GeXP在农业育种中的应用
多功能遗传分析系统农业应用—克曼库尔特GenomeLab? GeXP多重基因表达系统
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- 21 - 前 言
美国贝克曼库尔特有限公司是一个以科技创新、服务用户为宗旨的，全球最大的兼做科研与临床检验产品的供应商。我们在美国与很多的知名机构有合作开发实验室，如斯坦福大学医学院，UCSF 医学院，City of Hope 医学研究中心，洛克菲勒大学，冷泉港实验室等。在科研领域，贝克曼库尔特公司最新推出的GenomeLab ? GeXP 多重基因表达定量分析系统采用专利的XP-PCR 技术，是基因表达定量分析技术领域的突破性进展，在基因表达方面GeXP 系统具有非常突出的优势，如：
a) 多重基因表达分析：在同一PCR 反应中对25重以上基因表达进行定量； b) 灵敏度高：低至5 ng 的总RNA 起始模板量或者单细胞表达定量； c) 结果准确可靠：GeXP 将多个内参基因、目的基因及内质控基因整合在同一 反应中进行分析，消除了分管操作的移液误误差和孔间系统误差，提高了 实验结果的准确性和重复性；
d) 低成本高效率：GeXP 运用专利的XP-PCR 技术，实现单个孔定量分析30 个基因，每天5760个基因。不仅降低了实验成本，同时提高了实验效率； e) 整套解决方案：提供从试剂、实验设备，多重PCR 引物设计及定量表达谱 分析软件等全套实验方案。
多重基因表达平台GenomeLab ? GeXP 技术在植物遗传学研究及农业育种开发研究中有非常多的应用，例如我们可以用多重基因表达技术来研究： ? 品系鉴定 (Strains Identification) ? 性状相关基因研究
(Specific-Gene Research)
? 芯片结果验证 (Microarray Data Validation) ? RNA 干扰 (RNA interference)
? 信号转导通路 (Signal Transduction Pathway) ? GMO 检测 (GMO Detection) ?
基因表达调控监测 (Monitor Gene Regulation)
除了基因表达研究的功能之外，GeXP 系统是还具有普通测序仪的所有遗传分析及测序实验功能，例如我们在农业与植物研究中经常用到的：
1.DNA的序列测定：可以实现800bpDNA的准确测序，精确度高达
98.5%；
2.STR多态性分析：可以进行人类，植物，细菌STR位点的分析；
3.SNP多态性分析：可以进行多至10重的SNP位点分型；
4.AFLP多态性分析；
5.基于测序方法的HLA精细分型；
6.基于STR分析的连锁分析；
7.基于测序和片段分析的病毒基因型鉴定和载量分析。
GeXP多功能基因分析系统作为基因研究的创新的高端实验仪器，具有多
功能与高通量的优势，是众多农业研究实验室及农业检测机构的理想基因研究
平台，我们的用户分布于农业研究的各个研究领域。
安徽农业大学四川农业大学水稻研究所
北京农科院果树研究所厦门商检
北京市农林科学院云南省农科院
大连海事大学环境系统生物学实验室云南省农业大学
东北农业大学生命科学院中国科学院上海植物生理所
甘肃农业大学实验中心中国科学院遗传发育所
广西大学中国科学院遗传与发育研究所广西甘蔗研究所中国林业科学研究院林业研究所河南大学植物逆境生物学实验室中国农科院柑橘研究所
吉林农业大学中国农科院麻类研究所
辽宁省农科院中国农科院质标所
内蒙农业大学生物工程系中国农科院作物研究所
热带农业科学院品质资源所中科院植物所
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技术背景介绍
近年来，以分子标记、转基因技术为代表的分子育种技术已成为植物育种发展的重要方向，传统的“经验育种”正逐步向定向、高效的“精确育种”转化。在国际上，发达国家正对生物基因资源实施垄断争夺。目前美国、日本和澳大利亚等发达国家拥有全球70%以上的水稻基因专利，90%以上的玉米基因专利，80%以上的小麦基因专利和75%以上的棉花基因专利。
尽管目前我国获得的基因专利总数约7000件，不足美国的10%；但在863计划、国家科技支撑计划等支持下，我国在植物分子标记、转基因、细胞工程育种领域已取得重要进展。
目前植物分子育种主要包括分子标记辅助选择(MAS)、转基因育种和分子设计育种。前期主要是利用RAPD标记进行作物的品种纯度鉴定和亲缘关系的研究，随后RAPD标记也被用于分子标记图谱构建。“十五”期间,国家通过“863”计划等加大了对作物分子标记辅助育种研究的投入，随着各研究单位实验条件的不断改善，效率更高和稳定性更好的AFLP、SSR和SRAP等标记方法也开始在许多实验室得到应用，并且不再停留在多态性分析的水平，逐步应用到利用分子标记构建遗传图谱和具体性状的分子标记辅助选择。但这些技术的结果检测都是在SDS-PAGE胶上进行，从而也逐渐暴露出了操作繁琐、费时耗力、重复性差等弊端。
GeXP系统是基因表达多重定量分析的准确、经济、高通量的最新解决方案，它能够在一个反应中对多至35重的目标基因的表达情况进行定量分析比较，是多重PCR领域的革命性技术。它巧妙的将多重PCR技术和毛细管电泳技术结合起来，采用通用引物与特异引物相结合的方法，通过专利技术来实现多重PCR产物定量检测的目的。GeXP系统克服了普通SDS-PAGE胶操作繁琐、重复性差和定量PCR方法通量低等弊端，是目前唯一可以进行低成本高效的多重PCR定量分析的技术平台。
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GenomeLab? GeXP平台在育种/栽培学研究的应用
GenomeLab? GeXP平台的定量分析结果避免了芯片分析的结果不稳定性对关联分析的影响，相对Q-PCR技术，GeXP技术极大地提高了基因表达分析效率。通过mRNA表达多重定量分析，可以有机地将基因型和表型联系起来，从栽培学方面可以分析表型变化的mRNA 标记, 获得环境对表型影响的分子证据；从遗传育种方面，利用GeXP系统的遗传分析功能，分析不同品系的遗传标记，获得不同遗传背景对表型的贡献；最后综合遗传背景分析和环境控制研究，选择最适的品种和栽培方法，获得产品质量和产量双丰收。
为了达到这个目的, 有两点非常重要,
一、位点选择，在基因表达分析中, 目的基因选择主要从几个方面入手：(1) 从生理学、细胞生物学等角度分析与性状相关的代谢通路和信号传导通路；(2) 参考该物种已经发表的相关研究, 囊括已有研究位点；(3) 参照类似研究或者类似物种相关研究，选择可能与性状相关位点。由于GeXP技术在每个反应中可以定量检测多至35个基因表达，因此可以一次选择多至300-500个基因进行多重定量表达分析，这个数字完全可以囊括以上三方面来源的位点。
二、实验效率，GeXP位点通量可以多至数百个，样本通量多至数万个，机器全负荷运行，每天可以定量分析多至5000个基因表达，成本仅为Q-PCR 技术的25%左右，这种速度可以帮助用户在课题研究竞争中取得优势。
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- 25 - G enomeLab? GeXP 农业基础研究中的应用
? 代谢调控研究
铁离子是植物生长发育过程中的重要元素，铁离子的平衡与基因的转录与转录后水平紧密相关。中国科学院遗传与发育研究所（植物细胞与染色体国家实验室）的研究人员利用GeXP 技术进行植物铁营养吸收代谢分子机理的研究。该课题主要针对植物铁元素吸收调节的信号传导通路分析，GeXP 在该课题研究中的作用为检测不同处理组（不同转基因植物，是否缺铁，不同组织等）中与铁元素相关基因表达状况。研究者共选择了22个基因，通过XP-PCR 的方法得到了如下所示的毛细管电泳图： 研究人员将GeXP 与Nothern 分析得到的结果进行比较：结果显示两者一致。更加令人兴奋的是，研究人员对每个样本进行了三次重复实验，CV 值小于6%，进一步表明，GeXP 具有极高的重复性，结果 准确可靠。
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- 26 -? 基因表达调控研究
加州理工大学（California State Polytechnic University ）的研究人员利用GeXP 对生菜在不同环境下生长相关基因的表达进行了研究。研究者选择了131个重
组杂交样本和151个与生长相关的基因，需要完成19,781个基因的测试，分别用GeXP 技术（XP-PCR ）和qPCR 的方法进行表达量分析。按照每个基因做3次生物学重复，并重复3
次试验来算，一共需要完成178,029个反应（相当于1,855块96孔板）。按照每
天完成3块96孔板的速度，用qPCR 的方法需要
接近3年时间才能完成这项工作。相同的样本利用GeXP 技术，研究人员用了仅仅不到3个月的时间就完成了整个项目。结果与qPCR 方法的结果一致，证明GeXP 技术的结果稳定可靠。
其中得到的毛细管电泳图谱如下：
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- 27 -? 关联分析
利用包含简单重复序列的表达序列标签（EST - SSR ）被用来确定在小麦锈病抗性相关的分子标记。研究人员将抗条锈病植株（PI178383）和敏感型植株（Harmankaya99）进行杂交构建F2代。用GeXP 技术通过72对EST-SSR 引物对其进行了扩增，采用分群分析的方法，发现片段大小为200bp 的Pk54基因，分别出现在抗条锈F1代与F2代个体中，在敏感性植物中却没有发现。接下来，研究人员利用Pk54基因对108个小麦品种进行了分析，结果发现其中68%的抗条锈病品种存在Pk54基因。这些结果进一步说明，该标记（Pk45）与抗条锈病的存在相关。
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- 28 -? 基因功能研究
为了阐明由茎尖向花期发育的分子机制，研究人员利用GeXP 技术对玉米茎尖进行基因表达谱分析，发现了两个上调玉米MADS box （ZMM ）基因，ZMM4和ZMM15。
ZMM4和ZMM15位于1号和5号染色体上，分别于MADS -
box
基因ZMM24
和ZMM31连锁。在冬小麦中这个基因序列与成花诱导相
关。时空表达模式分析表明，在花序发育早期，ZMM4 -ZMM24和ZMM15 - ZMM31被同时激活。在转基因玉米中，ZMM4基因的过表达会导致早开花，同时会抑制突变晚开花基因型ID1和dlf1。（下图为不同组织基因的表达丰度）
研究结果表明ZMM4中可能发挥诱导和花花序发育的作用。
? 转基因研究
在动物和植物中，内源的miRNA是有效的进行基因表达调控的负调控因子。针对一个或几个靶基因设计的人工合成的miRNA 提供了一种新的、高效的进行转录后基因沉默的方法。我们针对水稻的两个亚种（籼稻indica和粳稻japonica）设计了人工miRNA。利用水稻内源的miRNA作为前体和合成的21碱基，我们设计了针对水稻三种不同的基因（Pds， Spl11，和Eui/CYP714D1）的人工miRNA载体。在粳稻日本晴（Nipponbare）和籼稻IR64组成型表达这些amiRNA后，目标基因都通过了amiRNA介导的转录后降解而下调，出现了预期的突变表型。所设计的amiRNA对目标基因特异，能在转基因植株种稳定遗传而且在子代中仍然有效。我们的结果显示amiRNA不仅可以在单子叶植物中有效地引起基因沉默，而且可以有效地调节现代育种品种的重要农艺性状。我们提供所有的软件工具和构建水稻amiRNA载体的操作手册，这些资源也可以在其他作物种进行利用。该方法也适合候选基因功能验证、不同品种间的功能基因组比较、改进农艺性状和营养价值等。在该研究中，研究者通过GeXP 系统，同时分析了Spl11和它的同源基因的表达状况。
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? 联锁图谱分析及QTL分析
欧洲山毛榉的遗传连锁图谱分析。研究人员针对143个植株中的总共312
种标记（28 RAPD标记，274 AFLPs，10个SSR）分别对两个亲本进行了（pseudo-testcross）双向伪测交作图策略。这两个图谱分别覆盖约82％（雄性）和78％（雌性）的基因组。根据这312个指标，七种同源连锁群可确定。在同一个连锁群调查与几个数量性状遗传标记（QTL）参数：叶面积，叶片数和形状不同年份，比叶面积，叶碳同位素和树高等的联合分析中，可清楚的得到119种标记物位于11种雄性亚群中，132个标记点位于12种雌性亚群中。
? 植物病毒感染机理研究
在芫箐花叶病毒与十字花科植物互作的系统中，包括了花叶斑和坏死斑等多种症状。我们以前在模式植物拟南芥中报道了一种坏死诱导因子TuN1。在本研究中我们的研究结果表明，由TuN1诱导的叶脉坏死症状实际上是一种防御反应，该反应伴随着叶脉区域超敏样的细胞死亡。通常，病毒位于叶脉区域。坏死反应伴随着双氧水的释放，水杨酸的积累和乙烯的释放，随后表达抗性相关的基因。此外，这种超敏样的细胞死亡会随着遮阴处理而停止或消除。这些特征与植物与真菌间的超敏抗性反应类似。然而，与超敏反应不同的是两种植物激素－水杨酸和乙烯参与了坏死反应，而且与水杨酸和乙烯相关的抗病相关的基因均被激活。我们推测，由TuN1诱导的坏死反应受一个复杂而又唯一的网络系统调控，该网络系统至少有两种信号途径与已知超敏抗性相关的信号传导不一样。在该研究中，研究者通过GeXP系统分析了芫箐花叶病毒与十字花科植物互作的系统相关基因表达。
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- 31 - AFLP 分析简介
在经典的AFLP 分析中，操作者往往化费了大量的时间和精力对电泳的结果进行分析和对比。有此类软件虽然可以对电泳结果进行自动化的显性和共显性分析，但结果输出形式复杂，不易进行对比分析。GeXP 多功能遗传分析系统拥有独立的AFLP 结果分析软件，一学就会，用户友好。既可以对片断的有或无进行识别，并以1/0 的方式表示（图1，2）。用户只需点击代表片断的蓝色方格，就可以直观的看到每一个片断的电泳峰图。软件还允许操作者只观察那些多态性有差异的样本，大大的简化了操作步骤。同时还可以对片断进行定量分析，以显示基因片段含量的差异（图2）。
图1. AFLP 电泳结果图 图2. AFLP 结果分析
GeXP 强大的数据输出格式可允许使用者借助于第三方软件将毛细管电泳产生的峰形图转换成类似于平板电泳的条带图以利于比较 （图3）；以及进行系统发生学分析的树状图（图4）。
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图3. 毛细管电泳峰型转换 图4. 系统发生学分析结果
GeXP 片段分析软件还提供100多个滤器对原始数据进行分析筛选，以减少无效数据对结果的干扰。不同批次的样品可采用同一参数进行分析以保证实验结果分析的一致性和标准化。
0.01
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- 33 - 附录：多重基因表达定量分析原理
美国贝克曼库尔特公司在2006年底革命性地推出了GenomeLab TM GeXP 多重基因表达定量分析系统，它巧妙地将XP-PCR 技术和毛细管电泳技术结合起来，实现了一个孔扩增40个基因并分别进行定量分析。GeXP 是目前唯一可以低成本高效率地进行多重基因表达定量分析的技术平台。
多重PCR 只需要少量样本即可检测多个目的基因，但是传统的多重PCR 方法在扩增子之间经常会有明显的扩增偏倚，从而无法对多个基因进行定量分析。这种偏倚性扩增主要是由引物之间的相互作用产生的，包括引物间的交互作用、浓度以及与序列有关的扩增效率差异等。这种差异经常在PCR 扩增的后半程或者平台期出现。为了克服这种扩增偏倚，Beckman 开发了一种新的多重PCR 方法，称为XP-PCR 。它可以利用通用引物把多重PCR 转化为只有一对引物扩增的单重PCR ，使各个扩增子具有同样的扩增效率，不同扩增子之间的比例始终保持在相同水平，最后通过毛细管电泳技术对扩增产物进行定量即可得到不同基因的起始模板量。XP-PCR 多重基因表达定量分析可分成以下几个步骤：
1、mRNA 反转录成cDNA 。每条mRNA 通过含有基因特异序列和通用序列的嵌合引物反转录为第一链cDNA ，每条cDNA 都将带有通用引物互补的序列。
2、PCR 靶向扩增目的基因。在PCR 反应的前2-3个循环，含有基因特异序列和通用序列的嵌合引物将目的基因扩增出来。
3、通用引物等比例扩增所有目的基因。从PCR 反应的第3个循环以后，高浓度的通用引物开始主导PCR 反应，等比例扩增所有目的片段。因为上游的通用引物已经标记了合适的荧光基团，
从而可以通过毛细管
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- 34 -电泳分离检测扩增产物。
4、毛细管电泳分离检测扩增产物并进行定量分析。由于引物设计时已经将不同目的基因的扩增片段设计成不同的大小（最少间隔5-7 bp ），毛细管电泳时可以在相应的位置分别得到它们的特征峰，通过对峰面积进行积分并通过标准曲线计算即可对目的基因进行定量分析。
Beckman 公司针对多重基因表达定量分析应用专门开发了一套软件系统—eXpress Profiler ，该软件可以帮助您完成从引物设计到结果分析的数据处理工作。它主要包括以下三大功能：
一、自动引物设计功能
您只需在软件中输入感兴趣的基因或者Genebank 的基因输入号，软件可自动设计出适合多重PCR 的引物序列，然后将引物序列送引物合成公司合成即可（无需标记荧光染料）。
二、基因表达水平定量分析功能
多重PCR 产物经毛细管电泳分离后，软件自动分析不同基因的峰面积，通过与内质控基因峰面积比较可以获得到各个基因的相对表达值。
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三、绘制基因表达图谱功能
软件可以根据各个基因的相对表达值绘制不同基因/样本/处理组/时间等参数的基因表达图谱，根据这些结果可以总结出多种有价值的数据、结果以及假设。这些信息可以被用来分析不同基因的相互关系及其调控机制。
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A62684
GenomeLab GeXP Genetic Analysis System, Mono Rail
GeXP 单轨主机
1
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加快培育新型农业经营主体方面学习资料
加快培育新型农业经营主体方面 随着农村空心化，老龄化的到来，“明天谁来种地”成为一个重大而紧迫的课题。党的十八大提出，构建集约化、专业化、组织化、社会相结合的新型农业经营体系。进入2013 年，必须进一步突破制约农业发展的体制机制障碍，加快培育新型农业经营主体，激发农村发展活力。目前全镇农业企业家，年加工产值元；农民专业合作社家，入社社员人，联系带动农户户、生产基地亩；新型高素质农民名，种养殖面积亩，年产值元。新型经营主体的不断发展和壮大，切实改变了过去普通农民作为经营主体“一统天下”的状况，有效缓解了农业“小规模与大发展”、“小生产与大市场”难以对接的矛盾，进一步带动和促进了农业增效、农民增收、农村和谐和城乡一体化发展。在实际工作中，我们着重抓了以下三个方面： 一、着力培育“三大主体”，不断优化农业经营主体结构 推进农业转型升级，关键是要加快培育一批与区域农业产业结构相适应的新型经营主体。我们以培育新型农民、农业龙头企业、专业合作社为重点，全面提升发展农业经营主体，初步形成了以企业为龙头、合作社为骨干、高素质农民为基础、社会有生力量共同参与的新型生产经营队伍。一是以培养培训为抓手，扶持培育新型职业农民。立足提升传统农民、转化失地农民、引入新型农民，建立健全农民培训体系，着力培养一批有文化、善经营、会管理的现代农业带头人。加强技能培训，重点利用区农民科技培训中心、乡镇成校等培训基地，广泛开展“绿色证书”、实用技术、远程学历教育等培训，帮助农民掌握农业实用技术，近年来，每年培训都超过万人次。二是以打造品牌为核心，发展壮大农业龙头企业。一方面扶持企业做大做强，充分发挥我镇的区域地理优势，鼓励社会资本创办农产品加工企业，着力培育一批产业关联度大、辐射带动力强、实力雄厚的农业龙头企业，全镇拥有市级农业企业家。另一方面鼓励企业做精做专，积极培育一批农产品知名品牌，大力推进农业精深化加工，组织企业参加国内外农产品博览会、展销会，进一步提高我镇农产品知名度和附加值，全镇拥有农产品知名品牌个，获得绿色无
中国现代农业发展现状及前景分析
中国现代农业发展现状及前景分析 2018-01-09 10:16 来源:欧柯奇技术 一、现代农业内涵定义 现代农业是一个动态的和历史的概念，它不是一个抽象的东西，而是一个具体的事物，它是农业发展史上的一个重要阶段。从发达国家的传统农业向现代农业转变的过程看，实现农业现代化的过程包括两方面的主要内容：一是农业生产的物质条件和技术的现代化，利用先进的科学技术和生产要素装备农业，实现农业生产机械化、电气化、信息化、生物化和化学化;二是农业组织管理的现代化，实现农业生产专业化、社会化、区域化和企业化。 (1)现代农业的本质内涵可概括为：现代农业是用现代工业装备的，用现代科学技术武装的，用现代组织管理方法来经营的社会化、商品化农业，是国民经济中具有较强竞争力的现代产业。 (2)现代农业是以保障农产品供给，增加农民收入，促进可持续发展为目标，以提高劳动生产率，资源产出率和商品率为途径，以现代科技和装备为支撑，在家庭经营基础上，在市场机制与政府调控的综合作用下，农工贸紧密衔接，产加销融为一体，多元化的产业形态和多功能的产业体系。 二、主要国家现代农业发展状况 1、美国 美国的农业劳动生产率高，是世界上唯一的人均粮食年产量超过1吨的国家，也是世界上最大的粮食生产国和出口国。农业是美国在国际市场上最具竞争力的产业之一。美国农业生产主要依靠家庭农场，目前美国拥有204万个农场，每年创造的农业产值3000多亿美元，
其中10%由400个大农场贡献，40%由中等规模的3.5万个农场贡献，其余由200万个农场贡献。 2、日本 日本人口密度大，人均耕地占有量小，农业发展面临较多障碍与限制。然而在第二次世界大战后，日本农业发展迅速，现代化水平非常高，有多项农业指标领先于其他发达国家。日本的水稻、豆类、饲用玉米、蔬菜、水果、花卉等农产品的品质很高;日本的食品与水产品大量出口，其上市公司的市值占据日本总制造业的10%，成为出口创汇的主要部门。3、荷兰 荷兰人均农业用地仅2亩，地少人多。但荷兰农业坚持集约化、外向型发展道路，农产品出口率达70%，居世界首位;出口额占全球市场的9%，居世界前列。花卉出口占世界市场的60%以上，是名副其实的“花卉王国”;蔬菜、乳制品和猪肉出口名列世界前茅。 4、以色列 以色列耕地少，自然条件恶劣，农业从业人员仅占全国总就业人数的4%，但依赖滴灌技术等高科技农业，取得了举世瞩目的农业奇迹。农产品不仅能自给，水果、蔬菜和花卉还出口到欧美市场，被称为“欧洲的菜篮子”。 5、澳大利亚 澳大利亚的农业发展水平和生产效率非常高，属于世界先进水平，其人均农业生产总值排名第一。澳大利亚农业属于外向型经济，自二十世纪九十年代以来，澳大利亚农产品出口收入平均占农业总产值的比例为60%以上。 三、中国农业现代化发展现状
3S技术在农业中的应用
3S技术在农业中的应用摘要： 3S技术和农业是相辅相成的，农业因为3S技术有了全新的发展——精准农业，同时也促进了3S技术的成熟与进步，现代农业的发展已经逐步脱离了以往落后的生产技术, 21世纪的农业要走集约化的道路, 实现节水农业、优质高产无污染农业, 需要与各种新技术的结合应用。而测绘行业的3S技术, 即全球定位系统( GPS)技术、地理信息系统(G IS)技术和遥感( RS)技术, 能为农业发展建立与其相适应的地理信息系统, 提供规划、设计、施工、管理和决策使用, 为现代农业的高科技发展提供了广阔的前景。随着技术的发展，单纯地运用GPS、RS与GIS中的某一种技术往往不能满足综合工程的需要，不能提供精准农业实施过程中所需要的对地测量、存储管理、信息处理、分析模拟的综合能力。这就需要把RS、GIS、GPS有机结合，综合应用，构成一个一体化信息获取、信息处理、信息应用技术系统，这是一个充分利用各自技术特点的空间技术应用体系，并逐步成为一个实践性和应用性较强的新学科，简称为“3S”集成技术。 论文简要介绍了“3S”的概念及相互关系，并通过解读地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感（RS）的技术特点及技术优势，结合工商管理专业阐述了“3S”技术在农业生产中的作用。同时阐述了精准农业的相关概念。
关键字： 3S技术，精准农业，遥感，信息处理 正文： 1.3S技术的概念： 3S 是全球定位系统( GPS)、地理信息系统( G IS)和遥感( RS)的统称。是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。 1.1．全球定位系统( Global Positioning System )技术是美国第二代卫星导航系统, 是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活(人员跟踪、休闲娱乐)等不同领域。 1.2. 地理信息系统简称GIS( Geographical Information System) 就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息；而且还能将它们进行各种组合、分
浅谈农业大数据在农业生产中的作用
浅谈农业大数据在农业生产中的作用 1. 大数据的起源是什么： “大数据”一词，最早由阿尔文?托夫勒在1980年发表的《第三次浪潮》中提过。其后，随着物联网、云计算、移动互联、智能终端等技术的发展，大数据才迅速进入人们的视野。《Nature》和《Science》杂志先后对大数据做了专题性介绍，美国等国家纷纷提出大数据研究与发展计划以及相关战略，我国也于2012年多次以大数据为主题召开会议，大数据一夜之间成为广泛关注的焦点。 2. 什么是农业大数据： 农业大数据是融合了农业地域性、季节性、多样性、周期性等自身特征后产生的来源广泛、类型多样、结构复杂、具有潜在价值，并难以应用通常方法处理和分析的数据集合。它保留了大数据自身具有的规模巨大（volume）、类型多样（variety）、价值密度低（value）、处理速度快（velocity）、精确度高（veracity）和复杂度高（complexity）等基本特征，并使农业内部的信息流得到了延展和深化。 3. 农业大数据类型有哪些： 根据农业的产业链条划分，目前农业大数据主要集中在农业环境与资源、农业生产、农业市场和农业管理等领域。
（1）农业自然资源与环境数据。主要包括土地资源数据、水资源数据、气象资源数据、生物资源数据和灾害数据。 （2）农业生产数据包括种植业生产数据和养殖业生产数据。其中，种植业生产数据包括良种信息、地块耕种历史信息、育苗信息、播种信息、农药信息、化肥信息、农膜信息、灌溉信息、农机信息和农情信息；养殖业生产数据主要包括个体系谱信息、个体特征信息、饲料结构信息、圈舍环境信息、疫情情况等。 （3）农业市场数据包括市场供求信息、价格行情、生产资料市场信息、价格及利润、流通市场和国际市场信息等。 （4）农业管理数据主要包括国民经济基本信息、国内生产信息、贸易信息、国际农产品动态信息和突发事件信息等。 4. 农业大数据技术是什么； 如果将农业大数据的应用比作“汽车”，支撑起这些“汽车”运行的“公路”就是云计算。云计算技术在数据存储、管理与分析等方面的支撑，使得农业大数据彰显出巨大的价值。 根据大数据处理的生命周期，大数据的技术体系包括大数据的采集与预处理技术、大数据存储与管理技术、大数据计算模式与系统、大数据分析与挖掘技术、大数据可视化分析技术及大数据安全技术等。 随着海量信息的爆发，农业跨步迈入大数据时代。统一数据标准和规范，构建农业基准数据（即以农业信息的标准和规范为基础，以现代信息技术为手段，收集并整理的产前、产中、产后各环节的基础精准数据），推动数据标准化，并综合使用农业大数据的相关技术，建设农业大数据平台，对农业大数据进行分析、处理和展示，并将所得结果应用到农业的各个环节，才能更好的推动我国传统农
物理在农业上的应用
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/1b8109853.html, 物理在农业上的应用 作者：金仲辉 来源：《中学生数理化·八年级物理人教版》2020年第02期 读者小马问：“金老师好，我是一名来自农村的学生，父母均在家中务农，我想向您请教一下，物理知识在农业上都有哪些应用？” 农业是第一产业.是我国国民经济的基础，而科学技术是第一生产力.物理学作为自然科学中的基础性学科，在农业生产中有着广泛的作用.其中核技术在农业上可以说是最为完善和成熟的应用之一.并且已获得了巨大的经济效益. 核技术的核心在于放射性元素的应用.自然界中存在着稳定和不稳定两类元素，那些不稳定的元素就是放射性元素.它们可以自发放射出某些高能量的粒子，然后转变成某种稳定的元素，这种现象称为衰变.（本部分内容可以参阅本刊2017年11月号-2018年7-8月号《聚焦核电》栏目系列文章） 50余年来，我国的核农技术已有了一套比较成熟的方法.这些方法都建立在核衰变时放射出具有一定能量粒子的基础上.现在通过以下几个方面简要说明核技术在农业上的应用. 1.植物辐射育种 利用放射性元素衰变时放射出来的射线照射作物种子，可诱导作物种子产生基因突变.可通过实验选择产生突变的最佳放射性强度和照射时间.从而育成一种具有良好性能和高产的新品种作物，联合国粮农组织和国际原子能机构联合处1995年的统计显示，利用辐射，全世界在158种植物基础上，育成和推广了l932个品种，其中我国育成品种为459个，约占24%.辐射诱变育种为我国农业增产作出了重要贡献. 2.食品輻射储藏保鲜 利用放射性元素放射出的γ射线照射农产品可以抑制农产品发芽，延迟农产品成熟，还可以杀虫、杀菌，防止农产品霉变，从而达到保鲜或长期储存的目的，由于利用辐射储藏保鲜具有节能、方法简便、效率高和安全可靠等优点，在国内外已被广泛应用，形成了一项新兴的辐射加工产业.我国已对200余种食品进行辐射保鲜、改善品质等方面的研究，并成立了中国农 产品辐射加工联合开发集团，以推进食品辐射储藏保鲜的商业化进程. 3.昆虫辐射不育技术
现代农业发展趋势分析
现代农业发展情况及趋势分析 武汉市农业局种植业（蔬菜处）处长王火明 一、概述 建设现代农业是党的十六大提出的全面建设小康社会的重要任务之一。党中央把“农业、农民、农村”作为全面建设小康社会工作的重中之重。现代农业是当前国内学术界的一个热门话题．在我国农业进入了一个新的发展阶段的背景下，如何结合我国实际国情，理清和挖掘具有我国特色的现代农业的概念和内涵，明晰国内外现代农业的发展现状与趋势，是新阶段我国农业发展的理论和实践要求。如何在新的形势下推进现代农业的建设和发展，是我国农业发展亟需思考的问题。 二、现代农业的概念与内涵 当前，学术界关于现代农业的定义较多，有些从阶段论的角度来定义现代农业，认为现代农业是继原始农业、传统农业之后的一个农业发展新阶段，也另有观点认为现代农业是一种包含现代科技、管理等在内产业体系。笔者认为，阶段论和产业体系论分别是从广义和狭义两个角度对现代农业进行解释的。 现代农业解释之一：现代农业是继原始农业、传统农业之后的一个农业发展新阶段。传统农业向现代农业转变，大体上起始于19世纪中叶．第二次世界大战后，现代农业迅速发展。许多西方发达国家实现了农业现代化，农业劳动生产率、土地产出率和商品率等都达到了前所未有的高度．使农业发展成国民经济中一个高度发达的现代基础产业。 现代农业解释之二：卢良恕（原中国农业科学院院长。中国工程院院士）认为我国现代农业一般可定义为，以现代工业和科学技术为基础。重视加强农业基础设施建设，充分汲取中国传统农业的精华，根据国内外市场需要和WTO规则．建立起采用现代科学技术、运用现代工业装备、推行现代管理理念和方法的农业综合体系。 现代农业解释之三：所谓现代农业，实质是以现代科学技术及其应用水平、现代工业技术及其装备水平、现代管理技术及其管理水平、现代农产品加工技术及其加工水平、现代农产品流通技术及其营销水平为基础的产供销相结合的、贸工农一体化的高效率高效益科技创新产业。它既包涵有水平的综合生产能力，诸如有现代科技、现代装备、集约化、可持续发展等特征；又包涵有现代制度，诸如有现代管理、专业化、社会化、商品化、标准化等特征的具有较强竞争能力的产业体系。 现代农业解释之四：现代农业是以保障农产品供给、增加农民收入、促进可持续发展为目标，以科学发展理念为指导．以现代科学技术及其应用、现代工业技术及其装备、现代管理理论及其实践、现代农产品加工和流通为基础的．产供销相结合、贸工农一体化的，高效率与高效益相统一的新型农业。 三、发展现代农业的重要意义 从2004-2012年中共中央连续发了9个“一号文件”．这9个“一号文件”都有着自己的主题。 2004年的“一号文件”主题：千方百计地增加农民的收入，这是做好“三农”工作的核心问题； 2005年的“一号文件”主题是提高农业的综合生产能力建设，这是农业发展的关键所在； 2006年的“一号文件”主题是建设社会主义新农村。这是落实科学发展观、统筹城乡发展、加快农村全面小康建设的一个根本性任务； 2007年“一号文件”明确地提出，社会主义新农村建设要把建设现代农业放在首位．这
培育新型农业经营主体-构建现代农业经营体系
培育新型农业经营主体-构建现代农业经营体系
培育新型农业经营主体构建现代农业经营体系 2016年4月28日 适度规模经营是现代农业发展的重要组织形式，新型农业经营主体是现代农业发展的重要载体和主要推动力量，近年来，为推进新型农业经营主体发展，提升山区农业的专业化、集约化、标准化、商品化水平，我县通过加强政策引导、促进规范管理、加大指导服务等措施，有效地提升了各类经营主体的经营能力，促进了特色产业发展和美好乡村建设。 一、我县新型农业经营主体发展现状 1、种养大户情况。全县共有种养大户312户，其中粮食种植大户124户，经作种植大户86户，畜牧养殖大户52户，水产养殖大户50户，综合类种养大户220户。其中种植业以水稻、茶叶为主，畜牧养殖以生猪、土鸡养殖为主，水产养殖以流水养鱼为主。经营业主以基层村组干部以及有经验的农户为主，但近年来随着社会资本进入农业领域的速度加快，一些有文化、会经营、善管理的返乡农民渐成主流。 2、家庭农场情况。自2013年7月我县注册登记全市首家家庭农场以来，截至目前，全县经县农委、县工商局登记注册的家庭农场共73家，其中种植业56家，经营耕地、茶园面积1.15万亩；42家养殖业家庭农场中，生猪养殖规模500头以上2家，养殖水面100亩以上6家。全县家庭农场中，达到中型家庭农场认定标准15家，达到大型家庭农场认定标准5家，市级以上示范家庭农场9家，2015年平均每个家庭农场纯收入为21.4万元。
3、农民合作社情况。全县共有农民专业合作社189家，其中部级示范社5家，省级示范社2家，市级示范社12家，入社社员2.25万人，联系带动农户5.45万户。农民合作社的发展，为上联龙头企业、下联家庭农场、基地农户提供了纽带。 4、农业产业化龙头企业情况。截止2015年底，全县共有市级以上（含市级）农业龙头企业34家，其中国家级农业龙头企业1家，省级农业龙头企业8家，市级农业龙头企业25家。2015年全县规模以上农产品加工企业实现产值突破30亿元。农业产业化龙头企业集成利用资本、技术、人才等生产要素，带动农户发展专业化、标准化、规模化生产。 5、社会化服务组织发展情况。截止2015年底，全县建立各类农业服务组织77个，其中农业技术服务型组织16个,农业产业化合作互助型组织8个，农产品销售组织5个，植保服务组织32个，农机服务组织16个。农业社会化服务组织的发展，加快全县农村社会化服务体系的市场化、多元化进程,形成了较为完善的社会化服务体系。 新型农业经营主体数量增加，规模扩大，效益提升，辐射带动能力增强，促进了山区特色农业的发展和农村经营机制的创新，为山区现代农业发展提供了有效的载体。 一是加快了土地适度规模经营。新型经营主体的壮大有效解决城镇化进程中农村人口大量外流而导致的土地闲置抛荒问题，保证了“农地农有、农地农用”，避免了农地“非农化”倾向。截至2015年底，全县各类新型农业经营主体共计流转耕地、茶园5.68万亩，全县耕地流转率在15%左右。其中流转年限5年以上的耕地面积达4.62万亩，占耕地流转总面积的81.5%。规
现代农业科技发展现状与前沿动态
现代农业科技发展现状与前沿动态 一、现代农业与现代农业科技 （一）现代农业 1.现代农业的概念 农业是最古老、最悠久的产业，也是永不衰退、不断推陈出新的母亲产业。至今为止，农业大体上经历了以刀耕火种为标志的原始农业、以自给自足为标志的传统农业和各国正在进行的现代农业三个发展阶段。现代农业正是继原始农业、传统农业之后的一个农业发展新阶段。从世界范围看，传统农业向现代农业的转变，是在封建土地制度废除、资本主义商品经济开始萌芽，第一次产业革命和现代工业有了较大发展的基础上逐步实现的。 2007年的中央1号文件对现代农业给出这样的定义:用现代物质条件装备农业，用现代科学技术改造农业，用现代产业体系提升农业，用现代经营形式推进农业，用现代发展理念引领农业，用培养新型农民发展农业，提高农业水利化、机械化和信息化水平，提高土地产出率、资源利用率和农业劳动生产率，提高农业素质、效益和竞争力。 2.现代农业的特征 与传统农业相比，现代农业最本质的特征是科学化、市场化。具体表现在五个方面： 一是现代农业商品化，突破了传统农业的自足性。传统农业长期处在封闭低效、自给半自给状态，难以发挥资源优势和区位优势。现代农业实现了商品化，农产品贸易国内外流通，有利于资源的合理利
用、先进科学技术的推广应用、优质农产品标准化生产和现代管理手段的运用。 二是现代农业的工业化，突破了传统农业的自然性。打破了传统农业自然经济状态，走出了农业工业化的道路，用现代科学技术，现代物质手段武装改造提升农业，从而大大增强农业快速发展和抗御风险能力。 三是现代农业的产业化，突破了传统农业的封闭性。改变了传统农业单兵挺进，就农业抓农业的工作路径，打破了农业仅仅或主要从事初级农产品原料生产的有限性，实现了种养加、产供销、贸工农一体的产业化生产，农业的内涵得到了拓展，农业的链条得到了不断延伸，使得农工商的结合更加紧密。 四是现代农业的一体化，突破了传统农业的分割性。传统农业组织管理手段明显表现为部门分割、管理交叉、服务落后，具有相当的局限性。现代农业实现了按照市场经济体制和农村生产力发展要求，建立一个全方位的、权责一致、上下贯通的管理和服务体系。 五是现代农业的一元化，突破了传统农业的边缘性。传统农业远离城市，城乡壁垒森严，阻碍了经济社会一元化发展。现代农业是立足农村但不排斥城市中有农业、农村中有工业的协调布局，科学合理地进行资源的优势互补，有利于城乡生产要素的合理流动和组合。 （二）现代农业科技 1.现代农业科技的特征 农业科技发展的交融性。随着科学技术的发展，农业科技通过与现代高新技术特别是生物技术的交融，在人工创造新物种、构建人工环境和数字农业等方面将取得重大突破，从而实现生物之间的大跨度交融，更新我国传统农业科学(如遗传学、育种学、作物栽培学、畜
农业大数据应用
4 农业大数据 4．1农业大数据的内涵， 农业是产生大数据的无尽源泉，也是大数据应用的广阔天地。农业数据涵盖面广、数据源复杂。关于农业大数据，顾名思义，就是运用大数据理念、技术和方法，解决农业或涉农领域数据的采集、存储、计算与应用等一系列问题，是大数据理论和技术在农业上的应用和实践。农业大数据是大数据理论和技术的专业化应用，除了具备大数据的公共属性，必然具有农业数据自身的特点。通常所讲到的农业，实际上应涵盖农村、农业和农民三个层面，具有涵盖区域广、涉及领域和内容宽泛、影响因素众多、数据采集复杂、决策管理困难等特点。狭义的农业生产是指种植业，包括生产粮食作物、经济作物、饲料作物和绿肥等农作物的生产活动等，不仅仅涉及到耕地、播种、施肥、杀虫、收割、存储、育种等作物生产的全过程各环节，而且还涉及跨行业、跨专业、跨业务的数据分析与挖掘，以及结果的展示与应用，乃至整个产业链的资源、环境、过程、安全等监控与决策管理等。广义的农业生产是指包括种植业、林业、畜牧业、渔业和副业五种产业形式，均应该包含在农业大数据研究的范畴中。随着精准农业、智慧农业、物联网和云计算的快速发展要求，农业数据也呈现出爆炸式的增加，数据从存储到挖掘应用都面临巨大挑战。物联网在农业各领域的渗透已经成为农业信息技术发展的必然趋势，也必将成为农业大数据最重要的数据源。大量的农业工作者和管理者，既是大数据的使用者，也是大数据的制造者。由于农业自身的复杂性和特殊性，农业数据必将从基于结构化的关系型数据类型，向半结构化和非结构化数据类型转变。相对于采用二维表来逻辑表达的关系型数据结构，农业领域更多的是非结构化的数据，如大量的文字、图表、图片、动画、语音/视频等形式的超媒体要素，以及专家经验和知识、农业模型等。大量事实已经证明，非结构化数据呈现出快速增长的势头，其数量已大大超过结构化数据。尤其是农业生产过程的主体是生物，易受外界环境和人的管理等因素影响，存在多样性和变异性、个体与群体差异性等，都决定了对数据的采集、挖掘与分析应用的难度。如何挖掘数据价值、提高数据分析应用能力、减少数据冗余和数据垃圾，是农业大数据面临的重要课题。4．2农业大数据的主要应用
加快培育新型农业经营主体促进现代农业发展的方案(最新)
加快培育新型农业经营主体促进现代农业发展的方案 为全面贯彻落实中央农村工作会议精神及有关政策，进一步提高农业和农民组织化程度，发展现代农业，建设美好乡村，现结合x实际，就培育新型农业经营主体，促进现代农业发展制定如下意见： 一、指导思想 以党的x及xx全会精神为指导，以农业增效、农民增收为目的，以土地流转为依托，以扶持服务为保障，加快培育新型农业经营主体，推进农业经营方式转变，逐步实现农业生产经营集约化、专业化、组织化、社会化，提高农业综合效益，推动现代农业不断发展。 二、总体要求 按照发展与规范、规模与质量、示范与创新、指导与管理并重的原则，大力发展各类种养殖大户、农民专业合作社（以下简称合作社）、家庭农场和农业产业化龙头企业等新型农业经营主体，促进我区现代农业快速发展。力争到x年底，全区种养殖大户总数达到200户以上；合作社总数达到130个以上，区级以上示范社50个；家庭农场总数达到50个以上，区级以上示范家庭农场20个；农业产业化龙头企业23个；无公害农产品、绿色食品、有机农产品和地理标志“三品一标”认证率达到30%，信息化普及率达到60%，合作社农产品统一销售率达到70%以上。其中，x年，全区种养殖大户总数达到110户以上；合作社总数达到80个以上，区级以上示范社20个；
家庭农场总数达到15个以上，区级以上示范农场3个；农业产业化龙头企业14个。 三、重点工作 （一）加快种养殖大户、合作社、家庭农场的培育发展。鼓励发展农、林、牧、渔、水等各种行业和类型的种养殖大户、农民专业合作社和家庭农场，认真做好农民专业合作社和家庭农场注册登记、备案工作。加强种养殖大户、合作社和家庭农场基础设施建设，改善生产设施条件。规范合作社内部管理，完善章程和各项管理制度，引导合作社开展技术指导、技能培训、生产资料采购和经营、产品销售等统一服务，提升合作社经营服务功能。建立健全利益保障机制，保障合作社与成员间收益合理分配。帮助种养殖大户、合作社、家庭农场与城市社区、农产品交易市场、超市、商场合作，实行直供直销。加强合作社和家庭农场信息化建设，推进网上交易。鼓励合作社、家庭农场进行QS和ISO9000质量管理体系认证，申请注册商标，创立自主品牌，发展无公害农产品、绿色食品、有机食品和使用农产品地理标志，参加名牌产品和著名商标评比，推进品牌化经营。指导种养殖大户、合作社、家庭农场开展农业投入品经营使用、标准化生产记录、产品包装标识、质量安全追溯等工作，加强农产品质量安全建设。引导种养殖大户、合作社和家庭农场优先发展粮食生产，保证粮食总产的稳定增长。支持种养殖大户和农、牧、渔业合作社及家庭农场引进先进生产技术、管理模式，推行高效、丰产、优质栽培、养殖。支持林业合作社对现有低产低效用材林和经济林进行扶育改造、品种改
农业大数据应用云平台功能简介及建设要求
农业大数据应用云平台功能简介及建设要求 截至目前，托普云农大数据应用云平台已建成农业物联网、生态循环、应急预警等10大栏目，归集数据227.03万组；已整理近40年的产业统计等数据；接入各地农业物联网示范点118个，视频摄像头525个，能满足农业生态监管、智能生产、休闲观光、应急指挥等需要。 一、农业大数据应用云平台介绍： 农业大数据应用云平台是托普云农推出的专注于农业领域的集数据资源整合、理论方法共享、分析成果发布、观点交流互动为一体的应用云平台。 1、农业大数据应用云平台是专业、精准、全面的农业数据产品； 2、农业大数据应用云平台是专注于支撑农业领域数据研究的应用工具； 3、农业大数据应用云平台是整合多渠道农业数据，引入数据挖掘展现技术，以专业分析为导向，面向农业相关人员提供数据查询、在线分析、共享交流等应用服务的知识开放平台。 二、农业大数据应用云平台功能简介： 1、农业大数据应用云平台数据： 全面、庞大的数据资源涵盖了专题数据、动态数据、共享数据、涉农企业数据四大模块。平台整合宏观经济、农业、农村等国家权威机构发布的农业相关数
据；高频率的数据更新为用户不断输送新鲜资源；共享数据汇集政府、企业、社会三方数据，打破信息孤岛，实现资源互联互通；独家采集的涉农企业数据，帮助用户准确定位企业以及群体的地理分布 2、农业大数据应用云平台的应用： 平台以专业分析为导向，引入数据挖掘理念，为用户提供多角度、多层次、多维度的农业数据在线分析功能，可视化的技术的加入，让用户轻松实现从数据查询、数据分析到成果展现的一站式操作。数据报表可视化、专题数据可视化、农产品价格可视化这三类可视化应用展示以及带有地理分布、区域统计、梯度分布、密度分布多种空间分析方法的GIS地图应用展示，为用户分析思路提供不同的分析方法，多方面满足用户的分析需求。 3、农业大数据应用云平台互动： 平台开放了个人主页、互加关注、评论等互动模块，在个人主页中，发布的历史专题、历史数据以精彩图文的方式呈现给其他用户；同时“加关注”功能，
核技术在工业、农业、环境、医学中的应用
核技术在工业、农业、环境、医学中的应用 年级姓名： 2015级郜苏徽 学院专业：经管经济类 学号： 2015014481 课程名称：核技术安全与应用 任课教师：吕金印 日期： 2015/11/28
核技术在工业、农业、环境、医学中的应用 经济管理学院经济类郜苏徽 2015014481 核技术是现代科学技术的重要组成部分，是当今世界重要的高科技领域之一，许多发达国家都把核技术视为科技制高点，并进行大力开发应用。通常人们将核技术划分为核武器技术、核能技术和民用非动力核技术。 自1895年伦琴发现了X射线，1896年贝克勒尔发现铀的天然放射性，随后居里夫妇发现“钋”和“镭”两种天然放射性核素，以及1899年至1900年α、β和γ射线的发现以来，人类对辐射进行了大量的研究并建立了核科学。核技术在医学、生物学、农业、材料科学等各个领域得到广泛的应用，核技术成为当今世界重要的高科技领域之一。在此就核技术在工业、农业、环境和医学中的应用作一简要介绍。 1、核技术在工业中的应用 核技术在工业上主要有三方面的运用：工业辐照、核子仪与放射性测量、工业射线探伤。 1.1工业辐照 又称辐射加工，是指利用电离辐射与物质相互作用产生的物理效应、化学效应和生物效应，对物质和材料进行加工处理的一种核技术。辐射加工通常包括γ辐射加工（钴60和铯137为辐射源）和电子加速器辐射加工（电子束和X射线）。我们常用辐照装置进行物质的消毒，例如说医院对医疗器械、血液样品、药物产品等的消毒，食品加工产对食品保鲜等等。 1.2核子仪与放射性测量 核子仪是一种测量装置，由一个带屏蔽的辐射源（具有放射性或能放出X射线）和一个辐射探测器组成。射线未穿过物质或者与需要分析的物质相互作用，为连续分析或过程控制提供实时数据。因此核子仪在工业中运用十分广泛，例如说过程控制和产品质量的控制。我们常用的几种核子仪如：①核子密度计，它的用源一般采用铯137（其活度范围一般在1.85GBq，50mCi左右），对大直径的管子的测量用钴60较多，而对几厘米直径的细管用镅241源。在烟草行业中，用β射线源测量连续卷烟机中烟草的密度。②测厚仪，利用γ射线对金属、非金属材料的厚度进行测量（其测量范围为：镅241放射源，0.15～4mm；铯137放射源，2.5～60mm；钴60放射源，4～90mm）。在工业制造过程中，经常采用表面保护和表面精加工技术。③料位计，它的作用的对物料位置高度进行测量，主要采用γ射线源。对堆积密度小的物料（如泡沫塑料）或少量物料（如管中牙膏）的测量，用β射线源。
大数据关键技术和在农业中的可能应用
中国农业大学 课程论文（2014-2015学年秋季学期）
大数据关键技术和在农业上的可能应用大数据就是大交易数据、大交互数据和大数据处理的总称。大数据带来了信息技术的变化，表现在数据处理方法由原来的收集、精选变为生成、粗筛，数据模型因大量的数据变得简单，利用集群的计算模式和高效并发的存储方式。 大数据的基本处理流程如下， （1）采集。利用多种轻型数据库来接收发自客户端的数据，并且用户可以通过这些数据库来进行简单的查询和处理工作，特点和挑战是并发系数高； （2）导入/预处理。将这些来自前端的数据导入到一个集中的大型分布式数据库，或者分布式存储集群，并且可以在导入基础上做一些简单的清洗和预处理工作。特点和挑战是导入数据量大。 （3）统计/分析。统计与分析主要利用分布式数据库，或者分布式计算集群来对存储于其内的海量数据进行普通的分析和分类汇总等，以满足大多数常见的分析需求。特点和挑战是分析涉及的数据量大，其对系统资源，特别是I/O会有极大的占用。 （4）挖掘。基于前面的查询数据进行数据挖掘，来满足高级别的数据分析需求，特点和挑战是算法复杂，并且计算涉及的数据量和计算量都大。 大数据领域已经涌现出了大量新的技术，它们成为大数据采集、存储、处理和呈现的有力武器。 一大数据关键技术 1.云计算 如果说云计算改变了IT,那么大数据则改变了业务。通过大数据的业务需求，为云计算的落地找到了实际应用。从技术上看，大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理，必须采用分布式架构。它的特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘，但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。 2.采集技术 与传统数据采集相比，大数据技术在数据采集方面采用了一些新的方法。1）系统日志采集方法。很多互联网企业都有自己的海量数据采集工具，多用于系统日志采集，如Hadoop的Chukwa，Cloudera的Flume，Facebook的Scribe等，这些工具均采用分布式架构，能满足每秒数百MB的日志数据采集和传输需求。2）网络数据采集方法：对非结构化数据的采集。网络数据采集是指通过网络爬虫或网站公开API等方式从网站上获取数据信息。该方法可以将非结构化数据从网页中抽取出来，将其存储为统一的本地数据文件，并以结构化的方式存储。它支持图片、音频、视频等文件或附件的采集，附件与正文可以自动关联。3）其他数据采集方法。对于企业生产经营数据或学科研究数据等保密性要求较高的数据，可以通过与企业或研究机构合作，使用特定系统接口等相关方式采集数据。 3.存储及管理技术 大数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来，建立相应的数据库，并进行管理和调用。数据库分为关系型数据库、非关系型数据库以及数据库缓存系统。其中，非关系型数据库主要指的是NoSQL 数据库，分为：键值数据库、列存数据库、图存数据库以及文档数据库等类型。不同类型的NoSQL数据库具有不同的数据存储模型，数据间的关联关系和索引方式各部相同，分别使用不同应用的需要。关系型数据库包含了传统关系数据库系统以及NewSQL数据库。总体而言，非关系型数据库引擎关注关系型数据库引擎的限制，如索引、流媒体和高访问量的网站服务。在这些领域，相较关系型数据库引擎，NoSQL的效率明显更高。 4.数据挖掘 数据挖掘一般是指从大量的数据中通过算法搜索隐藏于其中信息的过程。利用数据挖掘进行数据分析常用的方法主要有，1）分类。首先从数据中选出已经分好类的训练集，在该训练集上运用数据挖掘分类的技术，建立分类模型，对于没有分类的数据进行分类。2）回归分析。回归分析方法反应的是事务数据库中属性值在时间上的特征，产生一个将数据项映射到一个实值预测变量的函数，发现变量或属性间的依赖关系。3）聚类。聚类是对记录分组，把相似的记录在一个聚集里。聚类和分类的区别是聚集不依赖于预先定
新型农业经营主体发展情况汇报参考材料
《关于加快构建政策体系培育新型农业经营 主体的意见》 新华社北京5月31日电近日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于加快构建政策体系培育新型农业经营主体的意见》，并发出通知，要求各地区各部门结合实际认真贯彻落实。 《关于加快构建政策体系培育新型农业经营主体的意见》全文如下。 在坚持家庭承包经营基础上，培育从事农业生产和服务的新型农业经营主体是关系我国农业现代化的重大战略。加快培育新型农业经营主体，加快形成以农户家庭经营为基础、合作与联合为纽带、社会化服务为支撑的立体式复合型现代农业经营体系，对于推进农业供给侧结构性改革、引领农业适度规模经营发展、带动农民就业增收、增强农业农村发展新动能具有十分重要的意义。为加快构建政策体系，引导新型农业经营主体健康发展，现提出如下意见。 一、总体要求 （一）指导思想。全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中、六中全会精神，深入贯彻习近平总书记系列重要讲话精神和治国理政新理念新思想新战略，认真落实党中央、国务院决策部署，紧紧围绕统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局，牢固树立和贯彻落实新发展理念，围绕帮助农民、提高农民、富裕农民，加快培育新型农业经营主体，综合运用多种政策工具，与农业产业政策结合、与脱贫攻坚政策结合，形成比较完备的政策扶持体系，引导新型农业经营主
体提升规模经营水平、完善利益分享机制，更好发挥带动农民进入市场、增加收入、建设现代农业的引领作用。 （二）基本原则 ——坚持基本制度。坚持农村土地集体所有，坚持家庭经营基础性地位。既支持新型农业经营主体发展，又不忽视普通农户尤其是贫困农户，发挥新型农业经营主体对普通农户的辐射带动作用，推进家庭经营、集体经营、合作经营、企业经营共同发展。 ——坚持市场导向。发挥市场在资源配置中的决定性作用和更好发挥政府作用。运用市场的办法推进生产要素向新型农业经营主体优化配置，发挥政策引导作用，优化存量、倾斜增量，撬动更多社会资本投向农业，既扶优扶强、又不“垒大户”，既积极支持、又不搞“大呼隆”，为新型农业经营主体发展创造公平的市场环境。 ——坚持因地制宜。充分发挥农民首创精神，鼓励各地积极探索，不断创新经营组织形式，不断创设扶持政策措施，重点支持新型农业经营主体发展绿色农业、生态农业、循环农业，率先实施标准化生产、品牌化营销、一二三产业融合，走产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的发展道路。 ——坚持落地见效。明确政策实施主体，健全政策执行评估机制，发挥政府督查和社会舆论监督作用，形成齐抓共促合力，确保政策措施落到实处。 （三）主要目标。到2020年，基本形成与世界贸易组织规则相衔接、与国家财力增长相适应的投入稳定增长机制和政策落实与绩效评估机制，构建框架完整、措施精准、机制有效的政
现代农业发展思路及举措研究
现代农业发展思路及举措研究 现代农业发展思路及重要举措研究 一、现代农业发展的现实基础和发展环境 ,一,重庆市现代农业发展站在新的起点。一是现代农业理念深入人心。中央连续5年以1号文件部署“三农”工作,提出了一系列新理念,加快建立新型工农关系和城乡关系。市委、市政府深入贯彻科学发展观,始终将解决“三农”问题作为重中之重,充分发挥大城市带大农村的优势,大力实施统筹城乡发展方略,农业农村领域出现了重大而深刻的变化。二是支农政策体系不断完善。市委、市政府制定了促进农业生产、增加农民收入、加快农村发展的惠农政策,提前免除“农业税”,将公共财政向农业农村延展、扶农资金向优势产业倾斜,形成了较为完善的激励、调控、支持和促进政策体系,始终保持连续性和稳定性。直辖以来,市级财政对“三农”投入年均增长24.3%,有力地促进了现代农业健康发展。三是农业发展方式积极转变。现代生产要素加速引进,农业科技贡献率提高到45%,耕种收综合机械化率达14%。农业区域化布局、标准化生产、产业化经营稳步推进,建成优质农产品商品基地1315万亩,培育市级以上农业龙头企业237家,主要农产品商品率达60%,粮油优质率达50.8%。外向型农业快速发展,与全国和世界农业关联度显著提高。四是现代农业基础初步奠定。过去5年,农村经济总量、农民人均纯收入年均增长14.2%、6.9%,2007年分别达1391 亿元、3509元。农业增加值303.1亿元,农林牧渔业结构调整为 53.6,4.8,38.1,3.5,粮经结构调整为72.9,27.1,从事一、二、三产业农村劳动力比调整为59,15,26,粮食、肉类、蔬菜产量分别为1088万吨、159.3万吨、855.3万吨,人均占有量增加到343公斤、50.2公斤、270公斤,其他农,畜、水,产品产量大幅增长。建成中型水库17座,开县鲤鱼塘水库和“泽渝”一期15座中型水库建
3S技术在农业中应用
3s技术在农业中的应用 3S技术农业 "3S"技术及其农业应用遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)被称为"3S"技术."3S"综合技术的最新发展是"3S"技术集成,集成反映了空间信息系统从数据获取到数据处理到信息生成的全过程,"3S"集成也就是要解决该过程的全自动化问题,使空间信息学的研究真正进入大规模实用化阶段."3S"技术引入农业研究和实践,可有效地管理具有空间属性的各种农业资源信息,对农业管理和实践模式进行分析测试,便于制定决策、进行科学和政策的标准评价;能有效地对多时期的农业资源及生产活动变化进行动态监测和分析比较;可将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流,提高农业生产效率和效益. 农业资源监测评估"3S"技术可以为农业资源监测评估提供帮助.RS/GPS系统能快速准确地获取研究区域内农业资源的遥感图像及空间位置信息,提供大量其他常规手段难以得到的资源信息,经判读解译、图像分类处理提取专题信息,利用RS/GIS强大的图形分析与制作功能,编绘出所需的各种资源要素的图件,据此可进行多种专题图的叠加分析.同时,利用RS可以对农业资源质和量的变化进行动态的监测,及时更新农业资源数据库,通过GIS的空间数据管理、分析功能和资源分析、评价模型,即可对具有时空变化特点的农业资源进行存量和价值量的测算,实现资源现状、潜力和质量评估. 农业区划"3S"获得的资源分布、土地利用、空间社会经济差异等信息,具有综合性、同源性、宏观性及动态性,GIS数据库管理功能为这些数据的总汇提供支持并能够对其中的空间或非空间信息进行高效的处理,使农业区划工作者可以从更为宏观的角度分析区域农业的差异规律,为区划提供丰富而有效的信息. 土地资源与土地利用研究土地资源与土地利用研究是GIS应用最广的领域,因此早期地理信息系统也叫做土地信息系统,土地信息系统涉及土地利用、开发、整治和保护的各个环节.在GIS支持下,能方便地完成距离与面积量测、空间查询、缓冲区分析.GIS能对地理信息进行动态描述,构建土地利用管理过程中系统要素格局的变化和发展、未来土地资源状态及社会环境状态的演变进行动态的模拟和预测,保证利用管理的策略及目标优化. 作物长势监测与估产作物长势监测是一个动态过程,分析RS影像信息,就能够反映出宏观植被生长发育的节律特征.在实践中,结合相关资料,判读解译RS影像信息,在GIS中对各种数据信息进行信息提取、空间分析,识别作物类型,分析作物生长过程中自身的态势和生长环境的变化,统计量算出其播种面积,也可以发挥GIS系统的模型功能,构建出不同条件下作物生长模型和估产模式,把能反映产量的因素引入模型中,估算大面积作物的产量. 农业灾害预警及应急反应借助于RS的动态监测,利用GIS系统,可以应用于诸如洪涝灾、旱灾、水土污染和作物病虫害等农业灾害的预测预报、灾情演变趋势模拟和灾情变化动态、灾情损失估算等,为防灾、抗灾、救灾的预警及应急措施及时提供准确的决策信息.通过GIS 的分析处理,可给出农作物病虫害的发生图、分布图及可能蔓延区图,为防虫治害提供及时、准确、直观的决策依据. 农业环境监测通过建立农业资源环境空间数据库,管理、分析和处理海量的环境数据,进行农业环境因子的相关性分析;通过建立若干环境污染模型,模拟区域农业资源环境污染演变状况及发展趋势;通过GIS的空间分析,找出造成农业环境污染的原因;通过GIS空间制图功能,提供多种形象、直观的环境状况信息表达方式. 农业基础性生产资料管理与合理利用以土壤肥料为例,土壤肥料是保证农业增产的重要生产资料.GIS空间数据管理与分析技术可以帮助农业、环境、化工、农资、农技推广等部门了解我国土壤肥力状况及化肥利用率的动态变化,进行区域性化肥合理规划和调配.GIS技术也可以应用于种子调配、农药调配等其他农业基础性生产资料上.