农业设施环境通用监控系统的设计与实现

结合我国农业设施发展的特点,设计了一种具有广泛应用性的农业设施环境数字化监控系统（AS-Digiman）,并实现了相应的软硬件配套方案,该文详细介绍了该系统的设计思路与实现的主要功能,并对农业设施监控领域的有关问题进行了深入的探讨。     

农业设施测控系统的研制

该文简要介绍了在农业设施中以新型单片机AT89S8252为核心的测控仪表的组成特点及其硬件与软件的优化设计方法。重点介绍了在农业设施群中，通过多机通信技术，用一台PC机集中数据采集、管理、控制各个设施中的测控仪表的主从多机工作模式，以及在这种工作模式中，单片机与PC机的串行通信接口硬件设计、通信软件设计、PC机的界面设计特点及设计方法。这些设计使得该系统在农业设施中推广成为可能。     

吐鲁番市设施农业发展现状及对策

经过多年的发展,吐鲁番市设施农业发展已初具规模,取得了明显成效,并积累了一定的经验,但目前还存在投入不足、规模小、缺乏品牌产品、产中、产后服务不到位等问题,致使整体经济效益还未充分显现出来。该文针对存在的问题进行分析和研究,提出吐鲁番市今后要以科技创新和提高服务质量为突破口,以基地建设和市场体系建设为基础,以抓产品质量效益为重点的设施农业发展对策。     

吐鲁番市设施农业发展现状及对策

经过多年的发展,吐鲁番市设施农业发展已初具规模,取得了明显成效,并积累了一定的经验,但目前还存在投入不足、规模小、缺乏品牌产品、产中、产后服务不到位等问题,致使整体经济效益还未充分显现出来.该文针对存在的问题进行分析和研究,提出吐鲁番市今后要以科技创新和提高服务质量为突破口,以基地建设和市场体系建设为基础,以抓产品质量效益为重点的设施农业发展对策.     

设施农业工程技术分类方法探讨

中国设施农业工程技术经过多年发展后已渐成体系,并越来越体现出较完整的复杂系统特点,成为产业发展中最活跃的要素。技术分类作为揭示设施农业技术体系特征、促进学科建设、指导科学研究和技术推广工作的关键基础性工作,亟需在方法论和分类实务上取得突破,以在把握不同技术对象特殊矛盾和特殊运动规律的基础上更科学地指导设施农业工程技术的全面协调可持续发展。该研究立足当代设施农业工程技术的广义概念和广义要素,在遵循层次性、稳定性、开放性、现实性等系统原则的基础上,通过对设施农业工程技术内容、特点和现有技术分类方法的分析研究,确定了分别反映设施农业工程技术链、技术环节、技术功能、技术手段等属性的4层次线分类方法,并以设施园艺为例进行了方法验证。结果表明,该方法可以较准确地反映设施农业工程技术全貌、揭示技术系统的结构与功能特征,对设施农业学科发展、技术创新、产业升级都有较高的借鉴参考价值。     

我国设施农业农膜使用的环境问题刍议

农膜使用和地面覆盖技术的应用加快了我国农业现代化的步伐,增加和丰富了农产品的供给。但随着农膜的连续使用,导致大量的农膜残留,严重影响农业生产,并对农业生态环境安全和人体健康构成巨大威胁。本文总结了设施农业中农膜使用所造成的主要环境问题,剖析了这些问题的内在原因。在此基础上,针对我国设施农业中农膜使用和管理现状,分别从管理、政策、经济和技术方面提出了对策建议,以期为规范我国设施农业中农膜使用、提高设施农业环境管理效率和健康持续发展提供理论依据。     

浅析我国设施农业发展的若干问题

设施农业是运用现代工业技术成果和方法为农产品生产提供可以人为进行控制和调节的环境和条件,使植物和动物处于最佳的生长状态,使光、热、水、土地、气等资源得到最充分的利用形成农产品的工业化生产和全年生产,从而更加有效地保证农产品的发展供应,提高农产品质量、生产规模和经济效益,促进农业现代化.     

黄土高原设施农业种植制度探析

对黄土高原日光温室黄瓜与其他作物建立的不同种植制度研究表明,冬春茬黄瓜收获后采用不同轮作体系可显著减少土壤微生物数量;休闲降低土壤细菌和真菌数量效果最佳,其次为种植豇豆或与其他豆科作物轮作。翻青玉米、翻青黑豆和种植豇豆处理黄瓜产量较高,其次为夏季休闲,而种植番茄和小白菜处理黄瓜产量较低。并提出黄瓜与翻青玉米、豇豆、翻青黑豆轮作是有效预防和克服土壤连作障碍的较佳种植制度。     

探讨基于云计算的设施农业云系统设计

讨论了云计算以及设施农业的发展和特点,从理论上提出了建立设施农业云系统（FACS）来解决农业研究问题,并从总体架构、关键技术等方面进行了详细的论述。以农业研究协同化为例,描述了FACS在解决该类问题时的过程。     

物联网在设施农业中的应用研究

为了实现设施农业的自动化管理,提高工作效率、降低劳动成本,开展了物联网在设施农业中的应用研究。采用物联网技术研发了基于物联网的设施农业监控系统,对生产过程中的温湿度、太阳光照等生产参数进行实时采集监控。该系统运用传感器进行感知、利用RFID、Zigbee和GPRS组成的三层网络架构实现数据传输,服务器端则采用RIA-CBX软件架构实现监测数据的接收和处理,可以短信接收数据以及通过短信触发控制。该系统已经在辽宁省几个试验点进行了测试,通过对系统的测试数据的时延、流量等性能的评估,验证了系统的可靠性和准确性。基于物联网的设施农业监控系统自动监测设施农业综合环境信息,实现了对设施农业的自动控制和智能化管理,为科学预测和科学种植提供了依据。     

浅层地热源节能技术及其在设施农业中的应用

浅层地源热泵是一种利用高位能使浅层地能从低位热源转移到高位热源的机械装置。该文回顾了浅层地源热泵的种类及各自的优缺点,重点介绍了地源热在国内外的发展背景与意义,探讨了浅层地源热泵技术在设施农业中的研究进展及存在的问题如初期投资高、控制水平低等,并结合存在的问题提出相应的对策和建议。     

地中海地区节水高效设施农业及其对我国干旱半干旱地区农业发展的借鉴

近几十年来，地中海地区由于气候、市场、能源、交通等自然、社会、经济因素的共同作用，形成了规模较大、分布较为集中、生产技术水平较高的节水高效设施农业，已经和正在为这一地区的社会、经济发展产生巨大的推动作用。我国广大干旱半干旱地区在自然、气候等方面与地中海地区有若干相似之处，如淡水短缺、光照充足、能源丰富等。借鉴地中海地区的成功经验，引进、消化、吸收该地区的先进、实用技术(如设施温度和光照控制技术、设施气体调控技术、节水灌溉及定量施肥技术、低毒、高效及无公害植保技术等)，将对我国西部干旱半干旱地区农业的快速、持续发展有一定的促进作用。     

河北省曲周县设施农业资源利用程度评价

近年来设施农业得到了迅速发展,大大提高了农业资源利用效率。该文借鉴土地当量比概念,以露地为对比从产量、产值和纯收益3个方面建立了设施农业资源利用程度评价的指标：产量当量比、产值当量比和纯收益当量比以及它们的计算模型,并以河北省曲周县为例进行实证分析。通过对曲周县塑料大棚为主的设施农业资源利用程度评价表明：曲周县设施农业资源利用程度大部分都处于较低水平,设施农业资源利用效率的提高仍有较大的空间。     

国外有机设施园艺现状及对中国设施农业可持续发展的启示

随着全球有机农业的快速发展,一种有机设施园艺在国外已经被证明可持续性生产和盈利,但中国有机设施园艺相关技术标准还是空白。该文介绍了国外有机设施园艺产生的背景、定义、起源、目标、认证面积、产量和盈利状况、有机设施园艺基本形式及认证规则要点,探讨了中国发展有机设施园艺的可行性及存在的问题,提出中国应该积极发展有机设施园艺,但有机设施园艺不能简单等同于"温室+有机种植",它应该是一个以可持续发展为目标的,包含温室环境控制、种植材料选择,土壤肥力保护,水资源管理,病虫害控制,节能和可持续盈利的有机统一的整体。同时应立足国情,借鉴国外有机设施园艺规则要求,加强中国设施生物农业的基础研究和农机装备开发,制定出中国有机设施园艺的认证标准,中国设施农业产业必将迎来巨大的新市场机遇。     

基于现场总线思想的分布式温室智能控制系统

温室自动控制系统是提高温室生产经济效益的关键之一。参照自动控制系统的发展趋势，开发了基于现场总线思想的分布式温室自动控制系统；系统硬件由上位机、智能控制器和智能节点3层组成，采用485总线作为层间通信网络。系统软件应用了实时数据库、智能控制、开放的通信协议、实时决策及模型更新和双向看门狗技术。大约1年多的实际运行效果显示，系统功能完善、可靠性高，适合在温室生产中推广应用。     

设施园艺工程集成模式构建方法

设施园艺在中国农业现代化进程中的作用日益显著,投资与规模增长很快,但在宏观与微观层面的问题也愈加突出,通过构建科学、完整、系统的工程集成模式来指导和支撑设施园艺发展已经成为转变产业发展方式的关键途径。该研究将模式建立转化为复杂系统与组织构建的过程,利用系统学的理论、工具和方法,以政府、经营组织、种植者为应用主体,通过整体与还原相结合、自组织与他组织相配合的方式,获得在构建技术、组织、产业3种模式的基础上耦合形成适用于不同层次设施园艺工程集成模式的系统方法,并初步提出了模式的评价体系。该研究成果为设施园艺工程集成模式的构建打下了方法论的基础,可以有效地指导相关研究工作的开展和中国设施园艺的产业发展。不仅对设施农业其他领域有较高的借鉴价值,也为现代农业产业工程体系的建立提供理论支撑。     

设施园艺工程集成模式的表达方式和评价方法

中国设施农业的发展模式和工程集成模式具有复杂、多样的特点,在技术路线选择、成果输出形式等方面存在较大的难度,因此权威性和系统性的成果很少。该研究在对全国20个省级地区设施园艺发展模式进行充分调研和总结的基础上,运用前期建立的设施园艺工程集成构建方法,在对技术、组织、产业模式进行标准化处理的基础上,将中国设施园艺的模式转化为27种模块化的标准化表达方式;从中选择具有较好的典型性和发展性的9种模式作为模式评价的目标;然后运用投资组合战略分析工具GE麦肯锡矩阵的原理建立起模式"先进性-现实性"动态评价矩阵;以当前和中期为时间节点,运用该评价矩阵对中国设施园艺模式进行评价,获得在未来8～10年应当重点发展和研究的3种模式,分别为市场环境、合作组织下的规模化技术模式,市场环境、企业组织下的规模化技术模式,市场环境、企业组织下的专业化技术模式。研究成果对中国设施园艺的发展具有一定的知道意义,其研究的路线、方法对农业工程其他领域的集成模式研究也有参考价值。