更是呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)的局面。現(xiàn)階段農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易呈現(xiàn)以下主要特點(diǎn)是：（1）農(nóng)產(chǎn)品出口結(jié)構(gòu)不合理，即飼料、糧食、棉花，絲類等初級(jí)產(chǎn)品多，而高檔次、高技術(shù)含量、高附加值的加工制成品較少；傳統(tǒng)產(chǎn)品多農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易現(xiàn)狀，創(chuàng)新產(chǎn)品少；（2）農(nóng)產(chǎn)品出口市場(chǎng)結(jié)構(gòu)不合理，我國農(nóng)產(chǎn)品大部分主要向美國、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國家出口，而南美、拉美、非洲等發(fā)展國家及欠發(fā)展國家地區(qū)出口量較少，但從貿(mào)易保護(hù)上來看美國等發(fā)達(dá)國家卻更容易采取貿(mào)易保護(hù)主義。2001年12月11日中國成為WTO的第143個(gè)正式成員。中國自加入世貿(mào)組織以來每年的農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易總額逐年增加，但2009年由于受全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，我國的農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易總額較2008年有所下降(見下表1)。

表1 2002-2009年中國農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易總額（億美元）

 

年份

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易總額

306

403.6

514.2

562.9

634.8

781

第5篇：可持續(xù)農(nóng)業(yè)論文范文

在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，科學(xué)技術(shù)以空前的規(guī)模和速度發(fā)展，滲透到人類生產(chǎn)生活的諸多領(lǐng)域，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響日益加強(qiáng)，人們對(duì)國家科技發(fā)展的關(guān)注程度不斷提高[1]。世界各國都在努力把握機(jī)遇，制定和調(diào)整發(fā)展科技的新戰(zhàn)略， 加大對(duì)科技的投入，力爭(zhēng)在科技的競(jìng)爭(zhēng)中取得先機(jī)，以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展。但是，隨著政府對(duì)科技的投入越來越大，科技經(jīng)費(fèi)的使用也就越來越受到關(guān)注。怎樣提高科技資源的配置效率成為各國政府和公眾關(guān)心的重要問題之一。不僅科學(xué)界關(guān)注科技投入的力度和方向，同時(shí)，公眾科學(xué)素養(yǎng)和參與意識(shí)的不斷提高，也使得他們希望了解科技經(jīng)費(fèi)的使用狀況。因此，政府必須向科學(xué)界和公眾說明科技經(jīng)費(fèi)投入的效率以及未來科技經(jīng)費(fèi)資助的優(yōu)先領(lǐng)域等相關(guān)問題[2]。 作為政府管理科技經(jīng)費(fèi)的科研資助機(jī)構(gòu)近年來力圖通過分析與評(píng)價(jià)其資助狀況，以顯示其資源分配和管理工作是有效的。科研資助機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)是以學(xué)科為單元進(jìn)行資助活動(dòng)，以學(xué)科為單元開展評(píng)估工作。通過關(guān)注所資助學(xué)科的研究產(chǎn)出和綜合影響力，可以把握各學(xué)科的整體狀況，確定學(xué)科未來的發(fā)展戰(zhàn)略，這也是開展學(xué)科評(píng)估工作的內(nèi)部需求；而隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)、通訊、數(shù)據(jù)庫和資料管理等技術(shù)的日趨完善，開展學(xué)科評(píng)估工作的外部條件也逐漸成熟。

在1990年至1997年期間，澳大利亞研究理事會(huì)（Australian Research Council，簡(jiǎn)稱ARC）對(duì)其在數(shù)學(xué)科學(xué)、物理科學(xué)、化學(xué)科學(xué)、生物科學(xué)、地球科學(xué)、 工程與應(yīng)用科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和人文學(xué)科等8大領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用的24個(gè)學(xué)科的5年資助工作開展了績(jī)效評(píng)估，評(píng)價(jià)其“分配資源的管理工作”是否有效[3]。與此類似， 在1999年至2002年，英國研究理事會(huì)（Research Councils UK，簡(jiǎn)稱RCUK）下屬的英國生物技術(shù)和生物科學(xué)研究理事會(huì)（Biotechnology and Biological Sciences Research Council，簡(jiǎn)稱BBSRC）也對(duì)其資助的一些學(xué)科開展評(píng)估工作，如生物化學(xué)工程，結(jié)構(gòu)生物學(xué)，可持續(xù)農(nóng)業(yè)等，評(píng)估側(cè)重在如何保持英國未來的國際競(jìng)爭(zhēng)力，確定該學(xué)科未來十年的發(fā)展戰(zhàn)略，并且為BBSRC在學(xué)科的發(fā)展作用中定位，確定政府將來的重點(diǎn)投資方向。以科技實(shí)力著稱于全球的美國一直非常重視科研的評(píng)估工作，美國基礎(chǔ)科學(xué)研究的主要資助機(jī)構(gòu)——美國國家科學(xué)基金會(huì)（National Science Foundation，簡(jiǎn)稱NSF）也開展了類似的學(xué)科評(píng)估工作。他們對(duì)其支持的一些重大研究計(jì)劃，如海洋研究計(jì)劃，地震減災(zāi)計(jì)劃等多年來的工作進(jìn)行了回溯性的評(píng)估。通過評(píng)估幫助國家科學(xué)基金會(huì)下屬的一些機(jī)構(gòu)，向他們提供必要的工具和信息，以使得這些機(jī)構(gòu)最大限度地減少資助決定對(duì)科學(xué)界產(chǎn)生的負(fù)面影響，使之能繼續(xù)保持像過去那樣取得高水平研究成果的能力，并且分析NSF在支持該計(jì)劃中所取得的成就，存在的問題以及未來的支持重點(diǎn)。

本研究在上述三個(gè)國家科研資助機(jī)構(gòu)開展的學(xué)科評(píng)估工作基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)科評(píng)估的目的與范圍，組織與結(jié)果以及方法等相關(guān)問題進(jìn)行了討論，并結(jié)合我國的具體情況提出了學(xué)科評(píng)估對(duì)我國科研管理工作的啟示。

2　學(xué)科評(píng)估的目的與范圍

2.1　目的

學(xué)科評(píng)估的目的從總體上來說，主要是指科研資助機(jī)構(gòu)通過對(duì)學(xué)科的評(píng)估活動(dòng)最終希望獲得學(xué)科狀況的整體結(jié)果，屬于宏觀層面。從目前已開展的學(xué)科評(píng)估活動(dòng)來看，可以區(qū)分兩種類型的學(xué)科評(píng)估：一類是診斷性的學(xué)科評(píng)估，主要通過學(xué)科評(píng)估來了解學(xué)科目前的現(xiàn)狀和科研管理中存在的問題，并對(duì)解決這些問題提出建議。如澳大利亞研究理事會(huì)開展的學(xué)科評(píng)估，其目的就是對(duì)ARC大額類型項(xiàng)目支持下的項(xiàng)目開展研究結(jié)果獨(dú)立評(píng)估，考察在這一特定的學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行研究的個(gè)人和研究小組的成果及其影響力，既評(píng)估ARC大額資助項(xiàng)目的產(chǎn)出狀況，同時(shí)還對(duì)澳大利亞研究理事會(huì)具體的科研管理過程包括同行評(píng)議、項(xiàng)目申請(qǐng)等細(xì)節(jié)問題進(jìn)行評(píng)估，以便進(jìn)一步加以改進(jìn)[4]；另一類是戰(zhàn)略性的學(xué)科評(píng)估，即以學(xué)科評(píng)估為手段，了解學(xué)科目前的國際發(fā)展趨勢(shì)和本國所處的地位，為學(xué)科在未來若干年內(nèi)的發(fā)展確定戰(zhàn)略計(jì)劃。如英國研究理事會(huì)開展的學(xué)科評(píng)估，在對(duì)英國“結(jié)構(gòu)生物學(xué)”的需求評(píng)估中，委員會(huì)要求評(píng)估工作側(cè)重在如何保持英國未來的國際競(jìng)爭(zhēng)力[5]；而在對(duì)“生物化學(xué)工程”的學(xué)科評(píng)估中，其評(píng)估目的是建議BBSRC 理事會(huì)必須適合生物化學(xué)工程新的使命，并且建議理事會(huì)制定該學(xué)科未來十年的發(fā)展戰(zhàn)略[6]。應(yīng)當(dāng)注意，學(xué)科評(píng)估的這兩個(gè)目的并不是絕對(duì)分開的，通常這兩個(gè)目的在每個(gè)學(xué)科評(píng)估中都有體現(xiàn)，只是在具體的評(píng)估過程中有一個(gè)目的占主導(dǎo)地位而已。相對(duì)于學(xué)科評(píng)估的目的，其評(píng)估目標(biāo)則比較具體，主要是指在評(píng)估單個(gè)學(xué)科時(shí)的具體目標(biāo)是什么，屬于微觀層面。由于學(xué)科之間的差異，同一科研資助機(jī)構(gòu)在開展評(píng)估活動(dòng)時(shí)可以有一個(gè)統(tǒng)一的目的，但對(duì)每個(gè)具體學(xué)科的評(píng)估目標(biāo)則不盡相同。總體來說，學(xué)科評(píng)估的目標(biāo)應(yīng)注重其引導(dǎo)性與概括性，既要包含學(xué)科的當(dāng)前研究和培訓(xùn)概況；也要重視與其它學(xué)科的合作關(guān)系以及學(xué)科的資助模式變化等。

2.2　范圍

學(xué)科評(píng)估的內(nèi)容直接指向?qū)W科本身，即學(xué)科的整體產(chǎn)出和綜合影響力，以科學(xué)分類中的學(xué)科作為一個(gè)評(píng)估單元，通常指的是一類相關(guān)的科學(xué)研究領(lǐng)域。它并不關(guān)注具體的機(jī)構(gòu)和人員，但在學(xué)科評(píng)估中又離不開機(jī)構(gòu)和人員，它是在相關(guān)機(jī)構(gòu)和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的基礎(chǔ)上開展起來的，只是最后將這些結(jié)果綜合起來分析和考慮。學(xué)科評(píng)估的范圍包含兩層涵義，一是指評(píng)估的時(shí)間范圍，二是指評(píng)估的學(xué)科研究領(lǐng)域范圍。如澳大利亞研究理事會(huì)對(duì)“天文和天體物理學(xué)”評(píng)估的時(shí)間范圍是選擇在1988—1992年之間，涉及到ARC資助的21個(gè)科研項(xiàng)目。學(xué)科研究領(lǐng)域范圍包括地球物理學(xué)、大氣物理學(xué)、天文學(xué)和天體物理學(xué)[7]。而美國科學(xué)基金會(huì)對(duì)“地震減災(zāi)計(jì)劃”的評(píng)估范圍確定為以下研究領(lǐng)域：結(jié)構(gòu)工程、地理技術(shù)工程、建筑和機(jī)械系統(tǒng)和與地震有關(guān)的社會(huì)科學(xué)；其評(píng)估時(shí)間跨越很長(zhǎng)，從第一個(gè)資助計(jì)劃（1958年）一直到最近的研究計(jì)劃，評(píng)估小組將其分為四個(gè)階段逐一考察[8]。學(xué)科評(píng)估的范圍界定是開展學(xué)科評(píng)估的前提條件，一般由評(píng)估小組和科學(xué)共同體一起協(xié)商確定。只有將評(píng)估的范圍界定清楚了，其后的評(píng)估工作才能得以順利展開。

3　學(xué)科評(píng)估的組織與結(jié)果

3.1　組織

學(xué)科評(píng)估是科研資助機(jī)構(gòu)為達(dá)到了解所資助學(xué)科的發(fā)展?fàn)顩r和科研管理機(jī)制中存在的問題以及確定學(xué)科今后的發(fā)展戰(zhàn)略等目的而提出來的，因此學(xué)科評(píng)估的組織一般由科研資助機(jī)構(gòu)主導(dǎo)。科研資助機(jī)構(gòu)邀請(qǐng)一批該學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的國內(nèi)外知名專家，利用已有的數(shù)據(jù)積累，采用一定的方式、對(duì)若干年來在其資助下的某個(gè)學(xué)科所取得的研究產(chǎn)出和綜合影響力進(jìn)行評(píng)估，并進(jìn)而對(duì)科研管理過程中存在的問題和該學(xué)科今后的發(fā)展戰(zhàn)略提出政策性建議。學(xué)科評(píng)估的組織涉及到大量的人力物力，總體上包括三個(gè)階段：1、基礎(chǔ)準(zhǔn)備階段：主要任務(wù)是根據(jù)學(xué)科評(píng)估的目標(biāo)確定評(píng)估方案和評(píng)估指標(biāo)；2、數(shù)據(jù)（資料）收集階段：根據(jù)已確定的評(píng)估方案和評(píng)估指標(biāo)， 收集準(zhǔn)確的相關(guān)資料，開展預(yù)定的評(píng)估活動(dòng)；3、數(shù)據(jù)（資料）分析整理階段：將收集到的數(shù)據(jù)和信息通過整理分析，形成整體的學(xué)科評(píng)估報(bào)告。

3.2　結(jié)果

學(xué)科評(píng)估工作結(jié)束后，評(píng)估小組要將結(jié)果整理成一份報(bào)告遞交給科研資助機(jī)構(gòu)，有關(guān)部門選取合適的內(nèi)容向科學(xué)界和公眾公開學(xué)科評(píng)估的內(nèi)容。并及時(shí)收集評(píng)估對(duì)象、科學(xué)界和社會(huì)公眾的反饋意見，根據(jù)評(píng)估小組所提的建議及時(shí)調(diào)整科研資助機(jī)構(gòu)的政策和具體的管理工作，提高科學(xué)基金管理工作的效率。如澳大利亞研究理事會(huì)的學(xué)科評(píng)估報(bào)告分為公開文件和保密文件兩個(gè)部分，公開文件中省略涉及個(gè)人或具體項(xiàng)目的陳述；保密文件則有相關(guān)的詳細(xì)信息，只提供給ARC的少數(shù)相關(guān)人員。公開的評(píng)估報(bào)告也包括兩部分內(nèi)容，第一部分是評(píng)估專家組提供的可公開的評(píng)估報(bào)告，第二部分是ARC對(duì)評(píng)估報(bào)告的回應(yīng)， 尤其是針對(duì)評(píng)估小組提出的政策建議予以逐項(xiàng)答復(fù)。因此，評(píng)估的過程既是ARC了解其資助績(jī)效的過程， 也是改進(jìn)其政策和管理工作的過程。英國BBSRC對(duì)學(xué)科的評(píng)估工作完成后整理成文向公眾展示學(xué)科取得的成果，以及未來學(xué)科發(fā)展的重點(diǎn)方向和資助的優(yōu)先領(lǐng)域。如BBSRC 在對(duì)可持續(xù)農(nóng)業(yè)的評(píng)估完成后立即確定了該學(xué)科三個(gè)重點(diǎn)資助的優(yōu)先領(lǐng)域：創(chuàng)新農(nóng)業(yè)實(shí)踐、新型玉米體系和環(huán)境管理生態(tài)學(xué)[9]。

4　學(xué)科評(píng)估方法

科技評(píng)估的方法主要分為三類：定性方法（同行評(píng)議）、半定量方法（回溯法或案例研究）和定量方法（文獻(xiàn)計(jì)量方法和經(jīng)濟(jì)計(jì)量方法）[10]。其中同行評(píng)議使用最多，然后是非定量的案例研究，而純定量方法相對(duì)使用較少。在實(shí)際的評(píng)估過程中還可以是以上幾種方法的綜合運(yùn)用。通常對(duì)基礎(chǔ)研究的評(píng)估經(jīng)常用到同行評(píng)議，對(duì)一些大型的、有多種評(píng)估對(duì)象和目標(biāo)的計(jì)劃則往往要綜合運(yùn)用多種評(píng)估工具和手段。本文所論述的學(xué)科評(píng)估就需要運(yùn)用多種評(píng)估方法，主要有以下幾種：

第6篇：可持續(xù)農(nóng)業(yè)論文范文

論文摘要 ：精確農(nóng)業(yè)技術(shù)研究發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力是對(duì)農(nóng)業(yè)耕作中發(fā)現(xiàn)的作物生長(zhǎng)環(huán)境和實(shí)際收獲產(chǎn)量分布的空間差異性的認(rèn)識(shí)，其核心是GPS、GIS、RS等技術(shù)支持下的精確定位與變量作業(yè)。化肥是農(nóng)業(yè)高產(chǎn)和增產(chǎn)的主要投入要素，化肥成本在農(nóng)業(yè)總成本中占了較大的比重，而且化肥的投入量與利用率直接影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)出、農(nóng)民收入和環(huán)境質(zhì)量。變量施肥適應(yīng)不同地區(qū)、不同作物、不同土壤和不同作物生長(zhǎng)環(huán)境的需要進(jìn)行全面平衡施肥，提高肥料利用率，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

我國的化肥投入存在結(jié)構(gòu)不合理、肥料平均利用率低、肥料的增產(chǎn)效益沒能充分發(fā)揮等問題。在變量施肥技術(shù)研究方面，我國基本是引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，進(jìn)行消化、吸收的跟蹤研究。因此，研究和開發(fā)自動(dòng)變量施肥技術(shù)，對(duì)發(fā)展符合我國國情的變量施肥技術(shù)和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。

本文研究的是基于地圖的自動(dòng)變量施肥控制系統(tǒng)，可自動(dòng)接收DGPS信號(hào)，獲得施肥機(jī)位置和速度信息，根據(jù)施肥決策數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)變量施肥控制。通過手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制模式，施肥量均可以實(shí)現(xiàn)80～500kg/ha范圍之內(nèi)的調(diào)整，電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為10～200rpm。系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便易學(xué)、施肥量變化范圍大、控制性能比較穩(wěn)定可靠、控制精度理想等特點(diǎn)。此外，本系統(tǒng)借鑒國內(nèi)外研究經(jīng)驗(yàn)，以自主開發(fā)為主，成本較低，而且可適用于不同型號(hào)的變量施肥機(jī)控制，適合我國國情，有利于促進(jìn)變量施肥技術(shù)的實(shí)施及在中國的推廣應(yīng)用。

第一章 緒 論

1.1研究的目的和意義

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展日益成熟，一味地依賴高能源投入提高單產(chǎn)的潛力越來越小。同時(shí)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式所秉承的高資源投入、高能耗及其造成的環(huán)境危害，使人類體驗(yàn)到強(qiáng)烈的生存危機(jī)。人類必須合理地與大自然相處，充分發(fā)揮人類的智慧，尋找大自然自身的規(guī)律，利用高科技的手段服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，走可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展道路。高效低害的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式成為人類追尋的目標(biāo)。

中國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r直接影響到整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定。

中國人多地少，人均資源相對(duì)緊缺。同時(shí)，土地資源、水資源都面臨著嚴(yán)峻的形勢(shì)。由于人口仍在繼續(xù)增長(zhǎng)，人口與資源的矛盾將日益突出。中國農(nóng)業(yè)發(fā)展普遍面臨農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)成本高、品質(zhì)差、化肥利用率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、勞動(dòng)效率低等問題。過去的半個(gè)世紀(jì)，中國的化肥投入和糧食單產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)較高的水平，其進(jìn)一步上升的空間有限。參考發(fā)達(dá)國家因農(nóng)業(yè)工程技術(shù)所帶來的勞動(dòng)效率和糧食單產(chǎn)增長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)，中國有必要加大農(nóng)業(yè)工程技術(shù)裝備的投入，以提高土地利用率、勞動(dòng)生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)產(chǎn)出率。

因此，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的途徑和方式，既要充分有效地利用資源，又要節(jié)約、保護(hù)和合理利用資源，大力發(fā)展中國式的可持續(xù)農(nóng)業(yè)則可望有力地解決人口與資源這一矛盾。

精確農(nóng)業(yè)（Precision Agriculture）作為可持續(xù)農(nóng)業(yè)的有效發(fā)展模式，近年來成為國際上農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。其含義是指利用遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等信息技術(shù)，在定位采集地塊信息的基礎(chǔ)上，根據(jù)地塊土壤肥力、作物病蟲害、雜草、產(chǎn)量等在時(shí)間與空間上的差異，按農(nóng)藝要求進(jìn)行精確定位、變量耕種、變量施肥、變量灌水、變量用藥等農(nóng)業(yè)技術(shù)的調(diào)整和管理，最大限度地優(yōu)化使用各項(xiàng)農(nóng)業(yè)投入，以獲得最高產(chǎn)量和最大經(jīng)濟(jì)效益。精確農(nóng)業(yè)有利于提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)，高效利用資源，同時(shí)保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，保護(hù)土地等農(nóng)業(yè)自然資源，減少對(duì)環(huán)境的污染，代表著農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。

由于化肥成本在農(nóng)業(yè)投入中占有比較大的比重，而且化肥的投入量與利用率直接影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)出、農(nóng)民收入和環(huán)境質(zhì)量，因此，變量施肥技術(shù)是精確農(nóng)業(yè)作業(yè)體系中重要的組成部分之一。

1.2變量施肥及其必要性

精確農(nóng)業(yè)的核心是GPS、GIS、RS支持下的精確定位與變量作業(yè)。變量投入技術(shù)VRT(Variable Rate Technologies)如圖1.1所示。

變量施肥，是指根據(jù)地塊的不同要求，有針對(duì)性地撒施不同配方及不同量的混合肥。變量施肥的田間操作，主要由變量施肥機(jī)來完成，這種機(jī)器是一臺(tái)裝配有GPS系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)的拖拉機(jī)。具體過程如下：田間各小區(qū)所需肥料的比率及單位面積施用量，都經(jīng)過專家系統(tǒng)決策事先存入計(jì)算機(jī)；當(dāng)拖拉機(jī)在田間行駛時(shí)通過GPS的準(zhǔn)確定位獲取機(jī)具當(dāng)前位置信息；經(jīng)計(jì)算機(jī)的提示控制撒播施肥量，然后將N、P、K等肥料按比例施入田里【6。8】。這樣就防止了化肥的過量使用以及由此而產(chǎn)生的環(huán)境污染，提高了作物產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)帶動(dòng)農(nóng)業(yè)施肥技術(shù)及田管商業(yè)化的發(fā)展【9、10】。

化肥是農(nóng)業(yè)高產(chǎn)和增產(chǎn)的主要投入要素，化肥成本在農(nóng)業(yè)總成本中占了較大的比重。如1993~1994年，美國在阿華達(dá)州的兩個(gè)農(nóng)場(chǎng)開展了精確農(nóng)業(yè)試驗(yàn)，利用GPS的變量施肥技術(shù)表明，產(chǎn)量結(jié)果比傳統(tǒng)均衡施肥提高了30%【12】。明尼蘇達(dá)大學(xué)在明尼蘇達(dá)州漢斯卡農(nóng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究表明：傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)每公頃施肥為119.8kg，而變量施肥平均為82kg。扎卡比森甜菜農(nóng)場(chǎng)采用變量施肥技術(shù)減少了氮肥用量，肥料投入每公頃平均減少15.52美元，收益平均每公頃增加358.32美元【9、11、12】。我國的化肥投入突出問題是結(jié)構(gòu)不合理，肥料平均利用率較發(fā)達(dá)國家低10%以上，氮肥為30～35%，磷肥為10～20%，鉀肥為35～50%，低于美國和日本的氮肥利用率（可達(dá)60～70%）。化肥投入尤其是磷肥的投入普遍偏高，造成養(yǎng)分投入比例失調(diào)【13、14】。而地域和養(yǎng)分不平衡有進(jìn)一步減少了肥效。施肥量的多少和利用率高低直接決定著農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和農(nóng)民收入。

傳統(tǒng)的施肥方式是在一個(gè)地塊內(nèi)使用一個(gè)施肥量。而在同一地塊內(nèi)，土壤養(yǎng)分含量存在著差異，如果采用平均施肥，會(huì)造成在肥力低而其它生產(chǎn)性狀好的區(qū)域施肥不足；而在肥力高但其它生產(chǎn)性狀不好的區(qū)域則施肥過量，其結(jié)果必然造成肥料浪費(fèi)、成本提高和環(huán)境污染。

變量施肥適應(yīng)不同地區(qū)、不同作物、不同土壤和不同作物生長(zhǎng)環(huán)境的需要進(jìn)行全面平衡施肥，提高肥料利用率，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，有望成為未來施肥的發(fā)展方向【15、16】。

1.3施肥主要支撐技術(shù)

（1） 全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）

精確農(nóng)業(yè)中的定位信息采集與變量實(shí)施，需要應(yīng)用GPS。已經(jīng)建成投入運(yùn)行的有美國GPS系統(tǒng)和俄羅斯的全球軌道導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)(GLONASS)。目前歐洲為了滿足本地區(qū)導(dǎo)航定位的需求，計(jì)劃開發(fā)針對(duì)GPS和GLONASS的廣域星基增強(qiáng)系統(tǒng)（EGNOS），包括地面設(shè)施和空間衛(wèi)星，以提高GPS和GLONASS系統(tǒng)的精度、完備性和可用性。同時(shí)，為了打破目前世界美、俄全球定位系統(tǒng)在這一領(lǐng)域的壟斷，歐洲決定啟伽利略計(jì)劃，建立自主的民用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GALILEO）。

應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的GPS產(chǎn)品，如美國Trimble公司Ag132 12通道GPS接收機(jī)，可接收信標(biāo)臺(tái)的地區(qū)性差分校正信號(hào)免費(fèi)服務(wù)或獲得由近地衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的廣域差分收費(fèi)校正信號(hào)服務(wù)，提供可靠的分米級(jí)定位和0.16km/h的速度測(cè)量精度?？捎糜谵r(nóng)田面積和周邊測(cè)量、引導(dǎo)田間變量信息定位采集、作物產(chǎn)量小區(qū)定位計(jì)量、變量作業(yè)農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)施定位處方施肥、播種、噴藥、灌溉和提供農(nóng)業(yè)機(jī)械田間導(dǎo)航信息等。

（2）地理信息系統(tǒng) (Geographical Information System，GIS)

GIS是以采集、存儲(chǔ)、管理、描述、分析地球表面及空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，即它是以計(jì)算機(jī)為工具，具有地理圖形和空間定位功能的空間型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，在技術(shù)上已經(jīng)成熟【1]。它在精確農(nóng)業(yè)技術(shù)體系中主要用于建立農(nóng)田土地管理，土壤數(shù)據(jù)、自然條件、作物苗情、病蟲草害發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)、作物產(chǎn)量的空間分布等的空間信息數(shù)據(jù)庫和進(jìn)行空間信息的地理統(tǒng)計(jì)處理、圖形轉(zhuǎn)換與表達(dá)等，為分析差異性和實(shí)施調(diào)控提供處方信息【2】。

（3）傳感、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及遙感（Romote Sensing，RS）

精確農(nóng)業(yè)技術(shù)實(shí)際上是一種以信息為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)。它利用傳感器及監(jiān)測(cè)技術(shù)可以方便、準(zhǔn)確、完整地獲得當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐谋匾獢?shù)據(jù)，再根據(jù)各因素在控制作物生長(zhǎng)中的作用規(guī)律或其相互關(guān)系，迅速作出恰當(dāng)?shù)墓芾頉Q策，進(jìn)而控制對(duì)作物的投入或調(diào)整作業(yè)操作。廣義的說，遙感是在不接觸的情況下，對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行遠(yuǎn)距離感知的一種探測(cè)技術(shù)；俠義上說是指通過航空或航天遙感平臺(tái)（飛機(jī)或衛(wèi)星），利用傳感器（如掃描儀、雷達(dá)等）獲取目標(biāo)物反射或輻射的電磁波信息，通過信息的傳輸和處理，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物遠(yuǎn)距離探測(cè)研究的科學(xué)技術(shù)。

RS技術(shù)是未來精確農(nóng)業(yè)物技術(shù)體系中獲得田間數(shù)據(jù)的重要來源，它可以提供大量的田間時(shí)空變化信息。近30多年來，RS技術(shù)在大面積作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)，農(nóng)情宏觀預(yù)報(bào)等方面作出了重要貢獻(xiàn)。（4）計(jì)算機(jī)控制器(Computer Controller)及變量執(zhí)行設(shè)備(Variable Application Equipment)

控制器接收DGPS中的位置信號(hào)，從GIS中的電子地圖提取變量決策信息，接收實(shí)時(shí)傳感器的信息，并將它們經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，然后輸出給變量執(zhí)行設(shè)備，通過液動(dòng)、氣動(dòng)或電動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)作物的變量投入。控制器還可以接收?qǐng)?zhí)行設(shè)備傳來的反饋信號(hào)，對(duì)作物投入量進(jìn)行調(diào)整并存檔備查。【2】

1.4變量施肥技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1.4.1國外研究現(xiàn)狀

美國的精確農(nóng)業(yè)在70年代起步，開始注意土壤和農(nóng)作物條件的變化與改善管理的關(guān)系，八十年代初提出精確農(nóng)業(yè)的概念和設(shè)想，已有精確農(nóng)業(yè)概念的商業(yè)化應(yīng)用，九十年代初進(jìn)入生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用。在美國，以土地平坦、經(jīng)營(yíng)規(guī)模大的中西部大平原地區(qū)發(fā)展最快。美國已經(jīng)將土壤類型、土壤質(zhì)地、土壤養(yǎng)分含量、歷年施肥和產(chǎn)量情況等有關(guān)信息輸入計(jì)算機(jī)，形成了資料齊全的土壤養(yǎng)分和肥料信息系統(tǒng)。那里的許多地區(qū)和農(nóng)場(chǎng)，已將此類信息制成GIS土壤養(yǎng)分或肥料使用的GIS圖層，形成了信息農(nóng)業(yè)和精確農(nóng)業(yè)的技術(shù)支持體系，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展形成了精確農(nóng)業(yè)變量施肥技術(shù)。在田間任何一個(gè)操作單元上均可實(shí)現(xiàn)各種營(yíng)養(yǎng)元素的全面平衡供應(yīng)，肥料投入更為合理，使肥料利用率和施肥增產(chǎn)效益提高到較理想的水平。在這種管理水平下，氮肥當(dāng)季利用率可達(dá)60％以上【24，25】。

此外，在英國、德國、荷蘭、法國、加拿大、澳大利亞、巴西等國家都有開展精確農(nóng)業(yè)研究和應(yīng)用的報(bào)道。日本、韓國等國家近年來已加快開展精確農(nóng)業(yè)的研究工作，并得到政府部門和相關(guān)企業(yè)的大力支持。

變量施肥技術(shù)作為精確農(nóng)業(yè)技術(shù)的重要組成部分，經(jīng)過近二十年的研究與開發(fā)，在歐美發(fā)達(dá)國家發(fā)展很快，已初具規(guī)模，其相關(guān)技術(shù)已日臻完善和商品化【26，27】。近年來，美國在播種、施肥、噴藥、灌溉技術(shù)等方面已實(shí)現(xiàn)變量控制【6】。

目前變量施肥大多數(shù)是基于電子地圖的自動(dòng)變量施肥，其中根據(jù)GPS信號(hào)和施肥量信號(hào)向驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)出控制指令的控制臺(tái)是整個(gè)變量施肥系統(tǒng)的核心。歐洲的RDS公司、Hrdro Agri公司等，美洲的Agtron公司、Agleader公司、Micro－Trak公司、Mid－Tech公司、Trimble公司等已經(jīng)有具有通用性的產(chǎn)品上市，其接口可以適應(yīng)液肥、粒肥等多種作業(yè)機(jī)械的控制。

例如，1995年美國明尼蘇達(dá)州、華盛頓州開發(fā)了商品性變量投入技術(shù)(VRT～Variable Rate Technology)應(yīng)用設(shè)備【11，28】。Mid－Tech公司生產(chǎn)的新型控制器TASC6200具有較大的適應(yīng)范圍，可控制液體、顆粒狀固體、液態(tài)氨、排種、化學(xué)農(nóng)藥注射系統(tǒng)等，具有很大的通用性。Rawson控制系統(tǒng)公司生產(chǎn)的ACCU-RATE變量控制器【29】是一種多功能的處理器，可以進(jìn)行編程獨(dú)立控制兩種種子變量播種，或者在同一時(shí)間控制種子和化肥兩個(gè)量。有兩個(gè)RS-232口用來輸入兩種GIS決策信息，其處理器可以顯示速度信息、面積計(jì)算、距離以及每畝種子數(shù)量和化肥的重量。該處理器有一個(gè)GPS工作模式和一個(gè)人工作業(yè)模式，在人工作業(yè)模式下，通過撥號(hào)來控制施肥量或播種量的變化?？梢杂糜诰_播種、條播、飛播任意類型的種子，也可以用于液態(tài)化肥或固態(tài)化肥的變量實(shí)施。另外，Ag Leader公司生產(chǎn)的PFA田間計(jì)算機(jī)【29】使精確農(nóng)業(yè)播種和施肥的精確和簡(jiǎn)單達(dá)到一個(gè)更高的水平。它帶內(nèi)置GPS，可直接控制Rawson變量液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，不需變量控制器中間環(huán)節(jié)。通過手動(dòng)設(shè)置或自動(dòng)讀取處方圖，控制播種、固體化肥或液態(tài)產(chǎn)品的施用。作業(yè)過程中可記錄實(shí)際施肥量或播種量，同時(shí)利用導(dǎo)航光靶進(jìn)行導(dǎo)航。

日本對(duì)氮肥變量實(shí)施進(jìn)行了研究。由Hatsuta工業(yè)公司制造的稻田變量施肥機(jī)是基于地圖的，可施用固體肥料、噴藥等。系統(tǒng)由電子馬達(dá)、容量為120L的肥箱、六個(gè)測(cè)連裝置和十二只噴管組成，由地輪傳感器測(cè)得機(jī)具前進(jìn)速度，機(jī)載GPS測(cè)得位置信息，查詢地圖中相應(yīng)的施肥量，從而控制排肥口的施肥量。實(shí)驗(yàn)表明變量施肥比傳統(tǒng)均一施肥節(jié)肥12.8%，而且使水稻種植獲得高產(chǎn)成為可能【30】。

俄羅斯全俄農(nóng)機(jī)化研究所【31】自行研制了自動(dòng)變量施肥機(jī)，并進(jìn)行了田間試驗(yàn)。該機(jī)自動(dòng)變量控制原理是：在排肥口裝一個(gè)電磁鐵和共振片，通過控制電磁頻率，使共振片震動(dòng)，達(dá)到開啟和閉合的目的，從而自動(dòng)控制施肥量變化。

德國AMAZONE公司【10，32】開發(fā)了一種主要用于麥類作物春季追肥的實(shí)時(shí)自動(dòng)變量施肥機(jī)。在該機(jī)器的中央控制單元里，存儲(chǔ)變量施肥處方圖，同時(shí)通過拖拉機(jī)前部安裝的基于機(jī)器視覺的作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器，監(jiān)測(cè)作物冠層的葉綠素含量，判斷作物的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，計(jì)算出氮的追肥需要量對(duì)原來的處方圖作出修正，然后通過液壓馬達(dá)控制變量施肥。

精確農(nóng)業(yè)在美國等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)形成一種高新技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)，已被廣泛承認(rèn)是可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的重要途徑，并無疑是21世紀(jì)領(lǐng)先的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。

1.4.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀及存在問題

早在80年代，上海就開展過計(jì)算機(jī)指導(dǎo)下的測(cè)土施肥研究，并在生產(chǎn)上取得了良好的效果?，F(xiàn)在正在已有工作的基礎(chǔ)之上進(jìn)一步研究應(yīng)用適于上海地區(qū)的精確施肥系統(tǒng)。1996年5月在中國化工學(xué)會(huì)和中國植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)會(huì)聯(lián)合召開的“提高肥料養(yǎng)分利用率學(xué)術(shù)研究會(huì)”上指出，我國化肥當(dāng)季利用率低。由于化肥消費(fèi)量的大部分是氮肥且易淋溶和揮發(fā)損失，所以，提高化肥利用率和肥效的重點(diǎn)是氮肥。與會(huì)專家預(yù)測(cè)，到2010年化肥利用率的目標(biāo)是：氮肥當(dāng)季利用率提高10個(gè)百分點(diǎn)，即由30%～35%，提高到40%～45%【33，34】。但是，測(cè)土推薦平衡施肥這一初級(jí)技術(shù)尚未真正落實(shí)，在土壤養(yǎng)分狀況、養(yǎng)分管理和施肥技術(shù)等方面研究基礎(chǔ)更是薄弱?，F(xiàn)有的有限資料也分散，未能真正用于生產(chǎn)發(fā)揮作用，以至于農(nóng)民在施肥上存在很大盲目性；氮、磷、鉀肥施用比例不合理；中、微量元素缺乏；肥料利用率低，肥料的增產(chǎn)效益沒能充分發(fā)揮。

美國液態(tài)復(fù)合肥使用率高，復(fù)合肥中大量元素供給量也明顯高于我國。據(jù)研究報(bào)道，美國氮肥中液N使用量占23.6%，復(fù)合肥中供N和P的百分率分別為20.1%和93.4%。而中國目前液態(tài)N肥的生產(chǎn)和使用量非常少，P、K及其它液肥幾乎沒有；復(fù)合肥中提供N的百分率為7.2%(比美國低13%)，提供P的比例為40.4%(比美國低53%)。在液態(tài)復(fù)合肥應(yīng)用上，我國落后美國20~30年【35】。因此，在普及應(yīng)用顆粒復(fù)合肥的同時(shí)，逐步推廣液態(tài)復(fù)合肥，研究和引進(jìn)美國液肥生產(chǎn)和施用技術(shù)，對(duì)發(fā)展我國農(nóng)業(yè)具有很大促進(jìn)作用。

目前精確農(nóng)業(yè)的技術(shù)思想已開始在我國傳播和引起科技和產(chǎn)業(yè)界的重視。國家在863計(jì)劃中已列入了精確農(nóng)業(yè)的內(nèi)容【11，36】，也有多家科研單位開展了變量施肥的研究工作。

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)人工智能研究中心研究了用于變量施肥的決策支持系統(tǒng)VRF－ISDSS【37】。系統(tǒng)包括農(nóng)業(yè)區(qū)的基礎(chǔ)地理信息、作物生產(chǎn)知識(shí)、作物生長(zhǎng)養(yǎng)分需求的數(shù)學(xué)模型和分析方法，利用知識(shí)庫的知識(shí)對(duì)決策方案進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化，能夠進(jìn)行精確農(nóng)業(yè)變量施肥的智能決策與空間決策。

2000年，清華大學(xué)與北京市農(nóng)業(yè)局合作，通過GPS田間管理系統(tǒng)對(duì)田間土地進(jìn)行精確采樣和精確施肥的研究【38】。國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心【39】追蹤國際上精確農(nóng)業(yè)的最新成果，進(jìn)行技術(shù)與設(shè)備的引進(jìn)、消化和吸收。他們依靠引進(jìn)和自主研發(fā)相結(jié)合，研制的自動(dòng)變量施肥機(jī)、農(nóng)藥噴灑機(jī)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)變量投入，獲得了國家專利。其自動(dòng)變量控制也是基于地圖的，由地輪雷達(dá)測(cè)速儀測(cè)得機(jī)具前進(jìn)速度，機(jī)載GPS得到機(jī)具精確的位置信息，利用田間計(jì)算機(jī)(AgGPS170)讀取處方圖對(duì)應(yīng)的施肥量，通過控制變量控制器驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)控制施肥量的目的。

此外，農(nóng)作物生長(zhǎng)性狀遙感監(jiān)測(cè)、土壤養(yǎng)分和水分快速監(jiān)測(cè)、作物生長(zhǎng)模型、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、施肥、噴藥、灌溉的智能化技術(shù)等研究已在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院、吉林大學(xué)、國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、等單位展開【2，40，41】。

我國當(dāng)今農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)水平從總體上看落后發(fā)達(dá)國家不止20年【20、66】，在變量施肥技術(shù)研究方面，基本是引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，進(jìn)行消化、吸收的跟蹤研究。需要在變量施肥技術(shù)及相關(guān)技術(shù)方面，如采樣技術(shù)、采樣導(dǎo)航技術(shù)、土壤速測(cè)技術(shù)、施肥決策技術(shù)和產(chǎn)量記錄技術(shù)等領(lǐng)域推動(dòng)高新技術(shù)的應(yīng)用研究與實(shí)踐，開發(fā)適于我國國情先進(jìn)的變量施肥技術(shù)，使之成為一個(gè)有機(jī)的技術(shù)體系。精確農(nóng)業(yè)的示范試驗(yàn)研究有可能成為農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備領(lǐng)域應(yīng)用信息高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的切入點(diǎn)。研究和開發(fā)自動(dòng)變量施肥技術(shù)，具有重要的社會(huì)意義，而自動(dòng)變量施肥控制系統(tǒng)作為關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，為自動(dòng)變量施肥的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)支持。

1.5本文技術(shù)路線及研究?jī)?nèi)容

SHAPE \* MERGEFORMAT 自動(dòng)變量施肥技術(shù)分為基于傳感器和基于地圖兩種。在基于傳感器的方式中，通過傳感器實(shí)時(shí)得到田間土壤養(yǎng)分、水分、種子等方面的數(shù)據(jù)后，實(shí)時(shí)自動(dòng)控制變量投入；在基于地圖的工作方式中，數(shù)據(jù)被收集和存儲(chǔ)后，經(jīng)過分析處理做出變量決策，然后進(jìn)行控制變量投入操作。目前大多數(shù)變量施肥是基于地圖的，但是隨著實(shí)時(shí)傳感器技術(shù)的日益成熟，基于傳感器的變量施肥控制系統(tǒng)將得到越來越廣泛的應(yīng)用。

本文自動(dòng)變量施肥控制系統(tǒng)是基于地圖的，整個(gè)控制系統(tǒng)分為手動(dòng)和全自動(dòng)兩種工作模式?？刂葡到y(tǒng)技術(shù)路線如圖1.2所示。

SHAPE \* MERGEFORMAT

首先通過施肥機(jī)排肥標(biāo)定確定標(biāo)定參數(shù)，寫入控制程序中。在自動(dòng)模式下，系統(tǒng)通過RS232串口將DGPS信號(hào)讀入單片機(jī)，提取機(jī)具前進(jìn)速度v和經(jīng)、緯度位置數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)格識(shí)別程序計(jì)算出當(dāng)前機(jī)具所在的地塊網(wǎng)格名稱，然后查詢對(duì)應(yīng)于該地塊的決策施肥量Q，并顯示當(dāng)前位置和施肥量。手動(dòng)模式下，通過鍵盤輸入各個(gè)網(wǎng)格的施肥量，并讀取地輪接近開關(guān)傳感器的脈沖信號(hào)得到機(jī)具前進(jìn)的速度值。最后，通過施肥公式計(jì)算所需的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速n，將該轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為變頻脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過變速控制排肥軸從而實(shí)現(xiàn)變量施肥。

轉(zhuǎn)貼于

基于控制系統(tǒng)的技術(shù)路線，需要研究的主要內(nèi)容如下：

(1)

在分析影響施肥的各種因素和施肥控制原理的基礎(chǔ)上，確定變量施肥控制系統(tǒng)實(shí)施方案；

(2)

分析控制系統(tǒng)的輸入和輸出條件，設(shè)計(jì)采用單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)作為自動(dòng)變量施肥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制器；

(3)

編寫單片機(jī)控制程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)DGPS位置和速度信息的提取及對(duì)地輪傳感器脈沖值的提取，并要求能夠正確識(shí)別地塊網(wǎng)格和查詢對(duì)應(yīng)施肥量；

(

4)

確定施肥控制曲線和實(shí)際排肥量、排肥軸的轉(zhuǎn)速及施肥機(jī)具前進(jìn)速度三者的關(guān)系，建立自動(dòng)變量施肥的控制模型。

第二章自動(dòng)變量施肥控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)要求

2.1.1系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)

自動(dòng)變量施肥機(jī)所要達(dá)到的目的是在不同地塊網(wǎng)格達(dá)到按需施肥，控制系統(tǒng)的任務(wù)就是根據(jù)輸入信號(hào)計(jì)算得到步進(jìn)電機(jī)工作所需的控制脈沖，然后輸出。

輸入信號(hào)有：DGPS經(jīng)緯度位置信號(hào)和速度信號(hào)、接近開關(guān)傳感器或角度－數(shù)字編碼器得到的地輪轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)、鍵盤輸入施肥量、存儲(chǔ)施肥決策數(shù)據(jù)的IC卡接口。

輸出信號(hào)有：控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的變頻脈沖信號(hào)、顯示施肥網(wǎng)格編號(hào)和施肥量/速度值、顯示DGPS信號(hào)正常接收的指示信號(hào)等。

2.1.2系統(tǒng)通信

控制系統(tǒng)實(shí)際變量施肥作業(yè)時(shí)需要接收DGPS信號(hào)。在施肥網(wǎng)格識(shí)別模擬中則需要接收由計(jì)算機(jī)串行口輸出的模擬DGPS數(shù)據(jù)。同時(shí)作為精確農(nóng)業(yè)變量的實(shí)施執(zhí)行機(jī)構(gòu)，要求控制系統(tǒng)能與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，可以直接提取GIS作出的決策數(shù)據(jù)，用于變量控制的實(shí)施。

2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.2.1影響排肥量的主要因素

（1）肥料自身的物理特性

顆粒狀肥料自身的物理特性主要包括松散性、架空性、成塊性和流動(dòng)性等，松散性好、不易架空、不易成塊、流動(dòng)性好的肥料，利于實(shí)現(xiàn)順利排肥。

（2）排肥器類型和工作參數(shù)影響【3】

排肥器類型有圓盤式、攪龍式、槽輪式等，本文自動(dòng)變量施肥機(jī)采用普通的外槽輪式排肥器。此種排肥器每轉(zhuǎn)的排肥量為：

（2－1）

式中：q1、q2－排肥器每轉(zhuǎn)強(qiáng)制層和帶動(dòng)層的排肥量（g）；

d－外槽輪的直徑（cm）；

L－外槽輪工作長(zhǎng)度（cm）；

γ－肥料容重（g/cm3）；

n－排肥軸轉(zhuǎn)速（rpm）；

α(n)－肥料對(duì)凹槽的充滿系數(shù)，與轉(zhuǎn)速有關(guān)；

f－每個(gè)凹槽的端面積（cm2）；

t－槽的節(jié)距(cm)；

cn(n)－帶動(dòng)層的特性系數(shù)或計(jì)算厚度(cm)，與轉(zhuǎn)速有關(guān)。

則排肥器每分鐘的排肥量為：

（2－2）

對(duì)于固定的排肥器來說，影響排肥量的參數(shù)是排肥器的軸向長(zhǎng)度L和排肥軸的轉(zhuǎn)速n，二者均與排肥量成正比。

（3）機(jī)具前進(jìn)速度的影響

計(jì)算出施肥機(jī)每公頃施肥量為：

（2－3）

式中：q－排肥器每分鐘的排肥量（g/min）；

B－施肥機(jī)行距（m）；

v－機(jī)具前進(jìn)速度（km/h）。

可以看出，機(jī)具前進(jìn)速度v與施肥量成反比。

2.2.2施肥原理

（1）施肥控制公式

當(dāng)排肥軸轉(zhuǎn)速一定時(shí)，機(jī)具前進(jìn)速度增加，單位面積施肥量減少。如果考慮到機(jī)具前進(jìn)速度的影響，則不同地塊網(wǎng)格施肥量為：

（2－4）

其中q(n)表示排肥器排肥量，是排肥軸轉(zhuǎn)速n的函數(shù)。如果對(duì)排肥器排肥量和排肥軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定，則有標(biāo)定擬合方程：

（2－5）

其中，k－標(biāo)定直線斜率；b－標(biāo)定直線截距。

把標(biāo)定擬合方程代入施肥量公式（2－4）中，得到步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制公式：

（2－6）

其中，i－排肥軸與電機(jī)傳動(dòng)比。

本文中，六行自動(dòng)變量施肥機(jī)的步進(jìn)電機(jī)需要通過鏈條與排肥軸連接，而兩行自動(dòng)變量施肥機(jī)的步進(jìn)電機(jī)通過連軸器直接與排肥軸連接，所以傳動(dòng)比i針對(duì)不同情況可以選用不同值。

對(duì)于確定的施肥機(jī)和肥料，參數(shù)B、b、k、i是確定值，可以作為常量寫入單片機(jī)或存儲(chǔ)在IC卡中。對(duì)于不同的施肥機(jī)或肥料，只需要改變這些參數(shù)，而不必改變程序，從而使軟件具有通用性。對(duì)于一定的施肥量Q來說，電機(jī)轉(zhuǎn)速n隨不同機(jī)具前進(jìn)速度v而改變，可以通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速n達(dá)到適應(yīng)不同機(jī)具前進(jìn)速度v下的變量施肥要求。

（2）網(wǎng)格識(shí)別計(jì)算

在自動(dòng)變量施肥中，根據(jù)各網(wǎng)格土壤養(yǎng)分分布情況，要求同一地塊中的不同網(wǎng)格有不同的理論施肥量。為此需要接收DGPS信號(hào)，從中實(shí)時(shí)提取施肥機(jī)當(dāng)前位置的經(jīng)、緯度和速度信息，判斷施肥機(jī)所處的地塊網(wǎng)格，才能針對(duì)該網(wǎng)格的施肥要求進(jìn)行變量施肥。

網(wǎng)格識(shí)別計(jì)算公式如下【4】：

其中：

式中：X0、Y0－地塊基點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)值（0）；

X、Y－當(dāng)前位置經(jīng)、緯度坐標(biāo)值（0）；

M－網(wǎng)格經(jīng)度方向數(shù)字編號(hào)（列）；

N－網(wǎng)格緯度方向數(shù)字編號(hào)（行）；

α－地塊縱向邊與高度線偏角（0）；

β－地塊橫向邊與經(jīng)度線夾角（0）；

mA－網(wǎng)格寬度(m)；

mB－網(wǎng)格高度(m)；

Rlat－1米對(duì)應(yīng)的緯度值（0）；

Rlon－1米對(duì)應(yīng)的經(jīng)度值（0）；

Lint－表示向左取整函數(shù)。

對(duì)于不同的實(shí)驗(yàn)地塊，α、β、mA、mB、Rlat、Rlon定義為網(wǎng)格參數(shù)，表示網(wǎng)格大小、形狀等。公式中對(duì)應(yīng)同一地塊的所有網(wǎng)格參數(shù)都是常量。

地塊參數(shù)是對(duì)農(nóng)田位置、形狀和施肥網(wǎng)格的說明，是自動(dòng)變量施肥機(jī)實(shí)現(xiàn)地塊網(wǎng)格識(shí)別的必要參數(shù)。在網(wǎng)格識(shí)別公式中，把p、q、s、t定義為地塊參數(shù)，為方便編程，可以事先算出它們的值，然后與基點(diǎn)經(jīng)、緯度值X0、Y0一起作為網(wǎng)格識(shí)別公式的常量。

施肥參數(shù)由變量施肥決策系統(tǒng)軟件生成，是與施肥網(wǎng)格名一一對(duì)應(yīng)的理論施肥量，也是控制自動(dòng)變量施肥機(jī)實(shí)現(xiàn)變量施肥的必要參數(shù)。地塊參數(shù)和施肥參數(shù)可以作為常量寫入單片機(jī)或存儲(chǔ)在IC卡中，對(duì)不同的地塊改變這些參數(shù)即可。

施肥過程中，控制系統(tǒng)接收到DGPS信號(hào)，進(jìn)行網(wǎng)格識(shí)別，判斷出機(jī)具所處的網(wǎng)格名稱，查詢對(duì)應(yīng)的決策施肥量。同時(shí)把速度信號(hào)v和施肥量Q代入施肥控制公式（2－6）中，計(jì)算出當(dāng)前所需電機(jī)轉(zhuǎn)速，以單路脈沖的形式輸出，從而實(shí)時(shí)控制排肥軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.2.3控制方案

由于自動(dòng)變量施肥技術(shù)的初期設(shè)備投入比較高，而且對(duì)使用人員素質(zhì)也有比較高的要求，需要進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。目前我國大多數(shù)地區(qū)實(shí)行家庭承包的土地經(jīng)營(yíng)方式，農(nóng)民沒有能力單獨(dú)購買GPS等設(shè)備，所以針對(duì)我國農(nóng)村現(xiàn)有的生產(chǎn)條件提出采取手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方案。手動(dòng)控制方式比較簡(jiǎn)單，在沒有GPS設(shè)備的情況下，可以根據(jù)地塊的施肥決策情況或農(nóng)民自主施肥決策進(jìn)行手動(dòng)變量控制。同時(shí)充分考慮到農(nóng)業(yè)機(jī)械所需的可靠性，在田間出現(xiàn)丟失GPS信號(hào)或電子系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，可以通過手動(dòng)控制方式，及時(shí)完成作業(yè)季節(jié)的變量施肥作業(yè)。

第7篇：可持續(xù)農(nóng)業(yè)論文范文

關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)技術(shù);綜述;技術(shù)采用;農(nóng)戶行為

中圖分類號(hào):F323.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-4161(2010)01-0080-06

加速農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平、推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),而技術(shù)的供需吻合則是實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化的必要條件。但是,長(zhǎng)期以來,研究者普遍持有“技術(shù)應(yīng)該由專家研究出來,并由推廣機(jī)構(gòu)不加改變的轉(zhuǎn)移給農(nóng)民,農(nóng)民只能被動(dòng)接受”的觀點(diǎn),所以將主要精力都投入到了自上而下的技術(shù)供給領(lǐng)域,而忽視了對(duì)技術(shù)需求的研究。事實(shí)證明,由于對(duì)農(nóng)戶技術(shù)需求以及采用行為和過程缺乏解,很多技術(shù)創(chuàng)新在推廣之后,不能適應(yīng)農(nóng)民的實(shí)際生產(chǎn)需要,導(dǎo)致被放棄或者束之高閣。為此,學(xué)者們開始反思傳統(tǒng)的線性研究思路,并迅速提高了對(duì)以需求為中心的技術(shù)采用的關(guān)注,希望通過自下而上的研究,切實(shí)滿足農(nóng)民對(duì)技術(shù)的需要,提高農(nóng)業(yè)創(chuàng)新的轉(zhuǎn)化能力。對(duì)國內(nèi)外農(nóng)業(yè)技術(shù)采用的相關(guān)研究進(jìn)行必要的梳理和總結(jié),是實(shí)現(xiàn)深化理論和方法的前提與基礎(chǔ)。

一、國外農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究

(一)關(guān)于農(nóng)民的假設(shè):三種觀點(diǎn)

對(duì)農(nóng)民的假設(shè),學(xué)術(shù)界存在三種觀點(diǎn),分別為非理性觀點(diǎn)、理性觀點(diǎn)和有限理性觀點(diǎn)。這些假設(shè)構(gòu)成了農(nóng)民技術(shù)采用研究的前提。持有非理性觀點(diǎn)的學(xué)者(A•恰亞諾夫、斯科特、劉易斯)認(rèn)為農(nóng)民的決策行為不是基于理性,而是受其他因素的影響,如家庭消費(fèi)、風(fēng)險(xiǎn)、道德標(biāo)準(zhǔn)等,這往往會(huì)導(dǎo)致農(nóng)民即使在勞動(dòng)力的邊際報(bào)酬低于市場(chǎng)工資時(shí),仍會(huì)繼續(xù)在其經(jīng)營(yíng)的項(xiàng)目上投入勞動(dòng)力,并導(dǎo)致 “隱形失業(yè)”現(xiàn)象的存在 [1]。理性觀點(diǎn)的代表人物是美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家舒爾茨,他的“理性小農(nóng)”理論認(rèn)為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中的農(nóng)民并不愚昧,對(duì)待市場(chǎng)信號(hào)會(huì)做出積極而迅速的反應(yīng),對(duì)任何可能獲利的機(jī)會(huì)都會(huì)精打細(xì)算,農(nóng)民與企業(yè)主一樣都是最大利潤(rùn)的追求者,所以應(yīng)該從純經(jīng)濟(jì)角度考慮農(nóng)民的決策行為[2]。針對(duì)上述兩種相悖的理論,也有學(xué)者提出了折中的“有限理性”觀點(diǎn)。黃宗智(1985)就指出中國的農(nóng)民長(zhǎng)期以來都是理性和非理的混合體[3]。農(nóng)民在經(jīng)營(yíng)規(guī)模較小時(shí)表現(xiàn)出“消費(fèi)均衡”的偏好,經(jīng)營(yíng)規(guī)模較大時(shí)則成為最高利潤(rùn)的追求者。而中國的農(nóng)民在受到“家庭勞動(dòng)結(jié)構(gòu)”②的限制和“市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)”的沖擊之下,形成以家庭為主導(dǎo)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu),介于兩種偏好之間,所以他們的理性是有限的。弗蘭克•艾利斯則將農(nóng)民的有限理性歸結(jié)于農(nóng)民自身的屬性和所受外部環(huán)境的影響,只有當(dāng)市場(chǎng)運(yùn)行的大部分條件――信息、投入、產(chǎn)出和消費(fèi)品的多樣化得到滿足,農(nóng)民才會(huì)表現(xiàn)出理性的一面,否則就是非理者[4]。從現(xiàn)有研究來看,“理性小農(nóng)”理論是運(yùn)用最為廣泛的觀點(diǎn),特別是在計(jì)量分析中多數(shù)以此作為構(gòu)建模型的基礎(chǔ),而針對(duì)于農(nóng)民的非理和有限理,則主要是通過引入各種約束條件來進(jìn)行解釋。

(二)農(nóng)業(yè)技術(shù)采用的研究脈絡(luò)

農(nóng)業(yè)技術(shù)采用的研究起源于20世紀(jì)初期,在經(jīng)歷了近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展后,逐漸從一個(gè)邊緣和分散的研究領(lǐng)域發(fā)展成為具有完善理論和方法的獨(dú)立系統(tǒng),并受到了越來越多的關(guān)注。通過對(duì)相關(guān)研究的梳理,可以將這一研究進(jìn)程分為四個(gè)階段:

1.20世紀(jì)前半期:多學(xué)科分散研究

20世紀(jì)前半期,是農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究的開端,所涉及的學(xué)科眾多,而且各自都有獨(dú)特的研究方法,但是多數(shù)成果是作為農(nóng)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散研究的一部分而存在的。

最早的研究開始于人類學(xué)領(lǐng)域,主要以技術(shù)采用過程中的社會(huì)文化差異分析為主,包括威斯勒(1923)對(duì)西班牙開拓者向美國印第安部落引進(jìn)馬以及印第安人向歐洲殖民者傳播玉米種植的研究。人類學(xué)最大的貢獻(xiàn)是關(guān)于技術(shù)采用行為的參與式研究方法,即通過與被調(diào)查者共同生活、分享經(jīng)歷來獲得研究的依據(jù),這構(gòu)筑了農(nóng)戶行為調(diào)查方法的基礎(chǔ)。在人類學(xué)之后,農(nóng)業(yè)社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、地理學(xué)等更多學(xué)科都在農(nóng)業(yè)技術(shù)采用領(lǐng)域開展了研究。其中農(nóng)業(yè)社會(huì)學(xué)家瑞安和羅格斯 (1943)對(duì)衣阿華州雜交玉米的擴(kuò)散研究是這一階段的里程碑,他們的研究涉及技術(shù)采用者分類、農(nóng)民決策過程,信息來源和渠道,以及人際網(wǎng)絡(luò)對(duì)農(nóng)戶行為的作用等眾多方面,是當(dāng)時(shí)關(guān)于農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究最全面和系統(tǒng)的論述。他們對(duì)雜交玉米研究進(jìn)行的一次性調(diào)查訪問法成為一種典型的模式,直到今天仍然使用。早期的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究一般會(huì)追蹤一項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)在某一區(qū)域內(nèi)的采用軌跡。比如,格里列希斯(1957)考察了不同信息傳遞機(jī)制下農(nóng)業(yè)技術(shù)采用率的時(shí)間規(guī)律,并提出了著名的傳染模型,成為解釋技術(shù)擴(kuò)散S-曲線的主要方法。這一規(guī)律后由曼斯費(fèi)爾德(1961)、斯通曼(1981)等人發(fā)展而趨于成熟,并在阿根廷雜交玉米、馬來西亞高產(chǎn)水稻品種及烏拉圭新草品種的研究中得到印證。地理學(xué)傳統(tǒng)的獨(dú)特性在于它強(qiáng)調(diào)空間是影響農(nóng)業(yè)技術(shù)采用的主要因素。哈格斯特朗(1952)是這一領(lǐng)域的先驅(qū)。他通過對(duì)無線電接收器在瑞典南部鄉(xiāng)村的擴(kuò)散研究,提出了著名“四階段”模型,揭示了技術(shù)采用的空間變化規(guī)律。在創(chuàng)新擴(kuò)散過程的開始階段,采納率在創(chuàng)新中心和遠(yuǎn)離中心的區(qū)域形成強(qiáng)烈的反差;隨后在創(chuàng)新的擴(kuò)散階段,隨著新的次中心的建立,形成更加強(qiáng)烈的極化效應(yīng);在擴(kuò)散的緩和階段,距離因素所帶來的技術(shù)采用速度差異逐漸趨同;到最終的飽和階段,技術(shù)的采納趨于緩慢并逐漸地向當(dāng)前條件存在的最大擴(kuò)散范圍逼近。哈格斯特朗把“極化效應(yīng)、中心效應(yīng)以及鄰近效應(yīng)”作為形成技術(shù)采用率空間分布規(guī)律的內(nèi)在機(jī)制。

2.20世紀(jì)60年代:研究體系趨同和領(lǐng)域拓展

20世紀(jì)60年代以后,農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究得到快速發(fā)展,學(xué)科間的界限逐漸消失,統(tǒng)一的研究范式也趨于形成。這一階段研究者不但提出了許多新的觀念和思想,并對(duì)已有研究進(jìn)行了深化和細(xì)化。比如創(chuàng)新精神和觀念領(lǐng)導(dǎo)者概念的提出(保羅.J道徹爾曼,1962;約翰尼斯范.埃斯1964)以及對(duì)不同系統(tǒng)間,不同技術(shù)采用速度差異的分析等(約瑟夫.基林,1966)。更為重要的是,從20世紀(jì)60年代中期以后,發(fā)達(dá)國家對(duì)農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移,并把經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)農(nóng)區(qū)作為研究的重點(diǎn)。歐美國家的研究機(jī)構(gòu)和農(nóng)業(yè)推廣組織開始把大量的成果向拉丁美洲、非洲和亞洲國家推廣。比如,在美國國際發(fā)展機(jī)構(gòu)和其他私人基金的資助下,美國的公立大學(xué)建立了海外校園。在那里,美國教學(xué)人員教書,進(jìn)行農(nóng)業(yè)研究,并向農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣組織提供建議 [5]。

在發(fā)達(dá)國家將研究目光轉(zhuǎn)向發(fā)展中國家的同時(shí),發(fā)展中國家本土對(duì)于農(nóng)業(yè)技術(shù)采用的研究也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。這一時(shí)期發(fā)展中國家的研究成果大約占總數(shù)的30%。特別是在發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家的比較研究方面獲得了顯著成績(jī)。比如孟加拉的賽德.A.拉黑姆,哥倫比亞的保羅.J.道徹爾曼(1962)證實(shí)了在設(shè)施環(huán)境和文化環(huán)境存在較大差異的情況下,第三世界國家農(nóng)民在技術(shù)采用方面與美歐國家具有的大致相同模式。

3.20世紀(jì)70年代:研究者的自我批評(píng)與反思

20世紀(jì)60年代晚期和70年代早期,學(xué)者們開始以批判的眼光評(píng)價(jià)自己的研究,探討和反思已有研究存在的缺陷,并試圖從根本上對(duì)農(nóng)業(yè)技術(shù)采用領(lǐng)域進(jìn)行革新。其中,影響最為廣泛的就是對(duì)研究視角的反思,大多數(shù)研究者都承認(rèn)長(zhǎng)期以來忽視對(duì)技術(shù)需求者行為的關(guān)注,這種視角的偏差在研究過程中導(dǎo)致了很多的問題。唐斯和摩爾(1976)指出了過度偏見的存在,即認(rèn)為所有的創(chuàng)新都應(yīng)該被采用,而且傳播的越快越好。但事實(shí)并非如此,由于采用者認(rèn)知過程的復(fù)雜性,并非所有的創(chuàng)新都具有適用性和吸引力,很多被拒絕或被終止的技術(shù)也應(yīng)該受到重視?？ㄆ仗m和納爾遜(1973)提出了個(gè)體職責(zé)問題,就是在傳統(tǒng)研究中過多地傾向于由個(gè)體對(duì)問題負(fù)責(zé),而不是由個(gè)體構(gòu)成的系統(tǒng)對(duì)問題負(fù)責(zé),這導(dǎo)致了農(nóng)民成為技術(shù)采用失敗的眾矢之的。對(duì)于忽視技術(shù)采用的預(yù)期后果和非預(yù)期后果的研究也受到了質(zhì)疑,這包括采用一項(xiàng)創(chuàng)新所能夠帶來的社會(huì)利益分配問題,如階層平等性問題、婦女問題、貧困影響問題等。同時(shí)隨著環(huán)境問題在全球范圍內(nèi)的爭(zhēng)論,使用殺蟲劑和其他農(nóng)用化學(xué)制品導(dǎo)致的環(huán)境污染對(duì)農(nóng)民和消費(fèi)者健康的影響等與生態(tài)保護(hù)有關(guān)的技術(shù)采用研究也受到廣泛的關(guān)注 [5][6]。

4.20世紀(jì)80年代以后:不斷開拓新的研究方向

20世紀(jì)80年代之后,農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究在自我批判和反省之下不斷開拓新領(lǐng)域,在方法和理論上也突破了傳統(tǒng)的樊籬。

(1)農(nóng)戶主體理論得到普遍認(rèn)可。20世紀(jì)80年代中期小農(nóng)發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新學(xué)派誕生,并迅速成為發(fā)展中國家的重要理論體系之一。該理論提出從認(rèn)識(shí)上、方法上以及途徑上發(fā)展以貧困小農(nóng)為中心的農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新思想,建立外部人員和農(nóng)民的互動(dòng)關(guān)系。通過營(yíng)造合作式的學(xué)習(xí)氛圍,充分發(fā)揮農(nóng)民的創(chuàng)造性,培育農(nóng)民的試驗(yàn)?zāi)芰图夹g(shù)管理能力。(Chambers et al.,1991;Haverkort,1991)[7]。與此同時(shí),農(nóng)民評(píng)估與農(nóng)民試驗(yàn)的方法受到提倡;“農(nóng)事系統(tǒng)研究方法(FSR)”、“農(nóng)民參與式技術(shù)開發(fā)(FPTD)”、“農(nóng)民參與式研究(FPR)”等更加前沿的領(lǐng)域也受到了研究者的關(guān)注。

(2)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)采用研究受到重視。由于環(huán)境技術(shù)具有較強(qiáng)的公共屬性,學(xué)者們對(duì)傳統(tǒng)的技術(shù)采用研究方法能否被運(yùn)用在環(huán)境技術(shù)分析中進(jìn)行了大量的探討,并從公共產(chǎn)品理論、社會(huì)心理特征和經(jīng)濟(jì)自愿性等方面進(jìn)行論證。比如:Vanclay and Lawrence (1994)指出環(huán)境技術(shù)的公益性、高成本和外部性與農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)理性相悖,只有通過改變影響采用行為動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)觀念,才能真正提高農(nóng)業(yè)公益性技術(shù)的認(rèn)可度

[8]。

(3)農(nóng)業(yè)技術(shù)采用可持續(xù)性問題的提出。實(shí)現(xiàn)投入產(chǎn)出最優(yōu)化的同時(shí)降低對(duì)資源的消耗,是農(nóng)業(yè)可持續(xù)技術(shù)的目標(biāo)。Dale Mackrell(2009)認(rèn)為,通過適當(dāng)?shù)馁Y源整合和科學(xué)管理,可以使發(fā)展中國家的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙掷m(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)[9]。但是,由于勞動(dòng)機(jī)會(huì)、生產(chǎn)凈收益、附帶成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)等因素的影響,長(zhǎng)期的可持續(xù)發(fā)展對(duì)于僅注重于短期自給自足的小農(nóng)來說并不是最優(yōu)選擇(Eswaran et al,1993;Olaizola, 2008)[10][11]。因此如何改變農(nóng)民偏好、提高可持續(xù)性技術(shù)的適用性是一個(gè)有待解決的問題。

(4)農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究的新方法不斷涌現(xiàn)。為了擺脫農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究局限于特征分析、比率分析和影響因素分析的傳統(tǒng)范疇,很多學(xué)者都在積極探索新的研究方法,并將目光慢慢轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)分析、不確定性分析、博弈分析等研究領(lǐng)域。比如Leggesse David (2004)利用期限分析方法研究了隨時(shí)間改變的變量和隨時(shí)間不變變量對(duì)埃塞俄比亞農(nóng)民技術(shù)采用率的規(guī)律[12]。Carey(2002)利用隨機(jī)動(dòng)態(tài)模型,考慮了未來干旱程度的隨機(jī)性和經(jīng)濟(jì)激勵(lì)因素的不確定性對(duì)于節(jié)水灌溉技術(shù)采用的影響,發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)預(yù)期的交易收益大于交易成本,農(nóng)戶才有采用技術(shù)的積極性[13]。

(5)新型技術(shù)推廣模式的研究越來越多。針對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)技推廣部門被盈利性公司或以項(xiàng)目為依托的推廣組織所取代的現(xiàn)狀。學(xué)者們?cè)谘芯總鹘y(tǒng)模式的弊端之余,指出必須開拓新型的技術(shù)推廣模式(Guerin and Guerin,1994)[14]。因此,在以農(nóng)戶需求為中心的理論指導(dǎo)下,對(duì)于以信息反饋、農(nóng)戶參與、組織采用等“環(huán)形”推廣模式的實(shí)踐和研究越來越多。比如:Miller(2008)探索了以大學(xué)為依托的技術(shù)推廣模式的適用性[15]; Marshall(2009)則考察了基層社區(qū)組織項(xiàng)目(NRM)的技術(shù)采用效果[16]。

二、國內(nèi)農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究

(一)國內(nèi)農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究演進(jìn)

我國農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究按照時(shí)間的先后順序和政策背景的演化,大致可以分為4個(gè)階段。

改革開放以前(1949―1978),我國廣大的農(nóng)民經(jīng)歷了由以家庭為基本單元的小農(nóng)生產(chǎn)方式向以生產(chǎn)隊(duì)為單元的集體生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變。農(nóng)業(yè)技術(shù)的采用也由個(gè)人行為變成了集體行為。由于制度上截?cái)嗔宿r(nóng)民通過發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而獲得更多收益的可能,因此他們對(duì)于技術(shù)的需要完全依附于國家的供給,積極性較低。但是集體體制在獲取信息、投入、信貸等方面具有規(guī)模效應(yīng),從客觀上又有助于提高農(nóng)業(yè)技術(shù)采用的效率

[17]。從研究領(lǐng)域來看,當(dāng)時(shí)國家的科技目標(biāo)是提高糧食的單產(chǎn)和總產(chǎn),因此研究人員將主要精力投入到了農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和引進(jìn)前蘇聯(lián)等國外的經(jīng)驗(yàn)之上,成果相當(dāng)顯著,而關(guān)于農(nóng)業(yè)技術(shù)采用的研究主要以集體制度下的地方性農(nóng)業(yè)試驗(yàn)介紹和勞模經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為主。后來由于“”的影響,我國的科研體系受到前所未有的破壞,科學(xué)活動(dòng)被泛政治化 [18],但是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)需求和以糧為綱的政策推動(dòng)下,對(duì)于良種研發(fā)和推廣的步伐并沒有停止,比如小麥品種碧螞系列、小偃6號(hào)都是當(dāng)時(shí)的成果,其中碧螞1號(hào)推廣9千余萬畝,創(chuàng)我國小麥品種種植面積最大紀(jì)錄。由于很多科研人員插隊(duì)落戶在農(nóng)村,他們積極扶植群眾科技試驗(yàn)活動(dòng),運(yùn)用示范、宣傳媒介等方式進(jìn)行了新品種引進(jìn)和新耕作方法的推廣。農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究的內(nèi)容也隨之集中在“學(xué)大寨”、“樣板田”等以群眾性試驗(yàn)為中心的基層技術(shù)示范和采用之中,農(nóng)業(yè)技術(shù)優(yōu)選法就是當(dāng)時(shí)提出的 [19][20]。

20世紀(jì)80年代,農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)解體和的廣泛推行,使農(nóng)民再次以獨(dú)立經(jīng)營(yíng)者的身份出現(xiàn),個(gè)體的技術(shù)需求首次通過市場(chǎng)行為體現(xiàn)出來,需求的種類也隨之不斷地多樣化。與之相對(duì)應(yīng)的是農(nóng)業(yè)技術(shù)供給體系則形成了以恢復(fù)五級(jí)農(nóng)技推廣組織體制③和農(nóng)業(yè)技術(shù)市場(chǎng)化改革并行的局面,以此來最大限度地滿足農(nóng)民的技術(shù)滿足。這一階段關(guān)于農(nóng)業(yè)技術(shù)采用的研究數(shù)量增長(zhǎng)較快,宏觀視角的成果居多,比如農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇的地區(qū)適用性研究,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)區(qū)劃的國際比較(美國、日本、匈牙利等)、農(nóng)業(yè)技術(shù)運(yùn)用的經(jīng)濟(jì)后果和貢獻(xiàn)率研究等 [21]。而從微觀視角出發(fā)的農(nóng)戶行為研究則主要集中在農(nóng)戶生產(chǎn)、投資和消費(fèi)領(lǐng)域,技術(shù)采用行為方面卻少有涉及。

20世紀(jì)90年代,伴隨市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的成熟,農(nóng)民的地位也發(fā)生了根本的變化,由簡(jiǎn)單的生產(chǎn)者變?yōu)槿谏a(chǎn)者、經(jīng)營(yíng)者、管理者為一體的經(jīng)濟(jì)決策主體;同時(shí),農(nóng)戶對(duì)技術(shù)需求的多樣化和多層次性特點(diǎn)也逐步加強(qiáng)。但與此同時(shí),以行政驅(qū)動(dòng)為主的技術(shù)推廣體系所固有的高交易成本和低反應(yīng)速率弊端日益顯現(xiàn),技術(shù)供給主體與農(nóng)戶之間出現(xiàn)“脫節(jié)”的現(xiàn)象,這最終導(dǎo)致了我國農(nóng)業(yè)技術(shù)的有效供給和需求不足的雙重矛盾

[22]。在這種背景下,以需求為中心的農(nóng)戶技術(shù)采用行為研究開始受到學(xué)界的重視。相關(guān)研究的內(nèi)容大體涉及以下幾個(gè)方面:

一是農(nóng)戶技術(shù)采用特征的研究,即從需求角度分析農(nóng)戶技術(shù)采用過程所呈現(xiàn)的特點(diǎn),包括行為和心理特征兩個(gè)方面。比如查世煜(1994)將農(nóng)戶技術(shù)采用的行為特點(diǎn)歸納為創(chuàng)新型、求穩(wěn)型、從眾型和守舊型四種類型[23]。楊大春(1990) 將阻礙農(nóng)戶接受新技術(shù)的原因歸結(jié)為經(jīng)驗(yàn)型排他心理、短視型實(shí)惠心理、謹(jǐn)慎型從眾心理、盲目型過急心理和遲鈍型麻木心理[24]。二是農(nóng)戶技術(shù)采用動(dòng)機(jī)和誘因的研究,該領(lǐng)域可以分為效用分析和風(fēng)險(xiǎn)分析兩類,前者認(rèn)為農(nóng)戶采用新技術(shù)的決策取決于采用行為帶來的效用大小,當(dāng)采用新技術(shù)的預(yù)期收益大于新技術(shù)的邊際風(fēng)險(xiǎn)或者當(dāng)農(nóng)戶對(duì)新技術(shù)的預(yù)期凈收益大于現(xiàn)有技術(shù)的凈收益時(shí)農(nóng)戶就會(huì)采用新技術(shù) [25]。后者認(rèn)為在受到信息約束的條件下,農(nóng)戶在風(fēng)險(xiǎn)和利潤(rùn)之間進(jìn)行謹(jǐn)慎權(quán)衡的結(jié)果往往是收入穩(wěn)定,因此風(fēng)險(xiǎn)最小化是農(nóng)戶選擇技術(shù)的動(dòng)機(jī)[26]。針對(duì)農(nóng)戶技術(shù)采用誘因的分析,研究者主要是在不同約束條件下,探討速水―拉坦假說④在我國的適用性問題,比如林毅夫(1991)證明了只要技術(shù)投入市場(chǎng)是有效的,速水―拉坦假說同樣適用于一個(gè)不存在初級(jí)要素市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。三是農(nóng)戶技術(shù)需求意愿的研究。研究者主要通過農(nóng)戶技術(shù)需求的排序,來明確技術(shù)創(chuàng)新的目標(biāo)和推廣的合理方式。比如,凌遠(yuǎn)云(1997)驗(yàn)證了農(nóng)戶技術(shù)需求的地域性偏好 [22]。黃季(1999)對(duì)技術(shù)供給主體(政府、科研人員、推廣人員)與農(nóng)戶對(duì)于技術(shù)的需求認(rèn)知進(jìn)行了比較 [27]。四是農(nóng)戶技術(shù)采用影響因素的研究。從宏觀層面可以分為驅(qū)動(dòng)因素和阻礙因素兩種力量[28]。從微觀層面則可以分為農(nóng)戶特征因素、經(jīng)濟(jì)因素和環(huán)境因素三個(gè)方面。農(nóng)戶特征因素包括農(nóng)戶的年齡、性別、受教育程度、耕地稟賦、勞動(dòng)力資源等。農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)因素包括家庭收入水平、經(jīng)營(yíng)規(guī)模和結(jié)構(gòu)、兼業(yè)情況等。環(huán)境因素則主要指制度、信息、區(qū)位等外生因素。該研究的方法主要是通過實(shí)地調(diào)研,構(gòu)建二元選擇模型來分析各種因素對(duì)農(nóng)戶決策的影響方向和程度。

2000年至今是農(nóng)民生計(jì)改善最快的階段,也是農(nóng)民對(duì)技術(shù)需求最高的階段,這不僅體現(xiàn)為對(duì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益技術(shù)需求的空前提高,還表現(xiàn)為對(duì)關(guān)乎農(nóng)村生產(chǎn)、生活的公益性技術(shù)和新型技術(shù)供給模式要求的提高。與此對(duì)應(yīng),國家的農(nóng)業(yè)科技政策目標(biāo)也將單一追求糧食安全的政策內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)多元化生產(chǎn)、緩解貧困和保護(hù)環(huán)境等內(nèi)容,并提出建立多元化農(nóng)業(yè)科技推體系的目標(biāo)(農(nóng)業(yè)科技發(fā)展綱要2001一2010年)。這一階段對(duì)于農(nóng)業(yè)技術(shù)采用的研究在前期成果的基礎(chǔ)上不斷的深化。比如:將機(jī)會(huì)成本、采納風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)期和信息等因素引入到農(nóng)戶技術(shù)采用模型之中 [29][30]。通過對(duì)農(nóng)戶技術(shù)支付意愿的研究,討論市場(chǎng)規(guī)律化解技術(shù)供需矛盾的可行性 [31]。對(duì)技術(shù)主體間利益關(guān)聯(lián)所產(chǎn)生的相互影響進(jìn)行分析 [32]。除此之外,還有很多學(xué)者在借鑒國外研究前沿的基礎(chǔ)上,結(jié)合中國實(shí)際,嘗試開拓新的研究領(lǐng)域。比如,何德華(2009)在電子商務(wù)接受模型的基礎(chǔ)上,對(duì)我國農(nóng)民接受移動(dòng)信息服務(wù)的行為進(jìn)行了研究 [33]。張?jiān)谰?2006)對(duì)技術(shù)采用行為的不確定性約束和流動(dòng)性約束進(jìn)行了理論探討,提出建立農(nóng)業(yè)技術(shù)保險(xiǎn)的設(shè)想[34]。王緒龍(2008)和邢美華(2009)研究了我國可持續(xù)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣和采用所存在的問題 [35][36]。李伊梅(2007)對(duì)農(nóng)村社會(huì)網(wǎng)絡(luò)與農(nóng)戶技術(shù)采用關(guān)系進(jìn)行了分析 [37]。曹建民(2005)設(shè)計(jì)了一個(gè)針對(duì)水稻氮肥適地管理(簡(jiǎn)稱SSNM)技術(shù)的農(nóng)民參與式試驗(yàn),并對(duì)農(nóng)戶的“技術(shù)互動(dòng)”意愿進(jìn)行了研究 [38]。

(二)國內(nèi)農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究方法

1.定性研究方法

定性方法可以分為兩個(gè)大類,一類以心理學(xué)方法和案例分析法為主,研究者通過選擇典型地區(qū),與被研究主體進(jìn)行實(shí)地訪談和參與式的生活,了解農(nóng)民對(duì)某種新技術(shù)的看法,并由此總結(jié)歸納出內(nèi)在的心理和行為規(guī)律。例如:李伊梅 (2007)運(yùn)用發(fā)展研究方法,選擇湖南省高水村的30個(gè)農(nóng)戶進(jìn)行了社區(qū)網(wǎng)絡(luò)中技術(shù)采用行為的案例研究[37]。另一類是通過構(gòu)建以效用最大化為目標(biāo)的農(nóng)戶技術(shù)選擇模型,從理論上對(duì)影響農(nóng)戶采用行為的因素做出定性結(jié)論的方法 [39]。比如,黃季(1994)在生產(chǎn)函數(shù)中加入技術(shù)決策轉(zhuǎn)換變量構(gòu)造了一個(gè)受技術(shù)采用預(yù)期影響的投入產(chǎn)出模型 [27]。也有學(xué)者將此模型進(jìn)行改進(jìn),比如引入信息變量、風(fēng)險(xiǎn)變量、機(jī)會(huì)成本、政策變量等,來分析在特定約束條件下農(nóng)戶的技術(shù)采用過程 [26][40]。此類模型不考慮時(shí)序因素,屬于靜態(tài)模型的范疇。但是技術(shù)的采用和擴(kuò)散往往是動(dòng)態(tài)過程,所以還需要對(duì)模型進(jìn)動(dòng)態(tài)化轉(zhuǎn)換,普遍的做法是在函數(shù)中引入經(jīng)驗(yàn)變量,假設(shè)由自己或觀察他人所積累的經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛱岣呱a(chǎn)函數(shù)的產(chǎn)出水平并改變價(jià)格的預(yù)期水平,由上一期的決策影響下一期的決策,形成技術(shù)采用的周期波動(dòng)。林毅夫構(gòu)建的技術(shù)采用有價(jià)證券模型就是一個(gè)動(dòng)態(tài)模型[17]。對(duì)于多主體技術(shù)采用決策分析,現(xiàn)有研究主要運(yùn)用博弈的方法。方偉(2005)在探討農(nóng)戶技術(shù)跟風(fēng)行為時(shí),運(yùn)用貝特蘭德函數(shù)解釋技術(shù)后采用者的成本收益,并通過古諾雙寡頭壟斷模型分析不同主體間的決策均衡[41]。韓青(2005)則運(yùn)用“囚徒困境”理論分析了激勵(lì)機(jī)制在農(nóng)戶節(jié)水灌溉技術(shù)選擇中所起的作用[42]。2.定量研究方法

定量研究的方法可以分為宏觀和微觀兩個(gè)層面。宏觀方法是利用年鑒數(shù)據(jù)對(duì)技術(shù)采用的時(shí)間和空間規(guī)律進(jìn)行分析的方法,主要包括技術(shù)采用率和技術(shù)效率的研究。技術(shù)采用率是指某項(xiàng)技術(shù)在一定區(qū)域內(nèi)的采用比例,它可以反映農(nóng)戶對(duì)待技術(shù)的態(tài)度和采用技術(shù)的過程規(guī)律。比如,王崇桃(2006)以縣域數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立回歸模型,證明了我國地膜玉米技術(shù)的采用率呈“S”型曲線分布的規(guī)律,并測(cè)算了采用率的峰值和時(shí)間跨度[43]。技術(shù)效率分析是指從投入產(chǎn)出角度衡量生產(chǎn)單元能夠在多大程度上運(yùn)用技術(shù)達(dá)到最大產(chǎn)出的能力。技術(shù)效率分析可以分為參數(shù)法和非參數(shù)法兩種。參數(shù)法通過估計(jì)前沿生產(chǎn)函數(shù)中的未知參數(shù),求解實(shí)際產(chǎn)出與潛在產(chǎn)出的比值。比如,曹慧(2006)和李谷成(2007)分別運(yùn)用該方法對(duì)江西省和湖北省農(nóng)戶家庭生產(chǎn)的技術(shù)效率進(jìn)行了測(cè)算。非參數(shù)法是參數(shù)法的一種改進(jìn)模型,最典型的是包絡(luò)分析法,該方法所給出的前沿生產(chǎn)函數(shù)具有投入和產(chǎn)出結(jié)構(gòu)的最佳性[44][45]。涂俊(2006)采用DEA-Tobit兩步法對(duì)我國30個(gè)省、市、自治區(qū)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)效率進(jìn)行了比較,分析了創(chuàng)新效率的影響因素[46]。

微觀方法是利用調(diào)研數(shù)據(jù),建立模型找出影響農(nóng)戶技術(shù)采用的因素及影響強(qiáng)度的一類方法。運(yùn)用最廣泛的是二元選擇模型,即probit、logit模型以及tobit模型,這類方法可以有效地分析影響技術(shù)采用與否以及采用比例的因素。但也有學(xué)者嘗試采用其他的方法研究農(nóng)戶的行為,如邢美華(2009)用多元選擇模型中的排序選擇模型對(duì)變量進(jìn)行回歸分析,來判斷特征因素對(duì)技術(shù)采用的影響[36],何德華(2009)運(yùn)用心理學(xué)方法――Davis技術(shù)接受模型(TAM)和結(jié)構(gòu)方程模型分析了農(nóng)戶技術(shù)需求的心理感知特征[33],方蘭(2006)采用GAMS方法建立了一個(gè)空間水資源模型,通過對(duì)模型的優(yōu)化尋求項(xiàng)目區(qū)最優(yōu)的水資源配置、管理和個(gè)體農(nóng)戶對(duì)灌溉技術(shù)的選擇[47]。

三、國內(nèi)外研究的比較和結(jié)論

縱觀國內(nèi)外農(nóng)業(yè)技術(shù)采用的研究,可以看出,國外的研究在經(jīng)歷了近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展過程后,已經(jīng)形成了較為完善的體系,在方法和理論上都已趨于成熟。從研究的趨勢(shì)來看大體呈現(xiàn)如下特征,即從宏觀研究向微觀研究轉(zhuǎn)向;從靜態(tài)研究向動(dòng)態(tài)研究轉(zhuǎn)向;從傳統(tǒng)技術(shù)研究向可持續(xù)技術(shù)研究轉(zhuǎn)向;從過程研究向結(jié)果研究轉(zhuǎn)向;從個(gè)體研究向組織和系統(tǒng)研究轉(zhuǎn)向。這些轉(zhuǎn)變體現(xiàn)了在信息化、全球化、可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代背景下,研究者對(duì)于農(nóng)業(yè)技術(shù)采用領(lǐng)域新的共識(shí),也是農(nóng)戶技術(shù)需求的新反饋,為未來農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、推廣、采用的研究指明了方向。

我國關(guān)于農(nóng)業(yè)技術(shù)采用的研究起步相對(duì)較晚。雖然已經(jīng)取得了顯著的成果,但在許多方面還落后于國際同行。從研究視角上看,國內(nèi)研究多數(shù)仍停留在對(duì)個(gè)體農(nóng)民行為的靜態(tài)分析上,針對(duì)不同主體間的互動(dòng)行為,以及農(nóng)戶在組織和集體中技術(shù)采用行為的研究比較鮮見;更缺乏對(duì)農(nóng)民進(jìn)行長(zhǎng)期的跟蹤研究和連續(xù)時(shí)間演變視角下的行為研究。從研究?jī)?nèi)容上來看,國內(nèi)的研究過于集中在個(gè)別方面,如農(nóng)民技術(shù)采用行為的影響因素分析,重復(fù)率較高,沒有形成系統(tǒng)的理論框架;對(duì)國外理論和方法的推介較多,原創(chuàng)性的研究較少;特別是具有實(shí)用性、操作性的研究成果還比較缺乏。從研究的方法上來看,國內(nèi)的學(xué)者多數(shù)還停留在利用簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)方法、線性方法、Logit和Probit模型上, 而國外的研究已經(jīng)開始運(yùn)用期限分析、SPM模型、實(shí)物期權(quán)投資模型、博弈模型等更為復(fù)雜的分析方法。對(duì)于調(diào)查對(duì)象和方法的選擇,國外學(xué)者偏向于通過案例和試驗(yàn)的模式來考察一項(xiàng)技術(shù)從推廣設(shè)計(jì)到采用行為,再到技術(shù)影響后果的整個(gè)過程研究;而國內(nèi)的方法還主要以一次性調(diào)研所形成的事后分析為主,案例式的過程研究才剛剛起步。

綜上所述,農(nóng)業(yè)技術(shù)采用研究從20世紀(jì)初誕生以來,在經(jīng)歷了多學(xué)科分散研究、體系趨同、領(lǐng)域拓展,研究者反思與自我批評(píng)之后逐漸形成了完善的體系。并在近十幾年內(nèi)出現(xiàn)了研究轉(zhuǎn)向的趨勢(shì)。相對(duì)國外而言,國內(nèi)研究起步較晚,但發(fā)展速度快。在農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)時(shí)代,溫飽是頭等大事,因此良種的試驗(yàn)和引進(jìn)是放在第一位的,而關(guān)于技術(shù)采用的研究則是以生產(chǎn)隊(duì)為基本單位,以集體經(jīng)驗(yàn)和群眾性農(nóng)業(yè)試驗(yàn)研究為重點(diǎn)。改革開放以后,農(nóng)民成為獨(dú)立的決策主體,對(duì)技術(shù)需求出現(xiàn)多層次,多樣化的特點(diǎn),而關(guān)于農(nóng)戶個(gè)人技術(shù)采用行為的研究也逐步受到重視。研究者在借鑒國外經(jīng)驗(yàn),結(jié)合具體國情的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了諸多領(lǐng)域的探索,在農(nóng)戶特征、動(dòng)機(jī)、意愿以及行為影響因素等方面獲得了豐碩的研究成果。但就目前而言,國內(nèi)研究與國際水平間在研究視角、研究?jī)?nèi)容和研究方法三個(gè)方面還存在一定的差距。這些差距還有待在進(jìn)一步的研究探索中縮小。

基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“農(nóng)業(yè)科技園區(qū)技術(shù)創(chuàng)新的空間擴(kuò)散及其地理模式研究”資助項(xiàng)目(40871068)。

注 釋:

① 羅杰斯將這一過程命名為“創(chuàng)新―決策”過程,是指生產(chǎn)者根據(jù)自己所掌握的各種知識(shí)和信息對(duì)生產(chǎn)中可供應(yīng)用的所有技術(shù)作出的選擇和決定的過程,包括認(rèn)知階段、說服階段、決策階段、實(shí)施階段和確認(rèn)階段。現(xiàn)有文獻(xiàn)較多用“adoption”一詞,翻譯為技術(shù)采用。

②黃宗智認(rèn)為在土地資源稀缺的條件下,中國農(nóng)村的人口增長(zhǎng)和分家制度使大規(guī)模農(nóng)場(chǎng)難以形成。

③五級(jí)農(nóng)技推廣組織體制是指以鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)技站為紐帶的國家、省、地、縣、鄉(xiāng)五級(jí)農(nóng)技推廣組織體制。

④速水、拉坦假設(shè)認(rèn)為農(nóng)戶所擁有或可獲得要素的稀缺程度是其選擇和采用新技術(shù)的動(dòng)力。比如:在勞動(dòng)稀缺、土地充裕的經(jīng)濟(jì)中,農(nóng)民尋求的是能夠在節(jié)約勞動(dòng)力的新技術(shù);在勞動(dòng)充裕、土地稀缺的經(jīng)濟(jì)中,農(nóng)民試圖通過采用新技術(shù)以提高土地生產(chǎn)率。

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[作者簡(jiǎn)介]滿明俊 (1983―), 男,遼寧大連人,博士研究生,研究方向:區(qū)域經(jīng)濟(jì)、人文地理 。