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科学技术在现代农业中的应用

伴随着科学及技术飞速发展，各个产业运用高科技技术使其得以进步。科技极大地提高了社会劳动生产力，改善了人们作业的环境，大大地提高了人民的生活水平。在当今社会中，科技无所不在，为社会进步做出了重大的贡献。

在当代国际社会中，农业作为一个国家的基础产业部门，对一个国家的发展至关重要，是一个国家综合实力的重要标志之一。因此，处理好农业问题对一个国家显得尤为重要。纵观全球，农业现代化程度高的国家，其科技往往越发达，如：美国，荷兰，以色列等。可以说现代农业与科技是息息相关，联系紧密的。

“3S”技术在现代农业中的应用，使得农业生产的各个环节实现自动化控制。

在农业生产的计划阶段中，制订生产计划、编制农业区划规划的重要信息来源是环境和资源信息，其中有气象资源信息、动植物资源信息、水土资源信息等大多都是具有相对稳定性的资料。数据处理系统或计算机数据库的建立，多达数十万份的作物品种资源信息可以被储存和管理。使用联机检索网络，育种工作者可以通过计算机在全国各地终端随时向数据库输入新品种的信息，查找到自己所需要的作物信息和向世界输出自己所知的情况。除此之外，计算机的数字国土信息系统和土地资源管理或地理信息系统等对于提供有关农业自然资源的数据、情报也有重要作用。生产和经济信息都是活跃的动态信息，这些信息计算机数据库能帮助准确、及时地掌握，为农业决策服务。中国从1983年起已经开始建立全国县级统计资料和农村调查资料数据库。据联合国粮农组织1981年的统计，全世界每年平均产生的农业新资料多达25万份。一些国家利用大型计算机建立了许多独立的科技信息中心目的是为了提高这些资料的利用率，或者使用多台计算机组成信息情报网络对资料进行管理和运用。

在灌溉栽培阶段中，为了节约资源可使用自动化实现节水灌溉。发展高效农业的重要手段是灌溉管理自动化, 无论是精细农业还是高效农业都必须实现对

水资源的高效利用。采用遥感遥测等新技术监测土壤墒性和作物生长情况, 对灌溉用水进行动态监测预报, 实现灌溉用水管理的自动化和动态管理。使用由中央控制计算机、土壤水分传感器、水动阀、变频控制器、电磁阀、数据采集系统、电子负压计等仪器组成的自动化控制设备进行水分调平、精量灌溉等先进的灌溉技术，这就可以实现使用最少的水量来收获最大农产品的经济效益。使用自动化

控制来灌溉农田水的利用率可以达到百分之八十，农作物产量可以增加百分之二十至百分之四十。通过自动化控制系统可以检测土壤的湿度，并通过计算机所找到的资料来判断土壤是否需要灌溉，如果土壤需要灌溉，则自动化系统会开启灌溉的设备，当土壤中的水分传感器接收到的数据到达计算机后，计算机立即会判断该土壤水分是否达到所设定的标准，若达到了计算机系统立即关闭灌溉设备，从而实现节水。它既节约灌溉用水又减少人力的投入，并且精确可靠，对农业的生产有很大的帮助。温室大棚是现代化农业不可或缺的一个环节，现代化的温室计算机自动化控制和管理系统在降低劳动强度、节能、品质方面以及增加产品质量也发挥着重要的作用。它能使农作物在一个不适宜其生长的季节或者气候生长，并且大大提高产量。在温室大棚中，它的照明系统、温度控制系统、湿度控制系统、供水系统等这些都是自动化控制系统在现代化农业生产中的应用。这些系统会对温室大棚内的情况进行监控和管理，使温室大棚内始终保持着农作物最适宜的生长条件，达到预期的收成。现在科技的不断发展，机器视觉技术也逐步走进了温室大棚中。机器视觉技术是用计算机来模拟人的视觉功能，不仅是单纯的模仿人眼，最重要的一点是模仿了人的大脑的功能一一从客观事物的图像中提取信息，进行分析并加以理解，最终用于实际物体的检测、测量和控制。该技术对农作物表面进行各种关于外观的分析，通过这些数据监视农作物的生长情况向温度控制系统和湿度控制系统等反映，依据数据对室温及湿度等进行调节，使作物在适宜的环境生长，从而达到了自动化控制实现经济效益。此外，还有无土栽培实现自动控制，这不仅节约能源，还可以防止土壤被化肥农药污染，实现可持续发展。

在农作物收获阶段中，收获农作物也可以实现自动化控制。利用机器视觉技术对农作物的颜色、形状、大小进行分析将所收集到的信息反映到中央计算机，中央计算机通过资料和情报对农作物成熟与否进行判断，若成熟了便向收割机反映，从而启动收割机，实现收割农作物的自动化。这项技术不仅可以大大减少农民的收割压力，还可以提高收割效率，新鲜的农作物可以在第一时间采摘下来，运送到市场进行销售。但是在现实情况中，田间和果园的情况较为复杂，自动化控制采摘技术还不够成熟，还在研究阶段，但是现代化农业正高速发展，自动化控制技术也在不断的提高，自动化控制采摘技术更大进入到我国农业生产中，为现代化农业提供更大的帮助。

生物技术在现代农业中的运用使得农业实现高产稳产，可持续发展。

生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是：玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这类玉米、大豆和棉花从Bt细菌获得基因，经遗传改良后具有防虫害的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如：美国有200万 hm2的Bt棉花，澳大利亚有40万 hm2，两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt 玉米引种在美国1 000万 hm2的土地上，只要增产5%，就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外，还有许多经转入特定基因的玉米品种，这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。

生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面，生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂，这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因（该基因能促进角蛋白的形成）获得了经遗传改良的绵羊，这种绵羊比普通绵羊产毛量能提高6%左右。另一方面，生物技术在提高农作物产量、质量的同时，有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如：通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力；利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量，减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草，可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵，经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质，该蛋白质经食物链进入绵羊体内，进而能提高产毛量。

生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求，因此，它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源，有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。

在许多农业生产区，土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源，据统计，英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体（二氧气化碳、氮氧化合物等）不可避免地促进地球气候变暖。除此之外，农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。

生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。

同样，人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出：特定的真菌类能促进土壤养分的释放，从而促进作物生长；真菌也能通过分解有机物质（例如纤维素等）释放出糖类，促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能，包括获得转基因细菌和真菌，以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。最后，我相信随着人类社会的发展，农业的进步会越来越离不开科学技术的发展。