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摘要：當前農業(yè)發(fā)展模式已經由傳統模式逐漸向循環(huán)農業(yè)模式轉化，循環(huán)農業(yè)是實現農業(yè)生產可持續(xù)發(fā)展的必然要求，因此我們要充分利用好現有的資源和科學技術為循環(huán)農業(yè)的推廣服務，為舉辦一屆綠色奧運獻計獻策。本文通過信息技術在循環(huán)農業(yè)各環(huán)節(jié)中的運用，來分析信息技術在循環(huán)農業(yè)中的作用。

關鍵詞：循環(huán)農業(yè)；信息技術；信息平臺

農業(yè)作為人類生產生活的基礎，已經擁有悠久的歷史，根據不同時期農業(yè)生產的特征，農業(yè)可分為原始農業(yè)——傳統農業(yè)——現代農業(yè)——生態(tài)可持續(xù)發(fā)展農業(yè)。今天世界農業(yè)面臨著資源、生態(tài)、環(huán)境、能源等方面的嚴峻挑戰(zhàn)，循環(huán)農業(yè)已成為生態(tài)可持續(xù)發(fā)展農業(yè)的重要組成部分。特別是中國成功申辦北京奧運會后，我國大力發(fā)展綠色農業(yè)、生態(tài)農業(yè)等，為舉辦一屆“綠色奧運、人文奧運”貢獻力量。信息在循環(huán)農業(yè)中的各個環(huán)節(jié)，如生產、分配、交換和消費階段，以及農業(yè)資源的物流循環(huán)階段都在進行著無數次的傳輸，并起到了巨大的作用。如何將這些信息快速地搜集、處理，并高效率地運用起來，已經成為十分迫切的問題。因此，探討信息技術在循環(huán)農業(yè)中的作用，為實現農業(yè)可持續(xù)地發(fā)展具有重要的意義。

1、循環(huán)農業(yè)的涵義及本質

1.1、循環(huán)農業(yè)的涵義

目前對于循環(huán)農業(yè)國內外還沒有一個準確定義。周震峰等認為，循環(huán)型農業(yè)是在保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境和充分利用高新技術的基礎上，調整和優(yōu)化農業(yè)生態(tài)系統內部結構及產業(yè)結構，提高農業(yè)系統物質能量的多級循環(huán)利用，嚴格控制外部有害物質的投入和農業(yè)廢棄物的產生，最大程度地減輕環(huán)境污染，使農業(yè)生產經濟活動真正納入到農業(yè)生態(tài)系統循環(huán)中，實現生態(tài)的良性循環(huán)與農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。宣亞南等認為，循環(huán)農業(yè)是通過優(yōu)化農業(yè)產品生產至消費整個產業(yè)鏈的結構，實現物質的多級循環(huán)使用和產業(yè)活動對環(huán)境的有害因子零排放或零(最小)干擾的一種農業(yè)生產經營模式[2]。尹昌斌等認為循環(huán)農業(yè)通過農業(yè)技術創(chuàng)新,調整和優(yōu)化農業(yè)生態(tài)系統內部結構及產業(yè)結構，延長產業(yè)鏈條，提高農業(yè)系統物質能量的多級循

環(huán)利用，最大程度地利用農業(yè)生物質能資源，利用生產中每一個物質環(huán)節(jié)，倡導清潔生產和節(jié)約消費，嚴格控制外部有害物質的投入和農業(yè)廢棄物的產生，最大程度地減輕環(huán)境污染和生態(tài)破壞，同時實現農業(yè)生產各個環(huán)節(jié)的價值增值和生活環(huán)境優(yōu)美，使農業(yè)生產和生活真正納入到農業(yè)生態(tài)系統循環(huán)中，實現生態(tài)的良性循環(huán)與農村建設的和諧發(fā)展[3]。高旺盛等認為循環(huán)農業(yè)是按照循環(huán)經濟理念，通過農業(yè)生態(tài)經濟系統設計和管理，實現物質能量資源的多層次、多級化的循環(huán)利用，達到農業(yè)系統的自然資源利用效率最大化、購買性資源投入最低化、可再生資源高效循環(huán)化、有害生物和污染物可控制化的產業(yè)目標[4]。

筆者認為循環(huán)農業(yè)是伴隨著整個農業(yè)生產的不斷發(fā)展而逐步形成的一種全新的農業(yè)生產方式，它主要運用可持續(xù)發(fā)展思想和循環(huán)經濟理論與生態(tài)環(huán)境工程學的方法，在保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境和充分利用高新技術的基礎上，進行技術創(chuàng)新，調整和優(yōu)化農業(yè)生態(tài)環(huán)境系統內部結構和各種產業(yè)結構，提高物質能量的多級循環(huán)利用，尋找到更多的循環(huán)接點，延緩末端循環(huán)的出現，嚴格控制外部有害物質的投入和農業(yè)廢棄物的產生，減輕農業(yè)生產對環(huán)境污染，把農業(yè)生產和生活活動真正融入到生態(tài)系統循環(huán)中,實現農業(yè)生態(tài)系統的良性循環(huán)與農業(yè)農村和諧可持續(xù)發(fā)展。因此可以將循環(huán)農業(yè)稱為“3R農業(yè)”，即實現農業(yè)資源的再利用(Reuse)、再循環(huán)(Recycle)和廢棄物減量化(Reduce)型的農業(yè)生產模式。

1.2、循環(huán)農業(yè)的本質

循環(huán)農業(yè)本質上是一種低投入、多循環(huán)、高效率、高技術、產業(yè)化的新型農業(yè)。循環(huán)農業(yè)產業(yè)鏈條是由種植業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、畜牧業(yè)及其延伸的農產品生產加工業(yè)、農產品貿易與服務業(yè)、農產品消費領域之間[5]，通過廢棄物交換、循環(huán)利用，要素耦合和產業(yè)連接等方式形成呈網狀的相互依存、密切聯系、協同作用的農業(yè)產業(yè)化網絡體系，各產業(yè)之間通過中間產品和廢棄物的相互交換而互相銜接，從而形成一個比較完整和閉合的產業(yè)網絡，其資源得到最佳配置，廢棄物得到有效利用，環(huán)境影響減少到最低水平。

2、循環(huán)農業(yè)的特征

循環(huán)農業(yè)主要有系統化，多級（生態(tài)鏈）循環(huán)，低資源消耗、低環(huán)境污染，高技術，功能效益綜合化等特征。

2.1、系統化

循環(huán)農業(yè)是把農業(yè)生產活動納入自然生態(tài)系統進行整體考慮，將農業(yè)系統真正與工業(yè)、服務業(yè)等系統統一起來，既強調資源的分配效率，又強調資源利用效率和自然生態(tài)系統的平衡。

2.2、低消耗，低污染

循環(huán)農業(yè)把農業(yè)生產資源環(huán)境的消耗嚴格限制在自然生態(tài)系統閾值內，并根據自然環(huán)境的自凈能力和資源的再生能力從源頭上防治污染和浪費[6]。循環(huán)農業(yè)通過各種先進技術對農業(yè)生產銷售等環(huán)節(jié)進行嚴格控制，降低水熱等資源的消耗，減少廢棄物的排放。

2.3、多級（生態(tài)鏈）循環(huán)

通過環(huán)境中廢棄物資源化利用、要素耦合等方式，延伸農業(yè)生態(tài)產業(yè)鏈，推進相關產業(yè)組合形成產業(yè)網絡，優(yōu)化農業(yè)系統結構，按照“資源——農產品——農業(yè)廢棄物——再生資源”的反饋式循環(huán)流程[7]組織農業(yè)生產，實現資源利用最大化和環(huán)境污染最小化。農業(yè)系統是以提供物質輸出為主要目標的開放式循環(huán)體系[1]，因此農業(yè)系統的物質循環(huán)不可能采取閉合式的循環(huán)模式，而是一種耗散結構所決定的非閉合高效率的循環(huán)。

2.4、功能效益的綜合化

循環(huán)農業(yè)強調生產性、生態(tài)性和高效性的統一，以綜合效益最大化為主線，把農業(yè)看成既是一種基礎產業(yè)，又是一種上層產業(yè)，不僅要提供物質產品，還要提供環(huán)境效益，使農業(yè)由單一經濟轉向綜合經濟，實現經濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益的有機統一。

2.5、高技術

循環(huán)農業(yè)的產生、發(fā)展與提高都離不開科學技術的發(fā)展和應用。只有將信息技術、計算機技術、生物技術與新能源材料技術等應用到循環(huán)農業(yè)中，才能夠使農業(yè)生產過程得以優(yōu)化，產業(yè)鏈得以延伸，尋找到更多的循環(huán)接點，延緩末端循環(huán)的出現。只有通過高新技術的應用才可以使得農業(yè)資源得到充分循環(huán)高效利用，通過各中生物技術等將農業(yè)廢棄物進行生物降解，盡力減少對環(huán)境和生態(tài)系統的破壞污染。

農業(yè)生產要真正實現循環(huán)可持續(xù)發(fā)展，必須以現代高新技術與原理作為支撐和引導，主要有新能源材料技術、信息控制技術、生物基因技術等。信息控制技術主要表現在各種資源信息的共享以及減量化利用方面，如對農作物的水噴灌、滴灌，光熱的合理化控制；新能源材料技術為循環(huán)農業(yè)提供新的能源支持體系，減少對傳統碳質能源的依賴，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。生物基因技術主要表現在對生物生長繁殖機理的控制，合理調節(jié)生物生長繁殖的速度，延長生態(tài)鏈，提高生態(tài)系統中各種資源的利用效率，通過各種生物分解技術將循環(huán)廢棄物進行生物降解，減少對環(huán)境的破壞。只有通過這些技術才能夠使農業(yè)生產的深度和廣度大大擴展。循環(huán)農業(yè)的各環(huán)節(jié)都需要信息網絡技術作為支撐，各種資源的利用處理都需要進行信息搜集、分析、處理、共享等，不僅能夠提高循環(huán)農業(yè)生產利用效率，而且對于其他產業(yè)與農業(yè)系統之間的融合具有很大的推動作用。

3、信息技術在循環(huán)農業(yè)生產過程中的作用

循環(huán)農業(yè)特別注重農業(yè)資源的高效利用，以及環(huán)境污染的最小化，為了實現減量化、再利用和再循環(huán)的原則，必須充分利用信息技術。

3.1、提供耕作前資源信息支持

在農作物播種之前，用戶可以通過信息數據庫和互聯網查找獲取農作物種子和土壤植物營養(yǎng)成分以及在農作物生產過程中注意事項等各種相關信息和技術，并根據當地的土地、水源和氣候等資源進行分析，為資源的高效利用，減少環(huán)境污染提供具體信息，為循環(huán)農業(yè)生產的有效開展提供參考。在這一過程中，信息技術為循環(huán)農業(yè)的資源選擇提供了支持。

3.2、分析顯示土壤成分及廢棄物循環(huán)利用

循環(huán)農業(yè)可以通過傳感器技術，紅外感應技術等分析土壤的具體信息，并通過計算機網絡將信息傳送到信息處理中心。信息經過計算機等相關設備分析處理后，提供土壤所需要的有機物質。同時通過互聯網、搜索、分析到的相關信息，并將農業(yè)系統內部以及其他產業(yè)系統循環(huán)鏈路產生的廢棄物（但富含土壤所需要的有機物）加入到土壤中，通過某一循環(huán)接口參與到循環(huán)生態(tài)鏈中，將原來的末端循環(huán)再度擴展，形成具有環(huán)鏈相間結合的循環(huán)農業(yè)生產新模式，達到對資源的高效利用和廢棄物在農業(yè)系統內部進行自我消化與分解。

3.3、控制溫度濕度，節(jié)約水熱肥資源

通過感應器和傳感器分析當前的農作物生長環(huán)境的溫度和濕度，并通過計算機分析、時時監(jiān)控空氣的溫度和土壤的濕度，將具體信息傳輸到農戶或管理員終端，他們通過計算機或者相關終端對環(huán)境進行及時控制。在水資源利用方面，用戶根據土壤和空氣的濕度情況，通過信息網絡將澆水的水量和時間進行控制，以達到農作物生長的最佳效果，實現水資源的高效利用。如果某一區(qū)域因降水等因素水量超過基本閾值，智能計算機設備能夠迅速作出反應，給管理員用戶發(fā)出信息警報，用戶可以通過遠程操作進行及時排水，并將多余的水資源儲存起來用于其他環(huán)節(jié)，真正實現水資源的高控制、低流失、多循環(huán)的效果。在營養(yǎng)施肥方面，用戶根據網絡傳輸的具體信息進行準確施肥控制，實現循環(huán)農業(yè)減量化、多循環(huán)、高控制的原則。另外根據實際需求，用戶通過網絡進行無人遠程光照溫度控制，實現農業(yè)資源的高效利用和循環(huán)利用，以實現資源的利用最大化，縮短生產周期，提高生產效率。隨著科學技術的不斷進步，特別是“3S”技術的推廣，還可以通過信息網對農業(yè)生產電子機器人進行控制，實現對光照、水分和熱能的綜合高效利用、病蟲害防治和成熟蔬菜水果的及時采摘。信息技術的這一作用已在精準農業(yè)中得到了充分體現。因此在循環(huán)農業(yè)生產這一環(huán)節(jié)，信息技術的作用主要表現在對農業(yè)資源的高效利用與控制及降低對土地、環(huán)境污染和對減量化生產技術的傳播推廣。

4、信息技術在農業(yè)資源循環(huán)利用方面的作用

4.1、傳統與循環(huán)型農業(yè)資源流通模式比較

農業(yè)資源在流通過程中，作用和價值會隨著不同的階段環(huán)節(jié)而產生變化，在一個環(huán)節(jié)失去利用價值后，就可能被當作廢棄物丟棄掉，傳統的流通模式如圖1所示：

圖1傳統農業(yè)資源的流通模式

Figure1Traditionalcirculationmodeofagriculturalresource

信息技術可以通過協調各方面的因素，提供一個信息管理平臺，將農業(yè)資源的相關信息存儲起來，并跟蹤農業(yè)資源在各環(huán)節(jié)流通、利用的情況，將在某一環(huán)節(jié)沒有價值的農產品或廢棄物轉移到其他地方或環(huán)節(jié)，將末端循環(huán)變成中間循環(huán)，同時增加循環(huán)接口，使產品參與到更多的循環(huán)中，形成多級循環(huán)、高效利用，最大限度地實現其利用價值，減少資源的浪費。我們可以通過產品傳統流通模式與循環(huán)流通模式的對比得出更好的效果。這種循環(huán)流通過程模型如圖2所示：

圖2循環(huán)農業(yè)資源的流通模式

Figure2Circulationmodeofagriculturalresourceinrecyclingagriculture

由上圖可看到，信息管理中心使農業(yè)資源在流通中增加了循環(huán)接口，由原來的線程流通轉變?yōu)榄h(huán)型流通，實現多層次循環(huán)和廢棄物資源化綜合利用，減少資源浪費和廢棄物對環(huán)境的污染和破壞，延伸農業(yè)生態(tài)產業(yè)鏈，推進了農業(yè)內部以及農業(yè)與其他相關產業(yè)組合形成產業(yè)網絡，優(yōu)化農業(yè)系統結構，形成了“資源——農產品——農業(yè)廢棄物——再生資源”的反饋式流程組織生產模式，實現資源利用最大化和環(huán)境污染最小化。

4.2、調控產品流通量

信息管理平臺同時也為各地區(qū)農產品市場流通量的控制提供合適的信息支撐，例如某地的產品的銷售量呈現增長趨勢，但產品的進入量不能夠滿足這一狀況，信息交流平臺可以根據其他地區(qū)供應情況，從合適的地區(qū)調配產品，以達到供求平衡的狀態(tài)。

4.3、產品及廢棄物的分配處理

信息技術在循環(huán)農業(yè)產品分配交換過程中通過搜集農業(yè)資源相關信息和各地用戶的具體需求，將具有直接聯系和隔級循環(huán)聯系的用戶分類組織起來。當他們完成一部分生產后，再將廢棄物轉入到其他具有聯系的循環(huán)生產過程。

4.4、建溝通平臺，管理產品銷售

信息管理平臺在生產者、購買者和商之間架起了溝通的橋梁，如圖3所示：

圖3循環(huán)農業(yè)信息平臺

Figure3Informationplatforminrecyclingagriculture

信息網絡不僅有利于生產者、商和購買者之間的信息溝通，并從源頭上對有污染的資源進入到循環(huán)生態(tài)鏈中進行檢測、控制。生產者可以通過信息網了解當前農產品的市場價格，并根據自己產品的實際情況提出銷售的實際價格，并選擇合適的購買者，使得自己的產品物有所值，避免并購買者和商故意壓低產品價格，生產者在市場交換中利益受到損害。另外，信息管理平臺還可以將商和購買者的需求搜集起來，提醒生產者進行循環(huán)農業(yè)的生產，平衡供求關系。這樣不僅能夠滿足廣大農戶的需求，而且還能減少循環(huán)農業(yè)生產所需資源的浪費。同樣，購買者和商也可以根據互聯網上的產品價格尋找適合自己的貨源供應商，使得各方面，各環(huán)節(jié)的利益得到保障。這樣既強調農業(yè)資源的分配效率，又強調資源利用效率和自然生態(tài)系統平衡。

以上作用在傳統農業(yè)生產模式中是很難達到的，信息的準確性和時效性也難以得到保障。除在農產品高效循環(huán)利用方面，信息技術還在產品的多樣化和質量監(jiān)督等方面也起到了積極的作用。信息技術不僅在農業(yè)生產內部循環(huán)起到了重要作用，而且還在農業(yè)與其他產業(yè)之間的資源循環(huán)流通、綜合利用方面起到了提供共享平臺的作用。

總之，信息及相關技術的快速發(fā)展給循環(huán)農業(yè)提供了很好的技術支持，解決了許多人工難以解決的問題，加速了循環(huán)農業(yè)的發(fā)展，提高了各種資源的利用效率，減少了對環(huán)境的破壞。在這一過程中，循環(huán)農業(yè)也將給信息技術提出更多的問題和更新的要求，使得信息技術向更新的領域延伸，可以說循環(huán)農業(yè)也在一定程度上促進信息技術的發(fā)展。

參考文獻

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