作业11--农业工程概论-教学.ppt

,*,农业工程概论,绪论【思考题一】,1农业工程学科是什么样的学科？有什么样的特征？农业工程有哪些分支学科？,农业工程是在现代物理科学、生物科学、工程科学、经济科学和农业生产技术相结合的基础上，为满足农业生产和农村发展需要而形成的，并直接为现代农业服务以及资源合理利用与环境治理服务的,工程技术学科,。,特征：综合性 系统整体性 跨学科 生态观点,1,农业工程学科的四大分支学科：,1.农业机械化工程,2.农业水土工程,3.农业生物环境与能源工程,4.农业电气化、自动化与信息化,2,2阐述农业工程技术的特征。,第一，农业工程技术是将,现代工业技术成果、工艺生产方式和工程建设手段,用来装备农业，,应用和服务,于农业。,第二，农业工程技术是以与生物技术、农艺措施、农业生产过程和农业经营管理,紧密结合,的技术。,第三，农业工程是以,综合、集成、组装和创新为特色,的技术，而不是一项单一的技术。,第四，农业工程技术的一个重要方面是体现,先进性与实用性,相结合,，,高新技术与常规技术,相结合,，,生物技术与工程技术,相结合,。,第五，农业工程技术在实现农业工业化的进程中起着,关键性的和不可替代,的作用，是,农业技术革命的中心内容。,3,3什么是现代农业？具有什么样的内涵与特征？,现代农业,是以科学技术为支柱，以现代工业装备和设施为物质条件，以产业化为基本途径的继传统农业之后的一个,农业发展新阶段,。,现代农业的内涵,：用现代物质条件装备农业、用现代科学技术改造农业、用现代产业体系提升农业、用现代经营形式推进农业、用现代发展理念引领农业、用培养新型农民发展农业,4,4.发展现代农业的目标是什么？,提高农业水利化、机械化和信息化水平；提高土地产出率、资源利用率和农业劳动生产率；提高农业素质、效益和竞争力。,6,5.,论述,现代农业工程对农业的意义,1）建设现代农业,向农业工程提出了新的任务,2）,统筹城乡经济社会发展,为农业工程提供了新的机遇,3）实现农业“三增”目标,赋予了农业工程新的使命,4）推进农业产业化经营,对农业工程提出了新的要求,5）实施农业结构调整,为农业工程创造了新的条件,6）,保障国家粮食安全,向农业工程提出了新的挑战,7）实现农业可持续发展,为农业工程增加了新的内涵,要展开才能得高分。,7,答：1）对从事农业劳动力的解放与替代,采用机械取代人力的必然趋势，原因有：,农业生产活动的影响因素较多,单位土地面积(或单位畜禽量)农产品极限产量受生物因素制约,人工作业的动作范围和力量程度有很大的局限性,人工作业的精度不高,1,论述,农业机械化在发展农业生产和推动社会进步中的作用（要展开）,第一章 思考题2,8,6）农业机械化不仅是农业的技术改造过程，也是建设社会主义新农村的过程。,7,）在推动社会进步中起到不可替代的作用,提高农业劳动生产率后，农产品的,商品率,将大幅度提高，农业的,产前、产中、产后,将形成社会化服务体系。农业将根据当地的自然条件,实行规模化、区域化、专业化生产,以提高农业机械化的经营效果，农村的产业结构和劳动力结构也将发生变化，人们,对农业生产劳动的观念和价值观将发生变化,，最终推动新农村建设。,10,人多地少,；,农户经营面积少，作业地块小；,幅员辽阔，自然和经济条件差异大；,人均资源短缺，经济力量薄弱,。,2我国,农业,机械化,具有哪些特点？,是否正确？,11,拖拉机,固定式内燃机,电动机,农用汽车,农用飞机,风力机及其它农用动力装置。,3农用动力有哪些类型？拖拉机在农业作业中有哪些作用？,13,用于农村短途运输,拖拉机的作用,作为田间移动作业的牵引动力,还可以通过动力输出轴将拖拉机发动机的动力传递给工作机械以驱动其工作机构。,必要时拖拉机也可以作为固定动力使用,15,通过动力输出轴(,PTO-Power Take Off,),将拖拉机发动机的动力传递给工作机械以驱动其工作机构。,提供田间移动作业的动力,16,5.,常用土壤作业机械有哪些类型？各有什么特点？,播前土壤耕作机械,铧式犁适合旱地作业。,特点：,铧式犁的深耕、翻土、覆盖效果较好，但遇到粘湿土壤犁铧易粘土、碰到土壤中有树根或石块时易损坏犁铧，有时会被杂草或残株堵塞。,圆盘犁适合旱地作业。,特点：,圆盘犁的翻土、覆土效果不如铧式犁。但由于是滚动前进，阻力较小，不易为杂草或残株堵塞、不易粘土。在地里有石块时，刃口可能会损坏。,18,旋耕机,适合旱地与水土作业,。,特点：,用旋耕机耕后表土细碎平坦，不须再进行耙地等整地作业。,机耕船,适合水田作业。将旋耕机装在机耕船后面进行水田耕作作业。,播后土壤耕作机械,中耕机,作业动力机械的底盘较高，可以进行锄草、松土、间苗、施肥、培土等作业。,19,6,机械化,播种作业有哪些要求？,1）播种时应避免漏播、重播，播种密度应适当，并保持一定的株距和行距，以利于作物的生长发育，便于后续的田间管理及收割作业。,2）不同作物的种子大小、形状、密度有很大差异，有些种子还带毛,因此必须考虑其特性。,3）播种量控制可采用各种不同的方法，以保证播种精度。,4）不可使种子在播种过程中受到损伤。,5）在播种过程完成施肥与施药作业。,20,1.,简述挖穴机的工作原理,第一章 思考题,5,拖拉机驱动的挖穴机由拖拉机后部悬挂，由液压控制升降，并由拖拉机的动力输出轴驱动钻头作业。该挖穴机由变速器、钻杆、钻头等组成。钻头部分包括工作螺旋叶片、切土刀和钻尖。,其工作原理是：由钻尖定位并切削穴中心的泥土，切土刀片在穴底水平切削土壤，螺旋叶片把穴底已被切削松碎的土壤从穴里排到穴外。,21,2.,水果生产机械化包括那些内容,水果生产机械化包括：果树的栽植、施肥、灌溉、修剪、病虫害防治、果实的收获、运输、储藏、加工等环节得机械化。,22,4.,常用化学药液的喷雾方法的,比较,1,）气力喷雾法,其工作原理是利用高速气流将药液带出（或将低压药液）的粗雾滴进一步雾化吹散，使之成为直径,75,100m,的雾滴，并通过气流将其吹向远方。该方法的优点是雾滴细、均匀，药液不易流失，稀释水用量少，覆盖面积大。,24,2,）液力喷雾法,其工作原理是通过机械方法将化学药液加压后由喷头的喷孔喷出，与空气撞击后进行雾化，产生直径,100,300m,的微小雾滴。该方法的优点是雾滴分布较均匀、粘附性较强、喷洒距离较远、受气候环境影响小。缺点是对药液加压所消耗的功率多，药液的稀释用水多，在缺水地区难以应用。,25,3,）离心喷雾法,其工作原理是利用高速旋转的转盘产生的离心力将药液甩开，产生直径,15-75m,的雾滴，靠自重沉降在植株上。该方法的优点是雾滴很小，稀释用水量很少，并可直接用原药喷施，效率高，流失少，但射程较小。,26,水果的机械采收是利用机械振动或气动的原理进行水果的采收，使果实振摇掉落，由设置于果树下面的承接装置接收，并由输送装置输送至运输车上。机械振摇,采果的工效高,，但造成水果的,损伤率也高，需要及时加工,。这种无选择性的采收方法，由于未成熟与过成熟水果都掉落，,损失增多，产量降低,。进行,多次采收可以减少过熟水果的数量，但又会加重果树的损伤。,28,1.,地膜覆盖的目的与意义,第一章 思考题,4,地膜覆盖地表，可以抑制杂草生长、防止土壤板结、保持地温、减少水分蒸发，以及防止某些病虫害等。,29,2,）茎菜和叶菜的收获 食用茎菜和叶菜的有结球（莴苣、甘蓝和白菜）和不结球（芹菜、菠菜）两种形态。结球蔬菜的收获有切割法和拔取法，不结球的蔬菜采用切割法。切割收获机是将茎、叶切割下来并输送到菜箱中，根部留在土壤中。拔取式收获机是将结球蔬菜拔取后再切根和分离零散外叶。,31,3,）果菜的收获 用机械收获番茄、黄瓜、青豆等果菜，可以采用两种方式：一种是不切割植株，收获机进入行间摘果，然后分离茎叶；另一种是先切割植株，送入机器内再摘果，并分离茎叶（青豆收获机）。,32,3.,阐述蔬菜各播种工艺的特点,蔬菜的播种多采用撒播和条播。,撒播是将种子漫撒在地面上，然后另取筛过的细土，进行撒土覆盖。这种方式，导致种子分布不均，消耗量大，覆土深度不一，出苗不齐，多用于蔬菜的育苗移栽。,条播是用条播机将种子均匀播入已开出的条状种沟内，然后覆土。这种播种方式，种子分布均匀，出苗整齐，应用较广泛。,33,1.,什么是青贮饲料？一般由哪几个加工过程组成？,青贮原料 切碎 入窑 压实 密封 贮存 取用,青贮是利用乳酸的发酵作用保存多汁青饲料的一种工艺方法,。,第一章 思考题,5,34,2.,自由采食与限量采食有什么区别？举例说明？,自由采食：饲养肥育猪常采用的方法。猪的采食不定时、不定量，饲槽中总保留一定的饲料，猪随时可以去采食。,限量喂饲：对每头猪的采食进行定时定量。这是饲养母猪、仔猪、后备猪、公猪、瘦肉型商品猪常用的方法。主要为了限制猪的脂肪沉积量。蛋鸡的采食一般采用限量喂饲。,35,3.,简述牧草收获工艺以及牧草机械化有何现实意义？,36,1）牧草收获是季节性很强，采用收获机械化可减少损失6080。,2）牧草收获是劳动强度大的作业项目，采用牧草机械化收获比人工收获可提高生产率2550倍。同时可降低生产成本4060。,3）为牧草的后续加工服务。人工收获一般满足不了工厂化加工牧草饲料产品，采用收获机械化可使牧草加工产生更高的附加值。,现实意义,37,4.,牧草收获后为什么要打捆？有几种打捆方法？,牧草收获后打捆是为了方便运输、储藏以及减少损失。,打捆的方法有打小方捆与打大圆捆二种。,38,5.,机械化饲喂系统一般由哪几个部分组成？,一个完整的喂饲系统包括贮料塔、输送设备和喂饲设备。,39,6.,饲料加工三大主机分别是哪几种，主要功能是什么？,粉碎机 主要功能是：利用机械力将粒状物料粉碎成粉状物料,混合机 主要功能是：将二种以上的粉状物料相互掺合使混合机任意体积中的物料成分均匀。,制粒机 主要功能是：将粉状饲料压制成颗粒或其他形状的饲料。,1.粉碎机,2.配料设备,3.混合机,4.制粒机,5.冷却器,6.破碎设备,7.分级筛,8.产品包装机,40,1.机械化保护性耕作的意义何在？（,与作用有区别吗？,）,1）机械化保护性耕作是从,提高劳动生产率,和,土地生产率,到,既发展生产,又,保护资源与环境,的革命性变化。,2）保护性耕作是在保留地表覆盖物的前提下免耕播种，因此保留土壤的,自我保护机能,和,营造机能,，引起从单纯,改造自然,到,与自然协调发展,的革命性的变化。,3）发展保护性耕作是机械化,由单纯承担生产任务向承担生产和环保任务,的转折点，是一场机械化耕作技术的革命。,定义：,在前茬作物收割后不经土壤耕作或,耕作减少到只要能保证种子发芽即可的耕作技术。由于它有利于保水保土，所以称为保护性耕作。,第一章 思考题,6,41,2.,保护性耕作的增产,机理,由于采用保护性耕作后，减少了地表的径流，而,秸秆的覆盖使地面温度降低、风速减小，从而减少蒸发，因此,增加了土壤中的水分。,而大量秸秆残茬通过覆盖的方式还田，直接增加有机质、减少耕作，特别是取消翻耕，可以间接增加有机质，,提高了土壤的肥力,。所以保护性耕作能使作物增产。,42,3.保护性耕作的生态环境保护,机理,保护性耕作（秸秆残茬）使得地表径流减少，因此减少了对土壤的水蚀（土壤中的养分被流失的水带走）。,保护性耕作保留了耕地表面的作物秸秆，降低了地面风速以及固结了地表的土壤，防止或减少了地表土壤颗粒的移动，从而减少了土壤风蚀，有效防治沙尘暴。,所以保护性耕作能对生态环境起到保护作用。,43,4.什么是变量投入技术,VRT,变量投入技术,VRT（,Variable Rate Technology,）,指安装有计算机、,DGPS,(,差分校正全球卫星定位技术)等先进设备的农机具，根据它所处的耕地位置自动调节物料箱里某种农业物料,投入速率,的一种技术。,44,农业机器人可以分为两类：一类是在大面积农田中进行作业的机器人，又称为,行走系列农业机器人。,其主要功能是自主行走，边行走边作业；,另一类是在温室或植物工厂中进行作业的机器人，又称为,机械手系列机器人,。,其主要功能是对作业对象识别后，再进行相应的作业。,5.农业机器人一般如何分类，各有什么功能？,45,1.阐述农业信息化的内涵与农业信息化的现实意义,一是农业劳动者的高度智能化；,二是农业基础设施装备信息化；,三是农业技术操作自动化控制；,四是农业经营管理信息网络化。,第一章 思考题,7,内涵：,46,现实意义,1)农业信息化是农业发展的历史取向,2)农业信息化是一场技术革命,3)农业信息化是农业可持续发展的需要,4)农业信息化对农业生产和农业经济的巨大作用,5)潜力巨大的农业信息化产业与市场,要求展开论述。,47,精准农业是80 年代初期国际农业领域发展起来的一门跨学科新兴的综合技术。它是通过使用基于平方米级的田块区别管理耕地的方式，来确定最经济、最合理、最科学的各种农业投入，高效地利用各类农业资源，并改善环境，从而获得经济、环境等方面最佳回报的一种管理策略和技术体系。是一种新的农业科学管理的理念和战略思想。,2.,精准农业的定义,48,3.,精准农业的技术平台由哪几个部分组成？,全球定位系统（,GPS,）：,用于信息获取和实施精确定位，采用,DGPS,技术提高,定位,精度,地理信息系统（,GIS）：,构建农作物精准管理空间信息数据库，表达和处理田间信息,遥感系统（,RS）：,精准农业田间信息获取的关键技术,作物生产管理专家决策系统（,ES）：,提供作物生产管理决策方案,田间肥力、墒情、苗情、杂草及病虫害监测及信息采集处理技术,：,传感技术、数据处理方法,带,GPS,系统的智能化农业机械装备技术：能生成田间小区产量图的收获机械，自动控制精密播种、施肥、洒药机械,49,4.,什么是3,S,技术？精准农业技术体系中哪个是核心？,地理信息系统（,GIS）,全球定位系统（,GPS）：,遥感系统（,RS）,核心是,GIS（,地理信息系统）,50,1.,阐述未来农业机械化工程的发展趋势（要展开）,第一章 思考题,8,（一）,发展不同类型区域的全过程机械化,（二）发展精细化、自动化的高水平机械化作业技术,（三）发展计算机信息系统和网络技术的先进管理技术,（四）现代工业技术与生物技术对农业机械化发展推进作用,（五）农业机械化要为农业的可持续发展服务,51,2.,阐述农业机械化发展与农业可持续发展的关系,农业机械化是一项既可能破坏生态环境，又可以保护生态环境、促进农业可持续发展的技术。问题在于用什么样的机械化技术，如何运用,?,这就给农业机械化工作者提出了一项艰巨的任务，即在农业机械化试验研究、选型应用中必须坚持既增加农作物产量、降低生产成本，又能保护生态环境，促进农业的可持续发展的原则。只注意增加产量，忽视了生态环境的农业机械化，是没有生命力的。,52,