信息技術(shù)在回旋農(nóng)業(yè)的作用分析x

摘要當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展模式已經(jīng)由傳統(tǒng)模式逐漸向循環(huán)農(nóng)業(yè)模式轉(zhuǎn)化，循環(huán)農(nóng)業(yè)是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求，因此我們要充分利用好現(xiàn)有的資源和科學(xué)技術(shù)為循環(huán)農(nóng)業(yè)的推廣服務(wù)，為舉辦一屆綠色奧運獻計獻策。本文通過信息技術(shù)在循環(huán)農(nóng)業(yè)各環(huán)節(jié)中的運用，來分析信息技術(shù)在循環(huán)農(nóng)業(yè)中的作用。關(guān)鍵詞循環(huán)農(nóng)業(yè)；信息技術(shù)；信息平臺農(nóng)業(yè)作為人類生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)，已經(jīng)擁有悠久的歷史，根據(jù)不同時期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特征，農(nóng)業(yè)可分為原始農(nóng)業(yè)一一傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)一一現(xiàn)代農(nóng)業(yè)一一生態(tài)可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)。今天世界農(nóng)業(yè)面臨著資源、生態(tài)、環(huán)境、能源等方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，循環(huán)農(nóng)業(yè)已成為生態(tài)可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的重要組成部分。特別是中國成功申辦北京奧運會后，我國大力發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)等，為舉辦一屆綠色奧運、人文奧運貢獻力量。信息在循環(huán)農(nóng)業(yè)中的各個環(huán)節(jié)，如生產(chǎn)、分配、交換和消費階段，以及農(nóng)業(yè)資源的物流循環(huán)階段都在進行著無數(shù)次的傳輸，并起到了巨大的作用。如何將這些信息快速地搜集、處理，并高效率地運用起來，已經(jīng)成為十分迫切的問題。因此，探討信息技術(shù)在循環(huán)農(nóng)業(yè)中的作用，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)地發(fā)展具有重要的意義。1、循環(huán)農(nóng)業(yè)的涵義及本質(zhì)11、循環(huán)農(nóng)業(yè)的涵義目前對于循環(huán)農(nóng)業(yè)國內(nèi)外還沒有一個準(zhǔn)確定義。周震峰等認(rèn)為，循環(huán)型農(nóng)業(yè)是在保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和充分利用高新技術(shù)的基礎(chǔ)上，調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)業(yè)系統(tǒng)物質(zhì)能量的多級循環(huán)利用，嚴(yán)格控制外部有害物質(zhì)的投入和農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生，最大程度地減輕環(huán)境污染，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟活動真正納入到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)中，實現(xiàn)生態(tài)的良性循環(huán)與農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［1］。宣亞南等認(rèn)為，循環(huán)農(nóng)業(yè)是通過優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)至消費整個產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)物質(zhì)的多級循環(huán)使用和產(chǎn)業(yè)活動對環(huán)境的有害因子零排放或零最小干擾的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式［2］。尹昌斌等認(rèn)為循環(huán)農(nóng)業(yè)通過農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，延長產(chǎn)業(yè)鏈條，提高農(nóng)業(yè)系統(tǒng)物質(zhì)能量的多級循環(huán)利用，最大程度地利用農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源，利用生產(chǎn)中每一個物質(zhì)環(huán)節(jié)，倡導(dǎo)清潔生產(chǎn)和節(jié)約消費，嚴(yán)格控制外部有害物質(zhì)的投入和農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生，最大程度地減輕環(huán)境污染和生態(tài)破壞，同時實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的價值增值和生活環(huán)境優(yōu)美，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活真正納入到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)中，實現(xiàn)生態(tài)的良性循環(huán)與農(nóng)村建設(shè)的和諧發(fā)展［3］。高旺盛等認(rèn)為循環(huán)農(nóng)業(yè)是按照循環(huán)經(jīng)濟理念，通過農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)設(shè)計和管理，實現(xiàn)物質(zhì)能量資源的多層次、多級化的循環(huán)利用，達到農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的自然資源利用效率最大化、購買性資源投入最低化、可再生資源高效循環(huán)化、有害生物和污染物可控制化的產(chǎn)業(yè)目標(biāo)［4］。筆者認(rèn)為循環(huán)農(nóng)業(yè)是伴隨著整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展而逐步形成的一種全新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，它主要運用可持續(xù)發(fā)展思想和循環(huán)經(jīng)濟理論與生態(tài)環(huán)境工程學(xué)的方法，在保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和充分利用高新技術(shù)的基礎(chǔ)上，進行技術(shù)創(chuàng)新，調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高物質(zhì)能量的多級循環(huán)利用，尋找到更多的循環(huán)接點，延緩末端循環(huán)的出現(xiàn)，嚴(yán)格控制外部有害物質(zhì)的投入和農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生，減輕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境污染，把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活活動真正融入到生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)中，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)與農(nóng)業(yè)農(nóng)村和諧可持續(xù)發(fā)展。因此可以將循環(huán)農(nóng)業(yè)稱為3農(nóng)業(yè)，即實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的再利用、再循環(huán)和廢棄物減量化型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。12、循環(huán)農(nóng)業(yè)的本質(zhì)循環(huán)農(nóng)業(yè)本質(zhì)上是一種低投入、多循環(huán)、高效率、高技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化的新型農(nóng)業(yè)。循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條是由種植業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、畜牧業(yè)及其延伸的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)加工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易與服務(wù)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品消費領(lǐng)域之間［5］，通過廢棄物交換、循環(huán)利用，要素耦合和產(chǎn)業(yè)連接等方式形成呈網(wǎng)狀的相互依存、密切聯(lián)系、協(xié)同作用的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化網(wǎng)絡(luò)體系，各產(chǎn)業(yè)之間通過中間產(chǎn)品和廢棄物的相互交換而互相銜接，從而形成一個比較完整和閉合的產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)，其資源得到最佳配置，廢棄物得到有效利用，環(huán)境影響減少到最低水平。2、循環(huán)農(nóng)業(yè)的特征循環(huán)農(nóng)業(yè)主要有系統(tǒng)化，多級生態(tài)鏈循環(huán)，低資源消耗、低環(huán)境污染，高技術(shù)，功能效益綜合化等特征。21、系統(tǒng)化循環(huán)農(nóng)業(yè)是把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動納入自然生態(tài)系統(tǒng)進行整體考慮，將農(nóng)業(yè)系統(tǒng)真正與工業(yè)、服務(wù)業(yè)等系統(tǒng)統(tǒng)一起來，既強調(diào)資源的分配效率，又強調(diào)資源利用效率和自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡。22、 低消耗，低污染循環(huán)農(nóng)業(yè)把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源環(huán)境的消耗嚴(yán)格限制在自然生態(tài)系統(tǒng)閾值內(nèi)，并根據(jù)自然環(huán)境的自凈能力和資源的再生能力從源頭上防治污染和浪費［6］。循環(huán)農(nóng)業(yè)通過各種先進技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)銷售等環(huán)節(jié)進行嚴(yán)格控制，降低水熱等資源的消耗，減少廢棄物的排放。23、 多級生態(tài)鏈循環(huán)通過環(huán)境中廢棄物資源化利用、要素耦合等方式，延伸農(nóng)業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，推進相關(guān)產(chǎn)業(yè)組合形成產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，按照資源一一農(nóng)產(chǎn)品一一農(nóng)業(yè)廢棄物一一再生資源的反饋式循環(huán)流程［7］組織農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)資源利用最大化和環(huán)境污染最小化。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是以提供物質(zhì)輸出為主要目標(biāo)的開放式循環(huán)體系［1］，因此農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)不可能采取閉合式的循環(huán)模式，而是一種耗散結(jié)構(gòu)所決定的非閉合高效率的循環(huán)。24、 功能效益的綜合化循環(huán)農(nóng)業(yè)強調(diào)生產(chǎn)性、生態(tài)性和高效性的統(tǒng)一，以綜合效益最大化為主線，把農(nóng)業(yè)看成既是一種基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，又是一種上層產(chǎn)業(yè)，不僅要提供物質(zhì)產(chǎn)品，還要提供環(huán)境效益，使農(nóng)業(yè)由單一經(jīng)濟轉(zhuǎn)向綜合經(jīng)濟，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益的有機統(tǒng)一。25、 高技術(shù)循環(huán)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)生、發(fā)展與提高都離不開科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。只有將信息技術(shù)、計算機技術(shù)、生物技術(shù)與新能源材料技術(shù)等應(yīng)用到循環(huán)農(nóng)業(yè)中，才能夠使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程得以優(yōu)化，產(chǎn)業(yè)鏈得以延伸，尋找到更多的循環(huán)接點，延緩末端循環(huán)的出現(xiàn)。只有通過高新技術(shù)的應(yīng)用才可以使得農(nóng)業(yè)資源得到充分循環(huán)高效利用，通過各中生物技術(shù)等將農(nóng)業(yè)廢棄物進行生物降解，盡力減少對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的破壞污染。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要真正實現(xiàn)循環(huán)可持續(xù)發(fā)展，必須以現(xiàn)代高新技術(shù)與原理作為支撐和引導(dǎo)，主要有新能源材料技術(shù)、信息控制技術(shù)、生物基因技術(shù)等。信息控制技術(shù)主要表現(xiàn)在各種資源信息的共享以及減量化利用方面，如對農(nóng)作物的水噴灌、滴灌，光熱的合理化控制；新能源材料技術(shù)為循環(huán)農(nóng)業(yè)提供新的能源支持體系，減少對傳統(tǒng)碳質(zhì)能源的依賴，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。生物基因技術(shù)主要表現(xiàn)在對生物生長繁殖機理的控制，合理調(diào)節(jié)生物生長繁殖的速度，延長生態(tài)鏈，提高生態(tài)系統(tǒng)中各種資源的利用效率，通過各種生物分解技術(shù)將循環(huán)廢棄物進行生物降解，減少對環(huán)境的破壞。只有通過這些技術(shù)才能夠使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的深度和廣度大大擴展。循環(huán)農(nóng)業(yè)的各環(huán)節(jié)都需要信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為支撐，各種資源的利用處理都需要進行信息搜集、分析、處理、共享等，不僅能夠提高循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)利用效率，而且對于其他產(chǎn)業(yè)與農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之間的融合具有很大的推動作用。3、信息技術(shù)在循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的作用循環(huán)農(nóng)業(yè)特別注重農(nóng)業(yè)資源的高效利用，以及環(huán)境污染的最小化，為了實現(xiàn)減量化、再利用和再循環(huán)的原則，必須充分利用信息技術(shù)。31、 提供耕作前資源信息支持在農(nóng)作物播種之前，用戶可以通過信息數(shù)據(jù)庫和互聯(lián)網(wǎng)查找獲取農(nóng)作物種子和土壤植物營養(yǎng)成分以及在農(nóng)作物生產(chǎn)過程中注意事項等各種相關(guān)信息和技術(shù)，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐恋亍⑺春蜌夂虻荣Y源進行分析，為資源的高效利用，減少環(huán)境污染提供具體信息，為循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有效開展提供參考。在這一過程中，信息技術(shù)為循環(huán)農(nóng)業(yè)的資源選擇提供了支持。32、 分析顯示土壤成分及廢棄物循環(huán)利用循環(huán)農(nóng)業(yè)可以通過傳感器技術(shù)，紅外感應(yīng)技術(shù)等分析土壤的具體信息，并通過計算機網(wǎng)絡(luò)將信息傳送到信息處理中心。信息經(jīng)過計算機等相關(guān)設(shè)備分析處理后，提供土壤所需要的有機物質(zhì)。同時通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布、搜索、分析到的相關(guān)信息，并將農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部以及其他產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)循環(huán)鏈路產(chǎn)生的廢棄物但富含土壤所需要的有機物加入到土壤中，通過某一循環(huán)接口參與到循環(huán)生態(tài)鏈中，將原來的末端循環(huán)再度擴展，形成具有環(huán)鏈相間結(jié)合的循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式，達到對資源的高效利用和廢棄物在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部進行自我消化與分解。33、控制溫度濕度，節(jié)約水熱肥資源通過感應(yīng)器和傳感器分析當(dāng)前的農(nóng)作物生長環(huán)境的溫度和濕度，并通過計算機分析、時時監(jiān)控空氣的溫度和土壤的濕度，將具體信息傳輸?shù)睫r(nóng)戶或管理員終端，他們通過計算機或者相關(guān)終端對環(huán)境進行及時控制。在水資源利用方面，用戶根據(jù)土壤和空氣的濕度情況，通過信息網(wǎng)絡(luò)將澆水的水量和時間進行控制，以達到農(nóng)作物生長的最佳效果，實現(xiàn)水資源的高效利用。如果某一區(qū)域因降水等因素水量超過基本閾值，智能計算機設(shè)備能夠迅速作出反應(yīng)，給管理員用戶發(fā)出信息警報，用戶可以通過遠(yuǎn)程操作進行及時排水，并將多余的水資源儲存起來用于其他環(huán)節(jié)，真正實現(xiàn)水資源的高控制、低流失、多循環(huán)的效果。在營養(yǎng)施肥方面，用戶根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木唧w信息進行準(zhǔn)確施肥控制，實現(xiàn)循環(huán)農(nóng)業(yè)減量化、多循環(huán)、高控制的原則。另外根據(jù)實際需求，用戶通過網(wǎng)絡(luò)進行無人遠(yuǎn)程光照溫度控制，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的高效利用和循環(huán)利用，以實現(xiàn)資源的利用最大化，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，特別是