时间：2024-01-27 16:41:33
导语：在农业技术栽植的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：生态农业；植物保护；新技术
一、前言
农业的发展对于我国的国民经济有很重要的作用，但是在发展农业的时候出现了很多的问题。大部分农民都没有生态农业的意识，为了提高植物的产量，会采用增肥、打农药等方式，但是并没有注意到过度的施肥和打农药会对土地的可持续发展产生不利的影响。在可持续思想的引领下，渐渐的给农业的种类带来了极大的改变，而生态农业就是其中之一。生态农业的提出可以在发展农业，提高农产品的产量和农产品的质量的同时，也维护了周围的生态平衡以及周围的环境协调。在生态农业中，可以更好的避免产品农产品在成长的时候遭受虫灾的侵袭，也能够让农业朝着绿色、无公害的方向发展。
二、生态农业的理念
生态农业就是在按照经济学、生态原理学的基础上，然后采用现代的科技手段、传统的管理方法，去建立可以实现的经济效益、社会效益和农业生态效益的现代化生产方式。现代化的生态农业发展模式跟传统的农业发展模式相比，生态农业可以在发展基本的农业时，还可以综合发展农村的其他林木渔副业，然后充分发挥出生态农业的优势，让生态效益和经济效益更好的结合起来。而传统的农业的发展技术相对的落后，生产率也低，更重要的是传统农业的发展抵御自然灾害的力量薄弱，对土地的危害也很大，既没有提高农业的经济效益，也破坏了周围环境的生态效益。在发展生态农业的时候，要根据当地的实际情况，然后采用科技手段，实施多种经营模式，在提高经济发展的同时还要能够满足社会大众的需求；同时还要实现生态平衡、预防污染、达到保护生态的目的，从而推动我国国民经济的发展和保护环境的共同发展。
三、推广植物保护技术的重要性
在我国的生态农业中有很多的内容，其中就有植物保护技术，而植物保护技术在农业中起着至关重要的作用。传统的植物保护技术虽然有一定的效果，但是也是有着很多的副作用的，因此要运用科技手段促进传统植物保护技术的改革。植物保护新技术的特点有1、在栽培植物的时候要推广先进的“三免”技术，主要就是水田的连作免耕的技术、水旱田轮作免耕技术和旱地免耕的栽培技术。2、在植物保护管理上要推广“三避”的技术，即是避寒、避晒、避雨这三样技术。3、在植物的保护措施上要采用、性诱和光诱这“三诱”技术，从而提高农业的产量。植物保护技术在一定程度上还带动了生态农业的发展。改善传统的植物保护技术后，就可以减少病虫害的侵袭，从而提高农产品的质量，也能够降低对环境和生态、经济的危害。传统的植物保护技术需要农民投入大量的财力和物力、人力，而对植物技术进行了改革创新后，在一定的程度上就节约了投入的成本，提升了农作物的附加值和农作物产量，更提高了经济的效益。
四、植物保护新技术在生态农业中的应用
在农业的发展中，经常会出现病虫害的现象，从而降低了农产品的产量和质量。为了提高农产品的经济效益，减少病虫害，就需要进行一些防治技术。在现有的植物保护新技术中就有化学防治技术、生物防治技术和物理防治技术。从现有的保护措施角度进行分析，主要是为“三诱”技术。
1、技术。本文在解释光诱技术的时候，主要是看黄板在农业的实际生产中的应用效果。叶类植物的病虫灾害最为常见的就是黄曲跳甲。农民在防治的时候采用的都是农药，不仅污染了环境，对人的身体健康也带来了极大的危害。而新的植物保护技术采用的是黄板技术，黄板技术可以有效的诱杀趋色的害虫，尤其是黄曲跳甲。黄板的使用可以减少土地的污染，也能够提高叶类农产品的质量，维护了人们的身体健康。2、性诱技术。性诱技术就是采用性诱剂来实现防治虫害的目的。例如在斜纹夜蛾的防治中就采用性诱剂，可以杀死掉384头成虫，在种植甘蓝的时候，就可以利用性诱技术去杀死菜蛾成虫。3、光诱技术。光诱技术主要就是杀虫灯的应用。这种杀虫灯设备可以杀死的虫的树木更多，种类也多，像是斜纹夜蛾、小菜蛾、地老虎等。使用光诱技术不仅减少了很多的害虫数量，也节约了农民的成本。
五、植物保护新技术在生态农业中的实践
当然在农业中实施植物保护新技术时，光是采用单纯的物理防治技术是不能达到很好的防治效果的，应当将物理防治、化学防治、生物防治、生态防治等多种方式相结合。就好比在学习中，光是靠课堂讲授知识是不行的，需要多种方式共同辅助学习。而农业中光是采用一种物理防治，效果肯定单一。但是在采用化学防治的时候还是要适量，农药的使用也要适度，不然很容易对环境和人的身体健康产生极大的影响，就没有办法保证农产品安全、无污染生产了。
为了保证植物新技术的更好更快实施，就需要对农产品的病虫害有清晰的测报和检测，要有相关的人员分工合作，全面的监测、总结以及科学的研究害虫的资料，然后去预防害虫疾病。只有对农产品的病虫害有一定的了解，对害虫的习性、生长周期等有明确的了解后，才能更好的实施植物保护新技术，将病虫害的损失降到最低。政府也要加大植物保护新技术的宣传力度，让农民朋友能够正确的认知到生态农业发展的重要性，然后共同去实现公共植保、绿色植保的目标。
六、小结
随着新时代的来临，不论是对人们的生活、工作还是农业发展上都有了新的要求。生态农业的发展就是我国农业的发展适应时代的要求而出现的，同时也是未来发展的重要指导。在发展农业的时候，光是依靠传统的农业发展模式是不行的，不仅不能提高农产品的质量，不能提高农业的经济效益，还会在一定程度上对生态产生不利的影响。因此需要发展生态农业，要将生态、经济效益、社会效益相结合。在生态农业中最为重要的就是植物保护新技术的实施，可以提高农产品的产量，也能够改善环境，减少污染。
参考文献：
[1]张新瑜.植物保护新技术在生态农业中的应用[J].花卉，2017（22）.
农业现代化是我国“四个现代化”建设的内容之一，因此历来受到国家的重视。将现代化技术用于农业种植中可极大提升农业种植的生产效率，提高农产品的产量和质量。国外在现代化技术与农业种植结合方面已经非常成熟，我国与国外相比还有不小的差距，但随着国家政策的扶持使得各种现代化技术不断用于农业种植中，为我国农业现代化建设提供有效支持。
1计算机与信息技术
随着计算机与信息技术的快速发展，其在国民生产中多个领域均得到了广泛的应用，在农业种植中，计算机与信息技术的应用前景十分可观，常用的有以下几种：
1.1数据库技术
运用计算机技术，建设农业信息系统是实现农业种植信息化的重要举措，而农业信息系统需要数据库的支撑，通过建立农业信息数据库，可以对农业种植过程做到信息化的管理，方便农业信息的查询和共享，并且基于数据库技术可以建立农业专家系统和种植模拟系统等，其中农业专家系统是将本行业众多专家的专业知识、分析问题、解决问题的方式等输入到数据库中，当遇到难以解决的问题之时即可通过专家系统给出解决问题的方案，而不必请专家本人到场即可完成，因此更为高效;农业种植模拟系统是通过将农业种植中各项参数输入到系统中，通过系统的分析和模拟可直观地看到按当前参数会出现的各类问题，以便及时采取有效措施予以纠正，因此效率极高。
1.2无线传感器监控技术
农作物的生长对于温度、湿度、二氧化碳浓度、光照时间、土壤pH值等环境条件要求较为苛刻，尤其是在反季采用塑料大棚种植过程中，由于外界环境条件无法满足农作物的生长需要，必须通过人为营造才能达到目的，因此就需要对农作物的生长环境进行监测。如果是人工监测，不但会耗费大量的物力和人力，还具有精度差的劣势，而采用无线传感器监控技术则可以在整个过程中实现无人值守，并且传感器可将农作物生长环境的实时数据第一时间反馈到处理器，通过预先设定好的条件控制动作器的动作，动作器负责控制灌溉、通风、供暖等系统的运行，使农业种植实现精细化管理。
1.3可视化技术
可视化技术就是应用监控摄像头采集到的实时图像通过传输系统显示在电脑显示屏上，为工作人员的决策提供参考。通过可视化技术可以有效规范现场工作人员的行为，保证工作人员按规范操作，并且当发现病虫害或其他问题时，可通过调取监控录像来找到发生问题的确切时间，便于对症下药，降低农业生产的风险性。
2光技术
农作物的生长需要不断的光合作用，而光合作用效率的高低与光照情况有很大关系，在大棚等设施工业的实际生产中，自然光很难完全满足所有农作物光合作用的需要，为提高农作物的产量和质量，可充分利用人工光来改善农作物生长的光环境。当前常用的人工光源包括白炽灯、钠灯、日光灯以及其他特殊光源等。对于不同的农作物来说，其需要的光源种类和光强度也有很大区别，因此实际工作中在选择光源之前要首先对农作物的喜光性进行充分了解，科学选择光源，通过透光膜等技术将有利于农业生产的光投射，而不利于农业生产的光进行过滤，同时根据农作物生长的需求随时调整光强度，一方面使光合作用的效率达到最高水平，另一方面也有助于节约能源。另外，通过利用害虫的趋光性可利用光源吸引害虫，从而进行捕杀，可有效降低农药的施用量，为发展生态农业提供了技术支持。
3生物技术
3.1组织培养技术
组织培养技术就是将农作物从种子到幼苗的生长阶段置于无菌环境下通过人工诱导的方式完成，可极大缩短这一阶段的生长周期，由于种子到幼苗阶段植株的抗病能力较差，而通过组织培养技术可有效防止细菌、病毒等对幼苗的侵害，对于发展良种经济作物种植具有十分重要的意义。
3.2生物农药技术
由于传统化学农药的长期施用给人们的身体健康带来的严重的威胁，因此发展绿色环保的杀虫技术成为必然趋势。生物农药技术就是在这样的背景下发展起来的，生物农药技术就是通过利用生物的新陈代谢产物作为农药的主要成分，因此不仅可以起到杀虫的作用，而且在这一过程中还可以最大限度保证农作物不受药害，对于人体健康几乎无危害。但由于生物农药技术成本较高，阻碍了其实际应用的大面积推广。
3.3转基因技术
转基因技术是近年来讨论最为热烈的生物技术之一，是通过提取某些动植物的优良基因，将其转移到农作物中，完成对基因的重组和再造，因此可使农作物具备植入基因的某些特性，如提高农作物的抗冻性、抗虫性和抗倒伏性等，然而有关转基因技术的安全性问题还具有较大的争议，目前尚无确切的结论，因此这项技术的推广应当以严谨和负责任的态度来对待，使其为人类服务的同时，避免对人类健康造成潜在危害。
1农业物联网的概述
1．1农业物联网的定义农业物联网是由传感器、监控设备和移动终端等设备组成，通过远程控制将农田里的环境信息和农作物信息传递给农民，农民可以足不出户掌握农田里的各种信息。其中，传感器包括温度传感器、湿度传感器、光传感器和PH值传感器等等，可以检测出农田环境的温度、湿度、光照强度、CO2浓度、PH值等信息参数，再通过仪表仪器显示出来，保证农作物有一个良好的生长环境。农业物联网将传统以人为中心的农业管理模式转变为依靠智能化设备和软件为中心的生产管理模式。
1．2农业物联网的体系结构农业物联网的体系结构与物联网的体系结构相对应，它也分为三个层次，分别是信息感知层、信息传输层和信息应用层。1）信息感知层，主要功能是利用各种传感器收集环境和土壤信息，并通过短距离传输技术传输收集到的数据，它作为三层架构的最底层，是农业物联网应用的基础，农业物联网中的短距离传输技术有RFID技术、Wi-Fi、蓝牙和有线传输技术将数据传送到网关。2）信息传输层，主要功能是处理和传输信息感知层中传感器收集到的数据信息，并融合和扩展现有网络，适合远距离传输数据，能够实现更加高效、更加安全的互联功能。3）信息应用层，主要功能是对感知层收集的数据信息进行融合、处理和分析，并通过各种终端设备与农户之间进行交互，实现农业生产的智能化和自动化。
2物联网在智能农业中的关键技术
2．1Wi-Fi技术Wi-Fi众所周知，现在人人离不开它，它是一种短距离无线通信技术，室内的辐射范围在100米左右，室外可以达到200米左右，顾名思义就是在较小的范围或区域内提供的无线传输通信技术，是WirelessFidelity的缩写，是以太网无线技术的扩展，使用开放的2.4GHZ微波频段，理论上的最高速率是11Mb/s，远远超过了普通家庭使用的有线宽带，是当今使用最广泛的一种短距离无线网络传输技术。
2．2RFID技术RFID（RadioFrequencyIdentification）技术是一种无线射频识别通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并对数据进行读写，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。射频段是指读写器通过天线发送、接收并识读的标签信号频率的范围，读写器的频率和射频标签的频率必须相同才能够工作。RFID系统通常包括电子标签、阅读器和天线。其工作流程是：阅读器通过天线发送特定频率的射频信号，当电子标签进入此信号磁场时产生感应电流同时被激活，这时芯片中存储的数据会被发送，天线再将接收到的载波信号传送给阅读器，阅读器对信号进行解析并将数据传到后台进行处理，完成对数据的控制。RFID的频段有四个，分别时低频、高频、超高频和微波，目前后三种主要应用在现实生活中。农业物联网中通常使用国家免申请的433MHz频段进行近距离直线传输，其常用在物联网关与无线采集控制节点中。
3物联网在智能农业中的应用
3．1农业物联网总体设计本章节围绕农业物联网的三层体系架构介绍物联网在智能农业中的应用，重点对环境数据的采集、视频监控、终端设备显示信息等模块进行介绍。主要实现的功能是：通过设置各种传感器实时采集农田中的温度、湿度和CO2浓度等参数信息，并通过RFID技术和无线传感器网络将采集到的信息传输至物联网关，物联网对数据进行存储和分析，然后通过终端设备显示给用户（农户）。1）信息感知层，在该层设置各种环境传感器（温度传感器、湿度传感器、CO2浓度传感器）、射频发射端和接收端、无线采集模块、摄像头、DAAU（物联网关）,达到采集数据、分析、转发的功能。2）传输层，是整个物联网系统的中间层，起到传输数据的作用，在传输过程中经过不同架构的网络完成通信，使用RFID无线通信网等技术，完成对监控视频和检测数据的可靠传输。3）应用层，在该层放置数据库服务器及Web服务器，数据库服务器对采集到的数据进行存储，分析。Web服务器为移动终端设备提供查询历史数据、实时查看、视频监控等功能。
3．2关键模块设计1）传感器的数据采集不同的传感器通过RFID网络进行数据的采集，本文主要使用温度传感器、湿度传感器和CO2浓度传感器，传感器的放置位置对其获取到的数据有一定的影响，因此，为了使得到的数据有效，一般传感器放置在距离地面三分之一处，位置过高或过低，都会引起采集到数据的不精确，采用RFID无线射频技术避免了有线网络在农田中设置的不方便。2）物联网管（DAAU）的设计物联网关（DataAnalysisAcquisitionUnit）简称DAAU，在本设计中，它通过无线网络，与各种传感器、摄像头连接，并与DAAU服务器进行数据交互，DAAU服务器对DAAU发来的数据（通过TCP_Socket）进行解析和接收，将侦听到的有效信息存储到数据库中。3）Web服务器的设计Web服务器是运行在服务器上的一套Web应用程序。用户通过登录Web站点进行访问，对终端数据进行实时显示、查询和分析等操作。对于Web服务器的部署，首先需要添加IIS6.0配置文件，将用VisualStudio2008开发工具开发的程序安装在Web服务器端，将用户的业务处理集中到Web服务器端，从而减少用户终端处理数据的压力。
4结束语
关键词：激光技术；农业机械制造；应用
激光技术是基于现代科学技术不断发展之上所形成的一种现代科形式，在农业机械制造中的合理应用，能够促进机械加工质量不断提升，提高农业机械的整体性能，从而推进我国农业机械生产与农业产业发展的顺利开展。
1 激光技术概述
1.1工作原理
科学研究表明，激光具有平行光束，同{性和单色波长的性能特征。在科学实验中，使用电管以电流或者光的能量对一些原子里含有易激发的物质或者某些晶体进行撞击，撞击后原子所带的电子处于一种高能量状态，当高能量的电子转化为平和的低能量时，原子会产生更大的能量，继而放出光子；该状态下，被释放出来的光子又不断撞击原子，原子继续产生光子，不断循环进行撞击与释放，而且持续往同一个方向运行，由此集中形成该方向的一束具有极强能量的光，形成所谓的激光原理。聚集的激光能量强大，可穿透各种材质。例如红宝石激光，该激光输出脉冲的全部能量不足以让冷水沸腾，却拥有穿透5mm钢板的能量。可见，尽管激光的光能一般，但功率密度极高，穿透力强大，这是一般的光束无法企及的，因此激光的这一优点被广泛应用于诸多行业。
1.2优越性
激光加工技术原理充分展示了该技术于其他处理技术的区别与优点。激光机工技术与材料进行零接触加工，没有对原件进行任何的直接性冲击。这一系列光束特性为激光加工技术带来了应用方面的先进性。根据激光加工技术的零接触加工原理，在对机械进行处理时，不会影响机械的原型，破坏性极低；激光光束具有极高的能量密集度，对于局部加工的机械，加工时间段，在激光照射部位没有任何不良影响，因此，在加工完毕后，机械受光束的热能量影响小，减少了不必要的后续加工程序；激光光束对于导向和聚焦工作十分灵活，能根据控制灵活实现所需调整，配合十分默契，在复杂机械的加工上得以领先应用。可见，激光加工技术的使用十分有效，对于产品的质量也得到较好保证，生产效率明显提高，在进行高精尖产品的加工上也得到了充分利用，加工过程不会造成污染，节省了材料，其优越性显著。
2 激光技术在农业机械制造中的应用
2.1激光切割技术
激光切割技术是激光加工技术中的重要组成部分，基于激光光束高密度对材料表面进行精准扫描，在短时间内促使被扫描部分迅速上升至上千摄氏度的高温状态，并在被扫描部分熔化后以高压气体吹走融化部分，从而实现激光切割。激光切割技术作为激光技术中的重要形式，在农业机械制造中发挥着重要的作用，能够通过激光光束聚能而达到目标，其在实际应用中能够产生较高的能量，因此与一般加工方式相比更具优越性与可靠性。基于激光切割技术的应用，农业机械制造质量得到可靠保证，在激光切割条件下，金属材料能够保持完整形态不变，在有效节约加工材料的同时，能够提高工作效率，降低成本，从而保障生产加工的综合经济效益。
就农业机械制造来看，其需要以厚度较大的金属材料作为支持，以促进机械制造加工各项操作的顺利开展。一般加工制造方法无法满足农业机械制造的综合要求，无法达到加工目的，并且所制造的农业机械精准度不足。而激光技术的合理应用，具有较强的穿透力，通过激光切割技术，即便是相对厚重的金属板也能够实现有效切割，保证工件制造精度，在农业机械制造中的应用，为机械产品质量与精度提供可靠保证，并降低机械制造材料成本，因而具有良好的应用价值。
2.2激光焊接技术
激光焊接技术在当前农业机械制造中也发挥着重要的作用，一般焊接技术是无法与之相媲美的。激光光束能够实现能量的聚集，而激光焊接技术正是通过能量的聚集将光束照射到待焊接工件表面，促使其部分溶解，之后进行规范焊接并加以冷却处理。激光焊接技术在实际应用中具有熔池净化功能，保证金属焊缝绝对纯净，从而对相同或不同的金属材料进行规范焊接。激光焊接技术是基于热传导原理的基础上所实现的，当激光照射于材料面时，表面受热并逐步向内分散，内部受热并使得工件熔化，促使熔池形成，为焊接操作的顺利进行提供可靠保证。在焊接过程中，部分金属器械部位难以靠近，传统焊接技术无法得到有效应用，焊接难度较大，而激光焊接技术则能够实现远距离、零接触焊接，应用便捷程度较高。
激光焊接技术在农业机械制造中的应用，通过其自身良好的电磁学性能、机械性能以及抗腐蚀性能，能够在一定程度上控制焊接材料变形问题，保证后重金属穿透效果，从而提高农业机械制造的精准度与可靠性。在农业机械制造中可以对激光焊接技术加以引进与应用，包括播种机、收割机等，此类设备与地面接触较多，往往会产生较大的阻力，从而对机械设备接触面磨损较为严重。通过激光焊接技术的合理应用，能够有效提高农业机械焊接面质量，延农业机械使用寿命，并有助于优化农业机械的使用性能，推进农业生产活动的高效开展。
2.3激光快速成型技术的应用
激光快速成型技术的应用较为先进，该技术的工作原理主要通过将CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驱动和新材料等技术集成综合运用集成。与传统制造方法相比具有互换性高，复制性好，成本低，加工周期短等优点。激光快速成型技术采用非接触的加工模式，没有传统加工的残余力问题，工具的更新问题，无切割、噪声等，有利于保护环境；可实现快速铸造，快速模具制造，特别适用于新品的开发和单件零件的生产。据资料显示，采用激光快速成型技术后，制造费用可降低50%以上，加工周期可缩短至80%，具有很大的优越性。但这一优越性在农业机械制造中的运用还比较有限，主要是由于农机制造向来都是以传统的制造方式生产，对激光技术的了解不足，没有投入到使用中。但随着农业工业化的继续发展，农机制造企业自身的实力也不断提高，市场对农机产品的质量方面有更高的要求，激光加工技术在农机制造方面的应用趋势不可避免。
3 结束语
总而言之，为促进激光技术的优越性及独特性得到充分发挥，加大力度探讨激光技术在农业机械制造中的应用是非常必要的。激光技术具有广阔的发展前景，在工业、化学、电子等行业内得到广泛应用，基于其时间控制性与空间控制性能够促进农业机械制造各项工作的高效开展，从而为社会生产活动提供可靠的技术支持，促进社会经济的不断发展进步。
参考文献：
[1] 崔莉 激光加工技术在农业机械制造中的应用研究[J]. 《科技创新与应用》， 2016（31）
数字农业和精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是通过传统农业技术生产体系与现代信息技术相结合而形成的一种新型的先进农业技术体系。“数字农业”(Digital Agriculture)，是指在地学空间和信息技术支撑下的集约化和信息化的农业技术。“精准农业”(Precision Agriculture)则是以农业可持续发展为最终目标，通过各种技术手段来获取农田内不同单元小区农作物具体生产的环境信息，并由此实现整个生产过程精细化、准确化的农业微观经营管理的新思想。3S技术是数字农业和精准农业中的核心技术，3S等地理信息技术的快速发展为农业数字化建设和自动化、智能化管理提供了坚实的科学技术基础，并逐渐成为以可持续发展为目标的精准农业技术体系的核心技术。
一、GPS、GIS在大豆上的应用现状
3S技术中，作为单项的GPS、GIS技术在大豆行业中已得到某些应用用。例如，GPS用于高效的智能路径规划系统，通过GIS技术建立的大豆配送系统，减少了每天出车数量，平均降低了行车里程，降低了配送的成本；运用GPS与传统（皮尺、测绳）方法相结合对地块进行实地丈量，准确地掌握了各区域的实际落实面积情况。GIS在大豆中的应用更为令人瞩目，基于Internet+GIS+MIS，采用三层体系结构的大豆信息管理信息系统框架，将GIS技术和Web技术融入大豆行业的信息管理，实现了大豆的信息可视化、管理网络化、图文一体化，很好地实现大豆行业的资源共享问题；黑龙江根据大豆生长发育生态条件，确定大豆种植适宜性气候生态指标和区划原则，在GIS技术支持下，利用气象、土壤、地形、土地利用等多源数据，得到全大豆种植适宜区划数据，为大豆企业进行原料基地优选提供了科学依据；利用GIS、模拟技术和土壤肥力改善方面的研究结果建立起一套大豆土壤肥料信息系统，可通过链指针方式，在地图上分省、县、乡多个层面查询大豆土壤肥力信息，进行优质大豆生产的施肥推荐，为各级大豆公司指导农户更好的进行大豆平衡施肥，指导大豆专用肥定点厂相应地进行复混肥生产和大豆专用肥的调配提供了依据。
二、3S技术在大豆生产上的应用展望
GPS的优势是精确定位，GIS的优势是管理与分析，RS的优势是快速提供大豆生长与农业生态环境在地表的分布信息，它们可以做到优势互补，促进发展。随着3S技术的日益成熟和实用化，其具有实时或准实时获取信息、处理信息的能力，必将给大豆生产开拓一块崭新的天地。所以从3S技术的特点和大豆生产的内容分析，可以预见，3S技术将在大豆产生上得到深入、广泛的应用。
1、改变以往的大豆生产调查作业方式。由于3S技术能快速、实时地获取地面三维信息，整个过程将以自动化作业为主，省去了以往图像繁重的校正工作及手工作图的作业方式，人工劳务介入量大大减少，作业步骤变得简单，周期缩短，成本将大大降低，能有效地提高经济效益。
2、增强对大豆病虫害及一些灾害天气监测能力。我国进行了机～星～地航空遥感试验，已实现了侧视雷达扫描图像的实时数字传输，保障了对灾害事件的全天候监测，并快速地通过通讯卫星向远距离发送，这将为3S技术应用到大豆生产提供有效的技术支持，使在大豆生产的整个过程受到适时监测，各种相关、有用的信息得到反馈，根据数据分析系统对大豆病虫害和冰雹、雪弹子、干旱、连绵雨等的发生及时提供依据，并合理决策，能从最大程度上降低大豆的损失。
3、在大豆平衡施肥中起至关重要的作用。以3S技术作为重要支撑技术，通过对各种植区土壤样品指标的测定及土壤养分的空间差异分析，并对大豆样品的分析及数据汇总，结合土壤资料，融合GPS、GIS和数据库技术，可以建立种植区土壤养分数据库、土壤物理性状数据库和土壤类型空间分布数据库，为大豆分区施肥推荐、区域性大豆专用肥配方的快速决策提供科学依据。
（4）为大豆种植规划和可持续发展研究提供技术支持。在传统的大豆生产区划过程中，由于没有GPS定位，没有GIS系统和RS数据，只能参照行政划分的界限，依靠人工制图，大体上规划出每年生产种植结构分布及区划图，对大豆生产的指导作用不大。21世纪的大豆种植区划技术则将基于3S等高新技术，将多种来源的气候资源信息、土壤信息、地形地貌信息和卫星遥感信息在一个平台上进行融合分析、综合应用，区划的精度将提高到一个新的水平和质量级。一个县级区划，在大比例尺基础地理数据支持下，精度可达到村级、种植地块级，突破了传统区划方法中资料以点代面，区划结果仅能够做到县级的局面。这为切实掌握各种植区的气候生态及其分布情况,对于大豆原料供应点的布局、规划及基地建设等方面都具有十分重要的意义。
关键词：环境生物技术；农业；污染防治
环境生物技术是指直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些功能，建立降低或消除污染物的生产工艺或者能够高效净化环境污染.同时又能生产有用物质的工程技术。环境生物技术可分为高、中、低3个层次。
1低层次的环境生物技术
低层次是指利用天然处理系统进行废物处理的技术.主要包括氧化塘、人工湿地系统和农业生态工程等。其最大的特点是能够最大限度地发挥自然界环境中的生物生态功能.投资运行费用少.易于操作管理，是一种省力、省费用、省能耗的技术。
1.1湿地系统
湿地污水处理技术从20世纪70年展起来的，被认为是控制面源污染的一种低费用、实用有效的方法。湿地系统一般分为天然湿地和人工湿地2种，天然湿地大多要经过改造才能发挥作用。目前应用较为广泛的是人工湿地。
1.2人工复合生态床
所谓人工复合生态床就是在人工湿地形式的基础上，以如何提高系统负荷。减少占地面积以及填料费用等为目的发展起来的。人工复合生态床选择最佳的植物栽种方式.并在床体内部填充多孔的、有较大比表面积的介质.以改善湿地的水力学性能.为微生物提供更大的附着面积，同时增强系统对污染物。尤其是对氮、磷的去除能力。
1.3生物埂
姜达炳等（2004）在三峡库区耕地选择7种不同的生物篱笆，设立小区试验研究生物埂对治理坡耕地水土流失的机理，通过试验得出以下结论：应用生物埂技术可以保持水土，主要是减少土壤中养分的主要载体
1.4植被缓冲带技术
缓冲带是一类水土保持和面源污染控制的生物治理措施的总称，全称保护缓冲带，是指利用永久性植被拦截污染物或有害物质的条带状、受保护的土地。广泛应用于坡地水土流失控制、河（沟）道稳定性保护、干旱区风蚀控制、寒区防雪、城市园林美化等多个领域.主要的设计形式有防风林带、十字网格防风带、草本防风隔栅、地头防护带、坡地等高缓冲带、过水草带等多种典型设计。
2中层次的环境生物技术
中层次是以废物的生物处理为主要内容.既包括传统的生物处理技术.如废水处理的活性污泥法、生物膜法等，也包括在新的理论和技术支撑下开发出的废物强化处理技术和工艺，如生物流化床，生物强化技术等。是目前废物生物处理中应用最广泛的技术。
2.1堆肥化
堆肥化就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，有控制地促进可被微生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。通过堆肥处理，不仅有效地解决固体废弃物的出路.解决环境污染和垃圾无害化的问题.同时也为农业生产提供了适用的腐殖土，从而维系自然界良性的物质循环。堆肥化的产物称为堆肥。堆肥是一种深褐色、质地松散、有泥土味的物质，其主要成分是腐殖质，氮、磷和钾的含量一般在0.4%～1.6%、O.1%-0.4%和O.2%～0.6%。这种物质的养料价值不高，但却是一种极好的土壤调节剂和改良剂。因此.堆肥不但可以减少生活垃圾造成的面源污染，还是处理农药污染的一种经济有效的方法。
2.2沼气技术
发展以沼气为纽带的庭院式生态农业模式.将种植业、养殖业与沼气使用相结合以获得最佳的生态效应与经济效应，能有效地缓解农村人、畜禽粪尿给农村生态环境造成的压力。同时，沼渣和沼液还可以还田，能明显改善土壤结构，提高土壤肥力，减少由于施用化肥而造成的污染。另外，沼气发酵残留物还是一种很好的生物农药，能有效地防治农作物病虫害，并且不会像化学农药那样在环境中残留，污染环境。现已探明沼气发酵残留物对小麦、豆类和蔬菜蚜虫等14种农作物虫害和甘薯软腐病、小麦全蚀病、小麦赤霉病、玉米大小斑病等26种病害均有明显的防治效果。
2.3应用光合细菌减少农业面源污染
光合细菌（以下简称PSB）是一类以光为能源、以 CO和有机物作为碳源，以有机物、硫化氢、氨等作为供氢体而进行繁殖的原核生物的总称。由于PSB独特的生理生化特性使其在防治农业面源污染中具有广泛的应用前景。
（1）PsB可以作为生物肥料。由于大多PSB都具有生物固氮的能力，因此能提高土壤的肥力、促进植株生长、降低土壤氮素的流失和污染、减少氮肥的施用量：
（2）PSB可以作为生物农药。因为PSB中含有抗细菌、抗病毒的物质，这些物质能钝化病原体的致病力、提高作物的抗病力，从而减少化学农药的施用量；
（3）PsB还可以作为一种清洁的具有生物活性的饲料添加剂。由于其富含蛋白质、辅酶Q10、多种维生素、抗病毒物质和生长促进因子.因此作为饲料添加剂可以促进畜禽生长并且增加禽畜的免疫力和抗病力。
（4）PsB还可以用来处理养殖业的废水。上海交通大学用PSB处理畜禽粪尿废水已经取得了成功。试验表明，将粗滤后的牛粪尿稀释液用PSB处理后. BOD降解率达93%，将经PSB处理过的废液再经过生物氧化法处理，BOD可降至30 mg・L-1。达到国家排放标准。
（5）PsB可以用来处理水产养殖的废水。PSB对各种有机物质、胺、氨、硫化氢等具有极强的利用能力，能有效降低这些物质在水中的浓度，自然净化已经被污染的水体。
2.4微生物发酵剂
在滇池应用中复合微生物发酵剂处理农村可利用固体废物制造高效活性有机肥.不但可以科学合理地解决农村可利用固体废物的资源化问题，而且在保证农作物产量和品质的同时，还可以减少化肥施用量，改良土壤，减少了氮、磷的流失量。该类型复合微生物发酵剂是经过先进的微生物工程技术研制的高科技产品。其微生物菌种均来源于大自然，从优质的耕作土壤和森林土壤中采集而来。此类微生物复合发酵剂中的微生物菌群依功能分为类群：固氮菌群、硝化菌群、解磷菌群、酵母菌群、乳酸菌群、光合菌群、放线菌群和生长菌群。这类高科技肥料能大幅度降低堆肥的时间，将堆肥时间从常规堆肥耗时60～90 d左右降低到7～30 d左右，从而减少堆肥的占地面积，操作较为简单实用。在日本和台湾经过多年的实际应用证明此类微生物复合菌群发酵生产的活性有机肥是一类集肥效、作物生长刺激剂、农药为一体的高科技产品，有利于减少目前存在于农村的面源污染，发展可持续农业。
2.5 SC27土壤微生物增肥剂
由澳大利亚珀斯生物遗传实验室研制的SC27土壤微生物增肥剂（以下简称SC27），含有27种高活性的土壤微生物。使用SC27可提高化肥肥效，减少化肥用量，改良土壤环境，防治面源污染。1998年嘉兴、杭州等地进行了SC27在蔬菜上的试验.证明了SC27具有极佳的防治农业面源污染的效果。
3高层次的环境生物技术
关键词：农业 物联网技术 葡萄种植 应用
中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）10（a）-0079-02
农业物联网技术是物联网技术应用于农业领域的具体体现，农业物联网是指利用射频识别（RFID）、智能传感器、网络通信等先进技术设备，将农业系统中的动植物、环境要素、生产设施工具与互联网连接起来，利用网络进行信息的实时传输和分析，实现对农业生产的智能化监控和管理[1]。农业物联网技术是对物联网技术的一种拓展，可帮助人类提高对农业系统的调控能力和对突发事件的应对能力。在当前科学技术不断发展的时代背景下，物联网技术正悄悄走进农业种植领域中来，葡萄种植中农业物联网技术的应用就是其中的典型。
1 农业物联网技术在改善葡萄种植环境中的应用
应用农业物联网技术，在葡萄种植区设置多个物联网信息采集点，进行葡萄生长环境条件的信息采集，包括葡萄种植区内的温度、湿度、光照条件、二氧化碳浓度、土壤水分、土壤养分等，利用互联网将各个信息采集点联系起来，通过网络将信息传输给终端管理平台，再由管理中心的计算机对所采集的种植环境信息进行整理分析，判断该种植环境下葡萄的生长状况，然后根据分析结果，将所需处理的事项以命令的形式传输给控制柜，对葡萄进行灌溉、施肥、喷药等。
某葡萄种植园引进物联网技术后不仅节省了人力物力，还节省了成本，提高了收入，该葡萄种植通过应用物联网技术，每亩葡萄可节省2 000余元的人工费用，施肥和灌溉的费用也节省了近50%，每年减少农药投入在300多元左右，葡萄的亩产值也由原先的每亩3万元增加到了如今的每亩3万7千多元，大大提高了种植户的收入。原先依靠经验种植葡萄的情况已被当下物联网智能化管理所取代，通过物联网技术可实时采集、存储其所在地点的各种土壤和环境参数，获得包括土壤温度、水分、空气湿度、光照度等数据，这些数据直接输入监控室的计算机内，农户点点鼠标就能及时了解结果。如果数据显示湿度不够，那么轻点鼠标发出指令，根据预先设置好的程序，自动启动水泵给葡萄喷灌[2]；另外种植园内安装了移动视频监控，农户在家中只要通过电脑或手机，就可以随时看到种植园内部的情况。
2 应用农业物联网技术实现葡萄智能化灌溉
滴灌技术是目前葡萄灌溉常用的技术之一，滴灌技术的应用在很大程度上节省了水资源，实现了水资源的有效利用，但其也存在诸多问题，例如滴头出水的孔径小，容易堵塞；灌水不均匀；关闭部分管道后，会造成管道内部压力增大，易损坏管道；灌溉时间和灌溉量很难进行精准控制等。应用农业物联网技术，引进自动变频灌溉系统（见图1），通过物联网控制箱和专家信息系统，根据所采集信息对葡萄进行精确灌溉。自动变频灌溉系统运用了变频技术，可实现水泵的自动启动和停止，不需要长时间运行，减轻了水泵的负荷，只要设定好相关参数，即可保证管道内水压和水流速度维持在一个合理的范围内，避免了对管道的损坏，减少了管道堵塞现象的发生[3]。
物联网可通过各种传感器感知葡萄种植土壤中的水分含量，当检测到土壤水分较少，影响葡萄生长时，传感器就会将信息传输给管理中心，管理中心收到信息后，发送指令将所需灌溉区域的电磁阀打开，自动给需灌溉的葡萄浇水。当灌溉到一定程度后，由专家信息系统对是否继续进行灌溉做出判断，专家信息系统可以将专家知识和相关种植经验转换为控制参数，再将其传输给控制中心，为判断当前情况提供可靠的依据。
3 葡萄种植中的智能监控
智能监控在葡萄中的应用同样也是属于物联网技术的一种，通过智能监控系统，控制中心的管理人员可直观地观察到葡萄种植区域内的人员管理情况和葡萄生长状况，为葡萄种植管理和人员调度提供了图像等直观信息，提高了管理效率。另外，通过监控摄像头传输回来的高清图像和视频，管理人员可对葡萄的生长状况做出判断，对葡萄出芽、开花、结果等过程有一个直观的了解，当发现葡萄出现病虫害或生长不良时，可直接将获取的图像和视频传输给现场的工作人员，现场工作人员再根据接收到的图像和视频，并结合物联网传感器所采集的种植环境信息和专家信息系统所提供的专家知识找出出现问题的葡萄植株，判断病虫害类型，查清葡萄生长不良的原因，并采取针对措施进行及时的处理。
智能监控系统也可实现异地实时监控，只要有网络，管理人员可在任何地方通过电脑或手机查看葡萄生长情况和工作人员管理情况，方便快捷，具有较强的时效性，其已成为葡萄种植生产管理中不可缺少的一部分。
4 葡萄种植物联网平台的构建
葡萄种植物联网平台主要包括环境信息采集系统、自动控制系统和智能监控系统等，种植园内的工作人员可通过网络访问该种植园的网站，在控制平台通过一系列的操作实现对园内各设备的控制，通过监控摄像头传输回的图像来掌握葡萄的生长状况。管理人员也可通过设置在园内的各种传感器传输回的环境监测信息来了解葡萄的生长状况，并通过专家信息系统来实现对园内葡萄生产的指导与管理。借助于物联网平台消费者可实时了解葡萄是否成熟，葡萄在种植过程中是否绿色环保，由此一来，消费者对于葡萄的质量有了更进一步的信任，从而扩大了葡萄的销量。
环境信息采集系统主要通过各类传感器完成信息的采集，物联网传感器节点是采集系统的最末端单元，在布置传感器节点时，既要保证传感器节点能准确检测到种植环境的各类参数，又要保证其能覆盖整个园区，实现系统效率的最大化。传感器节点的结构如图2所示，包括传感器模块、计算与存储模块、通信模块、电源模块，监测节点采用无线传输，每隔一定距离就布置一个监测节点，按照不同的地面高度，将监测节点层次化，在距离地面不同高度各设置一个监测节点，用以监测园内空气湿度、温度、二氧化碳浓度、光照强度等，另外设土壤pH值传感器和氨氮传感器，用支架将其分别插入土壤中。
智能监控系统（见图3）主要是对环境信息采集系统所采集的信息进行分析，根据分析结果对园内的空气、温度、湿度等做出适当调整。智能监控系统以微控制单元为控制中心，电池模块对系统进行供电，利用无线网络将采集的数据和信息传送到PCC端，再通过PC机进行显示，并与标准的葡萄生长环境信息进行比对。
5 结语
农业物联网一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，以帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置，这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。葡萄种植中的农业物联网系统的是通过无线网络传输和各类传感器的监测来实现对葡萄种植的管理，实时采集葡萄种植区域的环境信息，进而进行分析、处理和预测，优化葡萄生产管理工作，避免了资金的浪费和环境污染，提高了葡萄生产管理水平，节省了人力物力，在保证葡萄质量的同时，也实现了增产增收，提高了种植户的收入。农业物联网技术是实现葡萄种植业长远发展的关键。
参考文献
[1] 何勇，聂鹏程.农业物联网技术在葡萄种植中的应用[J].中国果业信息，2013，30（6）：41-43.
【关键词】自动控制 滴灌技术 农业建设
1 引言
水是生命的根本，是不可代替的资源，同时也是农业发展不可或缺的因素。近年来，随着城市现代化的发展，经济水平和人口的不断提升，水资源的不合理运用现象越来越严重，许多地区缺水大旱，农业得不到水的灌溉，而且农业灌溉效率低下现象也普遍存在。这一系列问题都警示水资源的不合理运用将会对人类和社会造成越来越不可估量的危害。因此，国家实施了滴灌技术，改变了传统的灌溉方式，发展节水灌溉技术，科学应对水资源短缺问题，使灌溉技术脱离人工控制，运用自动化的技术进行农业灌溉。从而降低了农业生产成本，改善农业生产方式，是一项利国利民的节水技术。
2 自动控制精准滴灌技术概述
自动控制滴灌技术是针对高效利用水资源而实施的一项技术，对农业的可持续发展和保护生态方面有重要的意义和作用。而且脱离了人工的控制，自动控制的滴灌技术更加提高了农业灌溉的效率，节约成本。
2.1 自动控制精准滴灌技术的含义
节约水资源是自动控制精准滴灌技术的直接目的，这种技术改变了传统的灌溉技术，高效率用水资源，通过现代化科学技术来改变水资源浪费和农业灌溉不合理的现状。自动控制精准滴灌技术通过滴头，每次用小量的水准确直接的对土壤进行灌溉，避免不必要的浪费。自动控制精准滴灌技术不仅完善了灌溉技术的不足，同时也促使灌溉技术的进一步发展。
2.2 自动控制精准滴灌技术的发展现状
农业灌溉技术的发展出现了不同的灌溉技术，以喷灌和滴灌最为普遍。我国也大力推广滴灌技术，自动控制滴灌技术得到越来越多的应用，随着电子、科技的发展，自动控制滴灌技术也将进一步得到发展。滴灌技术在世界上也得到广泛应用，一百多个国家实行节水灌溉技术。自动控制精准滴灌技术农业发展、国民经济和社会发展都有推动作用。这项技术在国内的发展前景也会越来越好。
3 自动控制精准滴灌技术在农业建设的应用研究
自动控制滴灌技术的发展应用在农业上，推动了农业的科技化发展，自动化的灌溉技术，不仅减少了药物对农作物的伤害、保护了生态环境，同时也节约了人力物力。广西农田智能化灌溉系统中滴灌自动控制系统设计方案和南宁市府城镇百香果滴灌实践技术为案例具体介绍自动控制精准滴灌技术在农业建设的应用研究。
3.1 以广西农田智能化灌溉系统中滴灌自动控制系统设计方案为例
广西农田智能化灌溉系统中滴灌自动控制系统采用了自动控制滴灌技术，运用网络和自动控制相结合的技术对土壤进行控制。实现了水资源的最大化利用。通过计算机远程控制，为实验基地的每块土壤进行精准的灌溉和管理。
3.1.1 滴灌系统规划布置
滴灌系统规划布置的首要因素是泵站位置的选择，位置不能选择贫瘠的土壤，相对集中靠近路边的位置是最佳选择，其次输水管道的选择也应该合理，项目资金节约化，管道的内径和长度要适宜。设备选择先进、适用、合理的这样能更大的发挥滴灌技术的作用。管道的选择要考虑土地、水源等，尽量使管道系统相对均衡。
3.1.2 控制调节和保护设备
自动控制滴灌要控制好设备的保护和技术的控制，电磁阀的设置要考虑便于管理、控制流量等，在首部水泵前安装逆止阀。排气阀要安装在干管始端。压力表、阀门箱要安装在合理的位置，便于维修和使用，同时也避免受冻。
3.1.3 滴灌系统电路设计
电路的设计很关键，采用交流电磁阀控制，控制滴灌电磁阀配送和输出电。
3.2 以南宁市府城镇百香果种植基地自动化控制滴灌工程为例
南宁市府城镇百香果种植基地于2013年就开始建设，经过几年的灌溉项目建设，积累了丰富的节水用水经验，使用了自动化控制滴灌技术，为其他地区的自动化滴灌技术的发展起了带头作用。
3.2.1 项目建设情况
南宁市府城镇百香果种植基地启用了自动控制的滴灌技术，主要农作物是百香果。其灌溉采用的是两种方式结合灌溉，冬季采用周边山塘水进行大水漫灌，在农作物生长期则采用滴灌技术。
3.2.2 自动化控制系统的组成及功能
自动控制灌溉技术能够将水资源和化肥平均的分配到土壤中，让农作物更好的平衡吸收。自动化的控制会对流程中每个步骤进行严格的检验，使之保持在合理范围内。系统自动记录每个灌溉系统的运行时间和总水量，还安装了防盗装置，对设备故障自动检查对系统运行中的破坏还可以进行警报，准确的指出故障位置和故障类型，对湿度和降雨量准确测量。
3.2.3 自动化控制滴灌工程建设对南宁市府城镇百香果种植基地的作用
自动控制滴灌技术由机器对农作物的灌溉进行控制，摆脱了认为的控制，也就避免了人为因素的误差，更有利于农作物更好的生长。自动控制滴灌是农业灌溉与时代接轨的标志，是农业现代化的必然结果，农业要想产量高、效率高必须运用现代化技术带动发展。自动控制灌溉更加便于操作，更加有效的控制了灌溉时间，从而节约了水资源和劳动力。实验区自动控制滴灌技术的实施，同时也为实验区积累了经验，为其他地区提供了借鉴的经验。
4 自动控制精准滴灌技术在农业建设中存在的问题
自动控制滴灌技术有其优势也必然存在弊端，这项科技化技术在其他设备保护、造价和控制精准度等等方面都存在着不足。
4.1 田间设备的保护问题
自动控制滴灌技术的实施运行需要通过无线进行数据传输，无线设备容易被损坏，在设备运用过程中很可能对无线传输进行不必要的干扰，造成数据传输不准确。同时线路也容易受到人为的破坏，导致线路传输工作无法正常运行。
4.2 系统造价过高
自动控制滴灌技术需要通过计算机进行控制，是一项现代化技术，需要人力物力以及资金的支持，而很多地区无法大面积使用这项技术也是这个原因。这是自动控制滴灌技术存在的一个弊端。
4.3 水肥监测精度与控制精度的统一性不够
要进行自动控制滴灌技术就要配合进行土壤水分检测，而检测由于资金并不能覆盖大面积，这就造成数据是能反映部分土壤情况，不能代表大部分。养分监测和作物监测同样不能覆盖大部分，因此水肥监测精度与控制精度无法统一。
5 结语
自动控制精准滴灌技术不仅推动了我国农业的专业化发展，同时也推动了现代化、科学化的进步。作为现代的灌溉方式，自动控制精准滴灌技术必须发挥其优势，完善其不足，扬长避短，不断的在实践中发展。同时也要根据农业具体实践来相应的改变技术的实际应用，推动自动控制精准滴灌技术的进一步推广和发展。
参考文献
[1]闻珍霞，何龙，杨海清.发展自动控制精准滴灌技术加快节约型农业建设[J].农业装备技术，2010（3）.
[2]李健华.基于GPRS技术的膜下滴灌自动化控制系统的设计[J].中国农机化学报，2014（1）.
作者简介
覃江峰（1983-），男，壮族，广西壮族自治区南宁市人。硕士学位。现为广西水利科学研究院工程师。研究方向为计算机网络及自动控制技术。
邱林（1983-），女，广西壮族自治区河池市人。硕士学位。现为广西农业职业技术学院讲师。研究方向为计算机网络及电子商务。
作者单位
关键词：农业废物；厌氧生物；发酵技术；高温堆肥；沼气生产
中图分类号：X712 文献标识码：A
1 引言
厌氧生物发酵处理，是一种利用微生物自身的新陈代谢作用而实现有机固体废弃物处理的方法。与好氧生物处理法相比，厌氧发酵法具有耗能低、占地面积小、处理效率高等优点，更重要的是厌氧发酵的产物为高热值的能源——沼气，可在一定程度上缓解农村能源紧张的矛盾。同时，可利用厌氧发酵技术进行快速堆肥，为农业生产的绿色化提供优质的有机肥料。
2 农业废物的来源及对环境的影响
2.1 农业废物的来源
农业固体废物原料来源非常广泛，而且可以就地取材。如人畜粪便、作物秸杆、植物的枯枝落叶、污泥、垃圾、含有机物的日常生活废水、废渣等，它们均可作为厌氧生物发酵的原料。
2.2 农业废物对环境的影响
由于农村人口多、居住分散，农业固体废物种类繁多，数量大，所以对环境的影响不容忽视。特别是收获季节，农民喜欢将固体废物就地焚烧，产生大量的烟气，使沿线的交通受到影响，同时，在自然条件影响下，固体废物中的一些有害成分转入大气、水体和土壤，参与生态系统的物质循环，具有潜在的、长期的危害性。因此，对农业固体废物进行综合治理是十分必要的。
3 厌氧生物处理技术在农业废物治理
中的应用3.1 厌氧生物处理机理
厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，主要依靠水解产酸菌、产氢产乙酸菌、产甲烷菌的联合作用来完成。因此可以初略地将厌氧消化过程划分为3个连续阶段，即：水解酸化阶段，产酸菌将不溶性大分子有机物分解为小分子水溶性的脂肪酸；产氢产乙酸阶段，专性产氢产乙酸菌将各种有机酸分解转化成为H2和CH3COOH等；产甲烷阶段，一组甲烷菌将H2和CO2转化为甲烷，一组甲烷菌将乙酸或乙酸盐脱羧为甲烷。
3.2 厌氧消化技术处理农业固体废物应用实例
3.2.1 农业固体废物高温堆肥
（1）高温堆肥技术特点。
高温堆肥是实施“沃土工程”、提高土壤肥力的主要内容之一，是秸秆还田的重要途径。高温积肥具有取材广泛、简便易行、净化环境、减少污染、改良土壤、培肥地力、成本低、养分全等诸多优点，深受农民朋友的欢迎。
（2）高温堆肥影响因素。
①温度。厌氧发酵根据温度不同可分为常温发酵（自然温度）、中温发酵（30～40℃）和高温发酵（50～60℃）。农业固体废物厌氧消化一般在中温或高温下进行，中温的最佳温度为35℃左右，高温为55℃左右。我们国家通常采用的是中温消化。
②pH值。产甲烷菌对pH值的要求非常严格，甲烷菌生长最适宜的pH值为6.8～7.2，水分含量为90%～96%时产甲烷速率较高，pH值低于6或高于8时，产甲烷菌正常消化就遭到破坏，原材料进入厌氧消化系统时pH值应调节到7左右，并在运行过程中密切关注pH值变化，采取适当的控制措施。
③接种物。有机固体废弃物的厌氧发酵由多种微生物共同作用，因此，在发酵底物中添加一定量的微生物作为接种物是实现厌氧发酵快速启动、提高沼气产量的重要措施。目前，农村沼气池大多采用经过驯化的污泥作为接种物，驯化污泥主要来自厌氧消化池、化粪池和池塘，也有人直接利用畜禽粪便作接种物。
（3）高温堆肥方法。
目前广大农村一般采用的是地面堆肥法。高温堆肥即选择距水源较近、运输方便的地方，把地面捶实后依次铺上一层干细土、一层未切碎的玉米秆作为通气床，然后在床上分层堆积农业固体废弃物，根据不同的季节可选择玉米秆、稻草、高粱杆及各种青草等材料，并逐层浇入人粪尿（下少上多），堆料前可按一定距离垂直插入木棍，堆料后取掉木棍作为通气孔，堆料完成后，调节水分时，一般以手握材料有液滴出为宜，最后用塑料薄膜覆盖肥堆，在四周挖沟培土，防止粪液流失。3～7d，温度显著上升，堆体逐渐下陷，当堆内温度慢慢下降时，进行翻堆，把边缘腐熟不好的材料与内部的材料混合均匀，重新堆起，如发现材料有白色菌丝体出现，要适量加水，然后重新用泥封好，待达到半腐熟时压紧密封待用。
完全腐熟时作物秸秆的颜色为黑褐色至深褐色，秸秆等植株很软或混成一团，残体不明显，就可以作为农家肥使用了。
农民朋友还可在乡镇农科所技术员的指导下，加入一定量的“快速腐熟剂”调节营养素、接种发酵菌剂等进行高温堆肥，同时还可以适当添加磷、镁等元素以增加复合肥效。
3.2.2 农业固体废物生产沼气
（1）人工制取沼气的条件。
①发酵原料：沼气发酵原料是沼气微生物赖以生产的物质基础和产生沼气的营养物质。农村人畜粪便、生活污水以及农作物残渣等就是很好的原材料。
②微生物：沼气微生物主要存在于沼气池、厕所、池塘底部、阴沟污泥、屠宰场阴沟之中。新建沼气池一般要加入以上物料进行接种。
③厌氧环境：沼气菌只能在严格厌氧的环境中才能生长。所以，修建沼气池，要严格密闭、不漏水、不漏气。
④适宜的温度：在10～60℃范围内，沼气池均能正常发酵产气。低于10℃或高于60℃都严重抑制微生物生存、繁殖，影响产气。微生物对温度变化十分敏感，温度突升或突降，都会影响微生物的生命活动，使产气状况恶化。所以农村的沼气池多修建在地下，原因即冬暖夏凉的环境保证了消化池的温度。
⑤适宜的酸碱度：沼气微生物的生长、繁殖，要求发酵原料的酸碱度保持中性或偏碱性（即pH值为6.5～7.5），过酸、过碱都会影响产气。
⑥碳氮比：农业废物的碳氮比（C/N）对消化过程有较大的影响，一般C/N为（10～20∶1）。农村沼气池含氮量过高，必须添加杂草、秸杆等以补充碳源，才能维持厌氧生物正常的新陈代谢作用。
（2）沼气生产技术能源生态模式。
农村新建沼气池一般是以农户庭院为基本单元，利用房前屋后的山地、水面、庭院等场地，主要建设是以畜禽舍、沼气池、厕所相结合的形式，形成养殖—沼气—种植三位一体的庭院经济格局，达到生态良性循环、增加农民收入的目的。
根据不同的季节和产生的沼气量的多少，农民朋友可以方便地应用于燃气、照明等。既合理利用了资源，大大节约了能源，又实现了可持续发展的绿色生态模式。
（3）沼液、沼渣的综合利用。
①沼液的利用：用以浸种，可以提高种子的发芽率和粮食产量；用沼液代替农药，能有效防治农作物病虫害；用沼液对果蔬进行叶面施肥，能促进果实膨大，提高产量和质量；用沼液养殖猪、牛、鸡、鱼等，能大大提高产量和品质。
②沼渣的利用：用沼渣栽培食用菌，成本低，品质好，产量高；用沼渣养殖蚯蚓、黄鳝、泥鳅，投资少，效益大。
4 厌氧发酵技术应用范围扩展
厌氧生物处理技术加速和强化了自然界中污染物的循环转化和降解，充分发挥微生物降解、转化污染物的巨大潜力，使环境中的资源得到再生，并消除了一些人类活动对环境的污染。厌氧生物处理技术的应用能够有效改善人类的生存环境和消除环境污染，有利于人类身心健康和社会可持续发展。
厌氧生物技术的不断发展扩大了厌氧处理应用范围，该处理技术不仅适用于处理固体废弃物，而且还广泛应用于处理生活污水、污泥、高浓度有机废水，通过改进生产工艺，即使在低温条件下，采用颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器，可以处理非常低浓度（COD=100mg/L）的有机废水，在处理介质和获得产物方面，也在不断扩展。例如，新的厌氧反应器可以从含SO2废气中回收S，从金属尾矿废水中回收金属和各种生物质产生氢。生物质是一切直接或间接利用绿色植物光合作用形成的有机物质，包括除化石燃料外的植物、动物和微生物及其排泄与代谢物等。合理的工艺还可以利用多余能量额外分解水，得到更多的氢。生物质能是低硫和二氧化碳零排放的洁净能源，可避免化石能源制氢过程对环境的污染，从能源上控制二氧化碳排放，因此这种基于可再生能源的氢能路线是真正意义上环境友好的洁净能源技术。
参考文献：
[1]蒋展鹏.环境工程学（第二版）[M].北京：高等教育出版社，1992.
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