導(dǎo)語：如何才能寫好一篇農(nóng)作物生長管理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

在社會的各個領(lǐng)域都需要技術(shù)創(chuàng)新，在農(nóng)業(yè)中的農(nóng)作物栽培方面同樣需要技術(shù)創(chuàng)新，只有先進(jìn)的、更加符合農(nóng)作物生長條件的技術(shù)措施，才能更有效地促進(jìn)農(nóng)作物的生長，培育出優(yōu)質(zhì)高效的農(nóng)產(chǎn)品，為社會提供更加健康豐富的營養(yǎng)食品。

關(guān)鍵詞：

農(nóng)作物；栽培管理

創(chuàng)新是一個國家進(jìn)步的標(biāo)志，是一個行業(yè)前進(jìn)的風(fēng)向標(biāo)，是推動社會發(fā)展的動力源泉。只有不斷地創(chuàng)新，才能推動人類社會的不斷進(jìn)步。農(nóng)業(yè)作為人類生存的基礎(chǔ)，其成敗關(guān)系到人類的存亡，因此，大力發(fā)展農(nóng)業(yè)、推動農(nóng)業(yè)的不斷進(jìn)步，是保證人類社會能夠繼續(xù)生存發(fā)展的基礎(chǔ)。實施農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，是新時代對農(nóng)業(yè)提出的要求，只有實施農(nóng)業(yè)科技化，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品，滿足人類不斷發(fā)展中對食物的需求。因此，在農(nóng)作物的生長培育方面實施科學(xué)管理、科技創(chuàng)新是時不我待、亟需發(fā)展的主題。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的要求下，必須用現(xiàn)代科技農(nóng)業(yè)代替?zhèn)鹘y(tǒng)農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代科技栽培技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)種植方式，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

1種子、播種區(qū)及貯藏方面應(yīng)該做好科學(xué)實施

1.1精選優(yōu)質(zhì)種子，科學(xué)進(jìn)行種子處理

在農(nóng)作物的生長過程中，很大一部分病害的發(fā)生都和種子的選擇及處理有關(guān)。如果栽種了帶有病菌的不良種子，那么在農(nóng)作物的生長過程中，這種病菌就會引起農(nóng)作物病害。因此，在栽種之前，一定要使用化學(xué)和物理方法對種子進(jìn)行殺菌處理，確保種子的健康，以防農(nóng)作物病害的發(fā)生。

1.2播種區(qū)的選擇

從需要培植的植株中選取無病植株，創(chuàng)建無病種苗田，選擇無病區(qū)或斷絕區(qū)播種，保留種子和無病繁殖質(zhì)料，可以相對地減輕病害的產(chǎn)生。

1.3合理的貯藏條件

科學(xué)合理的貯藏條件是保證農(nóng)作物種子健康的基礎(chǔ)。有些病害如甘薯黑斑病、甜菜蛇眼病等在貯藏時期還可以繼續(xù)生長，對來年病害有加重影響。因此，做好正確的貯藏非常重要，一定要控制好貯藏的環(huán)境條件。

2在農(nóng)作物生長期田間管理方面需要注意的事項

一定要根據(jù)作物的田間長勢及當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)藝性狀進(jìn)行科學(xué)的管理。在作物生長的進(jìn)程中，水肥管理與作物生長密切相關(guān)，可以促進(jìn)作物的生長。為和諧作物的生長，在施肥進(jìn)程中，增加磷肥的用量，采取氮、磷、鉀共同利用的方式，可在一定程度上降低小麥銹病的產(chǎn)生。如在小麥種植進(jìn)程中，增加銨態(tài)氮肥的施用量，可以降低小麥全蝕病的發(fā)病率。增加鉀肥的用量，反而使小麥全蝕病的發(fā)病率提高，小麥對胡麻斑病的抗性得到加強(qiáng)。應(yīng)根據(jù)田間測土環(huán)境，從而減少作物的病害，針對水稻的氮肥施用，可減少稻白葉枯病、稻瘟病的加重產(chǎn)生。但氮肥施用量又不宜太少，應(yīng)恰當(dāng)控制氮肥用量，增加硝態(tài)氮肥的施用量，以免加重稻胡麻斑病的產(chǎn)生。在肥料施用的時期和要領(lǐng)方面，如果基肥過多且未腐熟，或基肥不夠而追施過晚，都會造成后期氮肥過多而加重稻瘟病的產(chǎn)生。如出現(xiàn)缺水時，小麥赤霉病、馬鈴薯晚疫病、煙草黑脛病等容易產(chǎn)生，田間葉斑病、胡麻斑病會不斷加重。在排水不良或地下水位高的地塊，由于田間溫度高，水分對作物病蟲害產(chǎn)生明顯影響[1]。

3農(nóng)作物栽培在激素和繁殖控制技術(shù)方面的應(yīng)用

3.1植物激素的應(yīng)用

在農(nóng)作物栽培中，應(yīng)充分利用植物激素的作用原理，比如實時抑制農(nóng)作物的頂端優(yōu)勢，還有無子果實的培育、乙烯催熟的作用以及生長素除草的作用等。

3.2農(nóng)作物繁殖控制技術(shù)的應(yīng)用

常見的原理是利用嫁接扦插等營養(yǎng)生殖法來繁育農(nóng)作物后代，發(fā)揮農(nóng)作物繁殖控制技能在農(nóng)作物種植中的應(yīng)用，以使得親本的精良性狀連結(jié)下去。例如，果樹和花卉的快速繁育以及作育無病植物方面，充實利用的是制作構(gòu)造作育技能[2]。

4農(nóng)作物的田間生長期

要實施科學(xué)管理在農(nóng)作物的田間生長期，一定要給農(nóng)作物提供最適宜的生長條件。無論是光照條件還是水肥調(diào)配，都要在講求科學(xué)的前提下實施，尤其是水肥的施用，要求檢測土壤，分析土壤中的各種水肥含量，做到水肥施用有的放矢。

4.1合理的水分供給

水分在農(nóng)作物的生長過程中貫穿始終，是農(nóng)作物生長必需的原料。在農(nóng)作物的整個生長過程中，水分要為農(nóng)作物的呼吸及光合作用提供動力，只有有了水分，農(nóng)作物的呼吸及光合作用才能正常運轉(zhuǎn)。同時，水分是農(nóng)作物體內(nèi)的運輸機(jī)，礦質(zhì)養(yǎng)料的吸收全靠水分的運動輸送到農(nóng)作物體內(nèi)的各個部位。因此，合理的水分供給對農(nóng)作物的生長至關(guān)重要，適時的水分測試和合理的水分保證，是農(nóng)作物生長的關(guān)鍵[3]。

4.2合理的肥料搭配及供給

農(nóng)作物的整個生長期，不僅需要充足的水分，還需要各種不同的礦質(zhì)元素，但是不同的農(nóng)作物對礦質(zhì)元素在各個生長期所需要的量是不同的，同一種農(nóng)作物在不同的生長期所需要的礦質(zhì)元素的量也是不同的。這就要求針對不同的農(nóng)作物，必須制定不同的肥分供給方案，同一種農(nóng)作物在不同的生長期也要適時監(jiān)測，制定不同的施用量。在肥分的施用上，一定要適時監(jiān)測、合理搭配，對土壤的各種養(yǎng)分進(jìn)行分析，確保合理施肥。

5小結(jié)

農(nóng)作物的栽培管理，從種子開始，就要進(jìn)行科學(xué)的管理措施，只有進(jìn)行適時的科學(xué)監(jiān)測和管理，才能盡可能地保證符合農(nóng)作物生長所需要的條件。縱觀農(nóng)作物的整個生長過程，從種植、生長、田間管理到成熟收獲，都需要制定科學(xué)合理的實施方案，而這些方案的制定，都需要先進(jìn)的農(nóng)業(yè)科技來支撐，因此，大力發(fā)展農(nóng)業(yè)科技、推動農(nóng)業(yè)發(fā)展，是保證國民經(jīng)濟(jì)健康、穩(wěn)定、和諧、進(jìn)步的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]余連香.農(nóng)作物栽培管理技術(shù)提升側(cè)率[J].農(nóng)業(yè)與科技，2013，33（7）：143.

[2]申智，王方青.農(nóng)作物栽培管理技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012，（16）：43.

篇2

關(guān)鍵詞：土壤肥料；農(nóng)產(chǎn)品；質(zhì)量

中圖分類號：S151 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160333216

1 土壤的作用

土壤對農(nóng)作物的影響，可以從土壤中氮、磷、鉀等元素的含量，酸堿度及活性鋁、錳的含量來分析，這些元素是都蛋白質(zhì)、氨基酸組成的必要元素，微量元素含量合理可以促進(jìn)蛋白質(zhì)、氨基酸在農(nóng)作物中合成，進(jìn)而增加了農(nóng)作物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，促進(jìn)了農(nóng)作物的正常生長，成熟后的農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)也更均衡，品質(zhì)更高。而酸堿度對土壤也有影響，酸堿度酸度過高會出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象，使農(nóng)作物枯萎，不同農(nóng)作物對酸堿度的要求不同，這就要求在農(nóng)作物種植前要根據(jù)土壤自身情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使得土壤適合農(nóng)作物正常生長。

2 肥料的作用

2.1 無機(jī)肥料的作用

以氮、磷、鉀等不含炭的營養(yǎng)元素組成的無機(jī)化合物統(tǒng)稱為無機(jī)肥料。氮肥是最常用的一種無機(jī)礦物質(zhì)肥料，它是合成蛋白質(zhì)、氨基酸的重要組成元素，氮肥的肥效對農(nóng)作物的生長有很大作用，如常用的尿素不僅可以調(diào)節(jié)作物開花期的花量，還可以疏化花果、防治蟲害等。

鉀肥也是具有主要養(yǎng)分的肥料，在農(nóng)作物生長中能促進(jìn)植物葉片光合作用的形成，并可以促進(jìn)酶的活化功能，鉀肥的肥效具有增強(qiáng)農(nóng)作物抗病、抗干旱、抗倒伏的作用，在薯類或含糖類的農(nóng)作物中，適當(dāng)施加硫酸鉀、草木灰等鉀肥，可以提高農(nóng)作物中淀粉和糖的含量。

磷肥對農(nóng)作物的影響與氮肥、鉀肥相當(dāng)，磷元素對植物的光合作用、呼吸作用、細(xì)胞分裂過程都很關(guān)鍵，施加磷肥可以促進(jìn)植物的早熟、增強(qiáng)抵抗病蟲害的能力并可以提高農(nóng)作物的品質(zhì)。

無機(jī)肥料營養(yǎng)成分較簡單，但養(yǎng)分含量高，且大多肥料都易溶于水，肥效發(fā)揮作用快，在施用和運輸時也便利，無機(jī)肥料適合絕大多數(shù)農(nóng)作物生長需要。

2.2 有機(jī)肥料的作用

含碳的有機(jī)物質(zhì)被稱為有機(jī)肥，指動植物代謝產(chǎn)物或經(jīng)過一系列物理化學(xué)變化而合成的含碳營養(yǎng)物質(zhì)。它可以提供作物生長過程所需的全面營養(yǎng)，增加土壤的有機(jī)質(zhì)，提高肥料的肥效。合理利用有機(jī)肥和無機(jī)肥，可以促進(jìn)農(nóng)作物的正常生長。增加農(nóng)作物的營養(yǎng)物質(zhì)。

3 合理使用

3.1 保護(hù)土壤

對農(nóng)作物最有效的生長方式是利用土壤的自然環(huán)境，在自然條件下，保障土壤水分的適宜，遇到干旱時期可以人為灌溉，采用水井或其他水源，保證農(nóng)作物生長必須用水；還可以采用梯田式或覆膜式保證水分不過多流失。對土壤中的酸堿度、微量元素含量等可以實施不定期檢測，對檢測結(jié)果進(jìn)行對比分析，并作出相應(yīng)調(diào)整措施，以利于農(nóng)作物的良性生長。

3.2 科學(xué)施肥

根據(jù)不同農(nóng)作物的不同生長周期，生長環(huán)境、農(nóng)作物生長中表現(xiàn)出來的特性及土壤特點，采用不同肥料以提高肥效的利用效果。

4 合理種植

在選擇農(nóng)作物種植時，以先進(jìn)指導(dǎo)理念為參照，應(yīng)先做好市場的前期調(diào)研或考查，以適應(yīng)市場需求和發(fā)展；根據(jù)土壤自然條件及氣候環(huán)境選擇合適種植品種；結(jié)合當(dāng)?shù)厝宋臍v史環(huán)境，發(fā)揮本地區(qū)優(yōu)勢，采用環(huán)保、健康的適合農(nóng)作物生長方式，依據(jù)植物生長習(xí)性、成熟周期，合理種植，科學(xué)管理。

5 減少污染

土壤的環(huán)境一旦遭到破壞，勢必會對生長的農(nóng)作物產(chǎn)生直接影響，人類生存的環(huán)境日益惡化，污染越來越嚴(yán)重，減少污染，避免污染也是當(dāng)務(wù)之急。要減少工業(yè)的污染，對于工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢渣、廢液、廢氣，要進(jìn)行合理有效處理回收，盡量減少任意排放；農(nóng)藥的使用會使其大部分在土壤中殘留，從而影響土壤的原有環(huán)境，使農(nóng)產(chǎn)品的營養(yǎng)和質(zhì)量遭到破壞，因此對農(nóng)藥的使用進(jìn)行合理控制，應(yīng)盡量或減少農(nóng)藥的使用。肥料施加的過多或面積過大也會對農(nóng)作物產(chǎn)生污染，肥料過多，會使土壤營養(yǎng)過剩或鹽分過高，導(dǎo)致農(nóng)作物枯萎。所以，減少對土壤環(huán)境的污染也是提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的有效途徑之一。

6 結(jié)束語

肥料不僅對土壤的自然屬性有著影響，對農(nóng)作物的生長也很關(guān)鍵，因此合理利用土壤的先決條件，在此基礎(chǔ)上科學(xué)使用無機(jī)肥料及有機(jī)肥料，采用現(xiàn)代的、先進(jìn)的種植、管理、監(jiān)測理念指導(dǎo)實際，在滿足人們需求的同時提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)社會的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳如成.淺析丹徒區(qū)耕地質(zhì)量現(xiàn)狀與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全建設(shè)[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，2014（6）：55-57.

篇3

一、大力提升農(nóng)藝技術(shù)水平的意義

1、科學(xué)施肥提高了農(nóng)作物產(chǎn)量。科學(xué)合理的施肥能夠改善農(nóng)作物營養(yǎng)不良，起到提高農(nóng)作物產(chǎn)量的作用。對農(nóng)作物施肥時要根據(jù)農(nóng)作物不同生長周期所需要的不同微量元素來施肥。人們應(yīng)切忌盲目施肥造成資源浪費，另外，要實現(xiàn)有機(jī)肥和化肥的平衡使用。我國傳統(tǒng)的農(nóng)民百姓普遍更愿意使用化肥，但化肥過度使用易造成土壤板結(jié)，土壤缺乏有機(jī)質(zhì)極微量元素。因此，農(nóng)藝技術(shù)人員根據(jù)農(nóng)作物的具體生長情況采用合理科學(xué)的施肥方法，實現(xiàn)了農(nóng)作物的豐收。

2、適當(dāng)種植間隙促進(jìn)了農(nóng)作物生長。農(nóng)作物栽培期間，農(nóng)藝技術(shù)人員對農(nóng)作物的栽種間隙進(jìn)行了合理規(guī)劃。間隙太寬會造成土地資源浪費、野草瘋長以及農(nóng)作物之間授粉困難，影響作物的產(chǎn)量。間隙太密又會阻礙農(nóng)作物的光合作用，影響它們的生長。因此，農(nóng)藝技術(shù)師通常根據(jù)以往的種植經(jīng)驗充分考慮農(nóng)作物采光以及空氣流通等問題對種植間隙做出規(guī)劃。

3、改善外部環(huán)境增加了作物產(chǎn)量。為了實現(xiàn)提高農(nóng)作物產(chǎn)量的目的，我們有必要發(fā)揮主觀能動性，改變農(nóng)作物生長所需要的光照、溫度、濕度、水分及土壤等外部環(huán)境因素。比如溫室大棚技術(shù)，它改變了外部環(huán)境的變化，對農(nóng)作物生長所需要的光照時長、溫濕度要求以及土壤中有機(jī)物及微量元素的成分實施控制，使外部環(huán)境滿足農(nóng)作物生長需求，另外，通過適當(dāng)?shù)难娱L光照作用，能促進(jìn)農(nóng)作物的光合吸收，增加作物產(chǎn)量。

4、對病蟲害的防治保證了農(nóng)作物的質(zhì)量。病蟲害的發(fā)生往往會對農(nóng)作物的質(zhì)量及產(chǎn)量造成影響。隨著人們綠色環(huán)保意識的增強(qiáng)，人們對綠色食品的偏愛也更加明顯，與此同時，人們還對綠色食品的外在質(zhì)量條件有要求。因此，農(nóng)藝技術(shù)人員采取的病蟲害防治方法應(yīng)建立在保護(hù)農(nóng)作物質(zhì)量的基礎(chǔ)上開展。化學(xué)防治手段是傳統(tǒng)的農(nóng)作物病蟲害防治手段，其驅(qū)蟲效果顯著但副作用也十分明顯，農(nóng)作物上殘留的化學(xué)劑會對土壤及人體造成二次傷害。目前，農(nóng)藝技術(shù)人員聯(lián)合生物防治、物理器械防治和化學(xué)防治三種方法對病蟲害進(jìn)行防治，其防治效果明顯，不僅保證了農(nóng)作物的質(zhì)量還增加了農(nóng)作物的產(chǎn)量。

二、著力加強(qiáng)農(nóng)藝技術(shù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械的同步發(fā)展

農(nóng)藝技術(shù)的發(fā)展在一定程度上依賴農(nóng)業(yè)機(jī)械的實施，而農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展又會帶動農(nóng)業(yè)技術(shù)水平的上升，它們兩者之間存在著相輔相成、相互促進(jìn)的關(guān)系。農(nóng)業(yè)機(jī)械水平的進(jìn)步能解放勞動力，提高生產(chǎn)率，但要建立起農(nóng)藝技術(shù)與農(nóng)機(jī)之間的密切聯(lián)系，還有一些問題需要解決。

1、要實現(xiàn)農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)的密切聯(lián)系應(yīng)根據(jù)農(nóng)作物的生長規(guī)律、種植環(huán)境要求、地理地貌來開展農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)工作。這樣一來，農(nóng)機(jī)的應(yīng)用才能發(fā)揮它的最大功效。比如：我國南方地形地貌跟北方地形地貌有很大的差異，南方主要為丘陵地帶，而北方更多的是平原地帶，如果把北方的農(nóng)機(jī)應(yīng)用到南方農(nóng)作物種植中，就顯然失去了它的應(yīng)用價值。

2、農(nóng)機(jī)研發(fā)工作的開展由于受限于資金、技術(shù)等因素導(dǎo)致不能滿足農(nóng)藝的要求，那么，農(nóng)藝技術(shù)人員則可培育出適宜農(nóng)業(yè)機(jī)械操作的農(nóng)作物品種，以滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械操作的可能性。

三、全面提高農(nóng)藝技術(shù)水平的策略

1、培養(yǎng)農(nóng)藝技術(shù)人員水平。農(nóng)藝技術(shù)人員是農(nóng)藝技術(shù)的直接實施者，他們技術(shù)水平的高低決定了對農(nóng)藝技術(shù)發(fā)展、改進(jìn)和推進(jìn)等工作開展的深入程度。由于人們對農(nóng)藝技術(shù)專業(yè)帶有一定偏見，很多人認(rèn)為上了大學(xué)應(yīng)該去大城市就業(yè)，而不是扎根于農(nóng)村進(jìn)行農(nóng)藝技術(shù)研究，這就導(dǎo)致我國農(nóng)藝技術(shù)人員相對缺乏。而且，我國還缺乏相應(yīng)的農(nóng)藝技術(shù)培訓(xùn)體系。那么，想要提高農(nóng)藝技術(shù)水平，我們必須要吸引愿意扎根于農(nóng)村潛心研究農(nóng)藝技術(shù)的高素質(zhì)農(nóng)業(yè)專業(yè)技術(shù)人才。而政府也可以給予農(nóng)藝技術(shù)人員給予相應(yīng)獎勵政策，鼓勵高素質(zhì)農(nóng)業(yè)技術(shù)人才深入基層開展研究工作。

2、實現(xiàn)農(nóng)藝技術(shù)各方面工作的最優(yōu)化。農(nóng)藝技術(shù)涉及的內(nèi)容包括農(nóng)作物的選種、栽培、育苗、土壤管理、施肥、病蟲害防治、農(nóng)機(jī)應(yīng)用等方面。因此，在選苗的時候應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣饕约暗乩硖卣鱽磉x擇合適的品種，在施肥的過程中要根據(jù)農(nóng)作物不同生長周期所需要的營養(yǎng)，采用有機(jī)肥與化肥聯(lián)合使用的施肥方式。另外，還要根據(jù)農(nóng)作物的特性來規(guī)劃它的種植間隙。在防治病蟲害方面應(yīng)聯(lián)合使用生物防治、化學(xué)防治和物理機(jī)械防治等防治方法。

3、促進(jìn)農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝的高效結(jié)合。農(nóng)機(jī)的應(yīng)用是農(nóng)藝技術(shù)重要的一部分，農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的結(jié)合程度反映了我國農(nóng)業(yè)技術(shù)的整體水平。為了提高生產(chǎn)率，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高校和可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展，我們必須因地制宜的采用農(nóng)業(yè)器械，當(dāng)技術(shù)水平滿足不了實際農(nóng)藝技術(shù)開展的時候，應(yīng)配合農(nóng)機(jī)的使用培育和改良新的農(nóng)作物品種。

總之，由于我國農(nóng)業(yè)技術(shù)水平的進(jìn)步、土地種植面積的縮小、人口的不斷增多以及對糧食需求量的擴(kuò)大對農(nóng)作物的產(chǎn)量提出了客觀要求。因此，只有提高農(nóng)藝技術(shù)水平，著力加強(qiáng)農(nóng)藝技術(shù)促進(jìn)農(nóng)業(yè)大發(fā)展，才能有效提升農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量，進(jìn)而全面促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快發(fā)展、大發(fā)展，助力和諧的新農(nóng)村建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]段躍剛.農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)在花生種植中的應(yīng)用[J].北京農(nóng)業(yè)，2013，（12）.

篇4

[關(guān)鍵詞]農(nóng)作物，無公害栽培，管理，技術(shù)

中圖分類號：S31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）22-0349-01

前言

為適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的潮流，我國農(nóng)作物的發(fā)展也朝著綠色、科學(xué)、無公害的方向發(fā)展。和普通的農(nóng)作物的栽培而言，無公害栽培無論是在技術(shù)方面，還是對環(huán)境的要求都極為苛刻。既為無公害栽培，農(nóng)作物在農(nóng)藥的使用上要嚴(yán)格控制是首要條件，工作人員對于肥料的用量上也要進(jìn)行嚴(yán)格把控，也是現(xiàn)階段我國在無公害農(nóng)作物的栽培上存在的問題，這些問題的存在進(jìn)而引起一系列嚴(yán)重的后果，輕則使農(nóng)作物“徒有其表”，而其營養(yǎng)價值大大減低，重則農(nóng)藥殘留過多，嚴(yán)重的威脅人們的健康。為此，筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗以及所查的相關(guān)的文獻(xiàn)資料對我國現(xiàn)階段管理技術(shù)進(jìn)行分析。

1 無公害栽培管理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

從現(xiàn)在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向來看，無公害農(nóng)作物的栽培技術(shù)將成為我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要方向，近幾年我國無公害栽培技術(shù)得到快速的發(fā)展，但是也存在一定的問題，針對于現(xiàn)階段我國無公害栽培技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為主要存在3個方面的問題：在栽培管理中，無公害農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的設(shè)施有待更近一步的提升；有的地區(qū)，對于無公害農(nóng)產(chǎn)品的種植都是零基礎(chǔ)，進(jìn)而建造規(guī)模較低；有的地區(qū)，在進(jìn)行設(shè)施建造時，沒有結(jié)合實際工作狀況，對于設(shè)施的建造盲目的大型化。無公害農(nóng)作物，顧名思義，強(qiáng)調(diào)在栽培的每一個環(huán)節(jié)都要盡可能的無公害化，但是在實際栽培中，由于管理等方面缺乏經(jīng)驗，進(jìn)而不能實現(xiàn)真正的無公害栽培；由于無公害栽培技術(shù)剛剛成熟，在推廣的過程中，僅僅側(cè)重技術(shù)或者人力等單個方面，因而在無公害農(nóng)作物種植初期在管理、建設(shè)等方面存在較多的問題。

2 農(nóng)作物無公害栽培管理技術(shù)中的突出問題

對于農(nóng)作物無公害栽培技術(shù)中存在很多問題，其中最為突出的問題包括3個方面，下面筆者就其所存在的問題進(jìn)行一一探究。

2.1 土地污染較為嚴(yán)重

無公害農(nóng)作物要求其農(nóng)作物生長的環(huán)境更接近于原生態(tài)，對生長環(huán)境的要求更高，但是現(xiàn)階段，在工業(yè)化飛速發(fā)展的同時，環(huán)境也遭到嚴(yán)重的破壞，像排放的工業(yè)廢水不達(dá)標(biāo)，廢水滲透到土壤，進(jìn)而嚴(yán)重的影響土壤的質(zhì)量。土壤遭到嚴(yán)重的破壞，輕則影響農(nóng)作物的栽培，重則威脅消費者的健康。

2.2 育種，栽培和管理養(yǎng)護(hù)等不科學(xué)

除了土壤自帶的營養(yǎng)成分之外，肥料是促進(jìn)農(nóng)作物生長最為有效的手段了。適當(dāng)?shù)氖┓剩瑢r(nóng)作物的生長利大于弊，但是縱觀我國各個地區(qū)，肥料的使用都已大大超過合適的范圍，產(chǎn)品的產(chǎn)量有所提升，但是質(zhì)量有所下降，對土地造成嚴(yán)重的污染，改變了原有的土地結(jié)構(gòu)。此外，大量的使用肥料，使農(nóng)作物抗病蟲害的能力大大減低。

2.3 農(nóng)藥殘留相對過多

為了預(yù)防病蟲害，不可避免的使用農(nóng)藥，適當(dāng)?shù)氖褂棉r(nóng)藥，可以使農(nóng)作物有效地防御各種疾病，而且對于身體的危害也不大，但是廣大的農(nóng)民對其認(rèn)識的力度還不夠，大量的使用農(nóng)藥，進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)作物表面殘留過多的農(nóng)藥，不僅影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，在一定的程度上，對人體的身體健康也造成一定的威脅。

3 強(qiáng)化農(nóng)作物無公害栽培管理的有效對策

3.1 加強(qiáng)對土地污染治理，營造無公害安全環(huán)境

無公害農(nóng)作物對生長環(huán)境的要求極為苛刻，筆者認(rèn)為要想從根本解決土地污染問題，有關(guān)工作人員應(yīng)從2個方面治理：從污染源進(jìn)行處理：環(huán)境管理部門應(yīng)加對大對環(huán)境監(jiān)督的力度，淘汰一些污染較為嚴(yán)重的企業(yè)，進(jìn)而減少或避免了廢氣廢水對土壤污染；科學(xué)的對未污染的土地進(jìn)行管理，例如在對土壤成分進(jìn)行測定的基礎(chǔ)上選擇合適的肥料。

3.2 注重對農(nóng)作物肥料管理，轉(zhuǎn)變栽培種養(yǎng)方式

肥料的使用不僅影響了農(nóng)作物的質(zhì)量，之外，還會對土壤造成一定的傷害，為此，對無公害農(nóng)作物而言，也要嚴(yán)格把控肥料的用量，在使用之前應(yīng)對肥料的成分充分掌握。除此之外，還要一改傳統(tǒng)的植物栽培模式，因地制宜的選擇農(nóng)作物，對土壤的成分進(jìn)行研究，選擇更為合適的肥料，保證農(nóng)作物的質(zhì)量，也盡可能的降低對環(huán)境的影響。一般而言，提倡使用有機(jī)肥待代替化肥。如此一來，不僅使農(nóng)作物的質(zhì)量得到保障，而且還減少了空氣和土壤的承載力。

3.3 加強(qiáng)農(nóng)藥管理，優(yōu)化農(nóng)作物育種管理

在農(nóng)作物的整個生命周期中，在不同的時期，就要采用不同的管理措施：育種方面，在科學(xué)選種的基礎(chǔ)上還要加大投入科研力度，培育出更為優(yōu)良的品種。在農(nóng)作物栽培栽培初期，應(yīng)充分掌握農(nóng)作物的習(xí)性和特點，使后續(xù)的管理工作順利進(jìn)行。在農(nóng)作物的整個管理過程中，管理人員應(yīng)加強(qiáng)對農(nóng)藥的管理工作，在栽植初期應(yīng)對雜草進(jìn)行處理，在農(nóng)作物生長前期，應(yīng)做好病蟲管理工作。無公害農(nóng)作物在對病蟲害的處理上一般都采用人工的方式消除病蟲害，也有采用藥物手段進(jìn)行消滅病蟲害。在利用藥物滅蟲時，應(yīng)對藥物的品種、使用情況以及使用量等有充分的了解，并對用量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，避免了由于農(nóng)藥使用過度影響農(nóng)作物的質(zhì)量。

3.4 完善農(nóng)作物無公害栽培產(chǎn)業(yè)化建設(shè)體系

農(nóng)作物無公害栽培技術(shù)從剛剛成熟到園業(yè)化規(guī)模的形成不是一蹴而就的，它需要一個循環(huán)漸進(jìn)的過程。對于無公害栽培產(chǎn)業(yè)而言，應(yīng)先從產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)做起，進(jìn)而朝著園區(qū)規(guī)模轉(zhuǎn)型，最終達(dá)到增強(qiáng)效益的目的。在對農(nóng)作物的選取上，不僅要突出當(dāng)?shù)氐奶厣乙惨Y(jié)合經(jīng)濟(jì)市場的走向，在對環(huán)境進(jìn)行改造時（像溫室大棚的建設(shè)、溫室工程的建設(shè)等），當(dāng)?shù)卣o予一定的資金支持。從而一體化的打造生產(chǎn)規(guī)模，提升無公害農(nóng)產(chǎn)品品牌，提升市場份額以及市場競爭力。

3.5 注重?zé)o公害農(nóng)作物新型經(jīng)營主體開發(fā)

要想使無公害栽培管理和社會的發(fā)展接軌，不用沿用傳統(tǒng)的農(nóng)作物的栽培方法，還是要在原有的基礎(chǔ)上對其技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在優(yōu)化的過程中有關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)實際狀況進(jìn)行，進(jìn)行項目規(guī)劃，要將發(fā)展模式進(jìn)行轉(zhuǎn)型，將傳統(tǒng)的個體化發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)榧s化發(fā)展。現(xiàn)階段我國無公害農(nóng)作物的發(fā)展還沒有大范圍的推廣，對于相關(guān)部門而言，要建立健全相關(guān)的機(jī)制和幫扶政策，做好宣傳和推廣工作。除此之外，還要加大科研力度，研究出更為優(yōu)秀的無公害農(nóng)作物產(chǎn)品。

3.6 加強(qiáng)對于土地重金屬的檢測以及農(nóng)作物農(nóng)藥殘留的監(jiān)測工作

土壤是農(nóng)作物無公害栽培中非常重要的一個因素，因此要在平時加強(qiáng)對于土地重金屬的檢測工作；同時要加強(qiáng)對于農(nóng)作物農(nóng)藥殘留的檢測工作，把農(nóng)藥殘留控制在合理的范圍之內(nèi)，盡可能的降低農(nóng)作物的農(nóng)藥殘留，真正現(xiàn)無公害培植、生產(chǎn)，從而保證農(nóng)作物的綠色無公害。

4 結(jié)語

綜上所述，無公害農(nóng)產(chǎn)品的栽培技術(shù)已成為社會發(fā)展的主要方向。在本文，筆者對我國無公害栽培管理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從3個方面闡述了農(nóng)作物無公害栽培管理技術(shù)中的突出問題，并在此基礎(chǔ)上從5個方面給出一些強(qiáng)化農(nóng)作物無公害栽培管理的有效對策。

參考文獻(xiàn)

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篇5

1．1信息化在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用主要是通過具備視頻、光照、溫度等傳感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來繪制出實時的數(shù)值空間分布圖，并通過手機(jī)電腦等終端在網(wǎng)上鍵入與之相對應(yīng)的密碼，這樣就可以直觀地觀察大棚內(nèi)部農(nóng)作物的生產(chǎn)狀況。如果大棚內(nèi)的農(nóng)作物需要水分或者是有其他需求的時候，我們的工作人員只需要在互聯(lián)網(wǎng)的操作界面點擊相應(yīng)的指令就可以完成相應(yīng)的操作，最終實現(xiàn)了對農(nóng)作物的遠(yuǎn)程管理。這種操作方式不僅方便，而且還不會因人為的操作而破壞農(nóng)作物的生長環(huán)境。

1．2信息化在智能農(nóng)機(jī)中的應(yīng)用

智能的農(nóng)業(yè)機(jī)械主要是運用了自動導(dǎo)航、圖像識別技術(shù)及計算機(jī)總線技術(shù)等信息化的技術(shù)來提高農(nóng)機(jī)具的操作性，這些智能化農(nóng)機(jī)具的使用極大地縮短了作業(yè)時間，提高了農(nóng)機(jī)作業(yè)的整體效率。

1.2.1精準(zhǔn)整地技術(shù)

農(nóng)作物增收的前提是要土地的質(zhì)量規(guī)整，而精準(zhǔn)整地技術(shù)正好符合了整地的要求，精準(zhǔn)整地技術(shù)是在農(nóng)機(jī)具中運用了衛(wèi)星定位技術(shù)和土壤樣品采集技術(shù)來對土地進(jìn)行平整，最后讓土地達(dá)到精耕細(xì)作的基本條件，并建立了土地信息模塊，這樣做是為農(nóng)作物的精準(zhǔn)播種等后續(xù)工作打下良好基礎(chǔ)。

1.2．2農(nóng)作物的精準(zhǔn)施肥及精量施藥

現(xiàn)階段，農(nóng)作物生長都要進(jìn)行施肥和施藥處理，一方面能夠有效地制止農(nóng)作物受到病蟲害，再有就是施肥可以有效地為農(nóng)作物提供所需要的養(yǎng)分，而傳統(tǒng)的農(nóng)作物都是只吸收土壤中的營養(yǎng)，因此農(nóng)作物增長的速度相對較慢。而且當(dāng)時由于沒有防治病蟲害的手段，使得很多的農(nóng)作物都受到了大量病蟲害的襲擊，現(xiàn)在信息技術(shù)運用到了農(nóng)機(jī)作業(yè)當(dāng)中，精準(zhǔn)施肥和施藥技術(shù)的出現(xiàn)為農(nóng)機(jī)作業(yè)帶來了很大的好處。精準(zhǔn)施肥技術(shù)主要是通過電子地圖的方式來提供農(nóng)作物的相關(guān)信息，這樣操作人員就可以及時地了解土壤中各個營養(yǎng)的含量，并根據(jù)營養(yǎng)含量的多少來調(diào)整施肥的含量，使得土壤中營養(yǎng)成份的實際含量能夠滿足農(nóng)作物的正常生長，這樣不僅有效的減少了因施肥過量而造成的資源浪費，影響土壤的環(huán)境，而且還降低了農(nóng)作物的生產(chǎn)成本，最終達(dá)到促進(jìn)農(nóng)作物增收的目的。

1．2.3農(nóng)作物的精準(zhǔn)灌溉技術(shù)

農(nóng)作物在生長過程中，需要大量水分，一般情況下農(nóng)作物的水分都是從土壤和自然空氣中獲取的，但是由于自然天氣等因素的影響，農(nóng)作物的水分獲取受到了影響，這時就需要我們采用信息技術(shù)中的農(nóng)作物精準(zhǔn)灌溉技術(shù)來滿足農(nóng)作物水份要求。精準(zhǔn)灌溉技術(shù)是在自動監(jiān)測和自動控制的條件下進(jìn)行的，精準(zhǔn)灌溉技術(shù)能夠根據(jù)不同農(nóng)作物的不同生長周期來決定灌溉水分的多少，自動實施精準(zhǔn)精量的水分灌溉，這樣不僅節(jié)約了水資源，而且還不會影響到農(nóng)作物的正常生長。

1.2．4農(nóng)作物精準(zhǔn)收獲技術(shù)

傳統(tǒng)的農(nóng)作物收獲都是依靠人力來完成的，我們以黃豆為例，我們知道不同的農(nóng)作物其生長周期是不同的，黃豆在生長成熟之后就要進(jìn)行相應(yīng)的收割工作，但是如果在收割時正好遇到了干旱天氣，黃豆就會炸豆，此時需要及時快速的進(jìn)行收割，而傳統(tǒng)的人力能力有限，等到全部都收割完，黃豆地中就會留下大量的黃豆粒，這樣對黃豆的整體產(chǎn)量是有極大的影響的，可以說黃豆地中的黃豆基本上就是浪費掉了，為了避免這一情況的發(fā)生，在農(nóng)作物的收割中成功的引入了農(nóng)作物精準(zhǔn)收獲技術(shù)。精準(zhǔn)收獲技術(shù)主要是運用地理信息系統(tǒng)來掌握農(nóng)作物的生長情況，當(dāng)農(nóng)作物成熟的時候，精準(zhǔn)收獲技術(shù)能夠在第一時間知道，并利用精準(zhǔn)收獲機(jī)械來收獲農(nóng)作物，即使黃豆有炸豆的現(xiàn)象，也能夠及時地進(jìn)行收割，不會很大程度上影響到黃豆的整體產(chǎn)量。

2信息技術(shù)在農(nóng)機(jī)監(jiān)控中的應(yīng)用

2．1農(nóng)機(jī)監(jiān)控技術(shù)

農(nóng)機(jī)監(jiān)控技術(shù)主要是指運用網(wǎng)絡(luò)化來實現(xiàn)對遠(yuǎn)端農(nóng)機(jī)設(shè)備并進(jìn)行實時監(jiān)測與控制的技術(shù)，可以說一個完善的監(jiān)控設(shè)備能夠在無人員操作的情況下，通過對農(nóng)作物數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控，對農(nóng)作物的作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行實時監(jiān)控，而且還能夠利用GPS定位建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)，最終實現(xiàn)和其他應(yīng)用平臺數(shù)據(jù)共享，為今后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供有效的科學(xué)依據(jù)。

2．2網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)主要是為了進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)機(jī)具管理，工作人員在農(nóng)機(jī)具停放處安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，并將這些監(jiān)控信號傳送到農(nóng)機(jī)監(jiān)控中心，視頻監(jiān)控系統(tǒng)是與互聯(lián)網(wǎng)相連的，工作人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)實時查看農(nóng)機(jī)具的停放情況，這樣有利于對農(nóng)機(jī)具的監(jiān)管。

2．3農(nóng)機(jī)具的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)

農(nóng)機(jī)具的遠(yuǎn)程監(jiān)控，一般都是在大型的聯(lián)合收割機(jī)和拖拉機(jī)上安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，當(dāng)農(nóng)業(yè)機(jī)械在進(jìn)行作業(yè)的時候，視頻監(jiān)控裝置會將農(nóng)機(jī)作業(yè)的圖像實時地傳送到管理指揮調(diào)度中心，農(nóng)機(jī)管理人員可及時地了解農(nóng)機(jī)具的實時作業(yè)情況，如果農(nóng)機(jī)具出現(xiàn)問題，那么工作人員可以在第一時間知道并及時感到現(xiàn)場進(jìn)行修復(fù)，這樣就會大大提高作業(yè)效率。

2．4農(nóng)機(jī)導(dǎo)航跟蹤技術(shù)

為加強(qiáng)農(nóng)機(jī)管理，掌握每臺作業(yè)車的作業(yè)情況，建立農(nóng)機(jī)導(dǎo)航定位監(jiān)控系統(tǒng)，在作業(yè)機(jī)車上安裝GPS設(shè)備，通過導(dǎo)航設(shè)備可隨時了解作業(yè)車的位置及作業(yè)情況，極大的方便了管理。

3信息技術(shù)在農(nóng)機(jī)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

3．1農(nóng)機(jī)管理信息系統(tǒng)

農(nóng)機(jī)管理信息系統(tǒng)主要是將農(nóng)機(jī)管理人員的基本情況與農(nóng)機(jī)具的基本情況等收錄到計算機(jī)當(dāng)中，并且設(shè)立一個專門的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，工作人員可以在網(wǎng)絡(luò)上查詢需要的農(nóng)機(jī)信息。農(nóng)機(jī)管理信息系統(tǒng)的成功引入，在一定程度上規(guī)范了之前的農(nóng)機(jī)信息的采集、加工等工作，使得農(nóng)機(jī)管理信息更加的規(guī)范化、科學(xué)化，農(nóng)機(jī)各個部門之間的聯(lián)系也越來越密切，實現(xiàn)了農(nóng)機(jī)的資源共享。

3．2農(nóng)機(jī)信息平臺構(gòu)建

(1)網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)視頻會議是指處于兩個不同方位的個人或者是群體通過傳輸線路將個人或者是團(tuán)體的聲音和影像等資料傳送給對方，從而實現(xiàn)實時互動的系統(tǒng)，為了進(jìn)一步方便農(nóng)業(yè)作業(yè)的技術(shù)交流，工作人員采用視頻會議系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了多節(jié)點的語音、網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)的功能。

(2)短信群發(fā)系統(tǒng)。

之前的農(nóng)機(jī)推廣方式都是傳統(tǒng)的依靠講座等形式進(jìn)行的，這一形式雖然可以解決農(nóng)民的相關(guān)農(nóng)業(yè)問題，但是信息不及時等問題還是困擾著農(nóng)民和農(nóng)機(jī)工作人員，信息技術(shù)的成功引入，農(nóng)機(jī)工作人員利用手機(jī)將農(nóng)戶的信息進(jìn)行整理，并且將農(nóng)業(yè)技術(shù)中的相關(guān)管理注意事項編寫成了簡單易懂的短信，通過群發(fā)短信的方式來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的推廣以及農(nóng)作物知識的傳遞普及。

4信息技術(shù)推廣的建議

4．1加快農(nóng)機(jī)信息化的推廣

在農(nóng)機(jī)信息化的推廣過程中，各個地方政府要加大扶持力度，農(nóng)機(jī)企業(yè)也要增加農(nóng)機(jī)新產(chǎn)品研發(fā)的預(yù)算，通過農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)信息化、管理現(xiàn)代化來進(jìn)一步推進(jìn)信息化建設(shè)，政府部門除了大力扶持外，還要發(fā)揮政府的統(tǒng)籌作用，加強(qiáng)對農(nóng)機(jī)信息化的管理力度，并且在農(nóng)機(jī)信息化的推廣中，有效的利用網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段來對農(nóng)機(jī)的工作人員進(jìn)行專業(yè)的科學(xué)培訓(xùn)，傳授新的農(nóng)機(jī)知識，進(jìn)一步提高農(nóng)機(jī)推廣服務(wù)水平。

4．2加強(qiáng)農(nóng)機(jī)信息化的培訓(xùn)

從我國目前的農(nóng)機(jī)系統(tǒng)來看，信息化的人才是非常缺乏的，因此我們要加強(qiáng)信息化人才的隊伍建設(shè)，以此來滿足不同層次農(nóng)機(jī)具的信息化建設(shè)要求，對農(nóng)機(jī)的工作人員要定期的組織培訓(xùn)，每隔一段時間就要對農(nóng)機(jī)工作人員進(jìn)行考核，對于那些考核沒有通過的人員還要進(jìn)行深化培訓(xùn)，這樣才能夠更好的利用信息化的技術(shù)來促進(jìn)農(nóng)機(jī)信息推廣人才的發(fā)展。

4．3加強(qiáng)農(nóng)機(jī)技術(shù)的研究

農(nóng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展才是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，而信息化技術(shù)在農(nóng)機(jī)技術(shù)中的有效運用可以說是農(nóng)機(jī)深化發(fā)展的前提，我們要不斷強(qiáng)化農(nóng)機(jī)科技，來進(jìn)一步推動農(nóng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)。此外，各個政府部門要牢牢的抓住農(nóng)業(yè)這一大的部分，加大農(nóng)業(yè)技術(shù)的投資也就是在增加我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個政府部門通過對農(nóng)機(jī)組織的有效協(xié)調(diào)，建立一個共享的農(nóng)機(jī)平臺，實現(xiàn)資源共享，這為今后農(nóng)機(jī)技術(shù)的有效推廣奠定了很好的基礎(chǔ)。

5結(jié)語

篇6

    現(xiàn)階段,嚴(yán)重的沙漠化進(jìn)程在日益地影響著人民的生活和生產(chǎn)方式,使越來越多的地區(qū)受到了風(fēng)沙和干旱的侵?jǐn)_,尤其對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說,沙漠化使土地的含水量不斷減少,沙化土地造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率迅速降低,農(nóng)民每年都在減收,長此以往,國家的農(nóng)業(yè)和糧食安全也受到了越來越嚴(yán)重的威脅。為改善這種不利情況,必須要從土地和環(huán)境下手,不斷改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,提高土地生產(chǎn)能力,增加農(nóng)作物產(chǎn)量;

    1.農(nóng)作物高產(chǎn)的途徑

    1.1改善環(huán)境.提高作物光合作用的生產(chǎn)潛力

    環(huán)境因素對作物的生長發(fā)育具有非常重要的作用。對于光照。要延長光合時間.如間作、套種、立體種植等提高復(fù)種指數(shù),增加作物的收獲面積:延長生育期,如要求前期早生快發(fā)、后期葉片不早衰,補(bǔ)充人工光照等;增加光合面積,如合理密植,改變株型;增強(qiáng)光合效率,如通過通風(fēng)透光、增施有機(jī)肥、深施碳酸氫銨肥料等途徑增加二氧化碳濃度.減低光呼吸等。

    1.2改良遺傳因素

    為保證農(nóng)作物高產(chǎn),首先必須保證種子的優(yōu)越性。所以培育抗逆穩(wěn)產(chǎn)、抗病蟲的育種技術(shù)顯得十分重要。同時通過育種改良株型、提高群體的光能利用率和使作物的成熟期更加適宜.也將成為增加復(fù)種和進(jìn)一步提高單位面積產(chǎn)量的重要條件。育種途徑與方法以常規(guī)為主、多種方法互相配合,綜合運用,使育種水平進(jìn)一步提高。如單倍體技術(shù)與誘發(fā)變異結(jié)合.可提高隱性突變體的出現(xiàn)頻率:組織培養(yǎng)與遠(yuǎn)緣雜交、多倍體育種結(jié)合.可更快地篩選出有用材料。

    1.3提高栽培技術(shù)

    如土壤耕作技術(shù)、施肥技術(shù)和病蟲草害防治技術(shù)。創(chuàng)造良好的耕層結(jié)構(gòu)和適度的孔隙比例:調(diào)節(jié)土壤水分存在狀況:協(xié)調(diào)土壤肥力各因素問的矛盾:清除雜草和疏松表土:形成高產(chǎn)土壤。根據(jù)不同的氣候特點、土壤類型、生產(chǎn)條件及產(chǎn)量水平,按作物生長發(fā)育的需肥特點,因地制宜地選擇肥料品種.確定適宜的用量和配合比例.并采用科學(xué)的施肥方法,合理施肥,是充分發(fā)揮肥效,提高肥料利用率,實現(xiàn)農(nóng)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的重要途徑。

    1.4其他措施

    如植物生長調(diào)節(jié)劑的處理,可使一些作物成熟期延長。成熟期的適當(dāng)延長,對養(yǎng)分的累積和轉(zhuǎn)移是有利的。以玉米為例,據(jù)研究表明,植物生長調(diào)節(jié)劑可使玉米成熟期從35天延長到50至75天.而玉米的灌漿期每延長一天,能增產(chǎn)3% 左右。再如一些栽培措施:松土與鎮(zhèn)壓,壟作、地膜覆蓋、秸稈覆蓋、灌水都對土溫和氣溫有影響。對于溫度的影響可以通過松土與鎮(zhèn)壓來解決.這樣即可以增溫也可以降溫:壟作在溫暖季節(jié)可以提供土壤的表面溫度.有利于種子的發(fā)芽與幼苗的生長;地膜覆蓋具有協(xié)調(diào)土壤溫度、保持水分、改善土壤物理性狀、增加土壤養(yǎng)分、減輕土壤鹽漬化的作用:秸稈覆蓋可以有效平抑低溫的變化、降低低溫的日振幅、緩和晝夜溫差的作用:灌水除直接影響溫度的高低之外.還可以緩和溫度的變化。

    2.農(nóng)作物高產(chǎn)常見栽培技術(shù)

    如農(nóng)作物實行標(biāo)準(zhǔn)化栽培.精量播種與育苗移栽技術(shù):采用配方施肥技術(shù),提高科學(xué)施肥水平:采用小畦溝灌、間歇水流灌溉、膜側(cè)灌溉、微灌節(jié)水灌溉技術(shù);修筑梯田、深層耙壓、節(jié)水播種、合理輪作、應(yīng)用化學(xué)抗旱制劑等旱地農(nóng)作技術(shù):農(nóng)用塑料覆蓋栽培和玻璃溫室栽培等保護(hù)地栽培技術(shù);農(nóng)作物規(guī)范化和模擬技術(shù);輕簡栽培技術(shù);間套復(fù)種制度的改進(jìn)與發(fā)展:中低產(chǎn)地區(qū)綜合增產(chǎn)技術(shù)體系等。每一技術(shù)都與農(nóng)作物的產(chǎn)量息息相關(guān).把握栽培過程中的每一關(guān)鍵細(xì)節(jié).掌握農(nóng)作物的生長發(fā)育規(guī)律、需水需肥規(guī)律,合理使用每一項技術(shù).確保利用栽培技術(shù)達(dá)到增產(chǎn)的目的。

    3.農(nóng)作物高產(chǎn)的注意事項

    3.1明確影響農(nóng)作物高產(chǎn)的主要因素,并制定相應(yīng)補(bǔ)救對策。

    近年來.由于多數(shù)農(nóng)戶對土雜肥、綠肥重視不夠,為取得高產(chǎn),逐年加大化學(xué)肥料用量,導(dǎo)致土壤酸化、毒化、板結(jié)嚴(yán)重,作物長勢不良、枯萎、黃萎、病毒交替發(fā)生,籽粒批劣、產(chǎn)量低下。為改變這種現(xiàn)狀,應(yīng)重施土雜肥.深翻改土.改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),增強(qiáng)土壤肥力。對于病蟲害.實踐證明,要有效控制病害的發(fā)生和蔓延.必須采取綜合防治措施.即輪作倒茬、清除病殘體、秋耕冬灌、選抗病一代品種、使用土壤殺菌劑、發(fā)病前預(yù)防、發(fā)病后化學(xué)除治等多項措施,才能收到預(yù)期的防治效果.僅僅單純依靠化學(xué)農(nóng)藥控制病害,是很難達(dá)到理想的效果。

    3.2轉(zhuǎn)變農(nóng)作物栽培觀念.“四輕四重”須轉(zhuǎn)變

    嚴(yán)禁“輕管理、重種子,輕有機(jī)肥、重化肥,輕綜防、重除治,輕常規(guī)技術(shù)、重新技術(shù)”,要正確轉(zhuǎn)變農(nóng)作物栽培觀念,科學(xué)栽培,加強(qiáng)管理,才能充分發(fā)揮其高產(chǎn)的特性。以增施有機(jī)肥為基礎(chǔ),實行配方施肥,只有這樣.才能提高土壤肥力.把農(nóng)田種成海綿田.達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的。農(nóng)作物保護(hù)應(yīng)采取“預(yù)防為主,綜合防治”的方針;在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理上,新技術(shù)與常規(guī)技術(shù)相互配合,相輔相成。深耕、細(xì)耙、精細(xì)整地、適時中耕、除草等適時管理達(dá)到高產(chǎn)目的的不要措施。

    3.3注重經(jīng)驗總結(jié).提高農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)

    注重經(jīng)驗總結(jié),如馬鈴薯施高錳酸鉀既增產(chǎn)又防病。在紅薯塊根膨大期.分別用500倍磷酸二氫鉀水溶液和200倍的米醋溶液進(jìn)行葉面背部噴灑2次,可使產(chǎn)量大大提高;經(jīng)驗證明,用肥力高、生物磷鉀、生物鉀、地得力等菌肥土施或加殺蟲劑拌種.可有效防治地下蟲害及各類病害,并可減少化肥用量l,3及以上.增產(chǎn)20%~40%以上.取事半功倍之奇效。花生噴亞硫酸氫鈉結(jié)果多、果實重;蘿I-施硼肥不空心等技術(shù)總結(jié)可使農(nóng)作物穩(wěn)步達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。

    3.4其他注意事項

    注重種植基地適宜的選擇;合理輪作,制定合理的種植制度;采取合理的土壤耕作方法;選用高抗品種:認(rèn)真做好選種、浸種和消毒工作;確定作物的播種期,適時播種;根據(jù)作物的種類、品種、株型、最適葉面積系數(shù)、種植季節(jié)、水肥狀況等因素,綜合考慮種植密度和種植規(guī)格.建立一個從苗期到成熟期的合理群體結(jié)構(gòu).使田間通風(fēng)透光及田間濕度總處于最佳狀況.創(chuàng)造一個有利于作物生長的環(huán)境。加強(qiáng)田間管理,及早進(jìn)行間苗、補(bǔ)苗和定苗,合理施肥、灌溉;適時中耕、松土、除草:綜合防治病蟲草害等事項

篇7

1.1虛擬現(xiàn)實

1989年美國的J．Lanier最早提出虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VirtualReality，縮寫為VR）又稱靈境技術(shù)或幻境技術(shù)，是專家學(xué)者們公認(rèn)的能促使21世紀(jì)社會發(fā)展巨大變化的幾大技術(shù)之一[2]。在期刊《國際虛擬現(xiàn)實》上，虛擬現(xiàn)實的含義為：使人可以操縱其內(nèi)的物體，猶如身臨其境，它是一個虛擬世界的計算機(jī)系統(tǒng)[3]。

1.2虛擬農(nóng)業(yè)的概念

虛擬農(nóng)業(yè)(VirtualAgriculture)是從虛擬現(xiàn)實、虛擬植物建立，用虛擬現(xiàn)實技術(shù)與可視化技術(shù)模擬植物，在計算機(jī)上土壤物質(zhì)的吸附，遷移，排放的成長過程中表達(dá)的遺傳物質(zhì)異化、同化的計算機(jī)虛擬現(xiàn)實，采取人為干預(yù)，對這些過程中各種應(yīng)激作用條件下的研究[4]。具有交互操作、易現(xiàn)實的特點，它是農(nóng)業(yè)信息化重要研究領(lǐng)域之一。

1.3虛擬農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢

虛擬農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在3個方面:一是模擬農(nóng)藥從噴霧器中噴出后的空間運行軌跡以確定農(nóng)藥的最佳噴施方法；二是判別植物群體精確定量化研究利于計算植物群體空間中光通量精確值；三是通過改變植物形狀與葉子形態(tài)讓害蟲無處藏身、覓食，以此減少害蟲侵害從中找到最佳栽培方式。虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù)甚至能直觀地研究復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，如農(nóng)田、森林等，從中發(fā)現(xiàn)難以觀察到的規(guī)律。結(jié)合生物學(xué)技術(shù)，為植物基因改良以及植物株型設(shè)計提供依據(jù)，加強(qiáng)人們對植物生命和植物生理的了解。

1.4虛擬農(nóng)業(yè)的意義

虛擬農(nóng)業(yè)由于虛擬對象不同，與之相對應(yīng)的系統(tǒng)也不同。但都涉及虛擬對象，虛擬環(huán)境，認(rèn)知水平以及相互間的作用關(guān)系等，是農(nóng)業(yè)知識與現(xiàn)代化信息技術(shù)的綜合體現(xiàn)。盡管虛擬農(nóng)業(yè)的過程非常復(fù)雜，但它徹底改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式和科研方法，為發(fā)展農(nóng)業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。虛擬農(nóng)業(yè)改變了中國乃至全世界幾千年憑傳統(tǒng)經(jīng)驗的種植模式，它是一個定量化的研究過程。它不僅可以模擬作物滿足最大經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)量時的株型，為作物育種工作指明方向。還可以最大程度縮短育種年限，能在幾秒鐘內(nèi)完成模擬作物生長的全過程。虛擬農(nóng)業(yè)可以模擬不同作物和同種作物之間的間作、連作、套作等相互作用、交互影響，為作物合理耕種、合理搭配提供理想的規(guī)劃。虛擬農(nóng)業(yè)的模擬使課堂學(xué)習(xí)形式更形象化、直觀化。從而使學(xué)生們以及各位學(xué)者更好的掌握、理解現(xiàn)代農(nóng)業(yè)知識。經(jīng)濟(jì)效益方面，虛擬農(nóng)業(yè)替代了現(xiàn)實生活中難以實現(xiàn)的費力、費時的試驗。在過去的幾十年里，虛擬植物的研究與應(yīng)用已經(jīng)有了長足發(fā)展并取得了相當(dāng)大的成就。新西蘭Holt開發(fā)出虛擬幾維果樹系統(tǒng)，能幾秒鐘摸擬出植物的發(fā)芽、生長、抽枝、展葉、開花、結(jié)果、果實成長等整個生長周期，不用費長時間實地種植即可觀察分析。還可以計算出蟲咬葉片后所向果實輸送糖量受到的影響。在農(nóng)業(yè)科技推廣和教育教學(xué)領(lǐng)域，與其他智能化農(nóng)業(yè)軟件系統(tǒng)相結(jié)合，可建立虛擬農(nóng)場，可直觀生動的對農(nóng)田、森林等復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)研究，從而探索科學(xué)規(guī)律和奧秘。還可以通過改變環(huán)境條件和栽培方式，觀測植物生長過程及最終結(jié)果[5]。從而節(jié)約大量的物力，人力。近年來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究越來越重要。從虛擬植物，虛擬環(huán)境的探索和研究可以看出，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，并帶來新的理念和技術(shù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)科學(xué)的發(fā)展提供新途徑。

2虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用

2.1虛擬實驗

虛擬實驗是指借助于虛擬現(xiàn)實、多媒體與平臺仿真等技術(shù)，在計算機(jī)上營造部分替代、可輔助的，甚至是全部替代的傳統(tǒng)實驗，以及其各種操作環(huán)節(jié)相關(guān)的軟件與硬件操作環(huán)境，使實驗人員猶如在真實環(huán)境中一樣實驗各種項目，將得到的實驗效果完全等價甚至是優(yōu)越于真實環(huán)境中所取得的效果[6]。虛擬實驗注重的是實驗過程的交互與實驗結(jié)果的真實性，它建立在虛擬實驗平臺之上，開展虛擬實驗教學(xué)不僅能夠突破傳統(tǒng)實驗的“時、空”限制，而且能有效緩解大部分高校普遍面臨的實驗器材陳舊、型號落后、設(shè)備不足等方面的困難和壓力。從而使老師和學(xué)生們隨時隨地通過鍵盤鼠標(biāo)進(jìn)入虛擬實驗室，進(jìn)行各種實驗，操作各種儀器，以此提高實驗教學(xué)質(zhì)量[7]。

2.2虛擬育種

要想獲得高產(chǎn)的農(nóng)作物，必須具有合理的株型。早期的育種工作，技術(shù)人員都是選擇在大田中完成的。而現(xiàn)在的育種工作，是利用虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù)結(jié)合生物技術(shù)在實驗室里模擬育種的，并且還可以培育出新品種，最后通過大田實驗做檢驗。以玉米為例，株型對作物的品質(zhì)、產(chǎn)量等影響很大。從已知的品種出發(fā)，找出它們與品質(zhì)、產(chǎn)量等關(guān)系，構(gòu)建合理的數(shù)學(xué)模型。如每畝株數(shù)、每株穗數(shù)、秸稈的高度、穗長等，按照最佳株型，不僅可以確定育種方向，而且還可以減少資金浪費，節(jié)約大量的時間，從而提高育種效率[8]。

2.3虛擬溫室

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，虛擬溫室的開發(fā)與研究應(yīng)運而生。虛擬溫室是將模型、數(shù)據(jù)、材料、高級算法與物理屬性整合而成的研究平臺。它是將環(huán)境學(xué)與物理學(xué)相結(jié)合，進(jìn)行研究溫室對外界環(huán)境的各種反應(yīng)，并且能夠顯示、觀察與打印其結(jié)果[9]。虛擬溫室與虛擬飛行器、虛擬駕駛器等相類似，其科研的意義及價值不言而喻。溫室的智能化與動態(tài)研究及虛擬植物的自適應(yīng)研究，都可以應(yīng)用虛擬溫室完成。即真實的溫室由虛擬溫室來再現(xiàn)。需要研究的內(nèi)容非常豐富，實驗教學(xué)也能從虛擬環(huán)境中獲益。使用戶通過改變虛擬環(huán)境規(guī)則，在各種“環(huán)境”中進(jìn)行實驗和學(xué)習(xí)。虛擬溫室作為綜合的實驗平臺，可以研究和試驗溫室特性及規(guī)律。其優(yōu)勢在于為實際生產(chǎn)提供一種交互的、可靠的、可重復(fù)操作的參考平臺，從而為生產(chǎn)決策服務(wù)。

2.4虛擬農(nóng)場

用計算機(jī)技術(shù)來模擬農(nóng)作物生長，被知名人士稱作虛擬農(nóng)場。在計算機(jī)屏幕上，進(jìn)行三維模擬植物的構(gòu)造與生長，不僅能顯示出作物所具有的性狀，還可以改變作物的栽培方式。從而直接觀看玉米發(fā)芽、生長、抽枝、展葉、開花、結(jié)果等整個生長周期，無需長時間實地種植就可以觀測分析。作物的生長過程可以分解成這些重復(fù)部件生長過程的總和。在教育、教學(xué)及農(nóng)業(yè)科技推廣領(lǐng)域，用虛擬植物構(gòu)建虛擬農(nóng)場，讓學(xué)者們在計算機(jī)屏幕上直接觀測作物的整個生長周期與最終結(jié)果。如虛擬種植作物，虛擬田間管理等，從而使學(xué)者們快速地掌握農(nóng)田管理技術(shù)。

2.5虛擬果樹修剪

虛擬果樹修剪技術(shù)為廣大學(xué)者掌握先進(jìn)的修剪技術(shù)提供了一種新途徑。它是模擬果樹管理措施中的重要技術(shù)[10]。對調(diào)控果品產(chǎn)量以及提高果品質(zhì)量有非常重要的作用。然而，在技術(shù)推廣和實際生產(chǎn)中存在兩大難題：一是果樹修剪技術(shù)人員相對短缺；二是普及修剪技術(shù)有一定難度。再加上錯誤的修剪具有不可逆性，總是帶來不可彌補(bǔ)的損失。以至于嚴(yán)重影響到果業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，普及和推廣果樹修剪技術(shù)是至關(guān)重要的工作。

2.6虛擬立體農(nóng)業(yè)

虛擬立體農(nóng)業(yè)主要是摸擬光資源作物間的套作管理。一方面，在光資源模擬中，葉片分布狀態(tài)對光輻射產(chǎn)生影響，在蒸騰作用與光合功能的共同作用下會產(chǎn)生變異；另一方面，光合產(chǎn)物的分配與生產(chǎn)也決定了各部分的生長速度，以及植株下一時段的形態(tài)結(jié)構(gòu)[11]。因此，利用計算機(jī)圖形學(xué)建立植物三維模型，模擬光線在植物冠層內(nèi)反射、傳輸及透射等，并參照光資源量就能精確計算出每一葉片的光截獲值，從而實現(xiàn)對立體農(nóng)業(yè)管理。

2.7虛擬都市農(nóng)業(yè)

簡言之，都市農(nóng)業(yè)是把農(nóng)業(yè)的生活、生產(chǎn)、生態(tài)等結(jié)合為一體的產(chǎn)業(yè)。對都市農(nóng)業(yè)的模擬主要體現(xiàn)在三方面：（1）為實現(xiàn)最好景觀，對建筑周邊的田園景觀設(shè)計及整體規(guī)劃；（2）都市農(nóng)業(yè)的結(jié)構(gòu)安排、空間布局，以及農(nóng)業(yè)消費、生產(chǎn)與流通；（3）周邊地帶與都市化地區(qū)農(nóng)業(yè)的合理搭配。從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展與城市需求相互促進(jìn)、相互依存、相互補(bǔ)充的一體化關(guān)系。

2.8虛擬教學(xué)和農(nóng)業(yè)科技推廣

在科普教育、教學(xué)和農(nóng)業(yè)科技推廣領(lǐng)域，與其他智能化系統(tǒng)軟件聯(lián)結(jié)，使學(xué)者在計算機(jī)上進(jìn)行虛擬農(nóng)業(yè)管理和種植虛擬作物，通過改變栽培方式和環(huán)境條件，能多個角度觀測作物動態(tài)生長狀態(tài)、生長過程以及最終結(jié)果[12]。尤其是農(nóng)業(yè)科技推廣領(lǐng)域，這種效果更容易使學(xué)者接受、掌握先進(jìn)的農(nóng)田管理技術(shù)，從而提高農(nóng)業(yè)科技的現(xiàn)代化進(jìn)程。

3虛擬農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢

3.1虛擬農(nóng)作物

虛擬農(nóng)作物就是利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以植物個體或群體為研究對象，在計算機(jī)上模擬作物在三維空間中的生長發(fā)育過程[13]。是數(shù)學(xué)、植物學(xué)、計算機(jī)圖形學(xué)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等交叉學(xué)科。它不僅能夠提供作物生長的空間規(guī)律反映植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，還可以摸擬生產(chǎn)管理以及探索出植物生長的規(guī)律和奧秘。利用虛擬植物技術(shù)，研究者可以在計算機(jī)屏幕上設(shè)計農(nóng)作物，并進(jìn)行農(nóng)作物育種。利用可視化技術(shù)與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想進(jìn)行作物建模。它對于構(gòu)建植物形態(tài)、探索農(nóng)作物理想模型、虛擬教學(xué)甚至園林設(shè)計等方面有非常重要的應(yīng)用[14]。虛擬農(nóng)業(yè)的研究對象不同，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也不相同。圖l為虛擬農(nóng)作物結(jié)構(gòu)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的“沉浸式交互環(huán)境”給用戶帶來了臨場感與真實感的體驗。運用此技術(shù)，能幾秒鐘摸擬出作物的發(fā)芽、生長、抽枝、展葉、開花、結(jié)果、果實成長等整個生長周期，不用費長時間實地種植即可觀察分析。甚至能直觀地研究復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，如農(nóng)田、森林等，從中發(fā)現(xiàn)難以觀察到的規(guī)律。因其具有便于交互操作、易控制、真實感強(qiáng)等特點，而得到廣泛的應(yīng)用。

3.2虛擬農(nóng)作物的模型研究

虛擬農(nóng)作物建模的目的是通過模擬研究對象的發(fā)生、發(fā)展過程，為發(fā)現(xiàn)規(guī)律，解釋現(xiàn)象，揭示機(jī)理，預(yù)測未來等提供有用工具[15]。以作物為研究對象的幾何模型是作物建模，它是用來構(gòu)建能直接反映現(xiàn)實世界中實物對象的數(shù)學(xué)模型。建模的最終目的是使科研人員的研究手段、方法更準(zhǔn)確、快捷。進(jìn)行作物仿真，研究其形態(tài)變化特征以及進(jìn)行三維形態(tài)模型的數(shù)據(jù)分析。三維重構(gòu)法對作物建模是先采用儀器收集作物空間數(shù)據(jù)，再通過編寫程序調(diào)用一些數(shù)據(jù)，以此實現(xiàn)農(nóng)作物的三維模擬。隨著儀器精度的不斷完善，模擬的農(nóng)作物逼真性也越來越高。農(nóng)作物個體的生長都具有持續(xù)、自主、主動的屬性，與環(huán)境的交互則具有應(yīng)激性。通常是由地上部分和地下部分構(gòu)成。地上部分的根、莖、葉、花及果實與空間環(huán)境交互；地下部分的根與土壤環(huán)境之間交互[16]。作物器官間交互、協(xié)作生長：相同作物個體間是競爭關(guān)系，不同作物個體間則競爭與協(xié)作關(guān)系。人作為外部調(diào)控機(jī)制，把作物體與器官以及環(huán)境間的關(guān)系抽象為模型庫和知識庫，通過修改環(huán)境因素參數(shù)，觀察虛擬農(nóng)作物的生長過程，從而達(dá)到教育教學(xué)、科研等目的。圖2為虛擬農(nóng)作物系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)。從天氣數(shù)據(jù)庫中提取環(huán)境因素中的天氣參數(shù)；用灌溉、施肥專家數(shù)據(jù)庫實施調(diào)控水分與養(yǎng)分參數(shù)。其中，模擬農(nóng)作物生長的必需參數(shù)是每日氣象要素（如溫度、濕度、太陽輻射、風(fēng)速以及降雨量）。

4結(jié)束語

篇8

[關(guān)鍵詞] 氣候變暖 農(nóng)作物品種 適應(yīng)性栽培

[中圖分類號] S162 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2014）07-0066-01近年來，全球氣候變暖的情況越來越嚴(yán)重，這對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了巨大的影響，特別是云南地區(qū)，主要以玉米、水稻、小麥等大田作物為主，由于氣候變暖的影響，造成了巨大的農(nóng)業(yè)損失，農(nóng)作物減產(chǎn)，對人們生活以及社會發(fā)展都有一定的影響。因此，改善這種不利的局面，進(jìn)行農(nóng)作物品種的適應(yīng)性研究有著重要的意義。

一、氣候變暖對農(nóng)作物的影響

1.干旱的影響

由于氣候變暖，導(dǎo)致降雨量減少，溫度上升，惡劣的干旱情況，對云南的農(nóng)作物造成了巨大的影響。作物在生長時期需要充足的水分，惡劣的干旱天氣使得降雨量減少，作物在生長在整個生育期得不到充足的水分，從而降低了農(nóng)作物產(chǎn)量。特別是云南省楚雄地區(qū)，由于主要種植玉米、水稻、小麥等大田作物，需要充足的水分供養(yǎng)。氣候變暖直接影響了農(nóng)作物的生長發(fā)育，造成農(nóng)作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降，制約著農(nóng)業(yè)增效，農(nóng)民增收。

2.低溫冷害的影響

低溫冷害和重霜期延長，這是云南冬季農(nóng)業(yè)所要面臨的主要氣候因素。冬季農(nóng)業(yè)開發(fā)是提高冬季農(nóng)作物產(chǎn)量和效益的重要途徑，而冬玉米、冬馬鈴薯、冬小麥、冬油菜等農(nóng)作物需要溫暖的生長環(huán)境，低溫冷害和干旱改變了作物的生長環(huán)境，對耐寒性強(qiáng)的作物也有一定的影響，直接降低了作物的產(chǎn)量，對農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和冬季農(nóng)業(yè)增效都造成了巨大的影響。

二、農(nóng)作物的適應(yīng)性栽培研究

氣候逐漸變暖，耕作制度也應(yīng)該發(fā)生相應(yīng)的變化，由于極端的氣象災(zāi)害逐漸增多，因此農(nóng)作物的品種應(yīng)該越區(qū)種植，大力推廣農(nóng)作物品種的適應(yīng)性栽培技術(shù)，從而有效地降低氣候變暖帶來的不良影響。

1.適應(yīng)性栽培技術(shù)

1.1冬小麥的適應(yīng)性栽培研究

冬小麥?zhǔn)窃颇系貐^(qū)的重要農(nóng)作物之一，因此必須深入研究冬小麥的適應(yīng)性栽培技術(shù)，首先，應(yīng)該培育和選擇一些適應(yīng)性強(qiáng)、品種好、產(chǎn)量高的優(yōu)良品種，來應(yīng)對干旱及低溫冷害的影響。在云南地區(qū)，應(yīng)該選擇一些耐高溫的早熟品種進(jìn)行栽培。其次，在栽培方式上，應(yīng)改變過去的大群體、大播量的栽培模式，結(jié)合實際情況實行半精量機(jī)播的方式，保證個體和群體能夠協(xié)調(diào)生長，做到苗壯苗勻。再次，要加強(qiáng)冬小麥栽培的后期管理，在春季要注重三噴，就是噴保護(hù)劑防止青枯，噴藥防止害蟲，噴肥攻粒。抓住云南有限的冬季降雨，及時進(jìn)行施肥，在冬小麥的灌漿后期和乳熟期，要及時的進(jìn)行麥黃水澆灌，防止冬小麥出現(xiàn)早衰青枯的現(xiàn)象，從而有效地提高產(chǎn)量。

1.2玉米的適應(yīng)性栽培研究

玉米的適應(yīng)性栽培，主要就是要注重適時早種植。小麥?zhǔn)斋@后，接著種植的玉米經(jīng)常會因為后期熱量不足或受低溫凍害影響而難以達(dá)到完熟。因此，要使玉米能夠達(dá)到完熟，從而有效地提高產(chǎn)量，海拔在1900米以上的地區(qū)小麥?zhǔn)斋@完成后，就應(yīng)該馬上進(jìn)行玉米播種，爭取利用有效積溫，提高玉米產(chǎn)量。海拔在1900米以下的地區(qū)適當(dāng)推遲播種期，在5月中下旬播種，防止干旱或雨季推遲影響出苗。另外，要及時定苗、除草、施肥，防治病蟲害，爭取玉米的整個生育期在適宜的環(huán)境中生長，有效地避免低溫凍害的影響，從而提高玉米的品質(zhì)和產(chǎn)量。

1.3水稻的適應(yīng)性栽培研究

1.3.1合理的選擇水稻播種期

水稻是云南地區(qū)的主重要糧食作物，氣候變暖對水稻也造成了巨大的影響，因此，應(yīng)該選擇合理的播種時間，有效地避開倒春寒的影響。云南地處低緯高原，根據(jù)相關(guān)的調(diào)查研究，只有溫度穩(wěn)定在10攝氏度的時候，水稻的播種環(huán)境最合理。根據(jù)研究，在北緯26度附近的區(qū)域，海拔1900米以上，應(yīng)該在三月下旬播種；北緯25度至26度之間，海拔1800米至1900米的區(qū)域，應(yīng)該在三月中旬播種；北緯25度以南的區(qū)域，海拔1800米以下，應(yīng)該在三月上旬播種。從而有效的避開倒春寒的影響。

1.3.2選擇最佳移栽期

對于水稻移栽來說，應(yīng)該選擇最佳的時間，能夠充分的利用到溫度、光熱等資源。當(dāng)氣溫在15攝氏度以上的時候，移栽后的水稻成活率比較高。因此，選擇合理的時期，進(jìn)行水稻移栽，能夠充分利用溫度高、日照多的時段，加快水稻的生長，提高水稻產(chǎn)量。

三、極端氣象災(zāi)害預(yù)防

氣候變暖對于農(nóng)作物的適應(yīng)性栽培造成了巨大的影響，極端的氣象災(zāi)害越來越多，并且呈現(xiàn)出復(fù)雜的分布，難以預(yù)測，對農(nóng)業(yè)大環(huán)境造成的影響越來越大，增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性。因此，對這些氣象災(zāi)害進(jìn)行有力的預(yù)防，可從以下幾點入手：第一，大力推廣農(nóng)業(yè)科技及農(nóng)作物的適應(yīng)性栽培技術(shù)；第二，建立完善的防災(zāi)抗災(zāi)體系，強(qiáng)化人們的防災(zāi)意識；第三，加大投資，提高農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升農(nóng)業(yè)抵御自然災(zāi)害的能力。第四，加強(qiáng)氣象預(yù)測、提高人工對天氣的影響能力，有效控制氣象災(zāi)害防治措施。

結(jié)語

總之，氣候變暖對農(nóng)作物生長造成了巨大的影響，農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量降低，因此，進(jìn)行農(nóng)作物品種的適應(yīng)性栽培技術(shù)研究，有著重要的意義和價值。對小麥、玉米、水稻等主要農(nóng)作物以及冬季農(nóng)業(yè)開發(fā)進(jìn)行適應(yīng)性栽培研究，能夠提高農(nóng)作物的產(chǎn)值產(chǎn)量，降低氣候變暖對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。同時，還應(yīng)進(jìn)行氣象災(zāi)害的防治工作，從而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供雙向的保障，提高農(nóng)作物生產(chǎn)效率與產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn)

[1]楊曉光，劉志娟，陳阜.全球氣候變暖對中國種植制度可能影響：Ⅵ.未來氣候變化對中國種植制度北界的可能影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（08）.

篇9

關(guān)鍵詞 霜凍；類型；農(nóng)作物；影響；防御對策

中圖分類號 S425 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）20-0209-01

1 霜凍的類型

1.1 按成因劃分

1.1.1 平流霜凍。來自北方的冷空氣在向南方逐漸移動的過程中，造成南方的氣溫迅速下降而引起的霜凍天氣可以稱之為平流霜凍。通常情況下在早春或者晚秋季節(jié)出現(xiàn)平流霜凍的概率較大，平流霜凍出現(xiàn)的區(qū)域其溫度會迅速降低，低溫天氣會使農(nóng)作物遭受到不同程度的損害。

1.1.2 輻射霜凍。通常情況下，輻射霜凍與平流霜凍出現(xiàn)的季節(jié)相同，大多出現(xiàn)在早春或者是晚秋季節(jié)。輻射較強(qiáng)、晴朗無風(fēng)的夜晚，近地面的空氣溫度比地表溫度低時，地面以及物面上的熱輻射作用使地面和植物表面的溫度迅速下降到0 ℃以下形成輻射霜凍。

1.1.3 平流輻射霜凍。平流輻射霜凍也叫混合霜凍，是2種因素共同作用的結(jié)果。北方冷空氣在入侵過程中會使溫度迅速降低，如果降溫天氣一直持續(xù)到夜間，再加上輻射冷卻的作用才能形成平流輻射霜凍。我國北方地區(qū)的春季和秋季出現(xiàn)的霜凍天氣大多屬于這種類型，這也是形成初霜凍和終霜凍的主要因素，農(nóng)作物受平流輻射霜凍的影響較大。

1.1.4 蒸發(fā)霜凍。干旱地區(qū)出現(xiàn)降水天氣后，空氣中濕度會逐漸降低或者植被上的水分快速蒸發(fā)，使農(nóng)作物植株冷卻，溫度急劇下降并造成農(nóng)作物出現(xiàn)不同程度的蒸發(fā)霜凍。

1.2 按季節(jié)劃分

1.2.1 春季霜凍。春季霜凍又叫晚霜凍，出現(xiàn)在寒冷季向溫暖季過渡期，也是農(nóng)作物生長初期。冬作物開始返青，初播喜溫作物開始出苗，果樹開花。春季霜凍天氣對春季返青生長的越冬作物及春播作物和蔬菜造成的影響是最大的。終霜凍時間越晚，霜凍強(qiáng)度就會越大，對植物造成的危害程度也就越大[1-2]。

1.2.2 秋季霜凍。秋作物后期生長階段出現(xiàn)的霜凍天氣稱為秋季霜凍或早霜凍，通常出現(xiàn)在溫暖季向寒冷季節(jié)過渡期內(nèi)，秋季霜凍會造成遲熟作物停止生長，影響作物產(chǎn)量和質(zhì)量。初霜凍出現(xiàn)時間越早，產(chǎn)生的危害越大。

1.2.3 冬季霜凍。冬季霜凍一般出現(xiàn)在南方地區(qū)，當(dāng)強(qiáng)冷空氣向南方地區(qū)移動時，會伴隨有夜間輻射冷卻，造成地面或者近地面的溫度迅速下降，當(dāng)溫度下降到可以傷害農(nóng)作物時就形成了霜凍，冬季霜凍對南方地區(qū)農(nóng)作物造成的危害較大。

2 霜凍天氣對農(nóng)作物的影響

低溫條件下，農(nóng)作物細(xì)胞原生質(zhì)通透性增大，植物體內(nèi)水分不斷向外滲出，最終使植物缺水死亡。另外，還會使植物新陳代謝遭到不同程度破壞，使植物體內(nèi)出現(xiàn)毒素而危害農(nóng)作物；當(dāng)溫度

霜凍對玉米、棉花、大豆等秋收作物影響較大[3-4]。玉米灌漿期遇霜凍會對玉米產(chǎn)量和質(zhì)量造成不同程度影響；氣溫

3 霜凍天氣的防御對策

3.1 采用合理的栽培管理技術(shù)

結(jié)合本地區(qū)初霜凍和終霜凍出現(xiàn)時間，對農(nóng)作物播種時間不斷調(diào)整，如棉花生育期較長，應(yīng)進(jìn)行適時早播。結(jié)合無霜期的時間長短，對早、中、晚品種進(jìn)行科學(xué)合理的安排，應(yīng)避開霜凍危害；因地制宜，對農(nóng)作物品種進(jìn)行合理分配，農(nóng)民可以在低洼或者是谷地等出現(xiàn)霜凍嚴(yán)重的區(qū)域內(nèi)，選擇那些耐寒品種，而對于霜凍造成危害較輕的地方應(yīng)選擇種植抗寒能力較弱的農(nóng)作物品種；地方農(nóng)業(yè)部門應(yīng)加大研究力度，結(jié)合本地區(qū)的實際條件積極研發(fā)一些抗寒品種，不斷提升農(nóng)作物的抗霜凍能力。

3.2 提高預(yù)報水平，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)

霜凍災(zāi)害性天氣是甘肅酒泉市主要的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害之一，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的霜凍災(zāi)害時會造成農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)，嚴(yán)重的情況下還會使農(nóng)民絕收。在這種形勢下氣象部門應(yīng)對霜凍災(zāi)害性天氣加強(qiáng)預(yù)測預(yù)報，通過科學(xué)合理的方法不斷完善霜凍災(zāi)害防御機(jī)制，使氣象部門服務(wù)于農(nóng)業(yè)的能力不斷得到提升；除此之外，酒泉市氣象局還要詳細(xì)了解當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)初、終霜凍的時間，同時還要熟練掌握出現(xiàn)霜凍的原因以及變化規(guī)律，正確指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不斷提升農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。

3.3 選擇適宜物理方法防御霜凍

3.3.1 熏煙法。燃燒植物廢棄物可以在作物表面產(chǎn)生煙幕，在增加地層表面溫度的同時，還可以增加農(nóng)作物之間的溫度，避免出現(xiàn)輻射冷卻現(xiàn)象，通過煙熏法可以將地層表面溫度和農(nóng)作物之間的溫度增加0.5～2.0 ℃。

3.3.2 灌溉法。在霜凍出現(xiàn)的前1 d灌溉農(nóng)田，增加土壤中的水分含量以及熱容量，降低溫度變化幅度，一旦出現(xiàn)霜凍災(zāi)害性天氣現(xiàn)象時可以降低農(nóng)作物的位置，在對農(nóng)田灌水之后，可以使作物葉面的溫度升高1～2 ℃。

3.3.3 覆蓋法。將席子、農(nóng)作物秸稈、草灰等覆蓋在農(nóng)作物表面，可以保證地面的熱量不流失，起到保溫和防護(hù)的作用，還可以有效抵抗冷空氣的入侵，對霜凍的防御效果比較明顯。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 楊虎，胡玉萍.霜凍災(zāi)害的研究[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2012，2（1）：54-61.

[2] 沈修美.霜凍形成及其對農(nóng)作物的影響分析[J].中國農(nóng)業(yè)信息，2013（3）：127-128.

篇10

目前,對農(nóng)作物單產(chǎn)預(yù)測的主要方法可歸納為以下4種:農(nóng)業(yè)生物學(xué)模型[2]、統(tǒng)計預(yù)報模型[34]、作物生長動力模型[56]及經(jīng)濟(jì)計量模型[78]。農(nóng)業(yè)生物學(xué)模型通過建立作物生長狀況與作物產(chǎn)量之間的關(guān)系進(jìn)行農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)測。該類農(nóng)學(xué)方法需要有一定樣本數(shù)量的抽樣調(diào)查,適用于較小區(qū)域范圍內(nèi)的直接調(diào)查式估產(chǎn)。統(tǒng)計預(yù)報模型則是通過建立統(tǒng)計因子和作物產(chǎn)量之間的關(guān)系實現(xiàn)預(yù)測,統(tǒng)計因子可以是氣象因素(如作物生長期的積溫、降水及日照等),基于氣象因子進(jìn)行預(yù)測的方法也稱為農(nóng)業(yè)氣象模型;除此之外,有的研究把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素(如有效灌溉面積、機(jī)耕面積、農(nóng)機(jī)總動力、化肥施用量等)考慮進(jìn)來,使得預(yù)測結(jié)果更為合理。作物生長動力模型根據(jù)物理學(xué)和生物學(xué)規(guī)律,以動力學(xué)方法模擬作物的能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程,建立作物生長的動力學(xué)模型。經(jīng)濟(jì)計量模型是應(yīng)用農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,以社會政策、農(nóng)業(yè)投入、農(nóng)業(yè)技術(shù)等各種經(jīng)濟(jì)計量因子為主要預(yù)測因子的產(chǎn)量預(yù)測方法。該方法認(rèn)為社會政策、經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)因素不僅決定作物產(chǎn)量的長期趨勢,而且是造成年際間作物產(chǎn)量波動的重要因素,特別是農(nóng)業(yè)政策、價格等對中國農(nóng)作物產(chǎn)量有重大影響[56]。以上這些預(yù)測模型的共同點在于尋找作物產(chǎn)量與各種影響因子(氣象因子、經(jīng)濟(jì)計量因子、生物學(xué)因子等)之間的關(guān)系,而對這些關(guān)系的獲取和描述技術(shù)主要有統(tǒng)計學(xué)方法,如時間序列分析、馬爾柯夫鏈、逐步回歸、混沌理論、遺傳算法等[812],除此之外還有系統(tǒng)模擬[5,13]、遙感技術(shù)[1418]等,而遙感技術(shù)成為目前單產(chǎn)預(yù)測領(lǐng)域的研究熱點。

農(nóng)作物單產(chǎn)預(yù)測方法逐漸向多學(xué)科、多技術(shù)綜合方向發(fā)展,但本文認(rèn)為現(xiàn)存的單產(chǎn)預(yù)測方法技術(shù)還需考慮以下問題。首先,現(xiàn)有的模型技術(shù)側(cè)重于相對確定的、精確的農(nóng)作物產(chǎn)量值預(yù)測。然而,農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)測系統(tǒng)是復(fù)雜的,具有很強(qiáng)的不確定性,一般很難用一個確定的、合適的數(shù)學(xué)公式進(jìn)行描述并預(yù)測。因此,精確預(yù)測值往往有一定的誤差,使得預(yù)測的可信度大打折扣。而且產(chǎn)量的等級水平預(yù)測不會因為數(shù)值的微小波動影響等級預(yù)測結(jié)果,因此具有相對的穩(wěn)定性,有利于把握作物總體生長情況,對于宏觀政策制訂、日常生產(chǎn)管理具有較強(qiáng)的指導(dǎo)性。其次,對農(nóng)作物單產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測的目的在于,為有關(guān)人員或部門提供一定程度的預(yù)警和決策分析等,以降低各種已知自然風(fēng)險和生產(chǎn)風(fēng)險所帶來的損失。而上述大部分模型、技術(shù)側(cè)重于預(yù)測,而對問題的分析、解釋和診斷能力有所欠缺,對于即將發(fā)生的后果和已經(jīng)發(fā)生的后果,無法得到引起事件的主要因素,因此只能被動地接受,而無法通過采取改進(jìn)或規(guī)避措施來降低損失。另外,現(xiàn)有的預(yù)測技術(shù)必須事先知道預(yù)測年份預(yù)測因子的完備信息,不能根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策人員提供的、僅有的不完全信息進(jìn)行預(yù)測。事實上,獲取完全信息是需要代價的,甚至在特定情況下不可能獲得完備信息。因此實現(xiàn)不完備信息下的作物產(chǎn)量預(yù)測是現(xiàn)實的客觀需要。影響農(nóng)作物單產(chǎn)的各因素對單產(chǎn)作用關(guān)系是無從跟蹤的,屬于某種程度上的“黑箱子”關(guān)系,帶有極大的不確定性和非線性。Credal網(wǎng)絡(luò)把圖模型和概率推理技術(shù)有效地結(jié)合起來,能很好地表示變量的隨機(jī)不確定性和相關(guān)性,并能進(jìn)行不確定性推理。目前,該技術(shù)已成功應(yīng)用于農(nóng)牧環(huán)境[19]、泥石流預(yù)測[20]、安全評價[21]和科技競爭力評價[22]等領(lǐng)域,將Credal網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于農(nóng)作物單產(chǎn)系統(tǒng)的預(yù)測分析中,可以清晰地表示該系統(tǒng)中固有的不確定性,能夠客觀地反映該系統(tǒng)的全貌。

本文把Credal網(wǎng)絡(luò)這種不確定性推理方法引入到農(nóng)作物單產(chǎn)預(yù)測系統(tǒng),利用其把各種影響因子與作物單產(chǎn)事件聯(lián)系起來,通過對相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业闹R獲取及其表達(dá),建立起農(nóng)作物單產(chǎn)預(yù)測和評估的不確定系統(tǒng)模型,并通過模型的概率推理達(dá)到人類專家級的決策效果。通過模型的建立,把先驗知識融入預(yù)測模型并進(jìn)行推理,可以用來預(yù)測未來年份作物單產(chǎn)事件的概率狀況;同時,在已觀察到某些因素變量取值的情況下,把證據(jù)事件加入模型并進(jìn)行推理,得出影響農(nóng)作物單產(chǎn)變動的重要因素,從而為生產(chǎn)提供決策分析,并根據(jù)推理結(jié)果有目的地改善影響單產(chǎn)高低的重要因素。Credal網(wǎng)絡(luò)方法的引入可以有效解決現(xiàn)行作物單產(chǎn)預(yù)測方法中存在的不足,實現(xiàn)單產(chǎn)等級預(yù)測、不完備性預(yù)測及問題診斷。因此,構(gòu)建基于Credal網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)作物單產(chǎn)預(yù)測和診斷模型,對于有關(guān)農(nóng)作物生產(chǎn)的專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)的建立,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策的水平具有重大的理論意義和現(xiàn)實意義。

1Credal網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論

Credal網(wǎng)絡(luò)[23]是在2000年由Cozman正式提出的,它是一個有向無環(huán)圖,其上的每個節(jié)點聯(lián)系著一個變量Xi,以及一個條件Credal集合K(Xi|Pa(Xi)),式中,Pa(Xi)表示Xi的父節(jié)點集,[注意對應(yīng)于Pa(Xi)的每一個值有一個條件Credal集]。一個根節(jié)點聯(lián)系著一個單一的邊緣Credal集。Credal網(wǎng)絡(luò)是在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型基礎(chǔ)上發(fā)展起來。但與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型不同的是,在Credal網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的概率分布不再是精確值,而是用概率區(qū)間、不等式等不同的概率測度表達(dá)專家的不確定性[22,24]。這樣,在一定程度上放寬了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的建模要求,更貼近應(yīng)用實際。原因是:(1)專家可能沒有足夠的信息、時間和信心給出精確的概率估計;(2)多個專家共同指定一個概率時,可能無法就某個精確概率達(dá)成共識。因此精確的點概率無法處理這些問題。Credal網(wǎng)絡(luò)中用概率測度的閉環(huán)凸集稱為Credal集合[22]來表達(dá)不完整和不確定信息情況下的信念和決策。用概率密度P(X)定義的Credal集合記做K(X)。Credal網(wǎng)絡(luò)中的“推理”是在給定證據(jù)變量狀態(tài)的情況下,計算在一定擴(kuò)展下的查詢變量可能的概率區(qū)間。設(shè)Xq是查詢變量,XE是證據(jù)變量的集合,那么“推理”就是要計算Xq上一個或者某幾個值的條件概率p(Xq|Xe))的緊邊界[25]。已證明在網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)擴(kuò)展上推理時,p(Xq|Xe)分布的概率區(qū)間均屬于該擴(kuò)展的各凸集頂點構(gòu)成的集合[26]。因此,Credal網(wǎng)絡(luò)推理是求解頂點組合約束下后驗概率的最優(yōu)化問題,與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理不同。而Credal集頂點的組合爆炸問題是Credal網(wǎng)絡(luò)推理要解決的瓶頸問題。建立在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理基礎(chǔ)之上的Credal網(wǎng)絡(luò)推理,分為精確推理和近似推理。精確推理包括:枚舉方法、2U算法、Signomial規(guī)劃方法和分支定界法等[27],并且所處理的網(wǎng)絡(luò)也限于中小型網(wǎng)絡(luò)。因此,從理論上講,本身表示不確定性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也沒有必要花費較高的代價實現(xiàn)確定的概率表示形式。基于智能算法(如蒙特卡洛方法、模擬退火法、粒子群算法、蟻群算法或者遺傳算法)的近似推理算法陸續(xù)被提出,從一定程度上解決了Credal網(wǎng)絡(luò)推理中的組合爆炸問題。

2基于Credal網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)作物單產(chǎn)預(yù)測模型

2.1建立農(nóng)作物單產(chǎn)預(yù)測的結(jié)構(gòu)模型

結(jié)構(gòu)模型是對農(nóng)作物單產(chǎn)預(yù)測系統(tǒng)組成元素及其相互關(guān)系的直觀描述。本研究把影響農(nóng)作物單產(chǎn)的因素如日光、水分等稱之為影響因子。一般來說,影響農(nóng)作物單產(chǎn)的眾多影響因子可以從某一角度進(jìn)行分類,形成若干類要素,如天氣、土壤、災(zāi)害等可歸結(jié)為自然要素,而灌溉、施肥、除草等因素可歸結(jié)人為要素等。把影響因子、類要素及其相互關(guān)系以圖的形式表示出來就形成了農(nóng)作物單產(chǎn)預(yù)測的通用結(jié)構(gòu)模型(圖1)。該結(jié)構(gòu)中包含若干個類要素C1、C2、…,這些要素可以是獨立的,也可以是相關(guān)的,從而充分再現(xiàn)系統(tǒng)原貌。影響因子Xnl直接與類要素連接,表明類要素與影響因子之間的關(guān)系,每個類要素可以與多個影響因子連接,而每個影響因子又可以與多個類要素相連,這樣分屬于不同類要素的影響因子之間不再是獨立的,可以還原系統(tǒng)的本來面目。若某一類所轄因子過多,可進(jìn)一步細(xì)分小類。不同農(nóng)作物,甚至同一農(nóng)作物的不同生長期影響因子有可能不同,需要由相關(guān)領(lǐng)域的專家來識別及確定。

2.2建立農(nóng)作物單產(chǎn)預(yù)測Credal網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)模型

參數(shù)模型反映了網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點狀態(tài)事件發(fā)生的概率。首先需要對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點事件進(jìn)行刻畫。為簡化系統(tǒng)事件的處理,對各節(jié)點的狀態(tài)進(jìn)行分級處理,即對其取值進(jìn)行離散化處理,在數(shù)據(jù)豐富的情況下這一過程可以通過數(shù)據(jù)訓(xùn)練利用有效的離散化方法實現(xiàn)。在數(shù)據(jù)無積累或不充分的情況下往往需要通過專家根據(jù)預(yù)測目標(biāo)指定或憑經(jīng)驗來確定。針對農(nóng)作物單產(chǎn)狀況,可以劃分為高產(chǎn)、中高產(chǎn)、中產(chǎn)、中低產(chǎn)、低產(chǎn)等多種狀態(tài),再比如土壤類型節(jié)點可采取好、中、差3種狀態(tài)來表示,因此每一個影響因子及類要素的各狀態(tài)都有具體的劃分描述。本研究采用專家指定的方法對節(jié)點狀態(tài)進(jìn)行區(qū)分。由于Credal網(wǎng)絡(luò)模型囊括了系統(tǒng)中事件的諸多不確定性,農(nóng)作物產(chǎn)量不再是一個具體的數(shù)值,而是一個概率事件,概率值的大小反映了專家對產(chǎn)量狀態(tài)的信念。節(jié)點概率參數(shù)的確定是Credal網(wǎng)絡(luò)建模的難點,專家對參數(shù)的取值有時很難達(dá)成一致。于是,邀請相關(guān)領(lǐng)域的專家為每個節(jié)點Xi指定在其父節(jié)點可能的取值配置下的條件Credal集,允許采用概率區(qū)間、概率分布集合、不等式等諸多形式表達(dá)其不確定性。當(dāng)然如果概率分布指定為不等式或區(qū)間,則需要進(jìn)行Credal集頂點的轉(zhuǎn)換。對于局部Credal集的獲取,邊緣節(jié)點的局部Credal集可根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)并借助IDM方法進(jìn)行學(xué)習(xí)獲得,其他節(jié)點的條件Credal集可根據(jù)專家進(jìn)行指定。

2.3農(nóng)作物單產(chǎn)預(yù)測與診斷

由于把農(nóng)作物單產(chǎn)作為一個概率事件,而且對其取值進(jìn)行了離散化,因此對其進(jìn)行預(yù)測就是確定其在給定條件(證據(jù))下,各種狀態(tài)發(fā)生的概率。如在已知氣候條件下農(nóng)作物低產(chǎn)的概率有多大。該預(yù)測模型返回的不是一個狀態(tài)標(biāo)記,而是每個狀態(tài)出現(xiàn)的概率。這里是把后驗概率最高的狀態(tài),作為該變量的狀態(tài)預(yù)測,因為這個狀態(tài)最可能產(chǎn)生這個數(shù)據(jù)。當(dāng)然也可以在給出影響因子數(shù)據(jù)的前提下,推理其所處各種類要素等級的概率,判斷影響因子對類要素的影響。另一方面,若已知產(chǎn)量的某一狀態(tài),可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行反向推理,從而可以解釋該狀態(tài)發(fā)生的主要原因,形成相應(yīng)的診斷結(jié)果,從而為決策提供指導(dǎo)。

3算例分析及模型驗證

本研究著重討論方法的應(yīng)用,為縮小推理規(guī)模,對上述通用模型進(jìn)行了簡化(圖2),選用了氣象因子進(jìn)行模型應(yīng)用,其中部分節(jié)點命名參考文獻(xiàn)[1]。節(jié)點狀態(tài)依據(jù)預(yù)測目標(biāo)而設(shè)定,其中,網(wǎng)絡(luò)中農(nóng)作物單產(chǎn)節(jié)點是3狀態(tài)的,分別為低產(chǎn)、中產(chǎn)和高產(chǎn),用1、2和3表示,其余節(jié)點為兩狀態(tài)的,分別為差、好或不適合作物生長、適合作物生長,分別用1、2來代表,其中C1、C2、X21、X22、X23節(jié)點參數(shù)為區(qū)間概率,其余節(jié)點參數(shù)均為精確概率。概率分布表由相關(guān)專家指定得到,表1中列出了D節(jié)點的概率分布表。現(xiàn)假設(shè)X12=2、X22=2為證據(jù)變量,D、C1、C2為查詢變量。由變量的區(qū)間參數(shù),可計算出其對應(yīng)的Credal集頂點,如表2所示。從推理結(jié)果可知,在給定證據(jù)X12=1、X22=2下,可得到D=1、C1=2、C2=1的結(jié)論,即作物單產(chǎn)可預(yù)測為低產(chǎn)水平,而C1處于適合作物生長狀態(tài),C2處于不適合作物生長狀態(tài)。在施肥狀況不好的情況下,人為因素類要素處于不利于作物生長狀態(tài),而土壤狀況良好的前提下,自然因素類要素處于利于作物生長狀態(tài)。參照專家給定的先驗概率可知,在上述人為類要素和自然類要素的該種組合狀態(tài)下,單產(chǎn)的狀態(tài)為低產(chǎn)的概率高于其他狀態(tài)發(fā)生的概率,可見,該預(yù)測結(jié)果是合理的。結(jié)果表明,若改變某一影響因子的值,會引起整個網(wǎng)絡(luò)概率的傳播。也就是說,若改變某一影響因子值,可能會引起各影響因子及類要素的狀態(tài)概率變化,最終影響農(nóng)作物產(chǎn)量的狀態(tài)概率,因此可以利用該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測。在已知作物單產(chǎn)狀態(tài)和部分影響因子數(shù)據(jù)的情況下,可據(jù)此判斷作物產(chǎn)量處于該狀態(tài)的癥結(jié)所在。假設(shè)單產(chǎn)處于低產(chǎn)狀態(tài)D=1,并已知X11=2、X21=2,利用相同推理方法可得到表4的診斷結(jié)果。由表4可知,在已知無災(zāi)害、灌溉良好的不完備信息下,農(nóng)作物單產(chǎn)低的癥結(jié)在于X22(土壤)和X23(氣候)處于不適合作物生長狀態(tài),因此應(yīng)采取適當(dāng)措施改良土壤狀況或因地適宜,并針對相應(yīng)的氣候狀況把握農(nóng)作物耕作時機(jī),達(dá)到因時適宜,從而可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。