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农业工程论文:如何利用农作物秸秆大力发展循环型农业工程
近年来,在各级政府的高度重视和积极扶持下,包括秸秆固体成型燃料在内的秸秆新型能源化利用取得了快速发展。有关资料显示,全国目前已累计建设固体成型加工点超过100处、年产成型燃料30万t以上,秸秆沼气集中供气工程150多处,秸秆热解气化站近900处,生物质直燃发电项目40多个、总装机容量约82万kw。据测算,秸秆新型能源化开发利用量约640万t。但总体来看,我国秸秆新型能源化利用水平较低,没有形成规模化、产业化,对缓解能源危机、促进节能减排的作用十分有限。其原因除了技术不成熟、原料收集成本高、政策扶持不够等原因外,缺乏稳定的消费市场支撑是一个关键问题。
农产品干燥是农产品产后处理的一个关键环节,在我国农产品产量持续增长、产后损失率普遍较高和市场对脱水农产品需求不断上升的背景下,加强农产品产后烘干处理势在必行。然而,干燥是一个高耗能的过程,目前我国农产品干燥全部用煤炭做燃料,不但要消耗大量的化石能源,同时要排放大量的二氧化碳,给环境带来严重的污染。此外,能源价格持续上涨,给农产品烘干企业带来非常沉重的负担,企业经济效益大幅下滑。因此研发可再生的能源燃料代替化石能源已成为农产品干燥领域技术研发的必然趋势。
将秸秆能源化利用技术与农产品干燥技术进行集成,使秸秆燃料在农产品干燥领域的大规模应用,一方面可以推动农作物秸秆这一重要生物质能源资源的利用,扩大秸秆新型能源化利用市场空间;另一方面,还能够大力促进农产品干燥过程中的节能降耗,促进企业增收,实现经济发展、资源节约与环境保护的共赢。农业部规划设计研究院自2006年起开始,在辽宁省沈阳市苏家屯区进行秸秆高效循环利用工程技术研究,研究开发秸秆燃料农产品烘干集成技术是一个重要方向。目前,已完成农业部、科技部相关科研项目4项,授权发明专利和实用新型专利5项,研制出烘干果菜专用秸秆燃料热风炉、烘干粮食专用秸秆燃料悬浮燃烧炉、秸秆燃料烘干机等多套成熟设备。
一、试验示范
1、秸秆固体燃料烘干果蔬的试验
这是列入农业部计划的科技项目,授权实用新型专利和发明专利申请的项目。目前全国所有的蔬菜烘干企业烘干蔬菜,所用燃料全部是煤炭,是典型的高耗能企业,一个中型的蔬菜烘干企业一年需要耗煤2000~3000t,每年向空中排放一氧化碳5000~7500t。生产一吨脱水果蔬需要耗煤6~7t,据测算全国果蔬烘干每年需消耗煤炭780万t,如果全部采用秸秆燃料替代,则大约可节约能源开支23.4亿元,减少二氧化碳排放1950万t,同时消化处理秸秆1700万t。用秸秆燃料代替煤炭烘干蔬菜,实现节能减排,是这次试验的首要目标。目前国内煤炭价格比五年前提高1~2倍,给蔬菜烘干企业带来非常沉重的负担,经济效益明显下降。如果用秸秆固体燃料代替煤炭试验成功,将会给烘干蔬菜的企业带来显着的经济效益,这是试验的另一个目标。
为检验秸秆固体成型燃料代替煤烘干果蔬的技术可行性和经济性,2010年~2011年连续两年在沈阳正旺脱水蔬菜有限公司的烘干生产线上,配套果蔬烘干通用秸秆固体燃料热风炉,进行规模化的连续性生产试验,测试其性能指标,检验热风炉的设计是否适合秸秆成型燃料的燃烧,其热性能指标及主要设计参数能否达到设计要求。试验结果表明,在相同的烘干工艺下,使用秸秆固体燃料每公斤脱水单位热耗低于煤炭,烘干菜的成品质量相差无几。
农业部对该项成果的鉴定结论是:“该项目成果在果蔬烘干方面具有创新性和实用性,达到了国内经验丰富水平,具有良好的推广前景。”
2、秸秆固体燃料烘干粮食的试验
这是列入农业部计划的科技项目,授权实用新型专利和发明专利申请的项目。秸秆固体燃料燃烧炉将秸秆燃料燃烧后的烟火,净化成纯净的没有污染的烟气,直接输入粮食烘干机用于烘干粮食,这是针对全国的农产品烘干企业现有的燃煤粮食烘干机进行设备升级换代的装备。
试验是在沈阳兴达饲料加工厂的粮食烘干生产线进行,用经过三级消烟和除尘处理后的秸秆烟气直接烘干的玉米,和用煤炭换热烘干的玉米,其外观质量一样,“辽宁省兽药饲料畜产品质量安全检测中心”的检测结论是:“烘干玉米的气味、色泽正常,水分检测12.7%”。由于是用秸秆烟气直接烘干玉米,这在国内外都没有先例,这种烘干方式能否对玉米内在品质产生影响,也需要由部门检测,“农业部谷物及制品质量监督检验测试中心”的检测结论是:“烘后玉米的苯并芘含量为4.62μg/kg,符合标准的5.0μg/kg规定”。
“农业部节能与干燥机械设备及产品质量监督检验测试中心”,在生产现场对新研制的秸秆燃料燃烧炉技术性能指标,进行了在线生产检测,最终颁发了燃烧炉的产品合格证书,检测报告结果是:秸秆燃料燃烧炉的热效率92.5%,烟尘排放浓度87.2mg/m3(国家标准4350mg/m3);粉尘浓度3.5mg/m3(国家标准≤10mg/m3);输出热风稳定性-7.5+5.1℃(国家标准±10℃)。部门的检测结果表明,新研制的秸秆固体燃料燃烧炉,各项性能指标达到和超过国家标准,尤其是热效率高达92.5%,基本实现一吨秸秆燃料有效发热量相当于一吨煤炭的有效发热量,为把发热值较低的秸秆燃料用于烘干玉米,提供了技术上的有力支撑。
二、综合效益
1、经济效益
以秸秆固态成型燃料替代煤炭烘干农产品,对于促进企业节本增效和提高竞争力,推动农业农村节能减排,降低农业能源消耗和优化能源结构,加快循环农业和低碳经济发展具有十分重要的意义。以年消耗秸秆燃料6000t的农产品烘干企业为例,锅炉改造和新增设备费用需要66万元,而节省3000t煤炭增盈90万元。当年收回改造投资后,净盈利24万元。如果在全国全部采用秸秆燃料替代煤炭用于农产品干燥,则每年至少可以节约煤炭消耗量3260万t。
2、社会和生态效益
以秸秆固态成型燃料替代煤炭烘干农产品在产生重大经济和社会效益的同时,也能够产生良好的社会和生态效益。初步估计,如果用秸秆燃料替代煤炭 烘干农产品,可年消化处理秸秆约7100万t,占全国年秸秆废弃焚烧量约1/3,减少二氧化碳排放量约8150万t。同时,还可以为农民增加34万个就业机会。秸秆能源化利用可增加农民收入,据测算一吨秸秆低可增加纯收入50元,全部采用秸秆燃料替代煤,每年可增加农民纯收入35.5亿元。
此外,秸秆能源化利用从根本上杜绝焚烧秸秆带来的空气污染,交通受影响,引发火灾等政府头疼的难题。同时,也根治了废弃秸秆污染环境的问题,改善了农村生活环境,促进资源节约型和环境友好型社会进步和新农村建设。
三、应用前景
我国是农业大国,农作物秸秆资源十分丰富。据有关测算表明,建国以来随着中国农业综合生产水平的持续提高,中国作物秸秆理论资源量总体上呈不断上升之势。与此同时,我国农作物秸秆废弃及焚烧十分严重,数据显示,2009年我国农作物秸秆废弃及焚烧量约为2.15亿t,占农作物秸秆资源可利用量的31.31%。而长期以来,我国农产品采后干燥需求强烈且化石能源消耗巨大。以干燥需求较大的粮食、果蔬、海产品和烟草行业为例,全国每年需要烘干处理的玉米、稻谷量在1亿t以上,年消耗煤炭量超过1000万t;脱水蔬菜市场需求量持续扩大,生产1吨脱水果蔬需要耗煤6~8t,据此估计全国每年果蔬烘干每年需消耗煤炭在800万吨左右;烟草行业是我国财政收入的重要渠道,全国烤烟年消耗煤炭约600万t;脱水海产品是我国经济效益较高的农产品,年消耗煤炭900余万t。因此,秸秆固体成型燃料在农产品干燥领域应用前景广阔。建议有关方面从科技创新、产业带动、原料收集、金融支持、资金补贴等方面加强对秸秆固体成型燃料烘干农产品项目的扶持。
农业工程论文:农业工程的研究实施与生态环境保护
农业工程作为人类发展史上实施最早的大范围工程,对人类的生存和发展影响深远。农业工程把地球生物及生物生存所需要的空气、水、土壤等作为研究和实施的对象。然而过去的农业工程研究常常集中在妨害生物生存和发展的影响因素上,而很少深入研究涉及的诸多生物链以及对生物多样性的影响[1],在研究和实施过程中,没有用、可持续的发展观指导实践,导致地球上的物种急剧减少,生态环境遭到破坏更加严重,人类的生存环境也面临更严峻的挑战。
1 农业工程的研究与实施不当对生态环境的负面影响
1.1 农药喷洒不当,造成生态失衡
由于森林害虫繁衍快,危害大,人们往往会借助大规模的农药喷洒来消灭害虫。虽然农药杀虫效率高,但容易导致以这些害虫为食的鸟类误食害虫而亡;同样,以这些鸟类为食物的其他动物也容易中毒致死,害虫的天敌大规模死亡之后,害虫又将肆虐发展,进一步造成农药的持续、大量使用[2]。同时,农药的喷洒也对土壤、水、空气等造成污染,严重破坏了自然界的生态平衡。
1.2 耕作方式不当,破坏土壤生态结构
不当的耕作方式容易破坏土壤结构,旋耕方式就是如此。从表面上看,旋耕实现了对土地的充分利用,实际上是破坏了土壤的结构,使土壤过于松散而不适宜农作物的生长;同时,旋耕也使土壤有机物的分解能力大为减弱。由于旋耕破坏了土壤的生态结构,人们为了提高作物单产只能施用化肥等,长此以往,土壤肥力减弱,农作物产量会降低。
此外,有部分地区的土壤沙化和沙尘暴都是由人们的耕作不当造成。因此,在研究和实施农业工程的同时,应处理好农业工程与生态环境之间的关系。
2 农业工程的研究实施与生态环境保护的要求
2.1 应注重保护动植物的多样性
随着现代农业耕作方式的变化,动植物的生存环境面临严峻的威胁,动植物的种类不断减少。有许多药物都是从植物中提炼而成,人们的衣、食、住、行也脱离不了这个生态圈。在农业工程的研究与实践中,如果不注重保护动植物的多样性,并采取有效的措施来阻止动植物生存环境的恶化趋势,人类发展必需的动植物将大大减少,由此影响自然界生态系统和人类的生存和发展。
2.2 要保护好人类的生存环境
土壤、水和空气都是人类赖以生存的基本要素。农业工程的研究与实施过程中,要切实保护好人类的生存环境。由于土壤容易受到污染,且自身净化能力有限,因而不当的耕作方式和过多的化肥和农药会使土壤中的微生物受到影响,土壤质量下降,且容易导致沙化、沙尘暴等。此外,过多的农药和化肥也会造成水质污染,大面积的井灌则会导致地下水资源的过快枯竭,围湖造田会造成湿地生态失衡等[3]。因此,在改造自然的过程中不遵守自然规律,就很容易给生态环境造成不可弥补的伤害。因此,要加深对农业工程研究实践和生态环境的关系的认识,增强保护地球、保护生态的意识。
3 在保护生态环境基础上研究实施生态工程
3.1 加强农业工程研究实施的立项和审批
农业工程对农业生产和发展、自然环境都有巨大影响,因此,对于农业工程研究与实践的立项和审查都应该慎之又慎,可以通过建立和完善相关的法律法规,严格立项和审批的申请资格和程序。同时,要提高农业工程研究人员和相关领导的生态环保意识。
3.2 建立和完善相关的生态环境追踪评估机制和预警系统
建立和完善相关的农业工程实施后的生态环境追踪评估机制和预警系统,对于保护生态环境、提高农业生产效率都有重要意义。许多农业工程实施后需要一段时间才能显示出效果和影响,因而建立动态评估机制十分必要,否则将很难避免生态环境的破坏。例如,农业生产中在给瓜果蔬菜喷洒农药后,就应追踪这些果蔬是否有农药超标的问题,调查是否对人体造成伤害。因此,只有建立农业工程实施后的动态评估机制,才能认清并解决农业生产中存在的问题[4]。
此外,研究人员还要善于分析农业生产的问题,并预知这些可能会造成的后果,防微杜渐是农业工程研究与实施中应该存在的想法。逐步建立完善的农业工程生态预警系统,有利于在保护生态环境的同时提高农业的生产力。总之,要不断探索农业工程的研究实施与生态环境保护间的关系,在尊重自然的基础上改造自然。
农业工程论文:分析农业工程的研究实施与生态环境保护
业工程作为人类发展史上实施最早的大范围工程,对人类的生存和发展影响深远。农业工程把地球生物及生物生存所需要的空气、水、土壤等作为研究和实施的对象。然而过去的农业工程研究常常集中在妨害生物生存和发展的影响因素上,而很少深入研究涉及的诸多生物链以及对生物多样性的影响[1],在研究和实施过程中,没有用、可持续的发展观指导实践,导致地球上的物种急剧减少,生态环境遭到破坏更加严重,人类的生存环境也面临更严峻的挑战。
1 农业工程的研究与实施不当对生态环境的负面影响
1.1 农药喷洒不当,造成生态失衡
由于森林害虫繁衍快,危害大,人们往往会借助大规模的农药喷洒来消灭害虫。虽然农药杀虫效率高,但容易导致以这些害虫为食的鸟类误食害虫而亡;同样,以这些鸟类为食物的其他动物也容易中毒致死,害虫的天敌大规模死亡之后,害虫又将肆虐发展,进一步造成农药的持续、大量使用[2]。同时,农药的喷洒也对土壤、水、空气等造成污染,严重破坏了自然界的生态平衡。
1.2 耕作方式不当,破坏土壤生态结构
不当的耕作方式容易破坏土壤结构,旋耕方式就是如此。从表面上看,旋耕实现了对土地的充分利用,实际上是破坏了土壤的结构,使土壤过于松散而不适宜农作物的生长;同时,旋耕也使土壤有机物的分解能力大为减弱。由于旋耕破坏了土壤的生态结构,人们为了提高作物单产只能施用化肥等,长此以往,土壤肥力减弱,农作物产量会降低。
此外,有部分地区的土壤沙化和沙尘暴都是由人们的耕作不当造成。因此,在研究和实施农业工程的同时,应处理好农业工程与生态环境之间的关系。
2 农业工程的研究实施与生态环境保护的要求
2.1 应注重保护动植物的多样性
随着现代农业耕作方式的变化,动植物的生存环境面临严峻的威胁,动植物的种类不断减少。有许多药物都是从植物中提炼而成,人们的衣、食、住、行也脱离不了这个生态圈。在农业工程的研究与实践中,如果不注重保护动植物的多样性,并采取有效的措施来阻止动植物生存环境的恶化趋势,人类发展必需的动植物将大大减少,由此影响自然界生态系统和人类的生存和发展。
2.2 要保护好人类的生存环境
土壤、水和空气都是人类赖以生存的基本要素。农业工程的研究与实施过程中,要切实保护好人类的生存环境。由于土壤容易受到污染,且自身净化能力有限,因而不当的耕作方式和过多的化肥和农药会使土壤中的微生物受到影响,土壤质量下降,且容易导致沙化、沙尘暴等。此外,过多的农药和化肥也会造成水质污染,大面积的井灌则会导致地下水资源的过快枯竭,围湖造田会造成湿地生态失衡等[3]。因此,在改造自然的过程中不遵守自然规律,就很容易给生态环境造成不可弥补的伤害。因此,要加深对农业工程研究实践和生态环境的关系的认识,增强保护地球、保护生态的意识。
3 在保护生态环境基础上研究实施生态工程
3.1 加强农业工程研究实施的立项和审批
农业工程对农业生产和发展、自然环境都有巨大影响,因此,对于农业工程研究与实践的立项和审查都应该慎之又慎,可以通过建立和完善相关的法律法规,严格立项和审批的申请资格和程序。同时,要提高农业工程研究人员和相关领导的生态环保意识。
3.2 建立和完善相关的生态环境追踪评估机制和预警系统
建立和完善相关的农业工程实施后的生态环境追踪评估机制和预警系统,对于保护生态环境、提高农业生产效率都有重要意义。许多农业工程实施后需要一段时间才能显示出效果和影响,因而建立动态评估机制十分必要,否则将很难避免生态环境的破坏。例如,农业生产中在给瓜果蔬菜喷洒农药后,就应追踪这些果蔬是否有农药超标的问题,调查是否对人体造成伤害。因此,只有建立农业工程实施后的动态评估机制,才能认清并解决农业生产中存在的问题[4]。
此外,研究人员还要善于分析农业生产的问题,并预知这些可能会造成的后果,防微杜渐是农业工程研究与实施中应该存在的想法。逐步建立完善的农业工程生态预警系统,有利于在保护生态环境的同时提高农业的生产力。总之,要不断探索农业工程的研究实施与生态环境保护间的关系,在尊重自然的基础上改造自然。
农业工程论文:论地方物理农业工程技术推广
1推广应用现状
1.1在设施种植中的应用阿勒泰地区农机推广总站于2009年开始引进现代物理农业工程技术进行试验示范,目前已推广3DFC-450型温室电除雾防病促生长系统、JL-C型声波助长仪、3DJ-200型静电杀虫灯、WLTA型温室栽培智能气肥增效器和WLT-CY02型温室栽培消毒灭菌机(臭氧发生器)等65台(套)设备,在全地区6县1市建立了15个现代物理农业技术种植示范棚,在示范区内配置农业环境检测仪,用于检测大棚中的空气、土壤温湿度、光照度和二氧化碳含量。
1.2在设施养殖中的应用在全地区6县1市共引进3DDF-450型畜禽舍空气电净化自动防疫系统、3DDC-6型等离子体粪道灭菌除臭系统等现代物理农业设备32台(套),建立了10个猪、牛、鸡现代物理农业技术养殖示范棚,并引进了有害气体检测仪、粉尘检测仪对畜禽舍内氨气、一氧化碳、甲醛等有害气体及粉尘粒子数进行检测。
1.3在菌类种植中的应用引进了3DCF-450型蘑菇房空气电净化促蕾防病系统、JL-C型声波助长仪和杀虫灯等12台设备,建立了双苞菇示范棚。
1.4在水产养殖中的应用在全疆较大的水产养殖基地福海县引进了15台杀虫灯,用于冷水鱼养殖。
2取得的成效
2.1设施种植
(1)在蔬菜大棚中生产的蔬菜较对照温室提前5~7d上市,发病率普遍降低,黄瓜较常规种植增产12%;辣椒较常规种植增产13%;西红柿较对照棚单产提高16%,糖度提高1.44个百分点(见表1)。实现了蔬菜的绿色无毒化生产,达到了减少农药用量的目的。(2)采用物理农业设备有效去除温室中的雾气,提高光照度,有效提高了农作物的光合作用,促进作物生长,经测试,采用温室电除雾防病促生长系统后,与对照温室比较,湿度降低11.66个百分点,光照度提高11%,如表2所示。
2.2设施养殖在禽舍中使用物理农业设备使禽死亡率下降了8%。使用空间电场及粪道等离子除臭系统的鸡舍较对照鸡舍中空气中粉尘、雾气和臭气明显减少,经测试,试验鸡舍与对照鸡舍相比氨气浓度降低11.8%,PM10可吸入颗粒物质浓度降低33%,粒子数降低53.08%,如表3所示。
2.3食用菌种植双苞菇产量提高17%以上。由于使用静电杀虫灯有效杀灭菇蝇,提高了蘑菇品质,一级品率提高10%以上。
2.4水产养殖经测试,平均每台杀虫灯每天可杀灭蚊虫475g,如表4所示,为鱼类提供了活体饵料,降低了饵料系数,同时也提高了鱼类的品质。
3经济效益分析
3.1黄瓜经济效益分析
黄瓜经济效益分析见表5。试验棚比对照棚增产460kg,增幅12%,增加产值1380元。试验棚比对照棚减少农药使用量60%,节约农药120元,试验棚比对照棚实际增收679元。4.2西红柿经济效益分析西红柿经济效益分析见表6。试验棚比对照棚增产601kg,增幅16%,增加产值1803元。试验棚比对照棚减少农药使用量53.3%,节约农药80元,试验棚比对照棚实际增收1052元。
3.3辣椒经济效益分析
辣椒经济效益分析见表7。试验棚比对照棚增产371kg,增幅13%,增加产值1484元。试验棚比对照棚节约农药100元,试验棚比对照棚实际增收763元。
4配置模式
(1)每座大棚中配备3DFC-450型温室电除雾防病促生系统、2台静电杀虫灯、2座大棚配备1台声波助长仪及烟气电净化二氧化碳增施机。
(2)示范区内配置农业环境检测仪,检测大棚中的空气、土壤温湿度、光照度和二氧化碳含量。
5存在的问题
(1)农民的认可存在一定难度。现代物理农业技术改变了以往农民所习惯的化学农业模式,相对于化学农业、抗生素的使用直观、见效快的特点来说,农民接受此项技术还需要一个过程。
(2)推广应用见效周期相对较长。物理农业技术相对于其他农业技术来说是一个见效周期较长的技术,在一个生产周期结束时其增产、防病效果才可得到充分体现。
(3)技术服务不能满足农民需求。现代物理农业技术是一项科技含量较高的技术,需要专业技术人员进行维修或更换配件,目前的售后服务不能满足此项要求,且配件更换需从生产企业发货,需要的时间较长,在一定程度上影响到机具的使用效果。
(4)机具价格较高,农民一次性投入成本大。一个蔬菜大棚中将物理农业装备全部配齐需要投入上万元,农民接受此价格存在一定难度。
(5)机具质量存在问题较多,影响使用效果。
6建议
(1)把现代物理农业装备技术的应用,纳入绿色、有机农业认证的标准之一,所生产的产品采用品质优价,从而提高种植户应用的积极性。
(2)与农业合作社配合推进此项技术的推广速度,农业合作社在农民中的影响力较大,借助农业合作社的带动作用可大大加快现代物理农业技术的推广应用步伐。
(3)通过媒体举办现场会、培训班等方式加大现代物理农业技术的宣传力度,一方面使农机技术人员掌握该项技术,另一方面让更多的农民了解、认知此项技术。
(4)生产厂家、销售企业做好物理农业技术的售后服务工作。
(5)采取措施降低现代物理农业设备的使用成本,以使这项技术得以快速推广应用。
7结束语
现代物理农业工程技术相对于化学农业是一场变革,其主体思路是变“以药治病”为“物理治病”,将物理农业工程高新技术应用在种植业和养殖业生产中,以减少化学药物对农产品的污染,推动农产品绿色、无公害生产,发展绿色、环保、节能型的生态农业,这项技术在阿勒泰地区的设施种植及设施养殖中具有广阔的推广应用前景。
农业工程论文:农业工程建设中水准测量的误差以及控制
水准测量是建立高程控制测量的主要方法,并且是高程测量中相对的方法,也比较常用。测量是一项对精密性、性要求较高的工作,对仪器的要求也相对较高。在实施的过程中,需要几个人的相互配合方可完成,相对而言容易出现隐蔽想的错误,如果对错误发现的晚会对工程起到很大的影响。
水准测量时工程中不可或缺的一部分,其简单地说就是利用仪器的水平视线,从竖立地面的两个标尺上截取的读数值,以此来测定两地的高差,在推算出其他的相关数据。目前,我国的水准测量无论是在方法上还是仪器设备上,仍存在着一定的不足之处,人员的操作也有很多不规范的现象。所以,水准测量的数据还是存在一定的误差的,这就要求采取一定的措施,尽量减少误差的出现。本文对其进行分析,并给出一定的控制措施。
一、水准误差产生的原因
1.仪器的原因
1.1水准仪器的望远镜视准轴不平行于水准管轴,以至于产生的误差。仪器虽然在测量之前进行过矫正,但仍会存在一定的误差,在进行测量的过程中,水平测量仪器的水准管中气泡居中,但望远镜的视准轴却容易出现倾斜,导致出现偏差,这也就导致读取的数据产生了误差。此外,在测量时概略整平仪器后,其垂直度的测试不严格,没有对垂直线进行严格的测试,造成数据的误差,这个误差可大可小,这就要看视距的远近了;在对其进行观测的时候,除了对仪器进行校准外,还应对圆水准严格的居中等等。
1.2对于其他的误差而言,尺子的误差是相对容易的。对于等级相对较高的水准测量,对尺子的选用应避免误差的出现,应选择刻度相对比较明细的尺子进行测量,也可以使两个尺子替换使用,尽量较弱误差的出现。
2.操作的误差
2.1由于认为对测量仪器的不规范使用,不严格控制,就很容易出现误差。在进行水平测试的时候,符合水准的气泡并没有居中,这也就导致了根本数据的不对,造成数据的读取错误,产生的误差。虽然误差不大,甚至可以说是细微,但水平水准器的灵敏度很高,很难对其进行控制,稍有不注意就会造成误差的加大。所以对工作应认真负责,[文秘站:]提高操作的规范性,降低误差。
2.2如果再进行水准尺测量时,如果视线有偏差,那通过十字丝很容易察觉而纠正。但如果水准尺出现误差的方向倾斜度与视线一致,那就不容易被发现。这样也就会造成水准尺所读取的数据出现偏差,造成基础数据的影响。此外,就是水准尺的瞄准出现的误差,由于水准测量是以获得尺面刻画读数为目的,所以在瞄准与读取数据的时候就容易出现误差。
3.外界条件的影响产生的误差
3.1地球曲率的影响,在用水平面代替水准面的时候,应该对地球曲率进行充分的考虑。在进行水准的测量时,即使仪器之间的距离很短,水准面也不一定就是可以当做水平面使用。在进行测量的过程中,应采取一定的措施减弱地球曲率产生的影响。
3.2大气折光对测量也有一定的影响,也有可能造成读数出现偏差,视距线与地面的距离对其也是有一定的影响的,距离越近,折射越大,出现的误差也就越大。所以视线与地面的距离应该控制在低于0.3m,并且也应采取一定的措施对其影响进行减弱。除此之外,应找一个有利的时间,减少光折射对数据误差的影响。
二、水准测量的控制方法
1.对仪器的控制
1.1对于水准仪的望远镜视准轴不平行所产生的误差。在观测的时候可以采取中间法以及距离补偿法进行消除,简单的说就是前后视距相等或者前距离等于后视距离的综合。中间法的控制,就是在实际的测量时,立尺人在这过程中起到关键作用,现用普通的皮尺对距离进行测量,然后在立尺,进行比较测量,这种方法简单,并且容易实施。相对于这个方法而言,距离补偿法就相对复杂,并且在实施的过程中也很难掌握。此外,对垂直度的检测,不仅仅要定期对仪器进行检查,还要对水平的气泡进行居中校准等等方面进行检测,以确保仪器的精准性,加强测量的真实性。
1.2水准尺的误差控制可以在一个水准测试之中,使用两个水准尺分别进行测量,然后进行数据的统计,把测试站的数目设成偶数,就可以在高差中相互抵消。这就可以减弱误差,进一步加强测试数据的精准性。
2.操作上的控制
2.1首先应做好监督的工作,提高工作人员的责任性,使其对工作认真负责,提高工作的稳定性,从根本上减少误差。同时由于仪器的灵敏度很高,在进行监测工作是就要求按规范操作,减少误差的出现,并加强监督与控制。
2.2在进行测量时应注意气泡的居中,可以使用摇尺法,简单的说就是在读取数据的时候在尺底置于点上,而尺子的上部分在视线的方向慢慢的摇动,在读取最小的数值。如果地面的坡度比较大,应该注意要将尺子扶正,在对其读取数据。
3.对外界因素的控制
3.1地球曲率的影响进行控制,在进行水准测量时,一定要对地球曲率进行充分的考虑,应该采用前视距与后视距相等的方法,一次去减弱地球曲率对水准测量产生的误差。
3.2由于大气的折光影响,实线与地面的距离对水准测量的影响比较大,这个影响也可以采取中间法进行消除。也可以找一个有利的时间段,在白天的时间当中,日出之后的半小时一直到直落之前的半小时之内,大气的波动比较稳定,对消除大气折光的影响是很有效果的。但是,9:30~14:30之间进行观测的时候,尺像会有跳动,这对数据读取的影响是很大的,所以应该避开这段时间。此外,如果想减少误差,还可以短视距、布设环线水准网来减弱大气折光对测量时的影响。
三、结语
面对误差处理的方法虽然很多,但都是有一定的条件为代价的,例如增加时间、步骤复杂等等。在进行水准的测量过程中,只有对仪器的熟练操作,团队之间的默契配合,才能提高水准测量的性以及速度;同时,也要求操作人员对设备的了解与规范操作,严格按照规定的步骤进行操作,观测者与立杆者相互配合。才能加强水准测量的精准性与数据。
农业工程论文:探求地方物理农业工程技术推广探新
1推广应用现状
1.1在设施种植中的应用阿勒泰地区农机推广总站于2009年开始引进现代物理农业工程技术进行试验示范,目前已推广3DFC-450型温室电除雾防病促生长系统、JL-C型声波助长仪、3DJ-200型静电杀虫灯、WLTA型温室栽培智能气肥增效器和WLT-CY02型温室栽培消毒灭菌机(臭氧发生器)等65台(套)设备,在全地区6县1市建立了15个现代物理农业技术种植示范棚,在示范区内配置农业环境检测仪,用于检测大棚中的空气、土壤温湿度、光照度和二氧化碳含量。
1.2在设施养殖中的应用在全地区6县1市共引进3DDF-450型畜禽舍空气电净化自动防疫系统、3DDC-6型等离子体粪道灭菌除臭系统等现代物理农业设备32台(套),建立了10个猪、牛、鸡现代物理农业技术养殖示范棚,并引进了有害气体检测仪、粉尘检测仪对畜禽舍内氨气、一氧化碳、甲醛等有害气体及粉尘粒子数进行检测。
1.3在菌类种植中的应用引进了3DCF-450型蘑菇房空气电净化促蕾防病系统、JL-C型声波助长仪和杀虫灯等12台设备,建立了双苞菇示范棚。
1.4在水产养殖中的应用在全疆较大的水产养殖基地福海县引进了15台杀虫灯,用于冷水鱼养殖。
2取得的成效
2.1设施种植
(1)在蔬菜大棚中生产的蔬菜较对照温室提前5~7d上市,发病率普遍降低,黄瓜较常规种植增产12%;辣椒较常规种植增产13%;西红柿较对照棚单产提高16%,糖度提高1.44个百分点(见表1)。实现了蔬菜的绿色无毒化生产,达到了减少农药用量的目的。(2)采用物理农业设备有效去除温室中的雾气,提高光照度,有效提高了农作物的光合作用,促进作物生长,经测试,采用温室电除雾防病促生长系统后,与对照温室比较,湿度降低11.66个百分点,光照度提高11%,如表2所示。
2.2设施养殖在禽舍中使用物理农业设备使禽死亡率下降了8%。使用空间电场及粪道等离子除臭系统的鸡舍较对照鸡舍中空气中粉尘、雾气和臭气明显减少,经测试,试验鸡舍与对照鸡舍相比氨气浓度降低11.8%,PM10可吸入颗粒物质浓度降低33%,粒子数降低53.08%,如表3所示。
2.3食用菌种植双苞菇产量提高17%以上。由于使用静电杀虫灯有效杀灭菇蝇,提高了蘑菇品质,一级品率提高10%以上。
2.4水产养殖经测试,平均每台杀虫灯每天可杀灭蚊虫475g,如表4所示,为鱼类提供了活体饵料,降低了饵料系数,同时也提高了鱼类的品质。
3经济效益分析
3.1黄瓜经济效益分析
黄瓜经济效益分析见表5。试验棚比对照棚增产460kg,增幅12%,增加产值1380元。试验棚比对照棚减少农药使用量60%,节约农药120元,试验棚比对照棚实际增收679元。4.2西红柿经济效益分析西红柿经济效益分析见表6。试验棚比对照棚增产601kg,增幅16%,增加产值1803元。试验棚比对照棚减少农药使用量53.3%,节约农药80元,试验棚比对照棚实际增收1052元。
3.3辣椒经济效益分析
辣椒经济效益分析见表7。试验棚比对照棚增产371kg,增幅13%,增加产值1484元。试验棚比对照棚节约农药100元,试验棚比对照棚实际增收763元。
4配置模式
(1)每座大棚中配备3DFC-450型温室电除雾防病促生系统、2台静电杀虫灯、2座大棚配备1台声波助长仪及烟气电净化二氧化碳增施机。
(2)示范区内配置农业环境检测仪,检测大棚中的空气、土壤温湿度、光照度和二氧化碳含量。
5存在的问题
(1)农民的认可存在一定难度。现代物理农业技术改变了以往农民所习惯的化学农业模式,相对于化学农业、抗生素的使用直观、见效快的特点来说,农民接受此项技术还需要一个过程。
(2)推广应用见效周期相对较长。物理农业技术相对于其他农业技术来说是一个见效周期较长的技术,在一个生产周期结束时其增产、防病效果才可得到充分体现。
(3)技术服务不能满足农民需求。现代物理农业技术是一项科技含量较高的技术,需要专业技术人员进行维修或更换配件,目前的售后服务不能满足此项要求,且配件更换需从生产企业发货,需要的时间较长,在一定程度上影响到机具的使用效果。
(4)机具价格较高,农民一次性投入成本大。一个蔬菜大棚中将物理农业装备全部配齐需要投入上万元,农民接受此价格存在一定难度。
(5)机具质量存在问题较多,影响使用效果。
6建议
(1)把现代物理农业装备技术的应用,纳入绿色、有机农业认证的标准之一,所生产的产品采用品质优价,从而提高种植户应用的积极性。
(2)与农业合作社配合推进此项技术的推广速度,农业合作社在农民中的影响力较大,借助农业合作社的带动作用可大大加快现代物理农业技术的推广应用步伐。
(3)通过媒体举办现场会、培训班等方式加大现代物理农业技术的宣传力度,一方面使农机技术人员掌握该项技术,另一方面让更多的农民了解、认知此项技术。
(4)生产厂家、销售企业做好物理农业技术的售后服务工作。
(5)采取措施降低现代物理农业设备的使用成本,以使这项技术得以快速推广应用。
7结束语
现代物理农业工程技术相对于化学农业是一场变革,其主体思路是变“以药治病”为“物理治病”,将物理农业工程高新技术应用在种植业和养殖业生产中,以减少化学药物对农产品的污染,推动农产品绿色、无公害生产,发展绿色、环保、节能型的生态农业,这项技术在阿勒泰地区的设施种植及设施养殖中具有广阔的推广应用前景。
农业工程论文:农业工程导学团队的构建
1情感———立足之本
乔恩?R?卡曾巴赫的专着《团队的智慧》将团队定义为:由少数有互补技能、愿意为了共同的目的、业绩和方法而相互承担责任的人们组成的群体。从管理学的角度来看,采用团队的形式是通过协作精神来提高绩效。高校的团队以教学与科研为核心内容,其发展直接推动既有可见的教学科研成果;也可培养浓厚的科研兴趣、勇于攀登的科研精神。情感作为教学和学术团队建设的核心要素之一,主要包含两方面的内容:①成员对研究领域与研究方向的热爱;②团队成员对团队本身的理念和文化的认可。团队成员对研究方向及团队的认同感和归属感是一个学术团队的软实力,是一种强大的精神驱动力,是立足之本。
数字农业与农业物联网导学团队是一支以生物系统工程与食品科学学院生物系统自动化与信息技术研究所为依托而建立的教学研究型团队,团队成员来自农业、食品、生物、机械、工程、信息、计算机和管理等多个学科专业,而团队从事的研究属多学科交叉与创新领域,需要综合农学、生物、信息、工程、计算机等多学科的知识。为了充分调动团队成员的积极性,发挥其优势和创造性,团队坚持收放结合、团队目标与个人目标有机结合的发展理念。在科学领域倡导独立思考,以研究兴趣作为学术研究的及时“源动力”。将重大科研课题与个人兴趣爱好相结合,分工协作,充分发挥个人优势,实现团队协同发展。团队导师坚持以学生为本,因材施教的指导理念,为新生设置一定的“自由探索”时期,学生根据自己的兴趣及所学专业之长,找到与学科的融合点,确定适合自己的研究方向。另一方面,团队通过开展各类专题学术讲座,让学生具备科学的探索精神、严谨的科研精神、规范的学术流程、创新的学术思路,以兴趣作为着手点培养学生,加强团队成员对研究领域的热爱和价值认同。
良好的人文环境是产生高水平创新成果的沃土,使团队成员更加容易在团队中找到感情寄托,提升工作学习中的满意度与舒心感。数字农业与农业物联网导学团队坚持“团结进取、相互关爱、平衡发展”的原则,长期用心经营,创立了独具特色的团队文化品牌。团队以“求是、笃正、勤思、奋进”为团训,指引师生建立正直为人、踏实做事、不懈攀登的人生理念。团队还定期开展内容丰富多彩、形式活泼生动、格调健康向上的团队活动,如元旦团拜、迎新晚会、毕业欢送、生日共聚、野外踏青等一系列活动,这些活动的开展为师生繁忙的研究学习生活带来了惬意,促进了成员间的交流,培育了强大的团队凝聚力和团队成员的归属感。
2学术———核心力量
不断提高教学和科研水平是学术团队建设之根本,也是学术团队竞争力最基础最核心的部分。高校学术团队肩负科研、教学、育人三重责任,因此学术(教学和科研)水平的提高也要从这三方面着力。
2.1承担重大科研项目
高校学术团队的核心内涵在于融合多学科背景研究人员对较复杂研究课题进行联合攻关,实现“1+1>2”的团队绩效。数字农业与农业物联网导学团队确立了数字农业与农业物联网技术与装备为主要研究方向,经过长期的科研实践,形成了一个目标一致、人员相对稳定的学术团体。团队的基本组成包括:国家教学名师、国家重点学科———农业机械化工程学科学术带头人之一的何勇教授作为团队的学术领头人,6位具有正高或副高职称的研究人员组成团队的核心骨干层,4位具有中级职称的研究人员组成团队的重点培育层,25~35位博士和硕士研究生队伍。教师中有博士学位的达80%以上,有1年以上国外大学留学或交流经历的占44%。青年教师是一个团队的后备科研力量,也是一个团队得以不断发展、延续的保障,团队为年轻教师努力创造条件,做好帮带工作,积极鼓励他们承担或作为骨干参与部级及省部级的重大科研项目,资助他们到海外进行学习与交流,为其快速成长创造良好条件。
2.2发挥育人优势
科技进步的首要因素是人才,高校肩负着为社会输送高层次人才的重任。作为一支的导学团队,应当依托其良好的研究平台和高水平的师资队伍发挥育人优势。数字农业与农业物联网导学团队将具有高水平教学和科研能力的教师推向本科及研究生教学的及时线,鼓励知名教授为本科生授课,并进行“一对一”结对个性化指导。核心课程教学团队的任课教师均通过竞争产生,每门课程都竞聘组成至少有2位教师的备课教师小组,在教学过程中仍然存在竞争,定期进行考核实施优胜劣汰。成立了本科教学督导组,督导组每学期选择部分课程进行随堂听课,将听课结果及时反馈给任课教师,客观地指出课堂讲授的不足,使任课教师明确改进的地方,不断提高课堂教学效果。督导组的听课情况作为教师课堂质量评价的重要依据,实现了教学质量监控,及时发现和解决教学质量问题,督促团队教师不断提升授课水平。
2.3培养高水平的研究生
研究生作为一个团队的“出口产品”,是一个团队的“活名片”,培养高水平的研究生既是一个学术团队应当承担的社会责任,也是一个学术团队赢得良好学术声誉的重要途径。团队非常重视对学生科学思想、科学精神、科学素质的培养,强调对待科研的态度必须严谨、诚实,经常组织和开展学术道德、学术规范相关讲座,推进研究生学术道德和学术规范教育。同时,团队定期举办内部学术交流活动,聘请国内外知名学者进行学术交流与科研合作,掌握学科前沿发展动态,与团队有密切交流与合作的国内外知名学者包括爱尔兰皇家科学院院士孙大文教授、华盛顿州立大学精细农业中心 主任张勤教授、密歇根州立大学卢仁福教授、亚利桑那大学的Cuello教授、日本东京农工大学Shibusawa教授等。为进一步拓展研究生的国际视野,提升其科研水平及国际竞争力,团队大力支持并资助研究生参加国际学术会议,团队近几年已有50余人次研究生赴美国、德国、加拿大、法国、日本、澳大利亚、韩国等多个国家参加国际学术会议并做口头报告,获得国际同行一致好评,为团队赢得了国际学术声誉。为了更好地培养高素质创新型人才,为地方经济服务,团队始终提倡产学研紧密结合,组织师生到黑龙江、江苏、山东、新疆、云南、上海、北京、河北、山西等省以及浙江省内长兴、海宁、慈溪、宁波、萧山、江山等地开展科学试验、科研成果转化应用及项目合作等工作,促进了理论与实践的有效结合,加快了科研创新和科研成果的转化。迄今为止,团队培养了近百名研究生,培养出了一批专业基础知识扎实、实践能力强、勤于思考、创新能力强的毕业生。
3管理———重要保障
任何组织都需要相应的组织制度来对成员进行约束,保障其有序运行。对于一个学术团队,特别是人数相对较多,承担了较大科研任务的团队,良好的管理是其正常运行的重要保障,这就要求团队不断加强制度建设,让成员在团队中的各项活动有章可循,同时合理的管理制度也是一种重要的激励措施。数字农业与农业物联网导学团队出台了一系列的管理规定,如“团队研究生工作日/周记规定”、“团队研究生参加国际学术会议规定”、“团队实验室安全管理规定”、“实验室仪器使用规范规定”、“研究生日常工作管理规定”等,这些规定有力地保障了团队日常工作的开展。团队建立了团队网页,形成良好的交流和互动平台,自主设计团标、团队PPT模板和团队通用名片,设立团队FTP服务站,及时交流科研经验与成果。为了提高工作效率,发挥个人所长,团队在内部进行了合理的分工,将团队成员分为了学术创新组、生活保障组、外联公关组等,团队事物分工负责,责任细化,既保障了日常工作的顺利开展又平衡了个人的工作量。团队坚持鼓励交流合作、创造融洽氛围的发展原则,探索出了一套由品德、学识、业绩及团队贡献四要素构成的科学、公平的绩效评估激励制度,鼓励学生发挥特长,多样化发展,培养学生健康向上的人生信念及稳定的心理素质。团队内部实施“柔性”人力资源管理,鼓励技能互补、知识互补的学生及教师进行科研组合,实现智力资源的优化组织,促进师生关系的和谐。
4成果———价值体现
正所谓“抱团打天下”,通过团队师生不懈的努力与积极的探索,数字农业与农业物联网导学团队在教学、科研、成果应用和人才培养等方面取得了丰硕的成果,部分成果已进行了广泛推广应用,产生了良好的社会、经济和生态效益,充分体现了团队研究成果的价值。近几年,团队主持国家863计划项目、国家自然科学基金项目、国家科技支撑计划项目及省部级重点科研项目50余项,380余篇,其中SCI收录200余篇,出版着作和教材10多本,主编国家十五、十一五规划教材各1本,获专利35项、软件着作权12项。团队负责的“精细农业”课程荣获国家精品课程。团队曾获国家星火奖三等奖1项,高等学校科学研究成果奖(科学技术进步奖)二等奖1项、浙江省科技进步一等奖1项、二等奖8项、三等奖4项,国家教学成果一等奖1项,浙江省教学成果一等奖1项、二等奖2项。培养的研究生中1人次获得香港“百人会英才奖”,3人次获得浙江大学研究生较高荣誉———竺可桢奖学金,1人次入选第二届浙江省“十佳大学生”。
5结语
综上所述,高校应当积极推动学术团队的建设,以领军人才为核心,以平台建设为基础,制定本校科研团队的发展规划,设计出科学合理的科研团队宏观布局。数字农业与农业物联网导学团队以情感、学术、管理、成果为核心要素进行构建,成功实现了多学科交叉融合,展现了强大的生命力和发展潜力,对数字农业领域的团队建设具有重要借鉴意义。
农业工程论文:清代珠江三角洲三种类型的农业工程
[摘要]清代珠江三角洲的冲积加快，大规模的围垦工程相当密集且处于无序化状态。虽然增加了耕地，却使珠江水系的水利形势恶化；广东地方当局为此不得不加强对珠江三角洲重要水利工程的管理；在南海、顺德的低洼地因水患加剧，采用了具有防涝作用的基塘工程。清代珠江三角洲的围垦工程、基塘工程与水利工程和珠三角的水患有密切关联;并对今后珠江三角洲农业的可持续发展仍有重大影响。
[关键词]围垦工程；水利工程；基塘工程；生态平衡
一、 前言
珠江三角洲不象长江、黄河三角洲那样是单一河流冲积而成，而是由西、北、东江三条河流冲积形成的复合状态的三角洲。平原原为漏斗状的古海湾，珠江水系夹带着上游大量的泥沙，由于潮水的顶托作用在珠江口沉积下来，逐渐形成沙洲或沙坦。沉积方式有海湾回流处的淤积发育，沿河岸发育，沿岛屿台地发育，以及两主流之间发育等类型。形成平原上河水纵横交错、纠缠复杂的状态。清代珠江三角洲沙田开发的历史，就是当地人民与水争地的历史。他们运用围海工程改变了珠江平原自然冲积的状态，使沧海变成良田；为了与洪水、潮水作斗争，他们不断地修筑水利工程，捍卫民居田土；他们在长期的劳动实践中，创造了富有地方特色的基塘生产系统。
农业工程是对农业资源的开发与对农业环境的改变，它不是单家独户的农户行为，而是
有目的、有规模、有计划、有组织的农业生产活动。清代珠江三角洲的围垦活动，水利设施的兴建与维护，连片基塘区的出现都有这样的特征，可称之为三大类型的农业工程。
二、围垦工程
珠江三角洲地区将濒海及江边的滩涂开发而成的土地称为沙田。自然沉积过程分为：鱼游阶段，即水下浅滩形成，离水下两米仅见沙形，鱼群尚可活动；橹迫阶段，即泥沙沉积水深一二米，潮退时船难以行驶；鹤立阶段，即潮水退时可见坦形，鹤可立于其上。宋代南迁人口多定居于本区腹部地带，逐步开发地势较低的河滩地。沿着东、西、北江及部分支流修建多处堤围。其中以西江的桑园围、东江的防潮堤等。宋元时代的大堤，主要作用是防洪防潮，捍卫民居田土，不具备围垦工程的意义。一些建于支流及海滨的小堤围，用于捍卫冲积已久的沙田，高程较低，规模也小，堤围内沙田多采用潮田方式耕作。
明代的堤围，分布于西北干流及支流上，即甘竹滩和官涌以南江河两岸。明代堤围开始有人工围垦的意义。围垦以平原腹部江河两岸冲积地为主。围垦的堤围还向滨海河口的新生浮露沙坦推进，集中分布于从顺德至香山之间的平原、新会东南部一带，以及番禺南部、东莞西部。围垦不限于冲积已久的“已成之沙”，而且扩展到仅见坦形的“新成之沙”，是明代围垦的显著特点。在顺德平原上，嘉靖年间已有“种芦渍土成田也，数千亩可趼而待也”（1），以及“筑堰堤，种草朗，辄成沃壤”（2）的记载，即在仅见坦形的沙坦上修筑堤围，以及种植“芦”一类耐咸、耐浸的植物，加速沙坦成田速度。可见明代大规模的人工促淤工程已出现于珠江口门地区。
清代大规模的围垦工程普遍出现于珠江口门的出海水道及滨海地带。一方面，由于内河两岸的沙坦已开发得差不多；另一方面，珠江口门滨海地区有广阔水面可供开发。清代中期以后这—地区的围垦工程发展最为迅速。在口门滨海地区大规模修筑堤围开发未成之沙是这时期人工围垦的显著特点。道光年间有人描述这一状况是：“昔筑石坝以护沙，今筑石坝以聚沙，昔因河以为田，今且筑海为田”（3）。大规模的围垦工程，使珠江三角洲主要大沙田的基本轮廓在清代已经具备。平原的冲积大大加快，急速地改变了珠江口的自然地貌，使之按人类意志形成农业地貌。清代乾隆、嘉庆、道光年间的记载，使人强烈地感到这一巨大的变化。在珠江水道流经的顺德、香山、新会、番禺、东莞等地，以前的广阔水面上“石坝横截海中”（4），或“有靠河私设堤者，拦江私筑石坝者，海口不甚宽阔处圈田蓄沙，预图日后报垦者”（5）。
这一巨大变化的深层原因是清乾隆以后本区人口的急剧膨胀造成对土地的迫切需求。这一需求体现在本区宗族地主对珠江口滩涂水面的围垦活动中。宗族地主是人工围垦工程的策划者、组织者、出资者。他们通过“报税承垦”等繁复的合法手续以及用“占沙”、“冒名承报”等非法手段策划围垦活动。策划者掌握了冲积地淤积成坦的规律，普遍在沙坦未成形时即沙坦的“鱼游”阶段就开始规划。清代人龙廷槐的《敬学轩文集》记载了珠江水流与潮水顶托而形成的“水静流下”的静水环境，使“淤泥下坠，淤积日久，水势便浅”，围垦策划者便“规度可以成坦者，报官承垦”，此时泥坦虽未成形，但可以“视水势之缓、急、广、狭以定其纵、横、长、短之数”，着手进行围垦。围垦的规模，据《敬学轩文集》记载，“民之报垦者，每案或数人，或数十人，以至数百人不等，自数顷以至数十顷、百顷亦不等”（6）。这类大规模围垦工程的普遍出现是本区沙田开发史的重大转折，使珠江口水面上的围垦处于无规划的极度混乱状态。珠三角的冲积特点使围垦乱上加乱。沙田的特点是，围垦之后的沙坦称为“母沙”，若干年后可以在堤围之外潜生暗长“子沙”，或称为“沙裙”，可以长成百亩至数百亩的冲积地。所以，一次规模的围垦之后，围垦的策划者就已注意到了泥沙的淤积情况，并着手以后的沙田扩张。有的强宗大族在家谱中详列将要淤积的沙坦，告诫子孙勿失时机围垦。有的甚至在沙坦未成形时，就在广阔水面上布下铁牛等标志作为日后报税承垦的依据（7）。这样就形成沙田区一种奇特的景观，在水静流平水面上的围垦本来就处于一种无序状态，数年、十数年、或几十年甚至百年之后，旧堤围之外又再出现新堤围，沙田不断侵蚀水面，河流流向或被改变，河流干道或被束窄，水势的变动似乎永无止境。
清代人工围垦工程的无序状况，另一原因是清政府的政策行为所致，其鼓励垦荒，增加土地的政策对这种盲目的围垦活动过分纵容。清初迁海，广大沙田区成为无人耕作的荒芜之地。但自康熙二十二年“展界”，“广东沿海地亩招民耕种”，沙田区的复垦、围垦又迅速发展。雍正年间曾通过规定“沿海沙坦出水后方准具报承垦，每人不过一顷，多者分承协筑”。乾隆三年改为不得超过五顷，乾隆七年又改为每人不超过一顷（8）。这些政策都意图限制宗族地主势力的围垦以及土地兼并的趋势。而后者通过“诡名承耕”等手段，在合法报耕手续的掩盖下进行大规模的土地扩张。而由于沙田承垦以后的清丈、升科可以增加赋税，清政府对于这类围垦活动是睁只眼闭只眼，由此而缺乏对珠江水系围垦有力的宏观调控。
围垦工程的无序状态，还在于清政府对于危害水利的围垦活动约束不力。乾隆五十一年，两广总督兼广东巡抚富勒浑奏，提到前总督李侍尧曾上奏朝廷，以围垦“关系水道，禁民圈垦”，但后来的前广东巡抚孙士毅上奏，却认为围垦“无阻水道，请弛禁给垦，以杜盗争讼”。富勒浑的奏文认为孙的说法是可行的，于是他派人在南、顺、莞、香、番六县测得六百余顷滩涂，认为这些滩涂“均边海，距水口甚远，亦无圈筑阻水争地之势，请准民承垦，按例升科”，得旨允行（9）。实际上从此给疯狂的圈筑活动大开方便之门。虽然后来乾隆五十三年，嘉庆八年、二十三年以及道光、咸丰、同治年间均下旨严禁在内河道圈筑沙坦，实际上执行效果不大。到了道光年间，围垦石坝数量越来越多，水道阻塞造成水灾日渐加剧。道光九年、十年间，先后在番禺、东莞、香山、新会拆毁石坝七十二处（10）。但这并没阻吓违法围垦的出现，直到清末仍有人向朝廷建议拆毁这类工程建筑。
清代珠江口门地区大规模的人工围垦活动，大大加快了珠江三角洲的冲积与成田速度，沙田区的扩展使本区的土地资源迅速增加，清代沙田扩展面积比明代增加一倍以上。虽然清代本区沙田的增加面积难以统计出确切的数字，但可以肯定的是，沙田的扩展使本区成为广东耕地增加最快的地区，是清代全省耕地增加的重要原因。沙田区成为本区重要的粮食产区与经济作物区，为清代本区的农业发展起了重要作用。
三、水利工程
珠江三角洲的水利工程可分为以下几类：一是山地丘陵间蓄水灌溉用的陂塘工程，二是江河滨海地区用作防洪防潮的堤坝，三是濒河滨海地区用作围垦的堤围。围垦的石坝有抵御潮水风浪的作用，围垦区内还筑基、分窦、修渠，成为独立的水利系统。围垦工程对水利的影响是巨大的。围垦与河争地，与海争地，并限定河道，改变流向。上游河道的围垦，起到束水归槽的作用，河沙却淤积于下游河道加速堆积。而下游河道围垦，须修筑石坝，却顶托上游河水，使上游河道形成江心起沙，河道主流线偏折，折射冲基，造成基底被淘空险段，同时上游水流排泄不畅，水患加剧，则用于防水灾的堤围越修越多。围垦无规划，水利工程的兴建也无规划，各自为政，高低不一，或侵占河道，或造成彼岸冲刷。因此，清代的围垦工程与水利工程互为联系，互有影响，又存在难以协调，难以解决的矛盾。清代人对这一现象作了总结：“沙坦之承垦必筑石坝，石坝之争筑必碍下流，下流淤塞，决防之患在所难免。”（11）
清代是本区水灾最多的时期。过去，西江水患，只是南海、三水的三角洲顶部地区受灾最甚，顺德、香山地处出海口，水势易消。明清以来，顺德、香山之间的广阔海湾淤积成陆， 出海水道加长，水势消退慢，顺、香平原受灾最甚。顺德的水灾以围垦高潮的乾隆年间至咸丰年间最为频繁，受灾程度最为严重，水利工程的兴建也以此时期最多。顺德县在咸丰年间境内遍筑堤围，至清末筑堤九十—处，长度十一万丈，占清代珠江三角洲堤围总长度的一半以上，南海县境堤围长度仅次于顺德（12）。东莞、番禺南部，新会南部沙田区因近出海口，水势宣泄快，堤围兴建均不及顺德、南海。
清政府对珠江水系的水利建设缺乏规划，但它作为水利建设的管理者、协调者、组织者，面对日益恶化的水利形势，对影响珠江三角洲水利全局特别是本区腹部的重要水利工程的管理还是比较重视的。清政府在清代前期采取的一些重大措施，对本区重要堤围的修建与维护有重要影响。对位于本区腹部桑园围的管理与维护就说明了这一点。
桑园围全长68.85公里，围内面积133.75平方公里，捍卫良田1500公顷，在清代被称为“粤东粮命较大之区”（13），是本区桑基鱼塘集中地。堤围依山岗、丘陵、台地而建，西临西江正干流，东临北江正干流，三面有堤，设计上利用西、北江洪峰向下流游降低的水文特征建成开口围。其经济地位重要，而行政上横跨南海、顺德两县，以及其设计上的特点也是其管理维护的难点，加上自乾隆以来南海、顺德水患频繁，如无协调、统一、完整的管理，桑园围很难起到应有的防洪作用，所以此围的管理维护引起清代广东地方政府一定程度的重视。
首先，由于清代广东地方政府的倡导，促进了桑园围岁修制度与管理机构的确立。清初期、北、东江水利分别由沿江州府专设官员管理。乾隆元年两广总督鄂弥达上疏言：“前经分设(西、北、东江)各属水利专员，动项岁修”。（14）可见三大河流重要堤围岁修制度大致始于清初康熙－乾隆年间。桑园围各基段自有基主，平时各堡、各甲自行维修。大修时施工总局机构扩充设总理、协理若干人，首事若干人。全围又分为7段，各设工程所，设知理或首事。大修时的施工总局机构庞大，组织严密，对工程规划、资金筹措与各基段管理，施工组织与管理，施工技术及工程验收，材料采买，堤围日常维护都逐渐形成一套严密的章程、制度。岁修制度确立以后，由围内各村、各堡落实堤围维护的分段负责制。道光十四年由广州知府核定的“章程”规定：“堤围巩固，全赖岁修，若非分段责成，必致岁修推诿。岁修废弛，则基患多而冲决易，分段经营，所以专责成而勤岁修”（15）。岁修制度的确立是桑园围安全的重要前提。如光绪十一年五月间，珠江水系汛期到，三江水齐涨，“沿江基围十决八、九”，独桑园围基段只是“间有颓塌”，当时人认为是“藉岁修之功”（16）。
第二，确立了堤围的官修与民修相结合的制度。清以前广东水利工程有民修，但民修使堤围维护无保障。乾隆元年鄂弥达建议改为官方出钱修围。乾隆七年中央政府认为官修负担过重，又要求广东政府仍改为民修。两广总督庆丰建议将“已建石工，与民修土工，一并交地方官，督率围民防护”，既不全为官修，也不为民修，地方官于“农隙时，督民培修”，如堤围冲决，小的缺口由围民“自行修补，永着为例”，若大的溃决，“民力不支”，由官方给予支持（17）。清代桑园围的民修得到地方政府的大力支持，使其民修也带有官修的色彩。如桑园围施工总局的管理人物由官府“发给首事戳记，以为凭信”。桑园围的管理制度由当地主持修围的士绅讨论拟订之后，报南海、顺德县署及广州、广东政府“核批施行”，由南海、顺德县令“出示晓谕”，刻文于碑石竖于围的东西两岸沿河基旁（18）。
第三，确立了修筑堤围的资金来源。虽在明代曾有民间“论粮助筑”的办法，但没有形成制度，资金来源不稳定，使堤围修筑无保障。乾隆元年鄂弥达改官修以后，“动支运库子盐羡余银两”，作为修筑费用。后来庆复建议改为：堤围小修时，民间自行出资，如堤围大决，“冲损过多，民力不支，即于生息项下，奏请拨用”(19)。从此官府出资成为桑园围大修时，或遇灾严重溃决时修围的重要资金渠道。嘉庆末年，由总督阮元奏准朝廷拨银八万两交给商人生息，每年有利息四千六百两作为修围费用。此外，大灾时修围，还由官员带头发动社会捐资，如乾隆五十九年桑园围决，广东布政司、广州知府、南海县令均捐俸资助，并协调动员南海、顺德两县围内、围外士绅、商人捐资修围。此外，庆复建议“民修需费，按田匀派”（20）的做法实行后，使民间出资修围成为固定的制度。桑园围在改为民修与官修相结合之后，“按田匀派”的规定或按工等筹资方法，保障了堤围维护的部分资金来源。
第四，倡导从土堤改为石堤，使用新的修围方法与材料。乾隆元年，鄂弥达上疏言，广东基围“俱系土筑，每年不过增高培厚，险要之地，水大常致冲坍，欲除大患，莫如建筑石堤”，建议将堤围“顶冲险要者，先筑石工，以资捍御。次冲者陆续兴建”。工部同意其所请，“将广州所属围基，责令广、南（雄）、韶、连道；肇庆所属围基，责令肇、高、廉、罗（定）道，督率水利各官，即行雇募工役，分别首险、次冲办理。”（21）但事实上，将土堤改为石堤的决定在推行中，各地情况不尽相同。以桑园围为例，至乾隆八年间，才始将土堤陆续改为石坝。顶冲险要段在嘉庆以后多改筑石堤、石护坡、石坝挑流。嘉庆二十四年进行了一次较大规模的石工工程，建石基九千余丈（22），使桑园围得到比较彻底的加固。从《桑园围志》的记载来看，土坝抵御洪水时常致冲坍的难题在修建石坝以后得到了解决。如石坝抵御激流，会造成水流折射产生冲力，淘空彼岸底基，“回旋之水暗蚀基身”，后来就将堤身落石处，“作坡陀形，不与水争地”（23），就是将堤坝修筑成回旋状，水流不会直接冲击堤身，减少了水流折射所产生的冲击力对堤坝的损害。
第五，禁止在内河道圈筑堤围建造影响水利全局的水利设施。虽然这一措施在实际执行中仍遇到阻力。但广东地方政府对在南海、顺德一带尤其是对影响桑园围的违法水利工程是采取严厉措施的。如康熙四十五年，九江人关龙私筑围基，闭塞水道；同治四年，顺德人马应楷私筑扬石坝，“将江面淹塞一半”，当地士绅民众劝阻无效，都是在政府干涉下其非法行为才得以遏止（24）。道光九年，十年间广东地方当局查处珠江口门的七十二处违法石坝建筑，其中与桑园围有关的就有十多处。
以桑园围为代表的清代堤围是珠江三角洲珍贵的水利遗产。当时确立的堤围管理制度与维护措施至今仍有借鉴作用，有相当部分仍为当地沿用。当时修筑堤围的技术代表了本地区技术的较高水平。而且有些技术措施在现代防洪、御洪斗争中仍被采用。明代起桑园围已从开口围向闭口围转变，到清代逐步从只具有单一防洪功能的水利设施向具有防洪、排灌的多功能水利系统转变，为连片基塘区的出现创造了条件。
四、基塘工程
基塘是珠江三角洲一种比较特殊的土地利用方式。粤语将有水的低洼地均称为塘，塘旁之地称为基。沙田开发的早期，地势较低，只能采用潮田方式耕作，潮水大进大出，只宜单季稻及挣蒿制。水利设施完善之后，堤围可控制潮水进出，单季稻的潮田或变为双季稻的围田，并由于渔业生产传统，在种植水稻之后还多养殖四大家鱼，形成稻鱼轮作的方式，还有的围田向基塘转变。南海、顺德的围田区成沙时间较早，用以保护民居田土的堤围兴建也较早，田土高程早已固定。而河床日渐淤高，形成水比田高的状况，堤围内土地越来越易受外浸内涝的威胁。经过历年的努力，堤围捍御洪水的能力不断加强的同时，人们也将围内低洼土地从围田向连片的基塘区演变，以减少内涝的威胁。随着蚕桑业的发展，本区腹部残存的稻鱼轮作方式逐步让位于桑基鱼塘。
基塘的作业方式从明代中期起就已相当普遍，分布地点遍及番禺、南海、顺德、东莞、新会等地，而以南海、顺德为最集中。随着清代珠江水利形势的日益恶化以及大型水利工程从单一防洪功能向防洪、排灌综合功能完善，连片基塘区逐渐成为珠江三角洲水利工程系统的子系统。连片基塘区非单家农户所能为，主要是合村、合乡的宗族力量配合村堡水利工程而建设起来的，所以连片基塘区具有“农业工程”的特征。尤其是清代乾隆至咸丰、同治年间，南海、顺德连片基塘区的出现，往往与乡围一村一堡的独立水利系统相联系。大堤的岁修、大修只能降低水灾的为害程度，还不能确保低洼地免受外浸内涝的威胁。于是围内村堡有自建水利系统——乡围的需求。珠江干流两旁沿山岗、丘陵、台地冲积地而建的村堡及围田可自筑基围，形成独立的水利系统。于是清后期，大围内自建小围，围内有围，或小围联成大围，土堤变成石堤，或加高培厚，纵横交错，堤田遍布南海、顺德境内，一个小小的九江乡内也是堤围重叠，“堤日多则潦日横，而无堤者尤被其害”（25）。修堤虽不能从根本上解决潦害，但有堤总比无堤为佳。但是乡围必须“多设窦闸，以时启闭”。光绪《重辑桑园围志》卷十三记载：乡围内有“窦、闸、渠、涌，所以通潮汐、防旱潦、便舟楫者也”。所以乡围实为具有防洪、排灌、航运功能的独立水利系统。纵横交错的大堤、小堤虽使“外潦久不为患，而稍洼之田（种植水稻）得应时播种者，犹十不二三”（26），于是清后期基塘区内残存的稻田，随着蚕桑业的兴起，就顺理成章地让位给基塘了。如民国《顺德县志》记载：“大墩围，仅障南便田亩，东北无围闸提束，每逢潦至，水从泾口逆入横流堡内，田禾尽没，基塘半空”。同治三年春，当地乡绅倡议在大墩围的东北口筑玉带围，修成之后，“洼田尽变沃壤，租息比旧倍增”（27）。很明显，大墩围，原也是开口围，玉带围与大墩围连接，成了闭口围，围内田地有了防御水患的独立水利系统，才有可能向连片基塘区转变。南海、顺德的淡水养殖业习惯要求池塘排灌便利。池塘价值高低也往往以此为标准。清末卢燮宸《粤中蚕桑刍言·养鱼事宜条例》记载：“鱼塘当涌近海，易于出水者，谓之头筒塘”，租价较高，如“先有塘阻其出水者，俟彼塘先行干底捉鱼上泥后，始可借其塘出水者，谓望天塘；有出水而未安窦塞者谓之野塘”，后二者租价低。野塘还因其瘦，“只可种茨菇、菱藕之属”，而不能养鱼。受经济利益的驱动，早期南海、顺德的鱼塘在村堡水利系统未完善之前，多建于当涌近海之地的堤围附近，以抬高塘的租价。如桑园围的早期维护，多就近取土作堤围材料以降低修围费用，同时也有开挖鱼塘谋求出租，租金作日后维护堤围费用的意思（28）。堤围附近的桑园芋地也挖为鱼塘。还有业主竟在堤围外修子堤挖鱼塘。堤围附近池塘的过度发展，削弱了堤围防御洪水的能力。嘉庆年间这些做法都被严禁（29）。有人甚至认为要在堤围基脚附近填塘固基确保堤围安全，但因池塘过多难以实行，在嘉庆2年的《章程》就规定凡建于大堤旁边的鱼塘，在冬闲时节，必须“将基脚培筑高厚”，并将所有大堤旁的鱼塘造册登记存案，以便稽查，并不准在堤围旁建新鱼塘（30）；另一方面，村堡水利系统在清中叶以后逐步完善，鱼塘不一定当涌近海，只要有条件与村堡水利系统的排灌设施相连，就有可能建成租价较高的池塘。可见基塘工程与水利工程之间的关系是在形成过程中逐步协调的。
基塘工程除与水利工程有密切关系以外，基塘的工程技术还必须具有水利工程的功能，以适应基塘系统中所存在的水陆作用大循环的需要。据地理学家的研究，基塘特有的几项技术是影响基塘系统水陆作用大循环的主要因素（31）。清末《粤中蚕桑刍言》记载了以下几项基塘工程技术措施：1、基与塘保持适当比例。基塘比例不同，系统大循环的投入不同，产出就会产生差异。历史上年先后有八水二基，七水三基、四水六基、五水五基，甚至有水面宽、基面窄的瓦筒塘。到清代后期，经过南海农民的总结，普遍认为四水六基的比例最适度，《粤中桑刍言》记载：用池塘养鱼，“其法将四成为塘，六成为基”，这一比例保持池塘适当深度，基面适当高度，可免水浸作物；2、“培泥之法”。即将塘底泥戽上基面。于是每年有二、三次的“戽泥”作业，年末还排尽塘内之水捉尽杂鱼后，“即使挖泥上基面培桑也”，此时可以重新规划鱼塘深度与基面高度，使基塘保持合适比例；3、“?勘之法”，即用塘泥培护基脚，以防泥土倾卸入池塘，影响鱼塘的深度，这是保持基与塘之间比例的措施之一；4、“盘基之法”。将过高的基，“必须用锄盘低，可使之平挫如旧”。盘出之泥“就近倒于基内勘边”，以“镶阔基面”。上述的技术措施是基塘系统运行中重要环节，基与塘始终保持适当结构和比例，起到调节水、土、肥的作用，使基塘保持稳产高产，发挥水利功能。
珠江三角洲的基塘先后经历了果基鱼塘、桑基鱼塘、蔗基鱼塘等类型。清代中后期，由于桑丝业刺激蚕桑业的发展，以桑园围为中心的南海、顺德蚕桑区及毗邻的香山、高明、新会的部分地区先后变成桑基鱼塘占优势的基塘区。
桑塘鱼塘是清代基塘工程技术中最成熟的类型。基与塘是密切结合连成一体的农业生态系统。清末桑基鱼塘区还在种桑、养蚕、养鱼之外养猪，如清末的《岭南蚕桑要则》记载：顺德农家“皆仰给于人家之种桑、养蚕、养猪和养鱼…..鱼，猪、蚕、桑四者齐养。”养鱼、种桑、饲蚕、养猪的种群结构与食物链更趋合理，标志着清代基塘工程技术的进一步发展。还使桑基鱼塘成为具经济效益的基塘类型。据记载，桑基鱼塘的收益“十倍禾稼”，在变田为塘之后，“租入自倍”。桑园围的维护与管理所需的巨额费用，除了部分来自官助、捐助以外，有相当一大部分来自对围内田地基塘的按粮、按税、按租摊派。从这一意义上说，基塘也是珠江三角洲水利工程不可缺少的一部分。
五、水患与珠江三角洲农业工程系统的关系
清代是珠江三角洲的水患最为严重的时期。以桑园围为例，明生水灾45次，决堤16次；清代也为45次，但决堤25次。民国时期水患频频发生，仅民国二年至七年，五年间年年决堤。清代的灾害程度也比明代严重。（31）珠江水系上游山区的滥行开垦以及河口地区的围垦工程的无规划发展，是珠江三角洲水灾逐步加剧的过程，也是本区的自然生态平衡不断遭到破坏的过程；而本区农业工程系统的三个子系统的完善过程，是本区人民不断修复与重建被破坏的生态系统的过程。这三类型的农业工程之间的关系，以及这三类型的农业工程与珠江患之间的关系，可以用以下的图表来表示：
上图说明，在控制被破坏的生态平衡与重建被破坏的生态系统的过程中，还存在各种发挥着不同作用的社会机制。这类社会机制的作用很值得研究。关于这一点需要专文论述，在此仅简述之。首先，最重要的是对农业工程系统进行宏观规划和宏观调控的机制。如缺乏这种宏观的规划与调控，势必加剧原有的自然生态环境内部平衡被破坏以后，新的农业生态系统内部平衡建立过程中的无序化倾向。清代对重要水利工程的管理力度较大，但由于缺乏对围垦工程的规模、数量、堤围布局缺乏宏观调控与整体布局，致使清代珠江口围垦工程的无序化与失控，加剧了珠江水系的水患。这就需要另一种社会机制对宏观规划与调控的机制进行督促或推动。这一社会机制，就是以士绅为代表的社会舆论，要求对珠江水系上游山区的滥行开垦以及河口地区的围垦工程的无规划发展进行约束。其中最有名的是咸丰同治年间著名学者陈澧的《大水叹》，简直就是一篇有关珠三角区域生态平衡的论文，他指出珠江水系的水患首先是由于“大庾岭上开山田，锄犁狼藉苍崖巅。剥削山皮剩山骨，草树铲尽胡能坚。山头大雨势如注,洗刷泥土填奔川.遂令江河日加浅，洲渚千百相钩连”，其次是由于“海门沙田日加广，家家筑垒洪波上，海潮怒挟泥沙来，入此长围千万丈，三年种得草青青，五年输租报官长。”造成的结果是出海水道加长，“海门日远路日纾，坐见沧溟成土壤”，“欲驱山海尽成田，反使田畴尽成海”（32）。类似的言论不可能不对清政府的决策行为产生影响；另一类社会机制，首先是以宗族为背景的农业社区对水利工程的管理、维护，以及社区水利工程管理和土地利用方式改变过程中士绅所发挥的作用。其次是本区社会下层群众对不合法的过度围垦的抗议活动。如在清后期顺德民众对豪绅私筑石坝的过激反应，几酿成变，引起清地方政府的重视。然后这几种社会机制在共同的社会利益的驱动下相互作用，形成一种合力，拆毁私筑堤坝与遏制过度围垦，以及通过修筑、维护水利工程，采用与低田农业相适应的基塘工程，逐步使被破坏的生态系统归于平衡。
上图还表明，在区域农业的可持续发展中，必须重视对农业工程的“价值评估”。当然，不可能苛求封建时代的政府做到这一点。但我们可以对此作一粗略的非量化的“价值评估”。围垦工程带来的是珠江三角洲最宝贵的土地资源；水利工程带来的是桑园围这一类具有显著防洪、灌溉综合功能的水利工程体系；基塘工程带来的是至今仍为生态学家津津乐道的生态农业模式。这三类农业工程的“当代收益”是巨大的。但其“当代成本”也是高昂的。如清代对广东山地植被地滥垦滥伐，落后条件下的过度垦荒，造成了山区严重的水土流失。泥沙堆积于河口地区，过度的围垦打乱了这个地区原有的生态平衡，从而引起水利、航运、渔业资源保护等一系列问题。如水患，此前已述，不赘；又如航运问题，淤沙石坝占据了深水航道，有碍船只通行与水流的宣泄，逐渐使航道淤浅船只改道，航运地理的改变使社会经济重新布局，清代道光以后，一些重要城镇如江门、佛山就是因为河道淤浅而使其贸易地位下降。又如渔业资源，珠江口的围垦，使咸淡水渔业资源受到损害，浮家泛宅以渔为生的蛋民顿失其业，被迫为沙田的业主承担筑坝围坦或从事耕作的艰苦劳动。当然，这三类型的农业工程的“代际受益”延续至今，但同时也付出了不菲的“代际成本”。
目前珠江口的生态平衡受到高度重视，并由于高科技手段的应用与大量的资金投入，珠江堤围的御灾能力远胜于以前任何时代。但我们也应看到，珠江口主航道近年采沙过度，对水利工程造成重大隐忧；珠江口抢滩围垦，一直没有停止过的土地扩张对航道造成严重影响。再其次基塘区由于非工业用地的扩张而日渐萎缩，残存的基塘区也由于淡水养殖业的比较利益高，基面被蚕食，使基与塘的比例又一次发生重大变化。不少池塘区甚至不见了“基”??只有窄窄的隔离池塘的土基，传统意义的基塘甚至消失了；今天农民多不采用传统的基塘技术措施，池塘日渐淤浅，其防内涝的功能大大减弱。这说明，现代珠江口的农业工程系统又经历着重大的变化。面对这一变化，如何在今后农业的可持续发展中，利用信息化的高科技手段，加强对农业工程的“价值评估”，将“当代受益”、与子孙后代享有的“代际受益”较大化，而将付出的“当代成本”与“代际成本”降至低，是一个值得重视的大问题。
农业工程论文:农业工程类学科专业建设探讨
摘要：以西北农林科技大学的农业工程类学科专业建设为例，分析了我国农业工程类教育的现状以及存在的挑战和机遇，探讨了一些可行的方法和举措，旨在促进我国农业工程类教育事业的可持续发展。
关键词：农业工程；学科专业建设；农业服务意识
“农业工程”这一概念是由20世纪初美国学者提出来的，1963年美国农业工程学会对农业工程学科的定义是“一门应用物理科学与生物科学来研究农业生产的特殊的工程科学”。我国的一些专家学者也在对农业工程的定义不断进行归纳总结。近年来，随着对农业工程内涵的不断加深和拓宽，对农业工程教育的要求也在不断加强，农业工程与生物科学的融合是国际农业工程发展的趋势。目前，我国的农业工程教育紧随世界农业工程教育改革的脚步，农业工程教育目标也由原来的“深窄型”农业工程人才培养转变为综合型农业工程人才培养，从而对教育教学提出了更高的要求。本文根据农业工程教育改革的要求以及目前存在的一些问题，并以西北农林科技大学的农业工程类学科专业教育为例，提出了农业工程类学科专业建设过程中采取的一些建议和举措，旨在促进我国农业工程教育事业的可持续发展。
一、我国农业工程教育面临的挑战和机遇
应义斌等非常地总结了目前我国的农业工程教育面临三个方面的挑战：首先是新兴学生生物学及相关的交叉学科大量涌现，冲击着传统学科；其次是我国农业已经步入新的发展时期，农业生产经营方式正由传统经营方式向着产业化、专业化和集约化方向发展，要求农业工程技术人才不仅要具有工程专业技能，还需拥有农业方面的基本知识，更应具有较强的统筹规划和沟通能力；再次是高等教育体制的改革使得农业工程面临着来自工科类院校的竞争，尤其是在招生和就业上存在困难，导致办学效益低、投入少开支大。可见，我国农业工程类教育面临着巨大的挑战。另一方面，中央一号文件连续十年聚焦“三农”，2013年更是锁定农业科技。这些文件中多次提到农业工程方面的问题，并明确地指出未来的发展方向，表明了国家对农业科技尤其是农业工程方面技术的关注和支持。因此，我国农业工程类教育面临着巨大的机遇。
二、我国农业工程学科专业的现状与问题
20世纪80年代以前，由于受苏联模式影响，中国的农业工程学科发展不够，对它的“综合性、边缘性”认识不足，专业划分过细，形成了窄深型的专业体系。虽然后来有所调整，但目前学科间的交叉度仍旧不够。同时过于强调课程自身的完整性和系统性，课程体系缺乏综合性，不利于学生探索各门学科知识之间的内在联系，也不能扩大学生的知识面和认识视野，使得农业工程的人才培养目标不明确。再加上我国特有的轻农思想，学生选择这个专业方向往往并非心甘情愿，从根本上缺乏为“三农”事业服务的意识。同时，为了迎合就业，农业工程相关专业的课程设置又大多偏重于工程类专业，导致学生们关于农业的基础知识不够扎实，没有掌握本应该具备的农业科学方面相关的知识。
三、西北农林科技大学农业工程类学科专业教育探索
西北农林科技大学农业工程学科在下设的二级学科农业机械化工程、农业水土工程、农业生物环境与能源工程、农业电气化与自动化、生物材料科学与工程和农业水资源与水环境工程上都有博士点和硕士点，农业工程类本科专业包括农业水利工程和农业机械化及其自动化，相关的工程类本科专业有机械设计制造及其自动化、水文与水资源工程、能源与动力工程、水利水电工程、土木工程、电气工程及其自动化、软件工程、电子商务等，这些相关专业的学生本科毕业后都能直接进入对应的农业工程类硕士点进行深造。本着立足西北、放眼全国的方针，西北农林科技大学为国家培养了大批农业工程类人才，在农业机械化和现代农业发展进程中发挥了重要作用。然而，随着社会经济日新月异以及高等教育改革步伐的加快，教学模式单一、学生创新实践乏力等问题日益凸显，从而制约了人才培养质量和学科专业建设水平的提高。由于地处杨凌，学生缺乏与其他高校在校生的有效沟通，以致没有形成的科学世界观和人生观，尤其是上述偏工程类专业的学生普遍对所学专业认同感低，为“三农”服务的意识不强，毕业后进入农业工程类学科继续深造的意愿不强。针对以上
题，建议可以从以下几方面进行探索。
1.引导学生树立为农服务的意识。就当前而言，涉农专业的就业情况确实难尽人意，尤其是涉农的工程类专业的学生，在看到其他高校相近专业的学生能比较容易找到一份相对满意的工作时，经常会有抱怨，且因为这些工作的就业环境相对舒适，从而一心向往这些工作，进而引导学校往这些纯工程类的靠近，就出现上文所提的低不成高不就现象了。尽管如此，但从长远来看，随着农业生产方式的转变和经济的发展，农业工程类专业的学生在将来必将会有更多的选择，这个可以从目前发达国家的农业工程类专业的就业情况看到，例如美国的john deere、日本的yanmar等，都是很不错的世界著名企业，但前提是学生得有为农服务的意识。因此，可以从学生一进校门就给他们灌输为农服务的意识，通过合适的方法让他们对农业有个正确的认识。
2.优化课程设置，实现学生的发展。根据农业现代化建设的需要和农业工程学科领域的扩大，有计划设置了新兴专业，调整、改造、拓宽原有学科专业结构，例如从我校目前的农业工程类本科专业整体来看，有机械制造，也有电子电信计算机等，但缺少一个中间的连接过渡专业：自动化专业。同时使专业向综合方向发展，对农业工程类专业的课程设置进行适当调整，增强人文社科类的教育，优化基础课程的设置，夯实学生的基础知识水平，同时，专业课可以多开一些农业和生命生物方面的课程，从而有望实现专业课的综合化。此外，还可以增设涉农专业选修课，为学生提供了更的选课平台。
3.以教学团队为依托，改革教学方法。教育需要一支合格的教师队伍。考虑到人才培养有不同的需求，例如研究型和复合应用型。可以通过整合教师资源，组建“研究型”、“工程应用型”两个不同特色的教学团队，并采取多种措施，同时提高两个教学团队的综合素质，为农业工程类相关人才的培养提供师资保障。“研究型”教学团队可主要由科研能力强、科研项目多的高水平教授和青年教工组成；“工程应用型”教学团队，可主要由实践能力强、技术推广水平高的教授、副教授和企业工程师组成。在“工程应用型”人才培养过程中，加大校企合作的开放式办学力度，建立学生双导师制，与企业联合培养，并通过以工程应用为核心的训练和实践体系，培养学生的综合应用能力。同时，完善校内转任教师到相关产业或领域一线学习交流，以及相关产业和领域的人员到学校兼职授课的制度和机制。良好的教学方法对人才培养具有积极作用。因此，在建设“研究型”和“工程应用型”教学团队的同时，不断改革教学方法，促进传统教学模式的转变。目前，灌输式知识传授方式在众多高校占有较大比例，造成课堂气氛沉闷、学生学习积极性不高、教学过程单调死板。实践证明，这种知识传授方式不利于培育人才培养。为此，改革教学方法就成为提高学生培养质量的重要途径。在教学过程中，我们需要注重互动性和探究式教学方法的实践与应用。从工程实际出发，通过启发式、自学讨论式、问答式、角色换位式等多种既有明确目的又灵活多变的教学方法，从一定程度上调动学生的积极性、能动性，充分活跃课堂氛围。同时，倡导自学，注重培养学生主动学习的精神和捕捉信息、获取知识、更新知识的能力以及创造性思维的能力。
近年来，笔者所在单位也在积极地进行学科专业建设改革活动，并取得了显著的成效。希望以上几点探讨能够起到抛砖引玉的作用，更多的专家学者集思广益，从而进一步推动我国农业工程类学科专业的发展。
作者简介：傅隆
生（1984-），男，江西吉安人，博士，讲师，主要研究方向：农业机械化与自动化。
农业工程论文:综合利用农作物秸秆大力发展循环型农业工程
综合利用农作物秸秆大力发展循环型农业工程
近年来，在各级政府的高度重视和积极扶持下，包括秸秆固体成型燃料在内的秸秆新型能源化利用取得了快速发展。有关资料显示，全国目前已累计建设固体成型加工点超过100处、年产成型燃料30万t以上，秸秆沼气集中供气工程150多处，秸秆热解气化站近900处，生物质直燃发电项目40多个、总装机容量约82万kw。据测算，秸秆新型能源化开发利用量约640万t。但总体来看，我国秸秆新型能源化利用水平较低，没有形成规模化、产业化，对缓解能源危机、促进节能减排的作用十分有限。其原因除了技术不成熟、原料收集成本高、政策扶持不够等原因外，缺乏稳定的消费市场支撑是一个关键问题。
农产品干燥是农产品产后处理的一个关键环节，在我国农产品产量持续增长、产后损失率普遍较高和市场对脱水农产品需求不断上升的背景下，加强农产品产后烘干处理势在必行。然而，干燥是一个高耗能的过程，目前我国农产品干燥全部用煤炭做燃料，不但要消耗大量的化石能源，同时要排放大量的二氧化碳，给环境带来严重的污染。此外，能源价格持续上涨，给农产品烘干企业带来非常沉重的负担，企业经济效益大幅下滑。因此研发可再生的能源燃料代替化石能源已成为农产品干燥领域技术研发的必然趋势。
将秸秆能源化利用技术与农产品干燥技术进行集成，使秸秆燃料在农产品干燥领域的大规模应用，一方面可以推动农作物秸秆这一重要生物质能源资源的利用，扩大秸秆新型能源化利用市场空间；另一方面，还能够大力促进农产品干燥过程中的节能降耗，促进企业增收，实现经济发展、资源节约与环境保护的共赢。农业部规划设计研究院自2006年起开始，在辽宁省沈阳市苏家屯区进行秸秆高效循环利用工程技术研究，研究开发秸秆燃料农产品烘干集成技术是一个重要方向。目前，已完成农业部、科技部相关科研项目4项，授权发明专利和实用新型专利5项，研制出烘干果菜专用秸秆燃料热风炉、烘干粮食专用秸秆燃料悬浮燃烧炉、秸秆燃料烘干机等多套成熟设备。
一、试验示范
1、秸秆固体燃料烘干果蔬的试验
这是列入农业部计划的科技项目，授权实用新型专利和发明专利申请的项目。目前全国所有的蔬菜烘干企业烘干蔬菜，所用燃料全部是煤炭，是典型的高耗能企业，一个中型的蔬菜烘干企业一年需要耗煤2000～3000t，每年向空中排放一氧化碳5000～7500t。生产一吨脱水果蔬需要耗煤6～7t，据测算全国果蔬烘干每年需消耗煤炭780万t，如果全部采用秸秆燃料替代，则大约可节约能源开支23.4亿元，减少二氧化碳排放1950万t，同时消化处理秸秆1700万t。用秸秆燃料代替煤炭烘干蔬菜，实现节能减排，是这次试验的首要目标。目前国内煤炭价格比五年前提高1～2倍，给蔬菜烘干企业带来非常沉重的负担，经济效益明显下降。如果用秸秆固体燃料代替煤炭试验成功，将会给烘干蔬菜的企业带来显著的经济效益，这是试验的另一个目标。
为检验秸秆固体成型燃料代替煤烘干果蔬的技术可行性和经济性，2010年～2011年连续两年在沈阳正旺脱水蔬菜有限公司的烘干生产线上，配套果蔬烘干通用秸秆固体燃料热风炉，进行规模化的连续性生产试验，测试其性能指标，检验热风炉的设计是否适合秸秆成型燃料的燃烧，其热性能指标及主要设计参数能否达到设计要求。试验结果表明，在相同的烘干工艺下，使用秸秆固体燃料每公斤脱水单位热耗低于煤炭，烘干菜的成品质量相差无几。
农业部对该项成果的鉴定结论是：“该项目成果在果蔬烘干方面具有创新性和实用性，达到了国内经验丰富水平，具有良好的推广前景。”
2、秸秆固体燃料烘干粮食的试验
这是列入农业部计划的科技项目，授权实用新型专利和发明专利申请的项目。秸秆固体燃料燃烧炉将秸秆燃料燃烧后的烟火，净化成纯净的没有污染的烟气，直接输入粮食烘干机用于烘干粮食，这是针对全国的农产品烘干企业现有的燃煤粮食烘干机进行设备升级换代的装备。
试验是在沈阳兴达饲料加工厂的粮食烘干生产线进行，用经过三级消烟和除尘处理后的秸秆烟气直接烘干的玉米，和用煤炭换热烘干的玉米，其外观质量一样，“辽宁省兽药饲料畜产品质量安全检测中心”的检测结论是：“烘干玉米的气味、色泽正常，水分检测12.7%”。由于是用秸秆烟气直接烘干玉米，这在国内外都没有先例，这种烘干方式能否对玉米内在品质产生影响，也需要由部门检测，“农业部谷物及制品质量监督检验测试中心”的检测结论是：“烘后玉米的苯并芘含量为4.62μg/kg，符合标准的5.0μg/kg规定”。
“农业部节能与干燥机械设备及产品质量监督检验测试中心”，在生产现场对新研制的秸秆燃料燃烧炉技术性能指标，进行了在线生产检测，最终颁发了燃烧炉的产品合格证书，检测报告结果是：秸秆燃料燃烧炉的热效率92.5%，烟尘排放浓度87.2mg/m3（国家标准4350mg/m3）；粉尘浓度3.5mg/m3（国家标准≤10mg/m3）；输出热风稳定性-7.5+5.1℃（国家标准±10℃）。部门的检测结果表明，新研制的秸秆固体燃料燃烧炉，各项性能指标达到和超过国家标准，尤其是热效率高达92.5%，基本实现一吨秸秆燃料有效发热量相当于一吨煤炭的有效发热量，为把发热值较低的秸秆燃料用于烘干玉米，提供了技术上的有力支撑。
二、综合效益
1、经济效益
以秸秆固态成型燃料替代煤炭烘干农产品，对于促进企业节本增效和提高竞争力，推动农业农村节能减排，降低农业能源消耗和优化能源结构，加快循环农业和低碳经济发展具有十分重要的意义。以年消耗秸秆燃料6000t的农产品烘干企业为例，锅炉改造和新增设备费用需要66万元，而节省3000t煤炭增盈90万元。当年收回改造投资后，净盈利24万元。如果在全国全部采用秸秆燃料替代煤炭用于农产品干燥，则每年至少可以节约煤炭消耗量3260万t。
2、社会和生态效益
以秸秆固态成型燃料替代煤炭烘干农产品在产生
重大经济和社会效益的同时，也能够产生良好的社会和生态效益。初步估计，如果用秸秆燃料替代煤炭烘干农产品，可年消化处理秸秆约7100万t，占全国年秸秆废弃焚烧量约1/3，减少二氧化碳排放量约8150万t。同时，还可以为农民增加34万个就业机会。秸秆能源化利用可增加农民收入，据测算一吨秸秆低可增加纯收入50元，全部采用秸秆燃料替代煤，每年可增加农民纯收入35.5亿元。
此外，秸秆能源化利用从根本上杜绝焚烧秸秆带来的空气污染，交通受影响，引发火灾等政府头疼的难题。同时，也根治了废弃秸秆污染环境的问题，改善了农村生活环境，促进资源节约型和环境友好型社会进步和新农村建设。
三、应用前景
我国是农业大国，农作物秸秆资源十分丰富。据有关测算表明，建国以来随着中国农业综合生产水平的持续提高，中国作物秸秆理论资源量总体上呈不断上升之势。与此同时，我国农作物秸秆废弃及焚烧十分严重，数据显示，2009年我国农作物秸秆废弃及焚烧量约为2.15亿t，占农作物秸秆资源可利用量的31.31%。而长期以来，我国农产品采后干燥需求强烈且化石能源消耗巨大。以干燥需求较大的粮食、果蔬、海产品和烟草行业为例，全国每年需要烘干处理的玉米、稻谷量在1亿t以上，年消耗煤炭量超过1000万t；脱水蔬菜市场需求量持续扩大，生产1吨脱水果蔬需要耗煤6～8t，据此估计全国每年果蔬烘干每年需消耗煤炭在800万吨左右；烟草行业是我国财政收入的重要渠道，全国烤烟年消耗煤炭约600万t；脱水海产品是我国经济效益较高的农产品，年消耗煤炭900余万t。因此，秸秆固体成型燃料在农产品干燥领域应用前景广阔。建议有关方面从科技创新、产业带动、原料收集、金融支持、资金补贴等方面加强对秸秆固体成型燃料烘干农产品项目的扶持。
农业工程论文:农业工程研究生课程体制探析
一、当前跨学科课程体系的弊端
（一）课程体系固化，以专业为主
从高校研究生培养计划可以看出，研究生的课程受专业限制很大，这就导致本专业研究生与跨专业研究生几乎没有什么区别，个体差异关注不够，课程内容前沿性、综合性不够，交叉学科课程、综合性课程较少。
（二）跨学科人才培养中，研究生课程体系构建导师起主导作用
首先，由于理工类研究生大多是在各自导师的指导下进行个别培养，受导师自身专业背景的局限与依赖，各学科之间存在着较大跨度等原因，致使学生很难进行跨学科研究。其次，当前的研究生培养模式中，导师的课题方向决定研究生的选课方向。
（三）院系设置以学科为主导，不利于跨学科课程整合
目前，我国高校主要以学科为主导设置院系，而以跨学科设置院系的高校较少。现有院系设置不利于不同学科之间的沟通与交流，不利于不同专业之间的课程整合。这样的局面势必会影响学生对知识的追求热情，势必会影响学生的科研积极性，势必会影响学生的创新欲望。
二、农业工程与土木工程跨学科课程体系的构建
前面系统地讨论了建立跨学科培养研究生课程体系的意义及目前存在的弊端，现结合黑龙江八一农垦大学工程学院农业工程与土木工程两个学科的实际，对北方寒区农业水利工程与水利资源利用和设施农业结构防灾减灾两个方向进行跨学科课程体系分析。在确立课程体系时我们设计了《农业工程和土木工程跨学科培养研究生课程体系建设调查问卷》。在制作调查问卷设计时，我们充分考虑两个交叉专业可能出现的课程共通性，尽可能设计更多的课程，力求使交叉学科的研究生具有宽泛的理论基础，使交叉学科的研究生所学到的知识适应两个专业发展的需要。
（一）调查问卷统计
本次发放调查问卷的对象是黑龙江八一农垦大学工程学院的在职教师，共收到23份有效问卷。参与问卷调查的教师年龄集中在28—38岁和38岁以上两个年龄区间，具有硕士研究生以上学历的占95.65%，具有副教授职称和教授职称的总和占65.20%，问卷填写教师的任职专业主要集中在机械设计制造及其自动化专业，农业机械化及其自动化专业和土木工程专业，其他专业总和低于10%。
（二）交叉学科课程体系分析
1.北方寒区农业水利工程与水利资源利用方向。交叉学科研究生培养方案要求学术型研究生所修学分总数大于等于30学分，扣除英语、中国特色社会主义理论与实践研究及自然辩证法概论等必修课外，交叉学科研究生必须选修不少于五门的基础必修课，其中数值分析是学位必修课，还需要选修4门基础必修课。基础必修课的数据统计结果如下：在备选的15门课程中，数值分析得票较高23票，土壤水文过程模拟得票最少仅为8票。考虑到交叉学科研究内容的宽泛性，结合统计结果，去掉土壤水文过程模拟、土壤物理化学、喷微灌理论与技术三门课程。这样在北方寒区农业水利工程与水利资源利用方向就剩下12门课在基础必修课模块内供交叉学科研究生选修。课程名称如下：数值分析、数学物理方程、土壤水动力学、水工建筑物健康监测与检测、节水灌溉工程学、计算流体力学、水土资源规划与评价、高等水工建筑物、新型建筑材料及其应用、灌溉原理与技术、地下水资源评价理论与方法、流体仿真与软件应用。研究生培养方案要求在选修课模块所修学分大于等于10学分，而每门课的学分分配是1.5或2学分。结合统计结果，选修课模块去除土壤学与肥料学及环境水利学两门课，保留其余12门得票较多的课程供交叉学科研究生选修。课程名称如下：水生态工程学、粘性流体动力学、弹塑性力学、生态水文学、现代环境监测与控制、环境水动力学、土壤学与农作物学、水工钢结构、水工混凝土、水文学与水利计算、农田水利学水力学。
2.设施农业结构防灾减灾方向。交叉学科研究生培养方案要求研究生所修学分大于等于30学分。去掉中国特色社会主义理论与实践研究、自然辩证法概论、英语及学位课数值分析，每位交叉学科的研究生必需选择不少于4门基础必修课。问卷结果表明，除设施环境工程学获得11票外，其他13门课，每门课程所得票数比较均衡，低票数是15票，较高票数是22票。考虑到设施环境工程学和防灾减灾的关联性不是很大，结合统计结果把设施环境工程学去掉不作为基础必修课的选用课程，这样基础必修课就改成13门课，供交叉学科研究生选择。课程名称如下：数值分析、数学物理方程、农业设施概论、农业生物环境工程、结构动力学、高等结构力学、计算力学、有限元原理、工程结构加固技术、建筑火灾安全新技术、地震工程学、建筑结构抗风设计、工程结构优化设计。
在选修课模块中，共列出了10门课，供调查问卷填写人投票选择。统计结果可以看出土壤学与农作学仅有6人投票，考虑到这门课自身的内容和防灾减灾的关联性不大，所以决定把这门课去掉，不在研究生选修课范围内。振动信号处理虽然只得到11位问卷填写人的投票，考虑到模态分析与参数识别需要对数字振动信号处理的技巧和理论基础，所以，振动信号处理仍供交叉学科的研究生选修。其他8门课，每门课的票数相对较均衡，故不作调整。课程如下：弹塑性力学、工程结构分析与软件应用、模态分析与参数识别、振动信号处理、混凝土结构设计原理、钢结构、砌体结构、农业设施环境控制、农业设施设计制造。
文中论述了确立交叉学科课程体系的意义及目前存在的问题。结合这些问题，设计了交叉学科课程体系建设的调查问卷，并在黑龙江八一农垦大学工程学院的相关专业的专职教师进行问卷调查共获得有效问卷23份，通过对23份问卷的基本信息及数据信息进行统计分析，最终确立了农业工程和土木工程两个学科的两个交叉方向的课程体系。
作者：郑鑫杨光葛建锐单位：黑龙江八一农垦大学
农业工程论文:垦区农业工程人才的培育探微
相对封闭的客观环境,使得日常的英语交际处于劣势;较少的涉外活动,使得英语学习和会话能力的培养仅限于学校内部或课堂中进行,尤其是在职人员,接触英语的机会更是少之又少。现代农业工程技术人才的英语实际情况主要存在如下问题:
首先,英语听说能力及跨文化交际能力较差。不同于东南沿海城市,垦区的经济发展相对滞后,同时带来的问题是参与的国际的文化和技术交流相对较少,很大程度上削弱了人们对于英语重要性的意识程度以及相应的英语使用程度。直接参与的对话减少,英语使用频率降低,听说能力随之下降,没有较好的听说环境,语言的能力自然处于弱势。
其次,整体英语水平较低。不仅是听说能力,实际英语知识的掌握程度也相对较低。由于农业不同于工业或商业,面对的对象是土地,人们往往也把更多的精力投人在实际的产出上,而忽略英语能力的提高。农业工程技术人才也同样面临这样的问题,面对现代化的机器设备和农业用具,不需要像从事商业那样与人直接进行交流,使得整体英语水平停滞不前。
再次,对于英语的重视程度不够。即使是通过继续教育如今社会的发展进步,促使我们对现代农业工程技术人才的培养目标有一个新的了解和认识,不能靠一张四六级成绩单来衡量他们的英语水平,而是要求他们具备较高的英语听说读写译全方面发展的能力,同时能够把语言应用于工作和生活之中。这就促使我们外语教学要与时俱进,从中西方外语教育史中我们不难发现,外语教学的模式和方法必须符合时代的需求才能获得成功。在这种特定的历史条件下,结合垦区现代农业工程技术人才的英语现状,我们尝试构建英语语言能力培养的多维互动模式。
(一)英语语言能力的多维互动培养模式的相关理据
“我们很难照搬或者照抄任何现有的二语习得理论的模式来指导我们整体教学改革模式的构建。但是外语学习在学习者的语言环境‘输人数量’的习得方式和学习者的学习动机与态度等诸多方面都与二语习得有着极大不同,这种不同在我国现在的外语教学中表现得尤为突出。学习者的母语在课外环境中无疑占统治地位,课堂教学中甚至也被频频使用。在外语学习的环境中,理解性输人相对较少,远远不及自然语言学习所需要的能够引起质变的临界阂值,课堂教学在整个外语教学过程中占了太大比重,在有些学校,这几乎是学生学习外语的方式。与此同时,毕业后的求职考虑对高校学生的在校学习亦有较大影响,外语教学对社会需求的针对性已成为影响学生学习积极性的关键因素”。“现在面临的是如此多种类多层次的社会外语需求,惟有依据社会的实际需求,‘结合国情校情,博采众长’,调动各方面积极因素,才有可能满足时代需求”。(肖建安,2004)英语语言能力的多维互动培养模式,指的是通过对培养对象现有实际水平和语言能力进行拔高性培养,在时间、空间及相关维度上以多维的方式进行培养,并使之产生多种互动模式,从而提高培养对象的英语语言实际能力和综合能力。多维英语能力的培养是指在培养方法上实行多样化,即培养空间上呈放射性,时间上保持可持续发展状态,方法上以学生为中心。这种培养方式尤其适合垦区现代农业工程技术人才英语能力的培养。所谓的英语语言实际能力和综合能力包括涉猎知识的能力、独立思考的能力、分析的能力、提出独特见解的能力、独立工作的能力、创造知识的能力、跨文化交际能力、协作能力、为人处世能力等。综合能力的培养要以专业能力培养的要求为目标,立足于教学实践,与专业考试相结合,从而形成集教学、科研和考查于一体的综合的英语能力培养模式。
(二)多维互动培养模式的具体实践
首先,培养空间上呈放射性状。有目的地选择性培养一批发展的有代表性的高尖人才,再由他们去带动和培养中层骨干,再由中层骨干去大面积地推广成功的语言学习方法。结合垦区实际,高级农业工程技术人才可以到高等院校学习进修,以达到提高英语能力的目的。对于一般农业工程技术人才,只要有条件,全员开展终身继续教育,制订学习或进修计划,并针对其自身实际情况,进行个性化培养,以期提高整体英语能力,营造英语学习氛围。
其次,时间上保持可持续发展状态。所谓“可持续发展”,一是学员语言能力以自我为中心的可持续发展,二是学员语言能力可以排除时间和空间限制的可持续发展。以自我为中心的可持续发展是指在辅导者和教师的帮助下逐步提高其语言能力,并可以持续独立学习英语的能力。实际工作需求中的自我提高是不受时间和空间限制的,如让农业工程技术人员参加继续教育或者其他各种有关的语言活动等,都可营造语言环境,促进语言能力的发展,使学员获得没有时空限制的可持续发展的语言能力,这无疑对提高垦区现代农业工程技术人员的整体英语水平有巨大的推动作用。
再次,方法上以学生为中心,树立全新的以提高垦区能力为目标的教育理念。英语能力的体现是多方位的。所以,在设计课程时,应根据垦区的实际需求和现代农业工程技术人员英语水平的实际,以服务垦区需求进行课程设置,摒弃“全”“泛”“杂”的课程设计,有针对性的对现代农业所需要的专业人才进行专业的课程设计,彻底改革传统的以教师为中心的课堂教学模式,增加讨论性,开放性的内容,变“以教师中心”为“以学生中心”,教服从于学,根据学的实际需要随时调整教的内容。实际上,垦区现代农业工程技术人员所应掌握的英语实际,是靠学员“学”会的,而不是“教”会的,所以在课程设计的同时,要充分考虑学员的实际情况,由简人难,由浅人深,在培养学员兴趣的同时,充分调动学员的积极性,让他们切实知道理论与实际联系的重要性,能够为现代的农业做出更大的贡献。
现代农业工程技术人员广泛分布于全省,工作任务重,外出培训的时间有限,结合自己的岗位进行英语实际运用能力的培养是快速提高英语水平的有效途径。虽然垦区技术人才自主学习意识较强,但由于客观条件的限制,对于英语实际的掌握程度远远达不到理想状态,整体英语水平较低,尤其是当代学习型社会,自学是一个人应具备的基本能力,同时也应是黑龙江垦区现代农业工程技术人员自我发展的有效途径,结合多维互动英语能力培养模式,多方位发展自己,只有这样,才能跟上时代的发展。科学技术在进步,英语专业知识在发展,教育教学改革在进行,现代农业工程技术人员不能单靠等待培训、主管部门安排学习,同时必须按照个人的专业特点、对英语知识的需求,坚持自学,不断发展、提高自己。与此同时,充分利用网络教育平台,通过广阔的、即时的学习资源,不受时空地域的限制,极力发展自我。
作者：杨景萍单位：黑龙江人一农垦大学人文学院,
农业工程论文:农业工程项目管理论述
1农业工程项目要严控质量
工程质量是现代农业工程质量管理的重要组成部分，是使现代农业项目建设工程满足项目运行要求的重要环节，是投资主体密切关注的重要内容。在项目投资决策阶段、设计阶段、招投标阶段和实施阶段，要把工程质量控制在规范要求的标准范围内，采取一系列作业技术和活动对各个过程实施严格控制，并贯穿于产品形成和体系运行的全过程。农业工程建设项目作为一种特殊的产品，除了具有一般产品共有的质量特征（如性能、寿命、性、安全性、经济性等满足社会需要的使用价值及其属性），还具有特定的内涵（包括功能的适用性、工程的耐久性、工程的安全性、工程与环境的协调性）。农业工程建设对质量的影响体现在5个阶段，即可行性研究阶段、项目决策阶段、工程勘察设计阶段、工程施工阶段和工程竣工验收阶段。可行性研究阶段直接影响项目的决策质量和设计质量；项目决策阶段主要确定工程项目应达到的质量目标和水平；工程勘察设计阶段是质量目标的具体化，为施工提供直接依据，是工程质量的关键环节；工程施工阶段是形成工程项目实体的决定性环节；工程竣工验收阶段保障最终产品的质量。农业工程建设项目要满足建设单位的必备需要，符合国家法律、法规、技术规范、标准、设计文件及合同规定的特殊综合；同时，要避免建设项目出现设计标准低、建设规模小、科技含量低等问题，以免项目建设后质量隐患多，使用受规模限制，不能有效发挥正常的生产作用，造成建设资金的重复浪费。
2农业工程项目要强化管理
农业工程建设项目的内容广泛，因此在项目实施中必须建立健全项目管理机制，明确目标任务，落实岗位职责，严格建设程序，科学、统一监管。1）人是生产活动的主体，是工程项目建设的决策者、管理者、操作者，从项目的规划、决策、勘察设计到施工，都是通过人来完成的，人的文化水平、技术水平、决策能力、管理能力、作业能力、控制能力、身体素质及职业道德都直接和间接影响着项目的完成情况，好的项目负责人及操作人员是搞好农业工程项目监管工作的决定因素。2）工程材料是形成工程实体的必备物质，是完成工程质量的基础。在施工过程中，有效使用和利用好各类机具及材料是管理好农业工程项目建设的有效方法，采用先进新技术和新工艺、不断提高工艺水平是稳定提高工程质量与标准的重要因素。3）农业工程项目实施要严格按照程序进行，先立项、后审批，先规划、后设计，先招标、后施工，先验收、后使用，保障工程项目建设不断向规范有序的方向发展。4）要充分考虑环境条件因素。技术环境、作业环境及周边环境会对农业项目工程质量产生特定的影响，是项目管理中不可忽视的问题。5）农业工程建设项目地点远离市区、条件艰苦，因此要强化建设过程的连续性管理，避免实施速度缓慢、施工工期过长的现象；项目建成使用后，要重视使用管理和维护，分清各层次使用与管理的职责，避免因工程损坏而影响项目功能的发挥，起不到应有的使用效果。
3农业工程项目要做好验收
农业工程建设项目验收应按照国家有关法律、法规规定，结合农业建设项目的实际进行，使用国有资金建设的农业建设项目应按照农业建设项目验收技术规程予以操作。农业项目验收工作涉及整个过程，包括中间验收、单项工程验收、初步验收、竣工验收等主要环节，可以对建设内容前后环节合并验收，但不得降低验收合格标准、不得改变验收主体责任。在农业建设项目验收过程中，要合理确定或划分单项工程、单位工程、分部工程及检验批，以书面形式通知设计、施工、监理单位及其他相关单位，收集技术资料，开展验收工作。验收合格的农业工程建设项目应及时办理固定资产移交手续，履行项目验收程序，并交付使用，以发挥其项目效益。项目验收后及时整理项目验收，向上级主管部门申报已填写好的各项验收档案，向国家项目主管部门及时备案。
4农业工程项目要有效运营
尽管农业工程建设项目种类多，项目环境变化快，风险因素及政策变化较多，但只要把握项目每个阶段的关键环节，遵循主动地、动态地控制质量与标准以及技术与经济相结合的原则，项目就会得到有效运行。项目管理中要核算运行中资金状况，合理安排启动经费，调整施工中变化内容和资金，计算好增减项目资金，留足和申请调配项目运行资金，处理好工程质量、施工进度与竣工验收三者之间的资金关系，统筹兼顾投资、质量、进度运营系统，反复协调、平衡。力求使整个项目质量管理系统发挥作用，用管理求效益，用管理完善技术，用管理保障项目运行，用管理回答项目建设决策的科学性和合理性，用管理来保障农业工程建设项目的质量。
作者：陈金霞石倩单位：辽宁省农机质量监督管理站辽宁省农业工程研究设计院
农业工程论文:农业工程导学团队的构建
1情感———立足之本
乔恩•R•卡曾巴赫的专著《团队的智慧》将团队定义为:由少数有互补技能、愿意为了共同的目的、业绩和方法而相互承担责任的人们组成的群体。从管理学的角度来看，采用团队的形式是通过协作精神来提高绩效。高校的团队以教学与科研为核心内容，其发展直接推动既有可见的教学科研成果;也可培养浓厚的科研兴趣、勇于攀登的科研精神。情感作为教学和学术团队建设的核心要素之一，主要包含两方面的内容:①成员对研究领域与研究方向的热爱;②团队成员对团队本身的理念和文化的认可。团队成员对研究方向及团队的认同感和归属感是一个学术团队的软实力，是一种强大的精神驱动力，是立足之本。
数字农业与农业物联网导学团队是一支以生物系统工程与食品科学学院生物系统自动化与信息技术研究所为依托而建立的教学研究型团队，团队成员来自农业、食品、生物、机械、工程、信息、计算机和管理等多个学科专业，而团队从事的研究属多学科交叉与创新领域，需要综合农学、生物、信息、工程、计算机等多学科的知识。为了充分调动团队成员的积极性，发挥其优势和创造性，团队坚持收放结合、团队目标与个人目标有机结合的发展理念。在科学领域倡导独立思考，以研究兴趣作为学术研究的及时“源动力”。将重大科研课题与个人兴趣爱好相结合，分工协作，充分发挥个人优势，实现团队协同发展。团队导师坚持以学生为本，因材施教的指导理念，为新生设置一定的“自由探索”时期，学生根据自己的兴趣及所学专业之长，找到与学科的融合点，确定适合自己的研究方向。另一方面，团队通过开展各类专题学术讲座，让学生具备科学的探索精神、严谨的科研精神、规范的学术流程、创新的学术思路，以兴趣作为着手点培养学生，加强团队成员对研究领域的热爱和价值认同。
良好的人文环境是产生高水平创新成果的沃土，使团队成员更加容易在团队中找到感情寄托，提升工作学习中的满意度与舒心感。数字农业与农业物联网导学团队坚持“团结进取、相互关爱、平衡发展”的原则，长期用心经营，创立了独具特色的团队文化品牌。团队以“求是、笃正、勤思、奋进”为团训，指引师生建立正直为人、踏实做事、不懈攀登的人生理念。团队还定期开展内容丰富多彩、形式活泼生动、格调健康向上的团队活动，如元旦团拜、迎新晚会、毕业欢送、生日共聚、野外踏青等一系列活动，这些活动的开展为师生繁忙的研究学习生活带来了惬意，促进了成员间的交流，培育了强大的团队凝聚力和团队成员的归属感。
2学术———核心力量
不断提高教学和科研水平是学术团队建设之根本，也是学术团队竞争力最基础最核心的部分。高校学术团队肩负科研、教学、育人三重责任，因此学术(教学和科研)水平的提高也要从这三方面着力。
2．1承担重大科研项目
高校学术团队的核心内涵在于融合多学科背景研究人员对较复杂研究课题进行联合攻关，实现“1+1＞2”的团队绩效。数字农业与农业物联网导学团队确立了数字农业与农业物联网技术与装备为主要研究方向，经过长期的科研实践，形成了一个目标一致、人员相对稳定的学术团体。团队的基本组成包括:国家教学名师、国家重点学科———农业机械化工程学科学术带头人之一的何勇教授作为团队的学术领头人，6位具有正高或副高职称的研究人员组成团队的核心骨干层，4位具有中级职称的研究人员组成团队的重点培育层，25～35位博士和硕士研究生队伍。教师中有博士学位的达80%以上，有1年以上国外大学留学或交流经历的占44%。青年教师是一个团队的后备科研力量，也是一个团队得以不断发展、延续的保障，团队为年轻教师努力创造条件，做好帮带工作，积极鼓励他们承担或作为骨干参与部级及省部级的重大科研项目，资助他们到海外进行学习与交流，为其快速成长创造良好条件。
2．2发挥育人优势
科技进步的首要因素是人才，高校肩负着为社会输送高层次人才的重任。作为一支的导学团队，应当依托其良好的研究平台和高水平的师资队伍发挥育人优势。数字农业与农业物联网导学团队将具有高水平教学和科研能力的教师推向本科及研究生教学的及时线，鼓励知名教授为本科生授课，并进行“一对一”结对个性化指导。核心课程教学团队的任课教师均通过竞争产生，每门课程都竞聘组成至少有2位教师的备课教师小组，在教学过程中仍然存在竞争，定期进行考核实施优胜劣汰。成立了本科教学督导组，督导组每学期选择部分课程进行随堂听课，将听课结果及时反馈给任课教师，客观地指出课堂讲授的不足，使任课教师明确改进的地方，不断提高课堂教学效果。督导组的听课情况作为教师课堂质量评价的重要依据，实现了教学质量监控，及时发现和解决教学质量问题，督促团队教师不断提升授课水平。
2．3培养高水平的研究生
研究生作为一个团队的“出口产品”，是一个团队的“活名片”，培养高水平的研究生既是一个学术团队应当承担的社会责任，也是一个学术团队赢得良好学术声誉的重要途径。团队非常重视对学生科学思想、科学精神、科学素质的培养，强调对待科研的态度必须严谨、诚实，经常组织和开展学术道德、学术规范相关讲座，推进研究生学术道德和学术规范教育。同时，团队定期举办内部学术交流活动，聘请国内外知名学者进行学术交流与科研合作，掌握学科前沿发展动态，与团队有密切交流与合作的国内外知名学者包括爱尔兰皇家科学院院士孙大文教授、华盛顿州立大学精细农业中心主任张勤教授、密歇根州立大学卢仁福教授、亚利桑那大学的Cuello教授、日本东京农工大学Shibusawa教授等。为进一步拓展研究生的国际视野，提升其科研水平及国际竞争力，团队大力支持并资助研究生参加国际学术会议，团队近几年已有50余人次研究生赴美国、德国、加拿大、法国、日本、澳大利亚、韩国等多个国家参加国际学术会议并做口头报告，获得国际同行一致好评，为团队赢得了国际学术声誉。为了更好地培养高素质创新型人才，为地方经济服务，团队始终提倡产学研紧密结合，组织师生到黑龙江、江苏、山东、新疆、云南、上海、北京、河北、山西等省以及浙江省内长兴、海宁、慈溪、宁波、萧山、江山等地开展科学试验、科研成果转化应用及项目合作等工作，促进了理论与实践的有效结合，加快了科研创新和科研成果的转化。迄今为止，团队培养了近百名研究生，培养出了一批专业基础知识扎实、实践能力强、勤于思考、创新能力强的毕业生。
3管理———重要保障
任何组织都需要相应的组织制度来对成员进行约束，保障其有序运行。对于一个学术团队，特别是人数相对较多，承担了较大科研任务的团队，良好的管理是其正常运行的重要保障，这就要求团队不断加强制度建设，让成员在团队中的各项活动有章可循，同时合理的管理制度也是一种重要的激励措施。数字农业与农业物联网导学团队出台了一系列的管理规定，如“团队研究生工作日/周记规定”、“团队研究生参加国际学术会议规定”、“团队实验室安全管理规定”、“实验室仪器使用规范规定”、“研究生日常工作管理规定”等，这些规定有力地保障了团队日常工作的开展。团队建立了团队网页，形成良好的交流和互动平台，自主设计团标、团队PPT模板和团队通用名片，设立团队FTP服务站，及时交流科研经验与成果。为了提高工作效率，发挥个人所长，团队在内部进行了合理的分工，将团队成员分为了学术创新组、生活保障组、外联公关组等，团队事物分工负责，责任细化，既保障了日常工作的顺利开展又平衡了个人的工作量。团队坚持鼓励交流合作、创造融洽氛围的发展原则，探索出了一套由品德、学识、业绩及团队贡献四要素构成的科学、公平的绩效评估激励制度，鼓励学生发挥特长，多样化发展，培养学生健康向上的人生信念及稳定的心理素质。团队内部实施“柔性”人力资源管理，鼓励技能互补、知识互补的学生及教师进行科研组合，实现智力资源的优化组织，促进师生关系的和谐。
4成果———价值体现
正所谓“抱团打天下”，通过团队师生不懈的努力与积极的探索，数字农业与农业物联网导学团队在教学、科研、成果应用和人才培养等方面取得了丰硕的成果，部分成果已进行了广泛推广应用，产生了良好的社会、经济和生态效益，充分体现了团队研究成果的价值。近几年，团队主持国家863计划项目、国家自然科学基金项目、国家科技支撑计划项目及省部级重点科研项目50余项，380余篇，其中SCI收录200余篇，出版著作和教材10多本，主编国家十五、十一五规划教材各1本，获专利35项、软件著作权12项。团队负责的“精细农业”课程荣获国家精品课程。团队曾获国家星火奖三等奖1项，高等学校科学研究成果奖(科学技术进步奖)二等奖1项、浙江省科技进步一等奖1项、二等奖8项、三等奖4项，国家教学成果一等奖1项，浙江省教学成果一等奖1项、二等奖2项。培养的研究生中1人次获得香港“百人会英才奖”，3人次获得浙江大学研究生较高荣誉———竺可桢奖学金，1人次入选第二届浙江省“十佳大学生”。
5结语
综上所述，高校应当积极推动学术团队的建设，以领军人才为核心，以平台建设为基础，制定本校科研团队的发展规划，设计出科学合理的科研团队宏观布局。数字农业与农业物联网导学团队以情感、学术、管理、成果为核心要素进行构建，成功实现了多学科交叉融合，展现了强大的生命力和发展潜力，对数字农业领域的团队建设具有重要借鉴意义。
本文作者：冯水娟、孔汶汶、何勇、沈明卫单位：浙江大学生物系统工程与食品科学学院
农业工程论文:农业工程类专业教育的改革路径
1我国农业工程教育面临的挑战和机遇
农业工程科技出现了以自动化、信息化、工程技术与生物技术及经济管理学科相互渗透的情况，我国农业工程教育也面临着许多机遇和挑战:首先，我国农业结构在不断调整的过程中，农业生产经营方式正由传统经营方式向着产业化、专业化和集约化方向发展，要求农业工程技术人才不仅要具有农业工程专业技能，还应具有扎实的自然科学基础知识和较强的统筹规划和对话能力;其次，随着农业工程科学研究领域的不断扩宽，将会出现一批新兴学科和交叉学科，农业工程技术与信息技术、生物技术的融合也不可避免，因而农业工程本科教育的传统专业(如农业机械化等)面临着进一步提高学生知识涵盖面和统筹规划能力等发展问题，而农业工程的一些新兴专业(如农业建筑环境与能源工程、农业水土工程等)则在此背景下应运而生，并进行大量的探索，取得了十分宝贵的教育成果和经验;再次，随着农业产业化的快速发展，引发了对农业工程技术人才的大量需求，要求农业工程教育的师资力量、教育理念、培养方案以及经费投入都要适应农业工程学科发展的新形势要求．因此，在依赖于知识的科技创新能力以及知识和信息的生产、传播和应用能力的国际竞争时代，我国农业发展也进入了由传统农业向现代农业转变的关键时期，农业工程技术在现代农业发展中地位和作用日益重要，我国的农业工程本科教育迎来了快速可持续发展的良好机遇．
2我国农业工程教育设置的现状与问题
我国农业工程相关专业的课程设置大多基本延续了苏联时代的教学模式，长期以来一直把培养“窄深型”的专家作为目标，过于强调课程自身的完整性和系统性，课程体系缺乏综合性，培养模式过于强调课本的重要性，实践环节薄弱，导致了学生把主要学习功夫都花在课本上，较少参加社会实践，不利于学生探索各门学科知识之间的内在联系，不能运用自己所学的知识综合性地解决一些实际问题，也不能扩大学生的知识面和认识视野，使得农业工程的人才培养目标不明确，缺乏为“三农”服务的意识，不了解农业工程类专业设置的真正意义，在面对复杂的现实问题时，也不能综合地进行思考和解决．同时，农业工程相关专业的课程设置又大多偏重于机械工程类专业，学生们关于农业的基础知识不够扎实，视野不够开阔，尤其是没有掌握本应该掌握的农业工程相关知识，如农业生物、农艺和生命科学方面的知识，而农业工程应是以农业领域为研究对象，应用物理、化学和生物科学及其工程技术手段来解决农业生产问题的工程科学和工程技术，要为农业的工程化服务．而且农业工程类专业培养方案中人文社科类内容普遍薄弱，使得学生的思维方式过于教条化，解决问题过于公式化，遇到实际问题时不能综合考虑来解决，并且现设人文社科类的课程大多以思想政治教育为主，缺少社会学、经济学、管理学、历史、人类学、艺术、哲学等方面的课程．
3河南农业大学农业工程类专业教育改革
随着我国农产品竞争的国际化，我国农业面临新的机遇和挑战，同时对我国的农业工程教育来说也是一个改革的时机，这就要求全国各大高校的农业工程教育要重新审视“三农”问题，把提高农产品质量和效益，提高农民收入放在首要位置，并且我国农业正面临着由传统的农业经营方式向着产业化、专业化、集约化的方向发展，提高农业劳动生产率，减少农业对劳动力的需求，实现规模化农业经营方式，保障我国食物安全和农业的可持续发展，则必须要在农业科技创新和农业人才培养上有新的突破，必须加强生物技术和现代工程技术的广泛投入，河南农业大学为了能够培养出满足现代农业所需的“厚基础、宽口径、高素质”的人才，从专业设置、人才培养模式、教学内容和课程体系进行了探索，摸索出了一套独具特色的培养方案，实现了现代工程、生物技术、系统管理的多学科交叉教学，很好地体现了目前农业工程教育教学的“综合性和边缘性”原则，培养出来的技术人员不再是以前的“深窄型”专员，而是综合素养都很高的现代化工程师，大大提高了他们在就业时的竞争力，并且明确了他们的专攻方向(就是为我国的“三农”服务)，使他们在工作中能够很好地运用自己所学的专业知识，综合地解决所面临的现实的复杂问题．河南农业大学主要从四个方面对农业工程本科教育进行改革探索．
(1)优化课程设置，实现学生的发展
河南农业大学农业工程类专业的课程设置根据农业现代化建设的需要和农业工程学科领域的扩大，有计划设置了新兴专业，调整、改造、拓宽原有学科专业结构，使专业向综合方向发展，对农业工程类专业的课程进行了部分调整，加大了人文社科类的教育，优化了基础课程的设置，夯实学生的基础知识水平，同时，专业课加开了生物环境和能源有关的课程，如农业微生物、农业生物环境与能源工程、能量有效利用、废弃物资源化处理等课程，实现了专业课的综合化，同时，还增加了多门专业选修课，为学生提供了更的选课平台，目前我校农业工程类专业公共课课时、基础课课时、专业课及相关课课时、实践课课时等所占的比例都进行了调整，可为实现学生的发展提供更多的有利条件．
(2)扩大研究领域，促进学生多领域发展
农业工程学科涉及机械、材料、电工、电子、生物、信息、资源、环境、经济及管理等多学科，农业工程教育的教学计划应体现工程与生物、技术与管理、机与电的三个结合点［6－7］．因此，我校的农业工程类专业扩大了研究领域，实现了机械工程、电子信息、能源工程、环境工程、经济管理、生物工程等领域的综合研究，促进了学生的多领域发展．目前，河南农业大学农业工程类专业培养学生的研究方向分为农业装备工程与机械化、农村可再生能源工程、农业生物环境与高效农业、农业电气化工程、农产品物流工程五部分，从各个方面对学生进行培养，使他们能够向复合型人才发展，提高了他们的就业机会，提升了他们的社会竞争力．
(3)加强师资队伍建设，提高教学质量
在影响本科教育发展的诸多因素中，师资队伍是最为关键的因素之一．河南农业大学十分重视师资队伍建设，积极实施人才强校战略．目前，农业工程类专业正在加快建设一支既精通专业理论教学又具有较强实际操作能力的教师队伍，不仅重视现有教师资源对学校生存的影响，更注重新生师资力量的培养，大力鼓励青年教师参加各种进修、培训和交流，使他们能在各个方面都为学生做好模范引导作用．农业工程类专业在编教师中，享受国务院特殊津贴专家3人，部级骨干教师1人，省管专家5人，省学术技术带头人7人，省级骨干教师5人，双聘院士1人，海外讲座教授1人，特聘教授1人，多人获得省教学成果奖、河南农业大学教学成果奖等．现已建成一支职称、年龄、学历、学缘结构合理，能满足新时期教学科研要求的师资队伍，被评为河南省科技创新技术团队．
(4)加强实践教学，提高学生解决实际问题的能力
实践教学体系对于培养创新人才，提高学生动手能力、解决实际问题能力和知识的综合应用能力有着重要的作用，为了切实提高教学质量，必须构建相对完善的实践教学体系．我校的农业工程类专业对本科生的实践教学一直非常重视，合理地安排了实践教学环节，如金工实习、热工实习、新能源实习等．同时，在实验课中加大了学生独立动手的能力，把实践教学贯穿于整个大学四年，使他们能够更好地运用专业课知识来解决实际问题，也因此，近年来我校的农业工程类专业学生在全国的各类比赛中取得了优异的成绩．这也证明了我校农业工程类专业的宽口径教育方式满足了当今我国农业发展的需要，培养出来的农业工程师专业基础知识扎实，动手能力强，知识面宽广，农业工程类专业的毕业生都成为具有工程技术知识又具备农学、生物学和管理学知识的复合型人才，极大地满足了我国“三农”问题对农业工程人才的需求．
本文作者：王艳锦、王振锋、张全国、徐广印、蒋丹萍单位：河南农业大学机电工程学院
农业工程论文:农业工程招投标研究
农发项目工程基本上是一些技术含量较低，数量比较多，分布面积比较广的工程。标段划分太大，不利于中标单位自身管理，也不利于不同专业同时施工，更不利于整个项目工期控制。反之，标段划分过于细小，不便于招标人对项目工程施工管理，同时也无形中增加了施工企业的成本，影响施工企业的效益。我们认为只要按照工程建设地点、工程类型（专业）、工期要求划分标段，可以避免上述各类不利因素的发生。比如一个项目区根据不同措施（一般土地治理项目为水利措施、农业措施、林业措施、科技推广四项措施；高标准粮田项目分水利措施、农业措施、道路工程、林业措施、科技推广五项措施）分别划分标段，水利措施桥梁工程作为一个标段，打井工程作一个标段，道路工程作一个标段。农业措施土地平整作一个标段。桥梁、打井、铺路三个标段中，桥梁工程和打井工程标段工期均较长，可以同时安排两个标段分别从东西（或南北）两个方向分别施工，中间回合，道路工程施工工期比较短，可以适当晚一段时间开工，这样做即能充分发挥专业队伍的效能，也能提高工程质量，同时还能有效的避免交叉施工的相互干扰和工期拖延。另外，农业综合开发项目中的沟渠疏浚土方工程和林业绿化工程，因受季节限制，必须分别单独作为一个标段进行招标。
招标文件编制注意事项
招标文件是招标人的邀约保障。其编制质量，直接影响项目工程的投资、工期、质量的控制，同时也给以后的合同管理与纠纷带来许多影响。农业综合开发项目工程涉及水利、交通、林业和农业等多个专业，招标文件尤其是商务标编制不可能要求统一。我们认为作为水利工程（沟渠土方、桥、涵、闸、、站、井等渠系建筑物）应该使用部颁（或省厅）水利水电部门的范本，道路工程应该使用交通部门的范本，仓储设施（仓库、晒场等）应该使用工业与民用建筑部门的范本等等。工程量清单的编制是招标文件的重要组成部分，要求工程量计算，项目无添、漏项作为其编制的依据的施工图，务必规范、严谨、可操作。农业综合开发项目工程实施一般依据上级部门批复的项目扩初设计，一些大型工程（如水库、大坝、大沟桥等）是现场设计的，按图计算工程量与实际相差无几，但中小工程（如中小沟桥、机井、道路、机灌站等），大多数都是采用定型（或典型）设计，可能与实际不符，工程量变化较大。故建议在做农业综合开发项目工程施工招标文件的商务标编制时，要适当预留一部分（约5％左右）的工程备用金。
评标方法、决标、合同价的确定
评标方法的确定务必要做到公开、公平、公正。由于我省地域面积比较大，南北地理环境差异明显，加上各地项目实施内容又不同，采用全省统一的评标方法是行不通的。据本人了解，全省农发工程招标评标办法可谓“五花八门”。有的采用综合评分法，有的采用低评标价法，有的采用合理低价法，有的采用复合标底法等等。由于有些评标办法缺乏公平、公正性，或设置一些人为的不合理因素，往往造成投标人投诉，招标活动失败，影响项目的顺利实施，同时也给社会带来人力、物力、财力的浪费。此前，全省农业综合开发项目工程招投标工作均不同程度地出现过投标单位向纪检监察部门投诉事件，很让农发部门工作人员感到委屈、头疼。下面我向大家介绍濉溪县在这方面做法，供大家参考：为进一步加强全县政府性资金建设工程管理，规范政府投资建设项目招投标活动，保障工程质量，根据《招标投标法》《建设工程质量管理条例》等法律、法规规定，经县政府研究，制定综合评标法：即技术标采用合格制，商务标采用符合制。［3］技术标：采用合格制。即技术标经专家评审得分达60％以上为合格投标人，即技术标通过评审，只有合格的投标人才能进入商务标评审。商务标：采用符合制。县政府招标投标管理局、业主单位及其主管部门根据工程性质、技术复杂程度工程地点的远近等因素共同确定业主期望值的下浮区间（业主期望值和下浮区间均在招标文件中）。下浮区间的确定要以确保政府投资效益较大化为原则。即在下浮区间内把业主的期望值下浮一定系数后作为业主标底。下浮系数开标时由投标单位3名代表（从所有投标人中随机抽取）分别从下浮区间随机抽取，抽取后不放回，取抽取三个数的算术平均值作为下浮系数。然后进行复合，复合时，业主标底权重占60％，最接近业主标底四家投标人的报价算术平均值权重占40％，确定复合标底（不足四家则全部参与标底复合的计算）。决标：从投标报价中选择与最终确定的复合标底最接近（正负向）的投标人为推荐及时中标候选人，依次类推，确定第二、三推荐中标候选人。如报价相同（即同样接近复合标底的），以抽签方式决定中标候选人。中标价（合同价）的确定：中标候选人的报价高于业主标底（即正向最接近），以复合标底为中标价（合同价），低于业主标底（负向最接近），以中标候选人的报价为中标价（合同价）。以确保政府投资效益的较大化。此评标办法自2008年开始实施以来，取得了令人满意的效果。这种评标办法较大的优点是把人为影响评标公平、公正性降到了极点，并且扩大了招标投标活动的透明度，真正实现了阳光操作。
对项目工程施工监理招标的建议
按上级管理部门的要求：农业综合开发项目工程除土方工程和林业工程采用邀请招标方式进行招标外，其他项目全部实行公开招投标，这其中包括项目工程施工的监理招标。实施过农业综合开发项目的同志都知道，农业综合开发项目工程量大面广、工程分散、工期较长、报酬偏低，并且涉及专业多、标段多、要求高、协调难等特点。而农发部门作为业主在选择监理单位时就不能向房建或市政、交通等工程监理要求那样专一，农发项目工程监理必须做到既要有不同专业结构、又要有足够的专业人员和必要的交通工具，否则很难胜任。这样无形中增加了监理企业的服务成本，企业投标的积极性不高。国家农发办规定农业综合开发项目工程监理费的提取较高不得超过工程总造价的2％，比其他行业监理费低1％～1．5％左右。以淮北市农业综合开发项目监理招标为例，近几年来，每个年度项目监理招标、开标都很困难，要求高、费用低、成本大，外地的和本地区的监理企业都对农发项目工程监理招标不感兴趣，往往报名了不参加开标或干脆就不报名投标，以致常常出现流标现象，这不仅影响了项目工程的及时开工建设，而且也很难实现“当年项目，当年完成，当年发挥效益”的目标。国家农发办在以后的农业综合开发项目中，应参考其它行业的标准，提高监理服务费提取的百分比，明文规定监理招标采用邀请招标。（本文作者：宋加金单位：濉溪县农业综合开发局）
农业工程论文:农业工程研究论文
[摘要]清代珠江三角洲的冲积加快，大规模的围垦工程相当密集且处于无序化状态。虽然增加了耕地，却使珠江水系的水利形势恶化；广东地方当局为此不得不加强对珠江三角洲重要水利工程的管理；在南海、顺德的低洼地因水患加剧，采用了具有防涝作用的基塘工程。清代珠江三角洲的围垦工程、基塘工程与水利工程和珠三角的水患有密切关联;并对今后珠江三角洲农业的可持续发展仍有重大影响。
[关键词]围垦工程；水利工程；基塘工程；生态平衡
一、前言
珠江三角洲不象长江、黄河三角洲那样是单一河流冲积而成，而是由西、北、东江三条河流冲积形成的复合状态的三角洲。平原原为漏斗状的古海湾，珠江水系夹带着上游大量的泥沙，由于潮水的顶托作用在珠江口沉积下来，逐渐形成沙洲或沙坦。沉积方式有海湾回流处的淤积发育，沿河岸发育，沿岛屿台地发育，以及两主流之间发育等类型。形成平原上河水纵横交错、纠缠复杂的状态。清代珠江三角洲沙田开发的历史，就是当地人民与水争地的历史。他们运用围海工程改变了珠江平原自然冲积的状态，使沧海变成良田；为了与洪水、潮水作斗争，他们不断地修筑水利工程，捍卫民居田土；他们在长期的劳动实践中，创造了富有地方特色的基塘生产系统。
农业工程是对农业资源的开发与对农业环境的改变，它不是单家独户的农户行为，而是
有目的、有规模、有计划、有组织的农业生产活动。清代珠江三角洲的围垦活动，水利设施的兴建与维护，连片基塘区的出现都有这样的特征，可称之为三大类型的农业工程。
二、围垦工程
珠江三角洲地区将濒海及江边的滩涂开发而成的土地称为沙田。自然沉积过程分为：鱼游阶段，即水下浅滩形成，离水下两米仅见沙形，鱼群尚可活动；橹迫阶段，即泥沙沉积水深一二米，潮退时船难以行驶；鹤立阶段，即潮水退时可见坦形，鹤可立于其上。人工围垦阶段有二，称为草埗阶段及围田阶段。前者泥土成浆，尚未可种植，可在沙坦上种植“朗”（粤语朗，有草字头）“芦”一类耐咸、耐浸的植物加速其淤积速度及改良土壤；后者可在沙坦上修筑围基，泥土坚实就可种植耐咸水、耐浸的“虾稻”。围垦工程就是将平原的自然冲积变为运用人工力量的成田过程。因此必须修筑堤围，所以围垦工程的出现与水利事业的发达很有关系。
唐代本区尚未有关于大规模堤围修筑的记载。宋代南迁人口多定居于本区腹部地带，逐步开发地势较低的河滩地。沿着东、西、北江及部分支流修建多处堤围。其中以西江的桑园围、东江的防潮堤等。宋元时代的大堤，主要作用是防洪防潮，捍卫民居田土，不具备围垦工程的意义。一些建于支流及海滨的小堤围，用于捍卫冲积已久的沙田，高程较低，规模也小，堤围内沙田多采用潮田方式耕作。
明代的堤围，分布于西北干流及支流上，即甘竹滩和官涌以南江河两岸。明代堤围开始有人工围垦的意义。围垦以平原腹部江河两岸冲积地为主。围垦的堤围还向滨海河口的新生浮露沙坦推进，集中分布于从顺德至香山之间的平原、新会东南部一带，以及番禺南部、东莞西部。围垦不限于冲积已久的“已成之沙”，而且扩展到仅见坦形的“新成之沙”，是明代围垦的显著特点。在顺德平原上，嘉靖年间已有“种芦渍土成田也，数千亩可趼而待也”（1），以及“筑堰堤，种草朗，辄成沃壤”（2）的记载，即在仅见坦形的沙坦上修筑堤围，以及种植“芦”一类耐咸、耐浸的植物，加速沙坦成田速度。可见明代大规模的人工促淤工程已出现于珠江口门地区。
清代大规模的围垦工程普遍出现于珠江口门的出海水道及滨海地带。一方面，由于内河两岸的沙坦已开发得差不多；另一方面，珠江口门滨海地区有广阔水面可供开发。清代中期以后这—地区的围垦工程发展最为迅速。在口门滨海地区大规模修筑堤围开发未成之沙是这时期人工围垦的显著特点。道光年间有人描述这一状况是：“昔筑石坝以护沙，今筑石坝以聚沙，昔因河以为田，今且筑海为田”（3）。大规模的围垦工程，使珠江三角洲主要大沙田的基本轮廓在清代已经具备。平原的冲积大大加快，急速地改变了珠江口的自然地貌，使之按人类意志形成农业地貌。清代乾隆、嘉庆、道光年间的记载，使人强烈地感到这一巨大的变化。在珠江水道流经的顺德、香山、新会、番禺、东莞等地，以前的广阔水面上“石坝横截海中”（4），或“有靠河私设堤者，拦江私筑石坝者，海口不甚宽阔处圈田蓄沙，预图日后报垦者”（5）。
这一巨大变化的深层原因是清乾隆以后本区人口的急剧膨胀造成对土地的迫切需求。这一需求体现在本区宗族地主对珠江口滩涂水面的围垦活动中。宗族地主是人工围垦工程的策划者、组织者、出资者。他们通过“报税承垦”等繁复的合法手续以及用“占沙”、“冒名承报”等非法手段策划围垦活动。策划者掌握了冲积地淤积成坦的规律，普遍在沙坦未成形时即沙坦的“鱼游”阶段就开始规划。清代人龙廷槐的《敬学轩文集》记载了珠江水流与潮水顶托而形成的“水静流下”的静水环境，使“淤泥下坠，淤积日久，水势便浅”，围垦策划者便“规度可以成坦者，报官承垦”，此时泥坦虽未成形，但可以“视水势之缓、急、广、狭以定其纵、横、长、短之数”，着手进行围垦。围垦的规模，据《敬学轩文集》记载，“民之报垦者，每案或数人，或数十人，以至数百人不等，自数顷以至数十顷、百顷亦不等”（6）。这类大规模围垦工程的普遍出现是本区沙田开发史的重大转折，使珠江口水面上的围垦处于无规划的极度混乱状态。珠三角的冲积特点使围垦乱上加乱。沙田的特点是，围垦之后的沙坦称为“母沙”，若干年后可以在堤围之外潜生暗长“子沙”，或称为“沙裙”，可以长成百亩至数百亩的冲积地。所以，一次规模的围垦之后，围垦的策划者就已注意到了泥沙的淤积情况，并着手以后的沙田扩张。有的强宗大族在家谱中详列将要淤积的沙坦，告诫子孙勿失时机围垦。有的甚至在沙坦未成形时，就在广阔水面上布下铁牛等标志作为日后报税承垦的依据（7）。这样就形成沙田区一种奇特的景观，在水静流平水面上的围垦本来就处于一种无序状态，数年、十数年、或几十年甚至百年之后，旧堤围之外又再出现新堤围，沙田不断侵蚀水面，河流流向或被改变，河流干道或被束窄，水势的变动似乎永无止境。
清代人工围垦工程的无序状况，另一原因是清政府的政策行为所致，其鼓励垦荒，增加土地的政策对这种盲目的围垦活动过分纵容。清初迁海，广大沙田区成为无人耕作的荒芜之地。但自康熙二十二年“展界”，“广东沿海地亩招民耕种”，沙田区的复垦、围垦又迅速发展。雍正年间曾通过规定“沿海沙坦出水后方准具报承垦，每人不过一顷，多者分承协筑”。乾隆三年改为不得超过五顷，乾隆七年又改为每人不超过一顷（8）。这些政策都意图限制宗族地主势力的围垦以及土地兼并的趋势。而后者通过“诡名承耕”等手段，在合法报耕手续的掩盖下进行大规模的土地扩张。而由于沙田承垦以后的清丈、升科可以增加赋税，清政府对于这类围垦活动是睁只眼闭只眼，由此而缺乏对珠江水系围垦有力的宏观调控。
围垦工程的无序状态，还在于清政府对于危害水利的围垦活动约束不力。乾隆五十一年，两广总督兼广东巡抚富勒浑奏，提到前总督李侍尧曾上奏朝廷，以围垦“关系水道，禁民圈垦”，但后来的前广东巡抚孙士毅上奏，却认为围垦“无阻水道，请弛禁给垦，以杜盗争讼”。富勒浑的奏文认为孙的说法是可行的，于是他派人在南、顺、莞、香、番六县测得六百余顷滩涂，认为这些滩涂“均边海，距水口甚远，亦无圈筑阻水争地之势，请准民承垦，按例升科”，得旨允行（9）。实际上从此给疯狂的圈筑活动大开方便之门。虽然后来乾隆五十三年，嘉庆八年、二十三年以及道光、咸丰、同治年间均下旨严禁在内河道圈筑沙坦，实际上执行效果不大。到了道光年间，围垦石坝数量越来越多，水道阻塞造成水灾日渐加剧。道光九年、十年间，先后在番禺、东莞、香山、新会拆毁石坝七十二处（10）。但这并没阻吓违法围垦的出现，直到清末仍有人向朝廷建议拆毁这类工程建筑。
清代珠江口门地区大规模的人工围垦活动，大大加快了珠江三角洲的冲积与成田速度，沙田区的扩展使本区的土地资源迅速增加，清代沙田扩展面积比明代增加一倍以上。虽然清代本区沙田的增加面积难以统计出确切的数字，但可以肯定的是，沙田的扩展使本区成为广东耕地增加最快的地区，是清代全省耕地增加的重要原因。沙田区成为本区重要的粮食产区与经济作物区，为清代本区的农业发展起了重要作用。
三、水利工程
珠江三角洲的水利工程可分为以下几类：一是山地丘陵间蓄水灌溉用的陂塘工程，二是江河滨海地区用作防洪防潮的堤坝，三是濒河滨海地区用作围垦的堤围。围垦的石坝有抵御潮水风浪的作用，围垦区内还筑基、分窦、修渠，成为独立的水利系统。围垦工程对水利的影响是巨大的。围垦与河争地，与海争地，并限定河道，改变流向。上游河道的围垦，起到束水归槽的作用，河沙却淤积于下游河道加速堆积。而下游河道围垦，须修筑石坝，却顶托上游河水，使上游河道形成江心起沙，河道主流线偏折，折射冲基，造成基底被淘空险段，同时上游水流排泄不畅，水患加剧，则用于防水灾的堤围越修越多。围垦无规划，水利工程的兴建也无规划，各自为政，高低不一，或侵占河道，或造成彼岸冲刷。因此，清代的围垦工程与水利工程互为联系，互有影响，又存在难以协调，难以解决的矛盾。清代人对这一现象作了总结：“沙坦之承垦必筑石坝，石坝之争筑必碍下流，下流淤塞，决防之患在所难免。”（11）
清代是本区水灾最多的时期。过去，西江水患，只是南海、三水的三角洲顶部地区受灾最甚，顺德、香山地处出海口，水势易消。明清以来，顺德、香山之间的广阔海湾淤积成陆，出海水道加长，水势消退慢，顺、香平原受灾最甚。顺德的水灾以围垦高潮的乾隆年间至咸丰年间最为频繁，受灾程度最为严重，水利工程的兴建也以此时期最多。顺德县在咸丰年间境内遍筑堤围，至清末筑堤九十—处，长度十一万丈，占清代珠江三角洲堤围总长度的一半以上，南海县境堤围长度仅次于顺德（12）。东莞、番禺南部，新会南部沙田区因近出海口，水势宣泄快，堤围兴建均不及顺德、南海。
清政府对珠江水系的水利建设缺乏规划，但它作为水利建设的管理者、协调者、组织者，面对日益恶化的水利形势，对影响珠江三角洲水利全局特别是本区腹部的重要水利工程的管理还是比较重视的。清政府在清代前期采取的一些重大措施，对本区重要堤围的修建与维护有重要影响。对位于本区腹部桑园围的管理与维护就说明了这一点。
桑园围全长68.85公里，围内面积133.75平方公里，捍卫良田1500公顷，在清代被称为“粤东粮命较大之区”（13），是本区桑基鱼塘集中地。堤围依山岗、丘陵、台地而建，西临西江正干流，东临北江正干流，三面有堤，设计上利用西、北江洪峰向下流游降低的水文特征建成开口围。其经济地位重要，而行政上横跨南海、顺德两县，以及其设计上的特点也是其管理维护的难点，加上自乾隆以来南海、顺德水患频繁，如无协调、统一、完整的管理，桑园围很难起到应有的防洪作用，所以此围的管理维护引起清代广东地方政府一定程度的重视。
首先，由于清代广东地方政府的倡导，促进了桑园围岁修制度与管理机构的确立。清初期、北、东江水利分别由沿江州府专设官员管理。乾隆元年两广总督鄂弥达上疏言：“前经分设(西、北、东江)各属水利专员，动项岁修”。（14）可见三大河流重要堤围岁修制度大致始于清初康熙－乾隆年间。桑园围各基段自有基主，平时各堡、各甲自行维修。大修时施工总局机构扩充设总理、协理若干人，首事若干人。全围又分为7段，各设工程所，设知理或首事。大修时的施工总局机构庞大，组织严密，对工程规划、资金筹措与各基段管理，施工组织与管理，施工技术及工程验收，材料采买，堤围日常维护都逐渐形成一套严密的章程、制度。岁修制度确立以后，由围内各村、各堡落实堤围维护的分段负责制。道光十四年由广州知府核定的“章程”规定：“堤围巩固，全赖岁修，若非分段责成，必致岁修推诿。岁修废弛，则基患多而冲决易，分段经营，所以专责成而勤岁修”（15）。岁修制度的确立是桑园围安全的重要前提。如光绪十一年五月间，珠江水系汛期到，三江水齐涨，“沿江基围十决八、九”，独桑园围基段只是“间有颓塌”，当时人认为是“藉岁修之功”（16）。
第二，确立了堤围的官修与民修相结合的制度。清以前广东水利工程有民修，但民修使堤围维护无保障。乾隆元年鄂弥达建议改为官方出钱修围。乾隆七年中央政府认为官修负担过重，又要求广东政府仍改为民修。两广总督庆丰建议将“已建石工，与民修土工，一并交地方官，督率围民防护”，既不全为官修，也不为民修，地方官于“农隙时，督民培修”，如堤围冲决，小的缺口由围民“自行修补，永着为例”，若大的溃决，“民力不支”，由官方给予支持（17）。清代桑园围的民修得到地方政府的大力支持，使其民修也带有官修的色彩。如桑园围施工总局的管理人物由官府“发给首事戳记，以为凭信”。桑园围的管理制度由当地主持修围的士绅讨论拟订之后，报南海、顺德县署及广州、广东政府“核批施行”，由南海、顺德县令“出示晓谕”，刻文于碑石竖于围的东西两岸沿河基旁（18）。
第三，确立了修筑堤围的资金来源。虽在明代曾有民间“论粮助筑”的办法，但没有形成制度，资金来源不稳定，使堤围修筑无保障。乾隆元年鄂弥达改官修以后，“动支运库子盐羡余银两”，作为修筑费用。后来庆复建议改为：堤围小修时，民间自行出资，如堤围大决，“冲损过多，民力不支，即于生息项下，奏请拨用”(19)。从此官府出资成为桑园围大修时，或遇灾严重溃决时修围的重要资金渠道。嘉庆末年，由总督阮元奏准朝廷拨银八万两交给商人生息，每年有利息四千六百两作为修围费用。此外，大灾时修围，还由官员带头发动社会捐资，如乾隆五十九年桑园围决，广东布政司、广州知府、南海县令均捐俸资助，并协调动员南海、顺德两县围内、围外士绅、商人捐资修围。此外，庆复建议“民修需费，按田匀派”（20）的做法实行后，使民间出资修围成为固定的制度。桑园围在改为民修与官修相结合之后，“按田匀派”的规定或按工等筹资方法，保障了堤围维护的部分资金来源。
第四，倡导从土堤改为石堤，使用新的修围方法与材料。乾隆元年，鄂弥达上疏言，广东基围“俱系土筑，每年不过增高培厚，险要之地，水大常致冲坍，欲除大患，莫如建筑石堤”，建议将堤围“顶冲险要者，先筑石工，以资捍御。次冲者陆续兴建”。工部同意其所请，“将广州所属围基，责令广、南（雄）、韶、连道；肇庆所属围基，责令肇、高、廉、罗（定）道，督率水利各官，即行雇募工役，分别首险、次冲办理。”（21）但事实上，将土堤改为石堤的决定在推行中，各地情况不尽相同。以桑园围为例，至乾隆八年间，才始将土堤陆续改为石坝。顶冲险要段在嘉庆以后多改筑石堤、石护坡、石坝挑流。嘉庆二十四年进行了一次较大规模的石工工程，建石基九千余丈（22），使桑园围得到比较彻底的加固。从《桑园围志》的记载来看，土坝抵御洪水时常致冲坍的难题在修建石坝以后得到了解决。如石坝抵御激流，会造成水流折射产生冲力，淘空彼岸底基，“回旋之水暗蚀基身”，后来就将堤身落石处，“作坡陀形，不与水争地”（23），就是将堤坝修筑成回旋状，水流不会直接冲击堤身，减少了水流折射所产生的冲击力对堤坝的损害。
第五，禁止在内河道圈筑堤围建造影响水利全局的水利设施。虽然这一措施在实际执行中仍遇到阻力。但广东地方政府对在南海、顺德一带尤其是对影响桑园围的违法水利工程是采取严厉措施的。如康熙四十五年，九江人关龙私筑围基，闭塞水道；同治四年，顺德人马应楷私筑扬石坝，“将江面淹塞一半”，当地士绅民众劝阻无效，都是在政府干涉下其非法行为才得以遏止（24）。道光九年，十年间广东地方当局查处珠江口门的七十二处违法石坝建筑，其中与桑园围有关的就有十多处。
以桑园围为代表的清代堤围是珠江三角洲珍贵的水利遗产。当时确立的堤围管理制度与维护措施至今仍有借鉴作用，有相当部分仍为当地沿用。当时修筑堤围的技术代表了本地区技术的较高水平。而且有些技术措施在现代防洪、御洪斗争中仍被采用。明代起桑园围已从开口围向闭口围转变，到清代逐步从只具有单一防洪功能的水利设施向具有防洪、排灌的多功能水利系统转变，为连片基塘区的出现创造了条件。
四、基塘工程
基塘是珠江三角洲一种比较特殊的土地利用方式。粤语将有水的低洼地均称为塘，塘旁之地称为基。沙田开发的早期，地势较低，只能采用潮田方式耕作，潮水大进大出，只宜单季稻及挣蒿制。水利设施完善之后，堤围可控制潮水进出，单季稻的潮田或变为双季稻的围田，并由于渔业生产传统，在种植水稻之后还多养殖四大家鱼，形成稻鱼轮作的方式，还有的围田向基塘转变。南海、顺德的围田区成沙时间较早，用以保护民居田土的堤围兴建也较早，田土高程早已固定。而河床日渐淤高，形成水比田高的状况，堤围内土地越来越易受外浸内涝的威胁。经过历年的努力，堤围捍御洪水的能力不断加强的同时，人们也将围内低洼土地从围田向连片的基塘区演变，以减少内涝的威胁。随着蚕桑业的发展，本区腹部残存的稻鱼轮作方式逐步让位于桑基鱼塘。
基塘的作业方式从明代中期起就已相当普遍，分布地点遍及番禺、南海、顺德、东莞、新会等地，而以南海、顺德为最集中。随着清代珠江水利形势的日益恶化以及大型水利工程从单一防洪功能向防洪、排灌综合功能完善，连片基塘区逐渐成为珠江三角洲水利工程系统的子系统。连片基塘区非单家农户所能为，主要是合村、合乡的宗族力量配合村堡水利工程而建设起来的，所以连片基塘区具有“农业工程”的特征。尤其是清代乾隆至咸丰、同治年间，南海、顺德连片基塘区的出现，往往与乡围一村一堡的独立水利系统相联系。大堤的岁修、大修只能降低水灾的为害程度，还不能确保低洼地免受外浸内涝的威胁。于是围内村堡有自建水利系统——乡围的需求。珠江干流两旁沿山岗、丘陵、台地冲积地而建的村堡及围田可自筑基围，形成独立的水利系统。于是清后期，大围内自建小围，围内有围，或小围联成大围，土堤变成石堤，或加高培厚，纵横交错，堤田遍布南海、顺德境内，一个小小的九江乡内也是堤围重叠，“堤日多则潦日横，而无堤者尤被其害”（25）。修堤虽不能从根本上解决潦害，但有堤总比无堤为佳。但是乡围必须“多设窦闸，以时启闭”。光绪《重辑桑园围志》卷十三记载：乡围内有“窦、闸、渠、涌，所以通潮汐、防旱潦、便舟楫者也”。所以乡围实为具有防洪、排灌、航运功能的独立水利系统。纵横交错的大堤、小堤虽使“外潦久不为患，而稍洼之田（种植水稻）得应时播种者，犹十不二三”（26），于是清后期基塘区内残存的稻田，随着蚕桑业的兴起，就顺理成章地让位给基塘了。如民国《顺德县志》记载：“大墩围，仅障南便田亩，东北无围闸提束，每逢潦至，水从泾口逆入横流堡内，田禾尽没，基塘半空”。同治三年春，当地乡绅倡议在大墩围的东北口筑玉带围，修成之后，“洼田尽变沃壤，租息比旧倍增”（27）。很明显，大墩围，原也是开口围，玉带围与大墩围连接，成了闭口围，围内田地有了防御水患的独立水利系统，才有可能向连片基塘区转变。南海、顺德的淡水养殖业习惯要求池塘排灌便利。池塘价值高低也往往以此为标准。清末卢燮宸《粤中蚕桑刍言·养鱼事宜条例》记载：“鱼塘当涌近海，易于出水者，谓之头筒塘”，租价较高，如“先有塘阻其出水者，俟彼塘先行干底捉鱼上泥后，始可借其塘出水者，谓望天塘；有出水而未安窦塞者谓之野塘”，后二者租价低。野塘还因其瘦，“只可种茨菇、菱藕之属”，而不能养鱼。受经济利益的驱动，早期南海、顺德的鱼塘在村堡水利系统未完善之前，多建于当涌近海之地的堤围附近，以抬高塘的租价。如桑园围的早期维护，多就近取土作堤围材料以降低修围费用，同时也有开挖鱼塘谋求出租，租金作日后维护堤围费用的意思（28）。堤围附近的桑园芋地也挖为鱼塘。还有业主竟在堤围外修子堤挖鱼塘。堤围附近池塘的过度发展，削弱了堤围防御洪水的能力。嘉庆年间这些做法都被严禁（29）。有人甚至认为要在堤围基脚附近填塘固基确保堤围安全，但因池塘过多难以实行，在嘉庆2年的《章程》就规定凡建于大堤旁边的鱼塘，在冬闲时节，必须“将基脚培筑高厚”，并将所有大堤旁的鱼塘造册登记存案，以便稽查，并不准在堤围旁建新鱼塘（30）；另一方面，村堡水利系统在清中叶以后逐步完善，鱼塘不一定当涌近海，只要有条件与村堡水利系统的排灌设施相连，就有可能建成租价较高的池塘。可见基塘工程与水利工程之间的关系是在形成过程中逐步协调的。
基塘工程除与水利工程有密切关系以外，基塘的工程技术还必须具有水利工程的功能，以适应基塘系统中所存在的水陆作用大循环的需要。据地理学家的研究，基塘特有的几项技术是影响基塘系统水陆作用大循环的主要因素（31）。清末《粤中蚕桑刍言》记载了以下几项基塘工程技术措施：1、基与塘保持适当比例。基塘比例不同，系统大循环的投入不同，产出就会产生差异。历史上年先后有八水二基，七水三基、四水六基、五水五基，甚至有水面宽、基面窄的瓦筒塘。到清代后期，经过南海农民的总结，普遍认为四水六基的比例最适度，《粤中桑刍言》记载：用池塘养鱼，“其法将四成为塘，六成为基”，这一比例保持池塘适当深度，基面适当高度，可免水浸作物；2、“培泥之法”。即将塘底泥戽上基面。于是每年有二、三次的“戽泥”作业，年末还排尽塘内之水捉尽杂鱼后，“即使挖泥上基面培桑也”，此时可以重新规划鱼塘深度与基面高度，使基塘保持合适比例；3、“鑲勘之法”，即用塘泥培护基脚，以防泥土倾卸入池塘，影响鱼塘的深度，这是保持基与塘之间比例的措施之一；4、“盘基之法”。将过高的基，“必须用锄盘低，可使之平挫如旧”。盘出之泥“就近倒于基内勘边”，以“镶阔基面”。上述的技术措施是基塘系统运行中重要环节，基与塘始终保持适当结构和比例，起到调节水、土、肥的作用，使基塘保持稳产高产，发挥水利功能。
珠江三角洲的基塘先后经历了果基鱼塘、桑基鱼塘、蔗基鱼塘等类型。清代中后期，由于桑丝业刺激蚕桑业的发展，以桑园围为中心的南海、顺德蚕桑区及毗邻的香山、高明、新会的部分地区先后变成桑基鱼塘占优势的基塘区。
桑塘鱼塘是清代基塘工程技术中最成熟的类型。基与塘是密切结合连成一体的农业生态系统。清末桑基鱼塘区还在种桑、养蚕、养鱼之外养猪，如清末的《岭南蚕桑要则》记载：顺德农家“皆仰给于人家之种桑、养蚕、养猪和养鱼…..鱼，猪、蚕、桑四者齐养。”养鱼、种桑、饲蚕、养猪的种群结构与食物链更趋合理，标志着清代基塘工程技术的进一步发展。还使桑基鱼塘成为具经济效益的基塘类型。据记载，桑基鱼塘的收益“十倍禾稼”，在变田为塘之后，“租入自倍”。桑园围的维护与管理所需的巨额费用，除了部分来自官助、捐助以外，有相当一大部分来自对围内田地基塘的按粮、按税、按租摊派。从这一意义上说，基塘也是珠江三角洲水利工程不可缺少的一部分。
五、水患与珠江三角洲农业工程系统的关系
清代是珠江三角洲的水患最为严重的时期。以桑园围为例，明生水灾45次，决堤16次；清代也为45次，但决堤25次。民国时期水患频频发生，仅民国二年至七年，五年间年年决堤。清代的灾害程度也比明代严重。（31）珠江水系上游山区的滥行开垦以及河口地区的围垦工程的无规划发展，是珠江三角洲水灾逐步加剧的过程，也是本区的自然生态平衡不断遭到破坏的过程；而本区农业工程系统的三个子系统的完善过程，是本区人民不断修复与重建被破坏的生态系统的过程。这三类型的农业工程之间的关系，以及这三类型的农业工程与珠江患之间的关系，可以用以下的图表来表示：
上图说明，在控制被破坏的生态平衡与重建被破坏的生态系统的过程中，还存在各种发挥着不同作用的社会机制。这类社会机制的作用很值得研究。关于这一点需要专文论述，在此仅简述之。首先，最重要的是对农业工程系统进行宏观规划和宏观调控的机制。如缺乏这种宏观的规划与调控，势必加剧原有的自然生态环境内部平衡被破坏以后，新的农业生态系统内部平衡建立过程中的无序化倾向。清代对重要水利工程的管理力度较大，但由于缺乏对围垦工程的规模、数量、堤围布局缺乏宏观调控与整体布局，致使清代珠江口围垦工程的无序化与失控，加剧了珠江水系的水患。这就需要另一种社会机制对宏观规划与调控的机制进行督促或推动。这一社会机制，就是以士绅为代表的社会舆论，要求对珠江水系上游山区的滥行开垦以及河口地区的围垦工程的无规划发展进行约束。其中最有名的是咸丰同治年间著名学者陈澧的《大水叹》，简直就是一篇有关珠三角区域生态平衡的论文，他指出珠江水系的水患首先是由于“大庾岭上开山田，锄犁狼藉苍崖巅。剥削山皮剩山骨，草树铲尽胡能坚。山头大雨势如注,洗刷泥土填奔川.遂令江河日加浅，洲渚千百相钩连”，其次是由于“海门沙田日加广，家家筑垒洪波上，海潮怒挟泥沙来，入此长围千万丈，三年种得草青青，五年输租报官长。”造成的结果是出海水道加长，“海门日远路日纾，坐见沧溟成土壤”，“欲驱山海尽成田，反使田畴尽成海”（32）。类似的言论不可能不对清政府的决策行为产生影响；另一类社会机制，首先是以宗族为背景的农业社区对水利工程的管理、维护，以及社区水利工程管理和土地利用方式改变过程中士绅所发挥的作用。其次是本区社会下层群众对不合法的过度围垦的抗议活动。如在清后期顺德民众对豪绅私筑石坝的过激反应，几酿成变，引起清地方政府的重视。然后这几种社会机制在共同的社会利益的驱动下相互作用，形成一种合力，拆毁私筑堤坝与遏制过度围垦，以及通过修筑、维护水利工程，采用与低田农业相适应的基塘工程，逐步使被破坏的生态系统归于平衡。
上图还表明，在区域农业的可持续发展中，必须重视对农业工程的“价值评估”。当然，不可能苛求封建时代的政府做到这一点。但我们可以对此作一粗略的非量化的“价值评估”。围垦工程带来的是珠江三角洲最宝贵的土地资源；水利工程带来的是桑园围这一类具有显著防洪、灌溉综合功能的水利工程体系；基塘工程带来的是至今仍为生态学家津津乐道的生态农业模式。这三类农业工程的“当代收益”是巨大的。但其“当代成本”也是高昂的。如清代对广东山地植被地滥垦滥伐，落后条件下的过度垦荒，造成了山区严重的水土流失。泥沙堆积于河口地区，过度的围垦打乱了这个地区原有的生态平衡，从而引起水利、航运、渔业资源保护等一系列问题。如水患，此前已述，不赘；又如航运问题，淤沙石坝占据了深水航道，有碍船只通行与水流的宣泄，逐渐使航道淤浅船只改道，航运地理的改变使社会经济重新布局，清代道光以后，一些重要城镇如江门、佛山就是因为河道淤浅而使其贸易地位下降。又如渔业资源，珠江口的围垦，使咸淡水渔业资源受到损害，浮家泛宅以渔为生的蛋民顿失其业，被迫为沙田的业主承担筑坝围坦或从事耕作的艰苦劳动。当然，这三类型的农业工程的“代际受益”延续至今，但同时也付出了不菲的“代际成本”。
目前珠江口的生态平衡受到高度重视，并由于高科技手段的应用与大量的资金投入，珠江堤围的御灾能力远胜于以前任何时代。但我们也应看到，珠江口主航道近年采沙过度，对水利工程造成重大隐忧；珠江口抢滩围垦，一直没有停止过的土地扩张对航道造成严重影响。再其次基塘区由于非工业用地的扩张而日渐萎缩，残存的基塘区也由于淡水养殖业的比较利益高，基面被蚕食，使基与塘的比例又一次发生重大变化。不少池塘区甚至不见了“基”――只有窄窄的隔离池塘的土基，传统意义的基塘甚至消失了；今天农民多不采用传统的基塘技术措施，池塘日渐淤浅，其防内涝的功能大大减弱。这说明，现代珠江口的农业工程系统又经历着重大的变化。面对这一变化，如何在今后农业的可持续发展中，利用信息化的高科技手段，加强对农业工程的“价值评估”，将“当代受益”、与子孙后代享有的“代际受益”较大化，而将付出的“当代成本”与“代际成本”降至低，是一个值得重视的大问题。
农业工程论文:农业工程专业创新教育探讨
摘要:农业工程专业作为一个综合性的交叉学科，是现代科学技术与农业产业化、现代化的有机结合。农业工程专业要求学生不仅要掌握书本的基础知识，还应达到灵活运用的能力，这就要求高校注重对学生创新能力的培养，虽然部分高校已经意识到创新教育的重要性，但是对于改革创新还处于探索阶段。在创新教育过程中继承和发扬“团结、勤奋、求实、创新”的优良办学传统，树立“以人为本”的教育教学理念，推进素质教育，坚持教育创新，初步建立起以培养学生创新精神和实践能力为核心，由课程教学体系、实践教学体系、创新教育平台、创新教育管理和运行机制等系列改革内容构成的教学体制改革势在必行。 关键词:农业工程专业;创新;改革;探索
建设创新型国家，努力培养一批德才兼备、国际的创新型人才，已成为全社会的共识。创新教育是时展和培养综合型人才的内在要求，作为综合性学科的农业工程专业，应该培养综合型和具有创新能力的高级人才［1］。如何使农业工程专业学生创新意识和创新能力得到良好的培养和训练，已成为高等教育的热门话题和重要研究课题。
1农业工程专业人才培养现状
1.1农业工程教育的不足
传统高等教育人才的培养目标较为模糊，培养内容相对滞后，培养过程形式单一，具体表现有“填鸭式”满堂灌和“封闭式”循环，过程形式化明显，没有正确认识农业工程专业学生综合素质尤其是创新精神和实践能力的培养具有长期性、复杂性和艰巨性的特点。我国高等教育的发展趋势较为普及和大众化，一般农业工程类院校存在扩招任务较重、各高校生源学习能力差异较大、综合素质出现下降趋势等问题，使农业工程院校对教育的改革提出更高的要求［2］。
1.2农业工程专业人才创新能力培养薄弱
目前，我国农业方面法令法规不断完善，表明对农业的发展越来越重视，因此对农业工程专业人才的创新能力提出了更高的要求。面对不断更新的农业工程问题，该专业的人才必须树立创新意识，综合运用各种农业知识实现对农业问题的有效解决［3］。而目前国内培养农业工程专业应用型人才的院校多注重基础知识教育，缺乏创新能力培养。高等教学研究应继承和发扬“团结、勤奋、求实、创新”的优良办学传统，树立“以人为本”的教育教学理念，推进素质教育，坚持教育创新。在此基础上以“以学生为主体”、“注重工程意识和能力培养”、“注重学生个性和创造性的培养”3种教学理念为理论基础。“以学生为主体，以教师为主导，树立‘以人为本’的教育服务意识”为考核指标，学习国内外农业工程专业的教学方法初步建立起以培养学生创新精神和实践能力为核心的理论体系。
2创新教育改革与实践建议
2.1以实践教学为基础进行课程结构改革
近十几年，为了适应个性化培养要求和学分制的特点，各大学普遍增大了选修课比例，压缩了必修课比例，为了体现通识教育和厚基础、宽口径的特点，各校开设选修课的数量和门类也在增加，这为学生选课提供了较大的自由度。在这种大环境下，科学设定必要的核心课程体系，为学生搭建合理的核心知识骨架更显得重要和必要。
2.2加强农业工程专业师生之间的互动
人才培养环节是灵活多变的，通过师生之间的互动能够培养农业工程专业学生的思维发散能力。农业工程专业在教学培养过程中，不仅与课程的具体内容、授课时间、教师教育水平有关，还与教师的教育观念、学生的主观能动性和师生之间的互动有关［4］。农业工程专业的课程设计通过优化整合、突出实践，使学生获得平面与立体同步的知识与信息，建立多媒体动态同步教学、课程设计、综合性实验、现场示范、案例分析、创新设计大赛等多元化教学模式。因此，教师不仅仅清楚授课目标，还应有灵活的教育方法，加强与学生之间的联系和交流。
2.3加强师资队伍的创新性教育建设
目前师资队伍创新性教育不足，新技术发展了解不够，这对提高教学质量，特别是培养农业工程专业学生的深度方面不利。学校应该定期组织教师进行关于培养学生创新性的教育观念，使教师有意识培养学生的创新能力，通过新技术的学习及新装备的考察实现师资队伍的提升。
2.4改善实验、实习条件
实施开放式实验教学模式，强化学生创新能力的培养。加强学生实验课、课外实习等环节，使学生有有独立思考、自由发挥、自主学习的时间和空间，逐步达到实验课独立开课的要求。应充分利用学校对工科教学条件改善倾斜的有利时机，改善实验条件，对满足基本实验要求的设备及时更新补足数量;加大对设计性实验所需设备的购置;鼓励教师对创新性实验自制设备，同时多与其他高校建立联系互相学习，共同提高［5］。同时构建大学生创新大赛为主的学术科技活动的运行保障机制，大学生课外科技活动是培养学生创新精神和提高实践能力的有效载体。将课外科技活动列入教学实践计划，开展学术科技和学科竞赛，将有效提高农业工程专业大学生创新能力的培养。
2.5推进课程实践化建设
利用科研课题推进课程实践化建设。建立了实验室—校内实训基地—校外实习基地“三位一体”的理论与实践相结合的实践教学体系［6］。强化学生基本技能，培养学生的实践精神，增强学生毕业后对应职岗位的适应能力和就业竞争力及独立创业的能力。
2.6以科学研究项目促进教学
借助承担课题机遇，培养大学生的实践能力，有意识地让农业工程专业大学生参与新机器的研发、试制与试验优化过程，强化学生创新实践能力培养。在课题执行中发挥大学生的能动性，建立科技研发同步教学功能的课堂教学课件与实验教学多媒体课件，为大学生提供丰富实践知识和经验的平台。创建人才合作平台，利用高校承担部级课题的有利条件，与企业共同制订学生培养计划，提高学生的动手实践能力，逐步达到用人单位的需求和要求。
2.7建立创新型教育保障体系
开展教学法的研究。要重组教学内容，在降低学时的条件下不降低课程质量，必须有好的教学方法。加强与兄弟院校的联系，采取外出参观学习、集体备课等方式推进教学改革。此外，还将采用现代化的教学手段来辅助课堂教学。建立创新型教育保障体系，学习实验技术逐步建立合理的考核体系［7］。在此基础上还要加强对学生创新教育制度的建设。
3结束语
随着工业的快速发展，从事农业方面的科研人员越来越少，这对于农业工程的要求也越来越高，培养农业工程专业学生的创新能力尤为重要。高校应该进行创新教育改革，通过对学生创新教育的不断探索，借鉴学习先进的教育理念，实现当今社会对农业工程专业人才培养的要求。
作者:郭雯雯 倪志伟 刘志深 杨红光 单位:青岛农业大学
