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页数:81

译者:宋开健主编

出版时间:2010-5

价格:25.00元

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isbn号码:9787114083266

丛书系列:

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现代农业技术推广与应用：聚焦可持续发展与精准农业 图书名称： 现代农业技术推广与应用：聚焦可持续发展与精准农业 图书简介： 第一章：全球农业发展新格局与挑战 本章深入剖析了当前全球农业所面临的复杂局面。随着全球人口持续增长，对粮食安全的需求日益迫切，传统农业模式在资源消耗、环境承载力以及气候变化适应性方面日益显现出短板。我们首先回顾了二战后农业发展的几个关键阶段，重点探讨了“绿色革命”带来的巨大增产效益及其伴随的生态代价，如土壤退化、水资源短缺和生物多样性下降。 随后，本章着重阐述了新世纪以来农业发展面临的四大核心挑战：一是气候变化带来的极端天气事件频发，直接威胁作物产量和质量；二是耕地面积的减少和质量的下降，尤其是在快速城市化背景下；三是消费者对食品安全、营养价值和生产过程透明度的要求不断提高；四是农业劳动力老龄化与短缺问题日益突出。面对这些挑战，本章提出，未来的农业发展必须从追求“产量最大化”转向追求“效率、质量与可持续性的平衡”。本章的引言部分为后续章节中介绍的各项新技术和推广策略奠定了理论基础，强调了技术创新和管理优化是实现农业现代化的必由之路。 第二章：可持续农业的理论基础与核心原则 可持续农业不仅仅是一种生产方式，更是一种生态哲学。本章系统梳理了可持续农业的理论框架，并将其核心原则分解为易于理解和实践的模块。我们详细阐述了生态学、经济学和社会学在可持续农业中的交叉作用。 生态层面，重点讨论了生态系统服务功能在农业生产中的重要性，包括授粉、养分循环和病虫害自然控制。本章详细介绍了生态农业实践，如轮作、间作、覆盖作物的使用，旨在增强土壤健康、减少对外部投入的依赖。在土壤管理方面，我们引入了“免耕/少耕技术”的原理及其对土壤结构、有机质保持和固碳能力的积极影响。 经济层面，可持续农业要求生产过程具有长期经济可行性。本章分析了全生命周期成本核算（LCCA）在评估农业投入产出效率中的作用，并探讨了农业价值链的重塑，包括发展本地和区域性的食品系统，减少食物里程和损耗。 社会层面，关注点在于农业对社区的贡献、农民的福祉以及代际公平。本章讨论了公平贸易实践、农民合作社的构建以及确保农村社区活力和知识传承的重要性。本章的实践指导部分，通过多个案例研究，展示了不同地理区域如何根据自身条件，成功整合这些核心原则，实现环境效益与经济效益的协同增长。 第三章：精准农业技术体系的构建与实施 精准农业（Precision Agriculture, PA）是实现资源高效利用的关键技术路径。本章将精准农业视为一个完整的技术体系，而非单一工具的集合。 首先，我们详细介绍了信息获取层面的关键技术，包括全球导航卫星系统（GNSS）的定位精度要求、遥感技术（卫星、无人机、地面传感器）在作物长势监测、水分压力识别和病虫害早期预警中的应用。本章特别关注了高光谱和多光谱成像技术如何帮助农民“看到”肉眼无法察觉的作物生理状态。 其次，是数据处理与决策支持系统（DSS）。本章探讨了地理信息系统（GIS）在空间数据集成中的核心作用，以及如何利用大数据分析和机器学习模型，将海量的环境、土壤和作物数据转化为可操作的管理建议，例如变率施肥（Variable Rate Application, VRA）和精准灌溉图的生成。 最后，是精准作业层面的技术集成。本章涵盖了精准变量播种、变量施肥和精准植保机械的设计原理、操作规范及作业精度控制。我们分析了作业效率、燃料消耗与数据采集同步性的优化策略，强调了技术集成度对最终决策执行效果的决定性影响。本章提供了从田间数据采集到智能决策输出的完整技术流程图。 第四章：水资源高效利用与灌溉技术创新 水资源是农业生产中最具约束性的要素之一。本章聚焦于在水资源日益稀缺的背景下，如何通过技术创新实现灌溉效率的最大化。 本章首先分析了不同区域的水资源利用效率瓶颈，包括蒸发损失、管道渗漏和灌溉不均匀性。随后，详细介绍了先进的灌溉技术。滴灌和微喷灌系统作为高效节水灌溉的主要手段，本章对其安装、维护和流量控制进行了技术规范说明。 更进一步，本章深入探讨了智能灌溉系统的构建。这包括土壤水分传感器（如TDR、介电常数传感器）的选型与布设策略，如何将其数据与气象信息（蒸散量模型）相结合，实现基于作物的需水预测。我们展示了如何利用物联网（IoT）平台实现灌溉系统的远程监控和自动化调度，避免过度灌溉和灌溉不足造成的产量损失和环境污染。此外，本章还讨论了对地表水和地下水资源的综合管理策略，强调雨水收集和非常规水资源（如再生水）在农业中的安全应用标准。 第五章：现代农业中的生物技术与病虫害综合管理（IPM） 生物技术在提升作物抗逆性和营养品质方面发挥着日益重要的作用。本章首先概述了现代分子育种技术（如基因编辑CRISPR-Cas9）在提高作物抗旱、抗病性以及营养强化方面的应用前景，同时也审慎讨论了生物技术产品在社会接受度、监管和生态风险评估方面的考量。 在病虫害管理方面，本章的核心是推广以预防为主的综合管理（IPM）策略。IPM强调利用生态学原理，结合多种管理手段，将化学农药的使用降到最低。 IPM实践模块包括： 1. 抗性利用： 优选抗病虫品种的推广。 2. 生物防治： 介绍天敌昆虫的保护与增殖技术，以及生物源农药（如微生物制剂）的应用机制。 3. 农业防治： 通过优化种植密度、合理施肥、清除带毒的越冬寄主等农业措施，创造不利于病虫害发生的生长环境。 4. 化学防治的精准化： 强调在必须使用化学农药时，采用精准施药技术（如无人机点喷）以减少农药漂移和残留，并严格遵守安全间隔期和轮换用药原则。 本章通过对病虫害发生模型的应用，指导读者实现“在正确的时间、正确的地点，使用正确的剂量”进行干预，实现环境保护与作物保护的双赢。 第六章：农业机械化与自动化升级 本章关注如何通过先进的农业机械化和自动化技术来应对劳动力短缺并提高作业效率。 我们首先对现代农业机械的演进进行了分类介绍，包括大田作业机械（如高效联合收割机、深松整地机）和设施农业自动化设备（如环境控制系统、自动温室遮阳系统）。重点分析了提高作业质量和效率的关键技术指标，如牵引力匹配、动力效率和作业复耕率的控制。 随后，本章深入探讨了农业机器人和自动化技术的前沿应用。这包括自动驾驶拖拉机和联合收割机的导航精度校准，以及采摘机器人、除草机器人等在经济作物上的实际应用案例。本章详述了人机交互界面（HMI）的设计原则，确保操作人员能够安全、高效地掌握复杂设备。 此外，本章还讨论了农业机械化的可持续性考量，包括生物燃料在农业机械中的应用潜力、机械设备的维护与寿命延长技术，以及共享农机服务模式在提高小型农户技术可及性方面的社会经济效益分析。 第七章：农业废弃物资源化与循环农业 农业生产过程中产生的秸秆、畜禽粪便和农膜等废弃物，是实现农业可持续发展的巨大潜力所在。本章旨在构建一个完整的农业废弃物资源化利用的技术路线图。 针对农作物秸秆，本章详细比较了直接还田、能源化利用（如生物质发电、生产燃料棒）和饲料化利用的技术路径优劣。重点讲解了秸秆还田技术中的腐熟技术和深埋技术，以避免因秸秆堆积导致的酸化和病菌滋生问题。 畜禽粪污处理是环境治理的重点。本章系统介绍了厌氧发酵制沼气、好氧堆肥技术、以及粪污的固液分离和资源化利用工艺，强调了沼渣沼液作为有机肥的科学配方和安全施用规范。 在农业面源污染控制方面，本章探讨了农膜回收技术（机械回收与化学降解）和农药包装物的集中销毁机制。本章的最终目标是构建一个闭环的循环农业系统，将生产过程中的废弃物转化为新的生产要素，实现物质流和能量流的减量化、资源化和无害化。 第八章：农业技术推广体系的创新与数字化转型 先进的技术只有得到有效的推广和应用，才能转化为现实的生产力。本章聚焦于如何创新农业技术推广服务体系，特别是利用数字化手段赋能。 传统的“专家下乡”模式面临效率低下、覆盖面窄的问题。本章提出了基于“互联网+农业”的推广新模式，包括： 1. 数字化服务平台建设： 探讨如何建立集技术信息发布、在线咨询、远程诊断为一体的综合性服务平台。 2. 农民技术培训的模式创新： 推广微课、直播等数字化学习方式，以及构建“农民田间学校”（FFS）与在线学习相结合的混合式培训体系。 3. 推广人员能力提升： 强调现代推广人员必须具备数据分析和信息技术应用能力。 此外，本章还分析了不同技术（如精准农业、有机农业）的推广壁垒和相应的激励机制设计，例如政府补贴、保险支持和市场准入条件的优化，以加速成熟技术的产业化进程。本章强调，成功的技术推广是技术创新、政策支持和农民接受度三者高效协同的结果。

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