摘要在乡村振兴战略背景下,新质生产力通过数字化、智能化及绿色化等技术创新,推动农业生产方式的优化升级。围绕数字农业、生物农业、智能机械、绿色农业及农副产品生产加工等五大技术创新方向,分析新质生产力如何在农业生产中发挥引领作用,并通过山东省寿光市智能温室技术的应用案例,探讨农业技术创新在提高产量、减少资源消耗、优化环境效益等方面的综合成效。案例实践结果表明,新质生产力引导下的农业技术创新不仅提高了资源利用效率和产品质量,还为乡村振兴和农业现代化提供了切实可行的路径。
关键词乡村振兴;新质生产力;农业技术;创新
中图分类号:F323;F49文献标志码:CDOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.24.035
乡村振兴战略的提出为我国农业现代化提供了新的发展契机,现代农业需要从传统粗放型模式向数字化、智能化及绿色化方向转变,而新质生产力成为推动这一转变的重要引领力量。新质生产力结合数字、生物、机械及绿色技术,通过数据驱动、智能设备及生态可持续手段,改变传统农业的生产方式,满足高效、优质、安全及环保的多重需求。笔者从新质生产力视角出发,系统分析数字农业、生物农业、智能机械及绿色农业等农业技术创新方向,并以山东省寿光市智能温室技术为例,展示创新技术在生产加工中的具体应用效果和综合效益。
1新质生产力与农业技术创新概述
1.1新质生产力的定义与特点
新质生产力理论的核心在于认识到知识与信息的价值,并将其视为推动社会发展的新型生产力,其核心特点包括数字驱动、生物技术应用、智能装备升级及绿色环保意识等,基于数据资源、生物资源及智能装备的协同运用,形成一种新的生产模式。不同于传统农业依赖人力与自然条件,新质生产力下的农业可以通过精准技术控制生产环境、提高产量并减少资源浪费,符合乡村振兴战略对高效、可持续发展的需求。新质生产力还体现在跨行业技术融合上,如数字技术与农业的深度结合,形成数据驱动的智能农业系统[1]。
1.2农业技术创新的主要方向
数字化转型对农业生产力的影响深远且多维,其通过引入先进的信息技术和数据分析手段,改变农业生产的方式和效率。农业技术创新主要包括数字农业、生物农业、智能机械、绿色农业及农副产品生产加工5个方向。数字农业方面,通过数据收集、分析和智能决策,实现精准种植、科学管理及高效生产。生物技术创新在品种改良、病虫害防控、土壤改良等领域发挥重要作用,有助于提升作物的抗病虫能力和环境适应性,促进农业可持续发展。智能机械与装备创新涉及自动化农机设备、无人机应用等,能够提高生产效率,减少人工成本,并优化作业流程。绿色农业技术创新则关注环保与可持续发展,如发展有机肥料、生物农药、无害化处理技术等,以减少化学品的使用对环境的负面影响[2]。农副产品生产加工创新的目的是逐渐摆脱传统粗加工模式,实现产品的高品质与多元化。
2新质生产力引领的农业技术创新方向
2.1数字农业技术创新
在新质生产力引领下,通过智能监测和数据分析实现农业生产的精准管理,减少资源浪费。1)智能监测系统利用传感器实时采集土壤湿度、气候条件等数据,并借助物联网技术将数据传输至云端服务器,云端服务器接收到数据后进行实时分析和处理,生成针对性的农事建议。例如,土壤水分传感器能够精确测量土壤中的水分含量,并在特定阈值下触发灌溉设备,避免过度灌溉和水资源浪费。这样,农田能够实现按需灌溉,提高水分利用效率,有效减少水资源消耗。通过对精准灌溉的自动化控制,生产过程更具可持续性,提升资源利用率并减轻环境压力[3]。2)利用大数据系统对气候变化、历史病虫害数据等进行整合分析,可以提前预警病虫害暴发风险,并提供相应的防治方案。这使农户能够在病虫害发生前采取防范措施,减少农药使用量,提高防治效率。这种精准的预测与防治不仅节约了农药使用成本,还减少了对生态环境的化学品污染,优化了农业生产的整体效益[4]。
2.2生物农业技术创新
新质生产力引领下的生物技术创新主要通过增强作物抗性和土壤健康管理来提高农业生产效率。基因编辑技术使作物的抗病虫害能力得到有效提升,该技术能够精准锁定抗病基因,使作物在面对特定病虫害时生成天然的防御物质。例如,应用CRISPR基因编辑技术将特定抗病基因引入作物中,使作物在生长期能抵御病虫害侵袭,大幅减少农药的使用量,提高作物的健康度和产量。利用基因编辑技术提升作物抗性,能够减少农业生产对化学农药的依赖,降低生产成本和环境负担。此外,微生物技术在土壤改良中的应用进一步推动了农业的可持续发展,特定微生物如固氮菌通过固氮作用增加了土壤的养分含量,从而减少化肥的使用需求。微生物改良不仅可以增强土壤肥力,而且可以使土壤结构得到优化,提升土壤透气性和保水能力,利于作物根系的健康发育。应用微生物技术构建稳定的土壤微生物生态系统,能够减少化学肥料对土壤和水体的污染,推动农业向环保型生产方式转变[5]。
2.3智能机械与装备创新
在新质生产力推动下,智能机械和装备的创新使农业生产得以实现高效化和精确化。无人机技术在农业中的应用便是典型实例,通过对农田进行高精度地形测绘和施药作业,能够大幅减少农药和化肥的浪费。无人机的精准喷洒功能使农药能够集中于病虫害高发区,避免了大面积均匀喷洒所造成的资源浪费和环境污染。此外,自动驾驶拖拉机等智能机械设备能够通过全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)导航自动完成播种、施肥、收割等操作,降低对人工的依赖并提高作业精度。智能机械与装备的应用既可以提高生产效率,又可以使生产过程变得更加节能、环保。智能机械设备能够实时监测自身的作业状态并反馈至云端系统,确保操作的连续性和可靠性。例如,智能灌溉机械能够依据实时天气数据自动调整灌溉量,实现动态的水资源管理。智能机械设备的自我调整和反馈机制可以提升设备的运作效率,增强生产系统的稳定性,有效推动农业的现代化升级[6]。
2.4绿色农业技术创新
绿色农业技术创新在新质生产力的引领下,主要体现在对农药和肥料的减少使用与农业废弃物的循环利用。生物农药技术通过利用天然生物成分对特定病虫害进行抑制,能够在保持作物健康的同时减少对化学农药的依赖。生物农药如细菌、真菌等天然微生物成分能够在病虫害发生的早期进行抑制,使作物免受病虫害侵扰且无残留。应用生物农药技术,不仅可以有效减少环境污染,而且可以提高农产品的安全性和市场竞争力。同时,农业废弃物的资源化处理是绿色农业技术的重要创新点。例如,可以将农作物秸秆等废弃物进行生物分解转化为有机肥料,实现农业资源的循环利用;使用生物处理技术将秸秆分解为有机质,再施用于农田改善土壤结构。应用此方法可有效减少秸秆焚烧带来的空气污染,且能提高土壤肥力,形成农业资源循环利用的生态模式。绿色农业技术创新使农业生产更具可持续性,并在新质生产力的推动下实现经济效益和生态效益双赢[7]。
2.5农副产品生产加工创新
在新质生产力的引领下,农副产品的生产加工技术朝着智能化、绿色化及高附加值方向发展,逐渐摆脱传统粗加工模式,实现产品的高品质与多元化。通过物联网、人工智能等技术,农副产品的加工流程变得更加智能。智能传感器可以实时监控加工过程中的温度、湿度等指标,确保每一批产品的加工标准一致,提升了产品质量。例如,在果蔬加工过程中,智能分拣系统可以根据颜色、大小、形状等指标精确分类,确保加工后的产品质量稳定、外观统一,从而提高了产品的市场竞争力。此外,绿色环保技术的应用使农副产品加工过程更加低碳环保。通过采用冷链物流、生物分解及废弃物循环利用技术,在保持产品新鲜度的同时减少生产过程中的能耗和废弃物排放。例如,果蔬加工后的残渣可以通过生物处理转化为有机肥料,应用于农业生产中,实现废弃物资源化利用。应用此方式不仅可以减少加工过程对环境的污染,还可以实现资源的循环利用,符合可持续发展的要求[8]。
3农业技术创新的实际应用案例分析
3.1案例概况
以山东省寿光市的智能温室农业技术试点项目为例,寿光市作为中国现代农业的代表,以温室蔬菜生产闻名。为提高蔬菜产量并减少资源消耗,近年来寿光市引入智能温室技术,以智能设备和大数据管理为核心,目标是实现蔬菜的高效、低耗种植。应用传统温室种植方式虽然增加了蔬菜产量,但由于缺乏精确管理,存在水资源浪费、肥料过度使用、病虫害防治效果不理想等问题。为此,寿光市政府引进智能温室技术,希望通过精准灌溉、环境监控及自动化操作来优化温室环境,提高蔬菜品质和产量,同时减少农业投入品的使用,达到经济效益和生态效益的平衡[9]。
3.2农业技术创新的应用
在寿光市的智能温室技术应用中,物联网和自动化设备是主要技术支撑。传感器设备分布在温室内外,用于实时监测温度、湿度、光照强度及二氧化碳浓度等环境参数。监测数据通过物联网传输至中央控制系统,由系统对环境进行动态调节,如控制自动喷灌和遮阳系统,以保持最佳种植环境。智能温室还配备了自动营养液管理系统,依据植物生长周期按需投放营养液,避免了肥料的浪费和环境污染。智能病虫害防控系统通过数据分析识别病虫害高发期,制订精准的防控策略,极大降低了农药的使用频率。上述技术手段优化了温室内的微环境,使寿光市蔬菜种植在资源高效利用和产量提升方面取得了显著进展,成为中国智能农业的典型案例[10]。
3.3新技术应用的综合效益分析
智能温室技术在寿光市的应用有效提升了资源利用效率,尤其在水资源和化肥使用方面有突出表现。通过对灌溉和施肥的精准控制,应用智能温室技术使水资源消耗降低29.6%,化肥使用量减少24.8%,而蔬菜年均产量提高15.3%,如表1所示。
此外,应用智能温室技术后人工成本降低了20.6%,明显减少了劳动力需求。综合来看,应用智能温室技术有效提升了温室内的环境控制精度,使寿光市蔬菜产量、资源节约效果及经济收益均大幅提升。上述成果显示出智能温室技术在农业生产中的广泛适应性和高效性,为其他地区实现农业现代化提供了可行的实践方案。
4结语
笔者通过分析新质生产力在农业技术创新中的多方引领作用,展示了数字农业、生物农业、智能装备、绿色农业及农副产品生产加工的多元创新路径。寿光市的应用案例表明,智能温室技术显著优化了资源配置,提升了蔬菜产量和品质,为农业现代化提供了有效借鉴。新质生产力的引导不仅推动了资源利用效率的提升,还使农业生产更具可持续性和高附加值。未来应进一步加强技术创新与实际应用的深度结合,为乡村振兴和可持续发展注入更多活力。
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(责任编辑:张春雨)