农业工程

一级学科

农业工程是为农业生产、农民生活服务的基本建设与工程设施的总称。举凡农田水利建设，水土保持设施，农业动力和农业机械工程，农业环境保护工程，农副产品的加工、储藏、运输工程等，都属于其范围。农业工程最早的出现，当推农田水利建设。据传公元前6世纪前后楚国修建芍陂水利工程，浇灌面积达万余亩。

背景介绍

农业工程发展成一门学科，是在20世纪70年代,而作为一种工程技术则有久远的历史。它经历了3个发展阶段：在原始农业工程阶段，农具以石、木、贝壳为材料制作，舍饲等建筑物的结构十分简陋，农田的开发和整治刚刚起步，排灌设施也很简单。传统农业工程始于公元前 400年前后，主要特征是普遍使用了铁制畜力农具。1910年内燃拖拉机问世，标志了现代农业工程的开始。

农业工程的内容，在20世纪60年代前主要包括农业动力和机械、农业建筑、农田排灌和水土保持、农业电气化等4大分支。60年代后,又增加了食品工程、农村能源工程、土地利用工程和农业生产环境工程等内容。但中国和欧洲国家的发展重点各有不同。中国的农业结构自古以种植业为主，因此，在农业工程中优先发展与此有关的农业机具、土地规划和土地治理、农田水利和水土保持、农产品加工及贮藏，其目的是为了保证种植业的发展和农产品的利用。欧洲的农业自古以畜牧业为主，人的食物构成也以肉食为主，辅以谷物。因此，优先发展的是畜禽舍、越冬饲料仓库、青贮塔、畜产品加工贮藏等农业建筑以及各种农业机具。

ISI-Web of Knowledge关于农业工程学科的定义

Agricultural Engineering covers resources concerning many engineering applications in agriculture, including the design of machines, equipment, and buildings; soil and water engineering; irrigation and drainage engineering; crop harvesting, processing, and storage; animal production technology, housing, and equipment; precision agriculture; post-harvest processing and technology; rural development; agricultural mechanization; horticultural engineering; greenhouse structures and engineering, bioenergy and aquacultural engineering.

摘自：Scope Notes，2010，Science Citation Index，Science Citation Index Expanded

【农业工程是指工程技术在农业上的应用，包括机械设计，机械装备，建筑设计；水土工程；灌溉和排水工程;作物收获，加工和储存;动物生产技术，畜禽舍建设和设施工程；精准农业;收获后加工和技术；农村发展；农业机械化；园艺工程；温室结构与工程，生物能源和水产养殖工程等。】

学科分类

农业工程（0823）是2020年公布的《普通高等学校本科专业目录（2020年版）》中的一级学科名称，下辖7个二级学科。

特点

主要有三个：

①工程技术新成就的广泛应用，其结果是农业工程向大型化、密集化、自动化和电子化方向发展。如功率达147～221千瓦的拖拉机用于田间作业，自动控制技术用于工厂化饲养设备、大型温室和农田排灌设施，电子计算机、遥感技术和系统工程应用于各项农业作业的管理和对产量的预测、病虫害的预报及防治、土地的开发利用等。

②工程科学与农业生物科学的更紧密结合和相互渗透。如拖拉机或自走式农业机械的行走装置对土壤结构和作物生长的影响的研究，已成为设计拖拉机行走装置时的重要参数。这种有关工程技术与生物生长发育的相互关系和规律，实质上是现代农业工程的基础理论。

③各种工程技术的综合利用，促使农业生产的全面发展。动植物生产的环境以及饲养、栽培、采收、加工、贮藏、运输、销售和管理等工艺都要综合应用建筑、机械、水利、电气、电子、化工等科学技术。

研究内容

简介

农业工程科学技术研究的范围很广，而且在不断发展中，目前主要包括以下7个方面。

农业机械化

农业机械化又分两方面，一方面指农业生产和农民生活所需的各种机械实体；一方面指用农业机械装备农业的途径、步骤和方法，及其组织管理、推广运用、维修配套等（见农业机械化）。

农田水利和水土保持

利用水利工程和生物措施相结合的手段保持良好的土壤物理、化学性状，调节土壤水、肥、气、热状况，防止水土流失（见农田水利）。

土地利用工程

根据农业生态平衡的原理和国民经济发展的需要，对不同地区、不同类型和不同利用目的的土地进行开发、利用和治理的工程理论和工程技术，又称土地整治工程（见土地利用工程）。

农村建筑和农业生物环境工程

利用各种建筑物和其他工程设施，为农业生物生长和繁育，以及农产品贮藏保鲜创造良好环境条件的工程科学。主要包括 3方面：①植物性生产环境工程。狭义指利用地膜覆盖、塑料棚、玻璃温室和人工气候室等为作物生长创造良好环境的工程技术；广义上还包括大田生产的防冻、防霜、防雹等工程技术。②动物性生产环境工程。一般指禽畜舍饲养所需的各种建筑物及设备。③农产品保鲜贮藏工程。指利用常温库、低温库、气调库等建筑物及其配套设备，对农产品进行保鲜贮藏（见农村建筑）。

农副产品加工工程

加工动植物产品所使用的各种工程技术的总称（见农副产品加工）。

农村能源工程

合理开发利用农村能源资源，提高用能效率的工程技术。农村能源资源主要有役畜、生物质能、水能、风能、太阳能、矿物质能、地热能、潮汐能等。中国开发利用农村能源的工程设施有沼气发生器、水力机、风力机、太阳能利用设施等（见沼气、农用风力利用工程、农业太阳能利用工程、小水电）。

农业电气化工程

指农业生产和农村生活中广泛使用电力的各种工程技术，包括电能在农村生活和农业生产上的应用，农村输配电工程，电气控制和安全用电等（见农业电气化）。

农业工程科学技术的范围除上述 7个方面外，从20世纪70年代开始，发达国家的农业工程师还把新的科学理论和研究成果应用于农业工程之中，以促进农业工程科学技术的发展。主要包括以下几方面：①计算机技术在农业工程上，主要被用于数据处理和贮存、计算、控制以及预测预报等方面，大大提高了工作的效率和质量(见电子计算机在农业中的应用)。②固体力学、流体力学和热力学已成为研究农业工程的重要理论基础。流变力学以及农产品物理特性的研究，为田间作业、农产品短距离运输、农产品加工和其他农业工程的研究、设计、制造(施工)和使用管理提供了理论依据。传热学和传质理论在农业工程上的应用，提高了农业工程中能量转换效率。③系统工程已用于土地或垦区的规划和设计，农业工程的系统分析和各种设备、设施的配套方案的制订，以及农业企业的经营管理等方面(见农业系统工程)。④人机工程学又称人类工程学、人体工程学。其研究成果已被应用于拖拉机和自走式农业机械驾驶室的设计，使之具有隔音、防震、防尘、调温和安全等功能；各种仪表、操纵杆和座位的布置、结构也能符合驾驶员安全、舒适和操作方便的要求，从而提高工作效率，并大大降低职业病的发生率。

作用

提高农业劳动生产率

如美国农业劳动生产率的巨大增长主要就是依靠农业工程的发展。农业生产规模较小的日本，仅采用小型农业机械进行作业，就使农业劳动者节省出大部分时间来从事工副业劳动，90%以上的农民成为兼业农民。

抗御自然灾害

中国所以能成为世界文明古国，重要的因素之一就是自古以来兴建了大量农田水利工程，并创造了具有中国民族特色的各种铁制农具，从而增强了抗御旱、涝、洪、碱等自然灾害的能力，保障了人民衣、食、住的需要。

农业生产的集约化

保护地栽培和工厂化饲养是达到农牧业高产稳产和不受季节影响并能周年生产的根本措施。有关的措施都离不开农业工程。

保护农业自然资源

水是农业的命脉，土是农业生产的基础，能源是农业的动力。这三者均可利用工程手段对之进行合理开发、利用和保护，以利于发展农业生产、保护生态平衡。

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