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欧美等发达地区的农业信息化有哪些方式?求大神帮助

欧美等发达地区的农业信息化有其发展历程和其经济发展特殊性

欧美等发达地区的农业信息化有哪些方式?求大神帮助

第一阶段 科技促进农业信息化

从20世纪50年代开始,随着广播、电话的发明应用,美国农业信息化进入广播、电话阶段。当时,电视基本在美国农村普及。1954年农村居民的电话普及率为49%,到1968年这个数字达到83%。从1962年开始,美国开始资助在农村建立教育电视台。电话和声像广播在农村的普及,把大量的农产品市场信息和科技信息传递给农民,对促进农业科技进步和稳定农产品市场行情起到了很大作用。

20世纪70年代—80年代,计算机的商业化和实用化推广,带动了美国农业数据库、计算机网络等方面的建设。1985年,美国对世界上已发表的428个电子化的农业数据库进行了编目。在当代最重要的农业信息数据库中,最著名、应用最广的是:美国国家农业书馆和农业部共同开发的A-GRICOLA数据库,它存有10万份以上的农业科技参考资料。数据库应用系统服务于农业生产、管理和科研。如美国所建的全国作物品种资源信息管理系统,管理60万份植物资源样品信息,可通过计算机和电话存取,在全国范围内向育种专家提供服务。

20世纪90年代以来,随着计算机逐步应用到农场,美国农业信息化迈入自动控制技术的开发及网络技术应用阶段。到1985年,美国已有8%的农场主使用计算机处理农业生产,其中一些大农场则已经计算机化。如今,计算机等高技术的应用,给美国农场管理与生产控制、研究和生产带来了高质量、高效率和高效益。

第二阶段高科技打造“精确农业”

发源于美国的精确农业,实际上就是高科技联合应用于农业的产物。它指的是利用3S技术(即遥感技术、地理信息系统和全球定位系统)、计算机技术、自动化技术、网络技术等,逐步实现精确化、集约化、信息化控制农业生产,可根据田间因素的变化,精细准确地调整各项土壤和作物管理措施,最大限度地优化各项投入,以获取最高产量和最大经济效益,同时保护农业生态环境、土地等农业自然资源,给农业技术推广实施带来革命性的变化。

遥感技术(RS),是指远距离探测和识别地表各类地物的综合技术。美国宇航局和美国农业部等政府部门1975年实施的大面积作物调查试验计划,利用RS技术,分别对美国本土和前苏联当年的小麦长势和产量进行监测和预测,为美国在对苏粮食贸易上谋取巨额好处。

地理信息系统(GIS)是对地理空间信息进行采集、存储、管理、分析和图像表达的一种实用工具,具有很强的分析、查询和辅助决策的功能。在农业信息化中,GIS将专家系统、作物模拟模型、RS和全球定位系统等高新技术联系在一起。并且,利用变量投入技术(VRT)开发精准、特定的投入应用;利用田间监控技术对作物生长进行记录,作为日后作物管理的历史数据。

全球定位系统(GPS),可对地理数据以及有利于精确农业的措施等进行定位及定义。目前,一种带有显示屏和数据处理器的GPS接收仪被装置在大型农机上,当机械手进入地块喷施肥料时,显示屏可同时显示两幅彼此重叠的图像,一张是数字化地图,标有各小区的土壤信息,如土壤类型,氮磷钾含量,前季单株产量,当年单产指标等,这些都是事先用GIS做好的,另一张是方格坐标图,可根据GPS讯号随时显示机械所在的小区位置。与此同时,数据处理器可根据作物模型的计算结果,自动给出每个小区的肥分配比和喷施量,并向自动喷施机下达指令。同样的方法也适用于农药的喷洒。据介绍,美国农业部通过卫星定位系统了解全美每个农户每平方公里的氮、磷、钾含量,在收割机收割切碎秸秆的那一刻,电脑就可以分析出其各种元素的含量,并直接输送到农业部信息中心。

从20世纪70年代开始应用的计算机技术,实现了一系列农业生产自动化管理目标,包括作物生产管理自动化,形成了预测病虫害等方面的农业专家应用系统;农田灌溉调控自动化,在干旱和沙漠地带实现滴灌和喷灌技术;畜禽生产管理自动化,科学管理猪生产各环节;农业科研服务系统信息化,不仅建立了农用视频电报系统,和电脑电视牲畜交易系统,以及农业数据库,而且实现了不同属性和不同规模的农业系统的计算机模拟技术管理。

第三阶段特大型农场已经形成了“计算机集成自适应生产”模式,即将市场信息、生产参数信息(气候、土壤、种子、农机、化肥、农药、能源等)、资金信息、劳力信息等集中在一起,经优化运算,选定最佳种植方案。在作物生长过程中,根据当地不同地块小气候的变化,进行自适应喷水、施肥、施药,以保持良好的生长条件,使农业生产形成良性循环,达到风险最小、利润最高的目的。

网络技术的应用,一方面,建成了农业信息网络;另一方面,促进农业电子商务和农产品贸易的发展。美国建成的世界上最大的农业计算机网络系统AGNET,覆盖了全美46个州、加拿大的6个省和美加以外的7个国家,连通美国农业部、15个州的农业署、36所大学和大量的农业企业。用户通过家中的电话、电视或电脑,便可共享网络中的信息资源。这使农业生产者能更及时、准确、完整地获得市场信息,有效地减少农业经营的生产风险。

据统计,2004年美国12%的农业销售通过互联网进行,比1999年该国4%的水平大为提高。另外,一家名为罗克伍德的调研公司针对美国商业农场主的调查显示,他们已经将互联网作为了解商品价格、天气、农药、机器等信息的重要手段。调查显示,农户正在快速转向基于网络的交易手段,比如通过互联网购买种子、农药和农业设备等。

随着农业信息化的发展,精确农业从上世纪70年代起步,80年代初开始商业化应用,如今,已迅速发展成新的农业工业,并在世界范围内形成了科学的新农业发展道路,成为农业革命性发展的代名词。

2004年5月17日,联合国在挪威首都奥斯陆通过的一个公约将可能成为世界环保和人类生活的具有里程碑意义的公约,因为这个公约把12种严重危害人类、生物和环境的化学物质如同毒品一样列为禁用化学物质。这个公约被称为“禁用化学药物黑名单”或“肮脏的12种化学物”,其中就包括上世纪70年代就被欧美大多数国家禁用的DDT。

由于这些物质对人、生物和环境具有长久的毒性,又被称作持久性有机污染物(POPs),这个公约也称为POPs公约。不幸的是,在这个星球上生活的所有人体内都或多或少含有POPs。比如,欧盟环境专员、49岁的瑞典人玛格特·沃尔斯特龙说,她2003年查了包括POPs在内的77种有毒物质,她的体内就含有28种,包括DDT和多氯联苯,只不过这些物质的含量低于平均水平。她怀疑自己的两个儿子曾通过哺乳吸收了这些有害物质。

对此公约,最欢迎的当属加拿大和北极周围的因纽特人,因为许多有毒化学物通过海洋和气流最终流到他们的生存环境中,有毒物质的浓度最大。

在2001年关于POPs的斯德哥尔摩会议上,所有代表就确认,如果禁用这些有害化学物的条约获得50个国家的批准就可以正式生效。POPs包括多种杀虫剂(阿尔德林、氯丹、DDT等)、二恶英和多氯联苯等。

但是,对于这些化学物质能否完全禁止,人们却普遍怀疑。最为典型的莫过于DDT。1948年瑞士化学家保罗·米勒因发明了对人和动物有剧毒的有机氯杀虫剂DDT而获诺贝尔生理学和医学奖。最初DDT确实呈现了巨大的功效。二次大战末期,各国士兵用DDT来杀灭虱子,以阻止斑疹伤寒的传播。而斑疹伤寒是影响部队实力的严重疾病,甚至影响到拿破伦的军队于1812年远赴莫斯科的征战。在1948年的诺贝尔奖授奖大会上,瑞典的G·费希尔兴奋地说,“出人意料地、戏剧性地突发转机,DDT成为力挽狂澜的角色。”

然而1962年,美国女生态学家莱切尔·卡逊出版的《寂静的春天》却使得DDT臭名昭著———DDT作为剧毒化学物质杀死了大量生物,而且对人和环境也产生了难以估量的严重危害:作为美国象征的白头海雕因DDT和其他杀虫剂的毒杀濒临灭绝,世界许多地方的青蛙因DDT污染而致畸形,DDT使用较多的地方导致鸟类减少甚至灭绝,DDT使鸟蛋的蛋壳变薄而使幼鸟大量死亡。DDT不仅抑制人和生物的免疫系统,损害神经和生殖系统,而且有致癌作用。

于是,DDT成为最早禁用的化学物质之一。然而直到今天,DDT并没有寿终正寝,许多发展中国家还在使用它,使用目的是杀灭病虫害,如今南非、埃塞俄比亚等国都在广泛使用DDT以抗御疟疾,而疟疾每年造成100万人死亡。

DDT现在仍然大有市场,它“大小是一个角儿”,这一点,连联合国环境规划署(UNEP)也不得不承认。联合国的统计表明,如果不使用DDT灭蚊,疟疾每30秒钟就会夺去一名非洲儿童的生命。疟疾不仅是非洲人健康和生命的大敌,也阻碍了经济的发展。

对于非洲和亚洲一些国家的人们来说,还存在着DDT无毒或对健康与环境无损的看法,在南非,人们在屋檐下和土屋内喷洒DDT,而且也只在蚊子抵抗力最弱的8至10月份。喷洒时工人会穿上防护服。所以南非人认为联合国把DDT与其他11种POPs列为禁用物是太过分了。

但联合国环境规划署认为,大量事实证明每年由人类释放到环境中的污染物中,持久性有机污染物的毒性是最大的。全球应当寻找替代DDT的控制疟疾的药物,避免再继续使用DDT。

目前,在世界各个国家的人体和生物体内都发现了二恶英、阿尔德林、氯丹等持久性有机污染物,它们蓄积于体内脂肪组织中。北极因纽特人体内和北极熊、海豹体内这些持久性有机污染物蓄集浓度最高。比如,在因纽特人的乳汁中发现了高浓度的POPs,这些有毒物质也损害了雌性北极熊的生殖器官,使它们看起来像雌雄同体。由于人类所用的POPs最终排泄到海中,全球海洋中鲸类的体内脂肪中犹如蓄积了成千上万吨POPs,并通过鲸的游动性带到世界各地。

由于洋流和气流的移动,又把这些持久性有机污染物送到最为原始的没有受到污染的北极。所以,居住在北极的人和使用DDT地区的人产生了不可调和的矛盾。调查发现,北极的DDT主要来自俄罗斯,该国还在使用DDT,主要用于农作物杀虫。尽管俄罗斯在POPs公约上签了字,但在其国内并未批准,所以使用DDT并未受限制。中国也是在继续使用DDT的国家。

联合国环境规划署希望人类最终能抛弃DDT,这可能还需要几十年时间。防治疟疾不一定要用DDT,而是有多种可供选择的有效方法,比如,清洁死水以阻止蚊子的繁殖,晚上睡觉用蚊帐防蚊,选用专门杀蚊的杀虫剂并研制新的抗疟疾新药等。比如墨西哥已经停用DDT,同时该国的疟疾发病率也在下降。

当然,对人类、生物和环境有剧毒的并不仅仅是POPs公约所列的12种化学物质,许多专家认为这个黑名单太短,还有很多剧毒化学物质也应列在其中,比如对于人类最危险的新污染物溴燃阻剂(brominatedflameretardants),这种化学物质广泛用于沙发、服装和电视机中,它也可能会列入禁用名单。

随着全球变暖,还会有越来越多的POPs释放到环境中。因为气温升高会使已经沉积在冰川中的POPs融解出来,洪灾也会将深埋在土壤和水下的POPs释放出来。人类如果不限制有毒化学物质的生产与消费,最后吞下苦果的还是人类自己。

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DDT的传播是通过食物链进行的

由于该种化学物质性质较为稳定 吸入少量对于动物体危害不是很大 因而能在动物体内长期存留

越高级的动物 就是食肉动物 体内聚集DDT的量越大

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还有一部分是通过水循环实现的

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