(二)计算机技术在农业科研上的应用
计算机技术是农业科研、生产、管理和决策的重要手段,是农业科技现代化的重要标志。计算机技术在农业科技领域的广泛应用,对于改造传统农业,加速由经验型农业向现代化农业的转变,实现农业社会、经济、生态综合效益具有极其重要的作用。河南省计算机应用于农业科技,始于80年代初。开封计算机研究所为河南省农业区域规划的编制,进行了20万个农业资源数据的分类统计。1985年以后,河南省农业计算机应用得到了迅速发展。应用范围遍及农业科研、生产、管理各个部门,应用技术也由简单的数值运算发展到数据库、模拟模型、专家系统、计算机网络及实时处理与控制等。10多年来,全省在作物育种与栽培、植保、土肥、畜牧、水利、气象及农业经济、农业信息管理等学科领域,相继取得了一大批计算机应用研究成果,其中有30余项获得省级以上奖励。
1.在作物遗传育种方面的应用。河南省农科院于1986—1992年开展了种质资源计算机管理系统研究,建成“河南省农作物品种资源数据库”和“蔬菜品种资源数据库”。数据库包括小麦、玉米、谷子、高粱、绿豆、芝麻、花生、烟草8种作物,国内外6 641个品种,23万个数据。大白菜、萝卜、番茄等13种蔬菜,663个品种,362个性状数据。数据库管理系统的建成,对于提高育种的成功率,缩短育种时间,加速品种更新换代发挥了重要作用。该院还同时进行了“小麦品种区域化鉴定方法及品种评价计算机管理系统的研究”,对收集到的河南省不同生态区47个试点的土壤、气候资料、近10年小麦品种区试结果及国内外有关品种试验设计、稳定性分析和品种评价方法进行了分析比较,对全省63个小麦品种区试试点进行了初步聚类分析。
2.在作物栽培技术与作物生产管理中的应用。郑州工学院于1985年开始与河南农业大学、河南省农科院等单位协作,研制开发出了小麦、玉米、棉花、烟草等“农业生产技术微机模拟专家系统”。1989年河南省计算中心组成微机农业专家系统推广应用课题组,对专家系统进行二次开发,先后研制开发了10余种粮食作物和经济作物、适用于不同地域的30多个独立的选种、施肥、病虫害防治、田间管理等专家系统。据对20多个县市不完全统计,三年来累计推广应用面积达93.33万公顷,平均每亩增产10%~15%,获得综合效益2亿多元。
河南省农科院、河南省农业厅、河南省计算中心等1985年以来,分别开展了“河南省冬小麦产量形成系统分析及其电算模拟”、“主要农作物生长发育计算机模拟系统”、“应用系统模拟方法建立小麦高产栽培数学模型研究”、“沿黄稻茬小麦微机决策系统”、“小麦、玉米生产管理辅助决策系统”、“日光温室蔬菜栽培专家系统”等项研究。由河南省农科院完成的“棉花株型栽培及其计算机管理系统研究”,根据株型栽培原理及技术组建成计算机管理系统,对棉花生长发育全过程动态模拟,提供生产管理措施,实现了模拟模型与专家系统同步运行。只需较少输入,即可对五种类型棉花进行播前决策、播种全苗技术决策、生长期管理决策及产量预报和测产。该项研究1992年获河南省科技进步二等奖。
3.在植物保护方面的应用。自80年代以来,河南省在植物保护计算机应用研究方面,先后完成了“小麦白粉病计算机决策系统模拟模型”、“稻纵卷叶螟系统分析和电算模拟”、“微机在虫害测报上的应用与开发”、“农作物病害产量损失测算方法和流行预报”、“植物保护专家系统”等项研究,对作物病虫害适时有效地测报和防治起到了重要作用。由河南省农科院植物保护研究所完成的“应用电子计算机组建防治棉花红蜘蛛管理系统及综合防治研究”,1993年获国家科技进步三等奖。该项研究应用计算机技术分析棉红蜘蛛发生与环境条件定性定量关系等,组建了种群动态数学模型,为棉红蜘蛛发生预报及综合治理提供了科学依据。
4.在土壤肥料方面的应用。“七五”以来,河南省土肥站、河南省农科院、郑州工学院等在计算机推荐合理施肥方案方面分别开展了“小麦施肥专家系统”、“土壤资源数据库配方施肥应用”、“黄淮平原小麦营养施肥系统及优化施肥决策模型研究与利用”等项研究。由河南省土壤肥料工作站完成的“河南省区域施肥模型建立及在决策施肥中的应用”研究,1994年获河南省科技进步二等奖。该项研究应用微机对大量数据进行优化处理和科学分类,在河南省首次建立了适合农业区域生态特点的五大区域不同肥力麦田的综合施肥模型,根据经济施肥原则,拟定了各区域相应的适宜施肥量,并制定推荐施肥技术要点及推荐施肥卡,指导农户施肥。该项技术经57县642个点的大田跟踪反馈校验,增产效果稳定,化肥利用率比习惯施肥平均提高3%~6%。四年累计推广面积达515.07万公顷,平均每亩增产29.5公斤,社会、经济效益十分显著。
5.在畜牧方面的应用。郑州粮食学院研制的“计算机最佳饲料配方系统”于1985年通过省级鉴定。该系统采用线性规划方法,根据畜禽的饲养标准,原料的营养成分和价格及某些限制条件,通过精确计算、比较、筛选,提出满足饲养标准的成本最低的饲料配方。经河南、新疆、山东等省19个单位使用证明,该系统较人工配方降低成本2%~27%。河南省农科院畜牧兽医研究所将通过调查所得的饲料、饲草资源数据分类整理,建立了“河南省饲料资源数据库及配方支持系统”。数据库共录入豆类、谷类、动物性饲料、矿物质饲料等资源数据2.5万个。该系统不仅为河南省畜牧科研、生产和饲料工业饲草饲料检索提供了方便,而且还可提供科学、经济的饲料配方。
6、在水利方面的应用。1985年以来,计算机在水利方面的应用研究取得了许多重大成果。黄河水利委员会、河南黄河河务局、河南省水利科研所等,先后研制开发了实时遥控洪水预报系统、水情电报接收系统、黄河险工数据库管理系统、水库微机防洪系统和水情测报调度自动化系统、灌溉系统引配水枢纽多微机分布式远程监控系统及水利科技信息管理自动化系统等。其中“水情电报接收处理系统”是在汛期来时接收并自动处理水情电报的计算机系统,它能自动翻译电报内容,存贮数据,输出各种防汛所需的水情图表,及时准确地为防汛指挥机构决策提供参考。1986—1990年四个汛期处理电报10多万份无一差错,达国内同类系统先进水平。“白龟山水库微机防洪调度系统”,数据接收可靠性高,预报速度快,并可扩充遥测库内水位、泄洪闸门的闸位和流量数据。该系统经1986—1990年汛期使用,情况良好,可增加水库蓄水量10%~15%,年创经济效益50万~150万元。
7.在气象方面的应用。“七五”以来,河南省气象局为了加速农业气象现代化,重点开展了农业气象微机监测服务系统的研究,先后研制开发了“农业气象数据库管理系统”、“小麦苗情动态监测及产量预报系统”等。河南省气象科学研究所完成的“河南省气象数据库及定量降水预报”研究,于1993年获河南省科技进步二等奖。1995年底又建成了农业气象局域计算机网络,并与省气象通信广域计算机网络连通,实现了农业气象信息采集—处理—产品加工及农气服务产品开发的计算机处理自动化,进一步提高了农业气象的现代化水平。
河南省农科院“八五”以来,应用计算机技术进行了主要农作物产量气候模式研究和产量预报试验。在“冬小麦产量形成系统分析与电算模拟”研究中,根据50个气象台(站)资料,对1975—1988年全省冬小麦单产、总产、气温、降水等数据运用微机进行分析,对冬小麦产量形成进行计算机模拟。并运用计算机模拟模型进行冬小麦产量预测,预测结果准确,可信度高。
8.在农业信息管理中的应用。1985年商丘地区情报所等建成了“农业经济数据库管理系统”。该系统数据库共收录贮存包括土地、人口、自然资源,农业产值及林、牧、副、渔等28万个数据。许昌市区划办等对本市1 032个农户和100多个乡镇企业连续三年进行了跟踪调查研究,将收集的上千万个数据,运用计算机进行分析处理和预测,研制开发了“农业决策信息系统”和“农村经济资源信息管理系统”。河南省信息中心1992年完成了“河南省农业信息系统”研究。信息管理系统的建立,为各级领导和政府部门指导农业生产、调整产业结构、制定发展规划等重大宏观决策提供了科学依据。河南省科学院地理研究所于1988年研制建立了“河南省土地资源数据库系统”,实现了省级土地资源和社会经济众多因素的信息存贮和科学管理。河南省农科院科技信息研究所1995年与国内外农业科技信息计算机服务系统联网,开发建成了计算机联机检索系统。该系统收入包括国内几十个、国际1 000多个数据库的农业各类科技信息数据3亿多条,为农业科研及农业适用技术、商情、经贸等信息的准确、快速检索提供了方便。