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南方双季稻区水稻机械化生产工程模式研究

作　者: 黄凰
导　师: 杨敏丽
学　校: 中国农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 双季稻区机械化生产工程模式评价优化
分类号: S233.71
类　型: 博士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

南方双季稻区水稻种植面积和产量分别占全国的41.75%和36.89%,是重要的水稻主产区。但2012年,南方双季稻区水稻耕种收综合机械化水平为60.51%,各环节的机械化水平指标值均低于全国平均水平,尤其是机械种植水平为12.74%,比全国平均水平低将近20个百分点。水稻机械化生产工程模式发展水平滞后的原因是多方面的,主要包括技术模式不清晰、组织模式不明确、产业化经营不完善、机械化生产的发展与环境不匹配等多个问题。为了提高南方双季稻区水稻机械化发展的水平和质量,论文在系统工程和唯物辩证方法论的基础上,运用田间试验对比分析、计量分析、GIS分析、案例研究等方法,对南方双季稻区水稻机械化生产工程模式构建、模式评价和优选、模式优化等方面的内容进行了研究。主要研究内容和结论如下：(1)运用系统工程理论,构建南方双季稻区水稻机械化生产工程模式系统框架。论文构建了以主体、客体、需求、目标、技术路线/工艺和装备配备等基本要素构成,并受到自然条件、经济水平、农艺制度、体制/机制等环境影响的南方双季稻区水稻机械化生产工程模式系统框架,分析了模式的特征和表达方式,总结了南方双季稻区典型的4种技术模式26条技术路线,探讨了种植大户、家庭农场、农机合作社和农业龙头企业等新型经营主体的特点。(2)基于全局最优的角度,建立南方双季稻区水稻机械化生产工程模式评价体系,并构建了以评价模块为核心的模式管理信息系统软件平台。论文从目标原则、指标筛选、权重设置、标准值设定、评价方法选择等几个方面研究模式评价,建立了以评价指标和分析指标为主要内容的指标体系。从系统设计目标、设计原则、总体结构设计、用户界面设计、功能开发、软硬件配置等几个方面建立了由基本信息查询模块、田间试验模块和模式评价模块组成的“南方双季稻区水稻机械化生产工程模式管理信息系统”软件平台。(3)农机与农艺融合,农机化与信息化融合,分别对南方双季稻区水稻机械化生产技术模式、组织模式和模式环境进行了优化,并对工程模式进行空间布局优化,提出了模式优化方案。提炼出粮食安全前提下的品质提升原则、技术适宜前提下的鼓励先进原则、经济可行前提下的利润最大化原则和组织配套前提下的适度规模经营原则等4项模式优化原则。在总结日本水稻机械化生产技术的基础上,针对双季稻区的特点,对等离子体种子处理、工厂化育秧与拌浆育秧、不同育秧基质育秧、机插秧与人工抛秧、窄行距插秧、乘坐式插秧和手扶式插秧进行了田间对比试验,农机与农艺融合,提出了技术模式优化的方向。将信息化技术应用到模式研究当中,以地势、交通、距稻田距离作为主要因素,探讨了组织分布优化的方法。采用泰森多边形分析方法,研究了能使距离成本最低的作业服务范围优化的方法。从作业服务内容、实现全程机械化的方式、合作行为、合作社发展的制约因素和扶持措施、农机合作社与农民合作社等方面重点研究了农机合作社的组织运行机制优化问题。利用比较分析和调查统计的方法,对模式环境的4个要素优化进行了研究。运用GIS分析、因子分析和聚类分析方法,确定了南方双季稻区适宜于不同工程模式的4大类区域类型。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
图表目录  9-14
第一章绪论  14-24
  1.1 研究区域  14
  1.2 研究意义  14-15
  1.3 国内外研究现状  15-18
  1.4 研究目标与研究内容  18-20
  1.5 研究方法与技术路线  20-23
  1.6 研究创新点  23-24
第二章相关理论述评  24-30
  2.1 相关理论基础  24-27
  2.2 相关方法和工具  27-30
第三章模式构建研究  30-48
  3.1 模式的概念和内涵  30
  3.2 模式构建系统框架  30-40
  3.3 典型模式总结  40-47
  3.4 本章小结  47-48
第四章模式评价研究  48-68
  4.1 评价目标与原则  48
  4.2 指标筛选  48-50
  4.3 权重设置  50-51
  4.4 标准值确定  51-55
  4.5 评价方法选择  55
  4.6 软件平台设计  55-67
  4.7 本章小结  67-68
第五章模式优化研究  68-105
  5.1 优化目标和原则  68-69
  5.2 技术模式、组织模式和模式环境优化  69-92
  5.3 基于GIS方法的工程模式空间布局优化  92-104
  5.4 本章小结  104-105
第六章典型案例分析  105-120
  6.1 广西贵港市水稻机械化生产概况  105-107
  6.2 广西贵港市水稻机械化生产工程模式总结  107-111
  6.3 广西贵港市水稻机械化生产工程模式评价  111-112
  6.4 广西贵港市水稻机械化生产工程模式优化  112-119
  6.5 本章小结  119-120
第七章主要结论及进一步研究建议  120-122
  7.1 主要结论  120-121
  7.2 进一步研究建议  121-122
参考文献  122-128
致谢  128-130
附录  130-156
作者简介  156-159

南方双季稻区水稻机械化生产工程模式研究

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