1、农业工程,农民真苦、农村真穷、农业真危险-李昌平-,中国城乡居民人均收入比较,（单位:元 资料来源：中国统计年鉴）,农业工程？- 农业工程基本概念,性质：工学中的应用技术学科。任务：面向农业的工程理论与技术，以工程手段服务农业， 提高农业劳动生产力、土地生产率和农民个人所得， 是建设社会主义新农村的重要支撑。特点：多学科交叉，属于边缘学科。需要考虑农业生物因 素、环境因素、社会因素和经济因素及其它们之间 的相互作用。,1、农业工程与农业的发展,原始社会时期：人类不会种植和养殖，靠采集野生植物和狩猎动物为生。100%农业人口。奴隶社会时期：依靠自身体力，使用石制和木制工具从事种植和饲养。传统农业
2、时期：灌溉，施用有机肥料，使用役畜、铁制农具。农业劳动人口80%。,1、农业工程与农业的发展,19世纪初：人口增长，轻工业和手工业发展，对粮食和原料的需求日益迫切，工业化发展也需要大批劳动力，先进国家出现了钢制犁铧和收割机等高效农具。20世纪初到1980年：进入石油农业时代化肥、农药、内燃机 ；农业机械化和电气化得到发展机械化耕作、收获，灌溉；发达国家粮食的土地生产率提高58倍，劳动生产率提高4050倍，劳动力转移从事工业和第三产业。,20世纪最伟大的工程技术成就The Greatest Engineering Achievements of the 20th Century （Nationa
3、l Academy of Engineering, USA）美国国家工程科学院,1电气化 2汽车3飞机4供水和配水系统5电子器件6无线电和电视 7农业机械化8计算机 9电话10空调和制冷,11高速公路12航天器13互联网14成像技术15家电16医疗技术17石油和石化技术 18激光和光纤技术19核技术20高性能材料,20世纪我国重大工程技术成就（中国工程院）,18机械化重大成套技术装备19航空工程20无机化工21外科诊疗22稀有金属和先进材料的开发利用23城市化24轻工与纺织25采煤工程,1两弹一星2汉字信息处理与印刷革命3石油4农作物增产技术5传染病防治6电气化7大江大河治理和开发8铁路9船舶
4、10钢铁11计划生育12电信工程13地质勘探与资源开发14畜禽水产养殖技术15广播与电视16计算机17公路, 遗传育种技术 土壤肥料与施肥技术 农田灌排与节水技术 病虫草害综合防治技术 耕作制度与栽培技术 农业机械化和设施工程技术,20世纪两项伟大科技成果,1953年James WatsonFrancis Crick,近代计算器,1945 ( J. von Neumann ) 二进制概念的提出,1950年代量子力学 半导体的发现,DNA双螺旋结构,近代计算器,DNA双螺旋结构,新世纪科技发展,现代信息技术,现代生物技术,现代科学技术两大支柱,全球科技发展的重点将继续向技方面倾斜 今后三、四十年
5、间应用研究发展最快的领域： 芯片的广泛应用 医学与药物的发展 生物工程根据国情确定科与技发展的相对比重, 并注意科学是技术发展的根源。贸易全球化的继续发展影响着科学与技术的发展。,现代农业的发展(20世纪末开始)：, 以生物技术和信息技术为先导及高度密集的产业 面向全球经济的农工贸一体化经营的现代企业 正在拓展中的多元化和综合性的新型产业 一种资源节约和可持续发展的绿色农业,现代农业,主要作物全程机械化和农业装备的数字化设计农业信息化技术现代温室设施（向智能化发展）工厂化养殖禽畜和水产技术及建筑（环境可控）喷灌、滴灌等灌溉技术及装备农业工程是现代农业的支撑,现代农业 中国以不足世界7%的耕地养
6、活了超过世界22%的人口，总体上实现了小康社会。,地理位置,我国农业的基本自然条件,地貌特点 山脉: 33% 高原: 20% 丘陵: 10 平原: 12% 盆地: 19%,206BC - 1949AD 的2155 年中发生：1092次洪水、993 次干旱1954 和1998年长江发生历史上最大洪水1998年三江发生历史上最大洪水1972-1998年黄河出现干旱,自然灾害,2/3 农田为坡地、盐碱地或土质较差土地干旱六、七月份的台风和热带风暴春秋季节的低温 (高海拔、高纬度地区）过度放牧,影响农业的不利条件,森 林,草原（地）,沙 漠,土壤侵蚀,高原、台地,荒漠化,水土流失,现代农业科学技术体系
7、,现代农业科学技术体系,机遇: 赶上了贸易全球化的快车, 共享国际市场挑战: 农业装备和农产品的国际竞争、可持续发展,加入WTO为我国农业带来的机遇和挑战,新型工业化与传统工业化不同,科学和谐发展,机械化自动化,设施工程技术,高技术化,精确农业技术,高技术化,DGPS,精确农业技术,高技术 新产品,园艺技术,自从有了农业，就随之产生了创造工具、改进生产手段的农业工程技术。美国大百科全书（1978）指出，农业工程的历史应当从最简单的手工农具和畜棚开始，直至现代化的畜禽舍和康拜因等复杂、自动化的农业机械。虽然中国农业工程学会成立还不到30周年，虽然1985年才批准设置农业工程一级学科，但中国的农业
8、工程实践可追溯到7000多年前。,我国农业工程实践的历史,公元前5000年至公元前2100年的新石器时代：中国就已经创造了简单的排灌设施和农具，发明了谷物加工的杵臼 。公元前770年至公元前476年的春秋时代：铁制农具在我国得到了普遍应用。公元前256年至公元前251年：李冰父子主持修建的四川省都江堰水利工程，是世界公认的合乎现代水利工程原理的农田灌溉系统。晋代开始：使用畜力牵引的耕、耙、平、播和人力锄、镰等一整套农具，进行旱田作物生产。,砍伐器具:,我国农业工程实践的历史,铜斧,石尖锤,砍刀,铜削刀,耕整地器具:,我国农业工程实践的历史,铜双齿来,铁犁铧,旱地方耙,长犁辕,踏梨铧,大铜梨铧,
9、曲辕犁,耕整地器具:,我国农业工程实践的历史,水田耙,铁铲,铁搭,长犁辕,铁齿杷,青铜铲,铜镢,播种和移栽器具:,我国农业工程实践的历史,铁耧铧,三脚耧车,秧马,中耕器具:,我国农业工程实践的历史,耘犁,铜锄,曲柄铁锄,带柄鹤嘴锄,铜锄,灌溉器具:,我国农业工程实践的历史,耘犁,铜锄,云南筒车,双辘轳(模型),铜锄,云南筒车,灌溉器具:,我国农业工程实践的历史,都江堰水利工程,收获器具:,我国农业工程实践的历史,轾,春秋青铜镰,打谷棍,四齿铁叉,手镰,加工器具:,我国农业工程实践的历史,耘犁,铜锄,脱谷捣米模型,桦木椎臼,陶碾,石杵臼,1944年6月，时任联合国粮农组织（FAO）副主席和中国农
10、林部驻美代表的邹秉文先生在美国农业工程师协会学术年会上发表了“中国需要农业工程”的演说。他说：“中国需要一批有创造力的农业工程师来改进所有的手工和畜力农具，并制造拖拉机，以特别满足东北、华北以及西北广大平原地区的需要。在农民个人买不起这些设备的地方，农民应当组成合作社，联合起来购买和使用这些设备和机械”。,我国农业工程实践的历史,提高农业机械化水平,生产蔬菜为主体的温室,生产观赏花卉为主体的温室,有机垃圾填埋和垃圾焚烧发电,生物质气化发电站生物质消费量：30 吨/日,广东板岭原种猪场污水处理工程,生态家园富民计划示范户,太阳能利用,小型风力发电,“四位一体”模式,启动实施农业资源循环利用工程，
11、以农村废弃物资源化利用为重点，推进农村畜禽粪便、农作物秸秆、生活垃圾和污水向肥料、燃料、饲料的资源转化 。,加强农田基本设施建设,双层覆盖温室,主要农产品主要生产环节实现机械作业农业机械装备的数量 / 质量农艺与农机密切结合农业生产的规模化、标准化、产业化城乡经济一体化农业生产者的技术水平大幅度提高农业生产管理方式产生根本性变革,农业机械化发展的基本要求,农业机械化,农业机械分类,按应用领域： 田间作业机械 场上作业机械 畜牧机械 农产品加工机械 其它,按作业环节 / 作业性质 动力机械(拖拉机/发动机)耕作机械 种植(播种)机械 田间管理机械(施肥、喷药) 灌排(水利)机械收获机械加工机械
12、,按作业对象棉花机械 水稻机械 养牛机械温室机械按作业地域特征水田机械山地机械 ,农业机械的主要性能要求,功能要求实现规定的作业：动作，轨迹，效果动力要求具备足够的动力：牵引，负载，驱动，速度能力要求完成工作量：载荷，幅宽，生产率，处理能力,质量要求满意的工作质量：作业质量好，可靠，方便，寿命长经济性要求较高的性价比：造价，成本，能耗，通用性安全性要求符合安全要求：防护，标识，坚固，隔离，环保,农业机械化的优势,减轻劳动强度，节约劳力成本作业环节机械化提高生产效率，提高经济效益机械合理运用，有效管理转变生产方式，推动社会转型生产过程机械化、产业化、自动化,通过科学的种植和管理培育出优质绿色农产品,生物圈种子发芽、成长、结果,农产品加工,资源环境农业机械完成耕、种、收等,食料、种子,三、农机技术发展趋势 1、适应可持续发展，保护生态环境和提高资源利用率的技术与装备 精细农业、低污染、保护性耕作等 2、高新技术应用 信息技术、机器视觉技术、生物技术、农业机器人等 3、农产品的工业化、工厂化生产技术与装备 养殖、设施农业 4、农产品的精深加工 5、高度重视农机产品质量与标准化、通用化、系列化 6、提高使用安全性、舒适性和操作的方便性,
