电子技术在农业领域的应用.doc

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1、电子技术在农业领域的应用电子技术自上世纪中叶发明半导体以来得到了飞速的发展。电子技术渗透到所有的技术领域，给整个社会经济生活带来了翻天覆地的变化，现代农业正是现代前沿科学技术的结合点，具有极为巨人的发展潜力，科学技术的发展也为全国各地推进现代农业建设带来了重要的机遇和挑战。一、电子技术在农业中的地位和作用上世纪90年代以来，我国的农业机械与装备，在微电子技术、仪器与控制技术和信息技术的研究和应用方面，着力于向智能化、机电一体化方向迈进；随着电子技术的飞速发展，农业电子技术的广泛研究应用、全球定位系统GPS、地

2、理信息系统GIS和作物栽培有关模拟模型以及生产管理决策支持系统DDS技术研究的发展，现代农业模式已成为合理利用农业资源、提高农业作物产量、降低生产成本、改善生态环境的一种重要的生产形式。目前设施农业已由简易塑料大棚、温室发展到具有人工环境控制设施的自动化、机械化程度极高的现代化大型温室和植物工厂。设施农业在具有高附加值、高效益、高科技含量的设施园艺领域发展迅速，其栽培对象主要为蔬菜、花卉和果树。近年来，设施畜牧业养殖也在逐渐兴起。随着电子技术和其它科学的发展，我国设施农业的发展将向着地域化、节能化、专业化发展

3、，向着高科技、自动化、机械化、规模化、产业化的工厂型农业发展，为社会提供更加丰富的无污染、安全、优质的绿色健康食品。二、我国农业电子技术发展应用的方向自动化是提高效率、实现标准化、规模化的必然选择，它能实现对营养液系统、温度、光照、二氧化碳浓度、施肥等进行综合控制。这些控制的实现首先依赖相应的电子传感器，而这些传感器应具有：（1）长期稳定性：农业设施用传感器的使用环境比工业更恶劣，如高温、高湿。因此传感器长期稳定性要更高，需要解决涉及传感器稳定性的关键技术包括材料、工艺等；（2）能适应系统要求：设施农业的实质

4、是实现人为调节和控制作物生长环境条件，是通过一个闭环系统来实现的。因此传感器的性能都应该与控制系统相适应。尤其是传感器的长距离布点、传感器灵敏度的一致性、传感器的响应时间等，这样才能使系统真正做到快速反应和调控环境的高效工作；（3）优良的性能价格比：由于用量较大，因此必须要求其价格较低廉，否则难于推广。农业电子技术应用的重点应在：（1）温度控制机电一体化：变温控制是较理想的措施。通过温度传感芯片驱动、继电器、电机控制侧面的卷帘，热屏遮荫系统’热屏展开宽度超过4m，收拢时其宽度只有10m，加热系统及热水泵，同时

5、应能监视温度，具有报警功能、系统故障指示等。这样，一方面能充分利用西北充足的太阳光热资源、白天使作物进行旺盛的光合作用，日落后又促使光合产物的转移，并尽量减少呼吸消耗，这样可大大提高果蔬的产量。（2）微喷自动化工程：采用微处理芯片、继电器、可控硅、电磁阀等电子元件控制。根据土壤吸水能力、生产阶段和气候条件等因素，定时、定量、定位给果蔬供水，这样不仅能人幅度提高产量、质量，而且适应了西北缺水的现状。三、电子自动控制技术在设施农业中的应用由于人口增长、资源短缺和环境变化,经济发达国家和一些发展中国家,都在研究21

6、世纪农业可持续发展的问题。将各种现代化高新技术应用于农业生产,在有限的自然条件下,通过人工建造的设施控制环境,提高农业自动化水平,于是产生了设施农业。设施农业就是通过采用现代农业技术,改变自然环境,为种植业、养殖业以及产品的储藏保鲜等提供适当的环境条件,而在一定程度上摆脱对自然环境的依赖进行有效生产的农业。设施农业以其技术含量高、品质高、产量高、效益高和集约化等优点,在国外发达国家得到了快速发展。国外发达国家一直致力于把自动控制技术应用于设施农业中,即将自动化技术应用于农作物耕种、施肥、灌溉、防治病虫害、收获

7、的全过程,畜禽水产品等饲养全过程,以及农产品加工、储藏、保鲜的全过程。随着农业自动化的发展,发达国家的设施农业,已形成设施设备技术完备、生产规范、质量保证性强的特点,并向高度自动化、智能化方向发展,成为推动现代农业发展的重要方面。目前,设施农业比较发达的国家主要有荷兰、以色列、美国和日本。另外,法国、西班牙、澳大利亚、英国和韩国等国家的设施农业也都达到了比较高的水平。农业设施自动化的基本特征就是以农业自动化设施代替人的劳作,完成农业生产的部分或全部作业。建立在以计算机技术、自动传感和控制技术基础上的农业自动化

8、技术在设施农业中的应用主要体现在:节水灌溉作业的自动控制、农业温室的自动控制、果实收获作业的自动控制、农产品加工的自动控制和农业生产工厂化等方面。设施农业按主体不同,可分为设施栽培(主要设施有各类温室、塑料棚和人工气候室及其配套设备等)和设施养殖(主要设施有各类保温、遮阴棚舍与现代集约化饲养畜舍及配套设备等)。按设施和设备的复杂程度又可分为简易覆盖型、简易设施型、一般设施型和复杂设施型(主要指借助于