智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展與展望
農(nóng)業(yè)的興衰決定人民的生活水平,而且影響國民經(jīng)濟的發(fā)展和在國際競爭中的地位。
自家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制實施以來,我國農(nóng)業(yè)取得顯著成效,各類糧食作物、蔬菜、水果、肉等產(chǎn)品的人均占有量居世界首位。
但是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中還存在著同質(zhì)化嚴重、產(chǎn)業(yè)不強、產(chǎn)業(yè)不適宜等問題,使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)難以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展及其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的普遍應(yīng)用,智慧農(nóng)業(yè)將會為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來革命性的技術(shù)創(chuàng)新。《中共中央國務(wù)院關(guān)于2018年實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》提出:“大力發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè),實施智慧農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利工程,推進物聯(lián)網(wǎng)試驗示范和遙感技術(shù)應(yīng)用?!睒酥局腔坜r(nóng)業(yè)快速發(fā)展。
利用高新技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改變是當代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢,也是進一步加快農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展、增加農(nóng)民收入、加快農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進程、增強農(nóng)業(yè)綜合競爭力的一種新型農(nóng)業(yè)模式與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分,將對我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供有力保障。
01 智慧農(nóng)業(yè)的概念
根據(jù)《國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與信息科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物,是農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級階段。
智慧農(nóng)業(yè)主要利用計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通信技術(shù)及傳感技術(shù),利用其技術(shù)可遠距離操作、診斷、災(zāi)變預(yù)警等,之后根據(jù)出現(xiàn)的情況,結(jié)合專家?guī)爝M行會診,建立可視化通訊以及農(nóng)業(yè)服務(wù)模式,對農(nóng)業(yè)達到精準監(jiān)控,改善設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)水平,擴充農(nóng)業(yè)專家知識庫,并進行合理的分析等,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)的綠色化、標準化、網(wǎng)絡(luò)化以及全智能化發(fā)展。
相比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),智慧農(nóng)業(yè)包括物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)信息服務(wù)、遙感技術(shù)、電子商務(wù)、農(nóng)業(yè)休閑旅游等現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的深度融合,以互聯(lián)網(wǎng)、云計算為載體,實現(xiàn)精準、智能化決策和遠程控制,對于發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)具有重要意義。
02 智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)特征
智慧農(nóng)業(yè)是包括智能化的監(jiān)控、監(jiān)測、實時圖像和視頻。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中不僅可以運用智能監(jiān)控錄像等設(shè)備和智能報警系統(tǒng)對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境和生長情況進行實時監(jiān)測,如土壤養(yǎng)分、光照強度、溫度、植物營養(yǎng)成分等,而且能精準獲取作物生長的實時數(shù)據(jù),為作物生長提供精準調(diào)控依據(jù),提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。利用決策系統(tǒng)中農(nóng)產(chǎn)品的具體信息(物流和農(nóng)產(chǎn)品的生長信息),可以提高農(nóng)產(chǎn)品過程管理和控制的精細化、高效化、專業(yè)化、數(shù)字化。
03 智慧農(nóng)業(yè)主要應(yīng)用領(lǐng)域
3.1 農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)智能管理
農(nóng)產(chǎn)品智慧生產(chǎn)管理主要體現(xiàn)在種植、養(yǎng)殖等環(huán)節(jié),依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)對生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控,不僅能結(jié)合環(huán)境生產(chǎn)要素,如水、肥、氣、熱等作物生長環(huán)境,而且結(jié)合專家系統(tǒng)作出相應(yīng)的解決措施,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程更加精細化、可視化、智能化、簡單化、現(xiàn)代化,是逐步將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)升級為工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟,通過監(jiān)測農(nóng)業(yè)生產(chǎn),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標準化、智能化、數(shù)字化、可視化提供理論依據(jù),改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式現(xiàn)代化程度低的問題,如智能化溫室、水肥一體化系統(tǒng)、工廠化育苗等。
在養(yǎng)殖方面有智能孵化器、智能養(yǎng)殖場,均是智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的具體體現(xiàn),逐步由智能化替代人工化,在提高生產(chǎn)效率及降低人工成本方面意義非凡。
3.2 農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)資源管理和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理
農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)資源管理和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理主要運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、5G技術(shù)和新型通信技術(shù)對農(nóng)產(chǎn)品資源進行追蹤及質(zhì)量監(jiān)督管理。
精準獲取農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和質(zhì)量監(jiān)管信息,通過可視化匯總和分類,實時有效了解數(shù)據(jù)的變化和農(nóng)業(yè)形勢,并根據(jù)反饋信息及時調(diào)整產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費指標,為做出決策和及時了解關(guān)鍵信息提供了可靠、精準的數(shù)據(jù)信息,并實時反饋,為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管安全追溯體系的建立提供數(shù)據(jù)支撐及技術(shù)支撐,實現(xiàn)食用農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、收購、銷售、消費全鏈條可追溯。
3.3 農(nóng)產(chǎn)品物流銷售管理及經(jīng)營服務(wù)
農(nóng)產(chǎn)品物流銷售管理使經(jīng)營者不僅能實時監(jiān)控農(nóng)產(chǎn)品的物流信息、物流環(huán)境和物流損耗,而且能借助云計算、5G等先進信息技術(shù)建立銷售系統(tǒng),通過大數(shù)據(jù)、云計算科學(xué)決策和分析消費者的需求,根據(jù)物流與消費者需求情況,精準匹配,快速地應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品物流銷售決策中,提高效率,避免資源浪費。
打破了傳統(tǒng)的市場關(guān)系,解決由于空間、時間信息造成的信息不對稱問題,特別是通過線上線下相結(jié)合的方式,進行農(nóng)產(chǎn)品宣傳以及提供個性化服務(wù),通過“互聯(lián)網(wǎng)+”等模式,帶動鄉(xiāng)村消費、鄉(xiāng)村旅游,提供精準化、個性化、差異化的營銷方式,并科學(xué)運用,對打通農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、提高農(nóng)民收入、實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興具有重要意義。
04 智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢
目前智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展在我國得到了充分重視,國家相繼出臺了一系列政策措施支持智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。
未來智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢主要集中在低成本、智能化、簡便化、協(xié)作化、可視化、整體化、經(jīng)營開放化等方面。智慧農(nóng)業(yè)不僅能提升農(nóng)業(yè)發(fā)展質(zhì)量,促進農(nóng)業(yè)全面升級,推動實施國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,而且可實現(xiàn)智能生產(chǎn)差異化以及服務(wù)領(lǐng)域綜合信息服務(wù)應(yīng)用,促進了農(nóng)業(yè)的全面升級;以國家宏觀信息為基礎(chǔ),運用信息技術(shù)對農(nóng)業(yè)活動進行決策,通過幫助農(nóng)民把握市場需求和價格變化,對農(nóng)產(chǎn)品市場作出相應(yīng)的戰(zhàn)略調(diào)整,引導(dǎo)和促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化,推動農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展。
例如:種植生產(chǎn)過程中根據(jù)種子位置等運用自動高精度播種,根據(jù)作物生長耗水規(guī)律及營養(yǎng)規(guī)律等運用自動灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)等,均實現(xiàn)全程自動控制,通過精準的數(shù)據(jù)分析,實現(xiàn)可視化、自動化、智能化、便捷化控制。
無人植保機的運用,實現(xiàn)了綠色防治病蟲害及精準噴施,大大減低了生產(chǎn)成本及人工成本。
在養(yǎng)殖業(yè)中,環(huán)境監(jiān)控、定時定量投食、智能化除糞、疾病預(yù)防、安全屠宰和質(zhì)量溯源均通過智慧農(nóng)業(yè)平臺輕松實現(xiàn)。因此,要從關(guān)鍵技術(shù)的突破、社會共識的達成以及整體規(guī)劃等方面入手,推動智慧農(nóng)業(yè)的長遠發(fā)展。
05 我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題
5.1 我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的發(fā)展越來越受政府的支持。從國家層面到省市級層面,從省市級到鄉(xiāng)(鎮(zhèn))級層面,從東部沿海發(fā)達地區(qū)到西北內(nèi)陸欠發(fā)達地區(qū),在各級政府的大力支持與推動下,我國智慧農(nóng)業(yè)根據(jù)不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件及特點,進行了區(qū)域化的嘗試,取得了一定的成績,目前以信息技術(shù)為載體的精準農(nóng)機、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、地理信息系統(tǒng)、5G技術(shù)等正在應(yīng)用于各個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理及經(jīng)營領(lǐng)域。
但我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展起步較晚,整體水平較低,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者普遍素質(zhì)不高,思想認識不足,生產(chǎn)經(jīng)營過程中成本過高是制約發(fā)展的重要瓶頸,解決這些不利因素制約將是今后努力的方向。
5.2 主要存在的問題
5.2.1 缺乏高素質(zhì)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理人才
我國農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中主要以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)為主導(dǎo),生產(chǎn)規(guī)模偏小,經(jīng)營范圍單一且分散,從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)營者水平偏低,高學(xué)歷人才在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域嚴重匱乏,但智慧農(nóng)業(yè)涉及多個學(xué)科領(lǐng)域,對人才素質(zhì)、專業(yè)領(lǐng)域、設(shè)備、信息等均有較高要求,而我國主要的農(nóng)業(yè)從業(yè)者老齡化嚴重,高學(xué)歷、高素質(zhì)人才不斷流出。
農(nóng)村留守人口基本上以老年人和兒童、婦女為主,受教育程度較低,特別是農(nóng)業(yè)信息化接受度低,互聯(lián)網(wǎng)普及率偏低,思想認識不足,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式落后,內(nèi)生動力嚴重不足,這是導(dǎo)致智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展緩慢的根本原因。
5.2.2 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研體系不健全,推廣能力不足
我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研體系處于發(fā)展中,研發(fā)投入不夠,科研成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化能力不足,政府、科研院所、高校、農(nóng)戶、企業(yè)、合作社等未能建立統(tǒng)一的體系,科研成果不能有效落地轉(zhuǎn)化。
一方面,農(nóng)業(yè)需大量長期投入,農(nóng)業(yè)科研進展相對緩慢,無法在短期內(nèi)運用到實踐中。
另一方面,科研成果推廣應(yīng)用力度不大,地域差異明顯,沒有形成高效分類的運行體系,在實際推廣中沒有統(tǒng)一標準,致使我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展受到限制。
5.2.3 農(nóng)業(yè)信息化程度相對落后
自然信息和市場信息是其正常運行的必要條件。
一是農(nóng)戶之前由于信息傳播時效慢,來源單一,傳播鏈條長,無法精準、及時、準確獲取多方農(nóng)業(yè)信息,導(dǎo)致盲目種植農(nóng)作物,無法與市場同步,并作出科學(xué)決策,導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)值偏低。
二是政府與農(nóng)戶之間信息的傳播層級多、鏈條長,農(nóng)戶與政府、專家、市場等互動信息少,系統(tǒng)建立緩慢,無法有效對接。近年來,農(nóng)村電商平臺迅速發(fā)展,但農(nóng)村交通設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以及物流條件、加工儲藏等環(huán)節(jié)依然較弱,制約了農(nóng)業(yè)信息化程度的高效利用和發(fā)展。
5.2.4 智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施落后,機械設(shè)備現(xiàn)代化程度低
目前很多農(nóng)村農(nóng)業(yè)耕地設(shè)備相對落后,仍然采取以往的耕地方式,小型機械、大型現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機械設(shè)施較少,且我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主要是以家庭為單位的分散經(jīng)營模式,耕地類型多復(fù)雜樣,如分割的農(nóng)田、坡地、梯田等導(dǎo)致大型機械無法運用到實際生產(chǎn)中。另外,農(nóng)業(yè)機械市場投放量少,價格昂貴,農(nóng)戶無力購買,在灌溉實施方面仍然主要依靠水渠,采用傳統(tǒng)的漫灌,造成水資源的大量浪費。對高效節(jié)水的噴灌、滴灌等僅在局部地域建成。因此,我國智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施條件落后,機械化、現(xiàn)代化、智能化水平低,嚴重制約了我國智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
06 加快我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的建議
6.1 吸引高素質(zhì)人才,加快新型職業(yè)農(nóng)民培養(yǎng)
高素質(zhì)的專業(yè)農(nóng)民是智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的動力,應(yīng)培養(yǎng)新型職業(yè)農(nóng)民,加大農(nóng)業(yè)科研投入,建設(shè)農(nóng)業(yè)科研高層次人才隊伍,確保農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
政府要加大政策指導(dǎo)、資金投入、物資的集成、人才培養(yǎng)等方面的投入,支持智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)和發(fā)展。
特別是全方位、多渠道加大智慧農(nóng)業(yè)宣傳力度,出臺獎勵政策,進而鼓勵農(nóng)民主動創(chuàng)新,發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)。
同時,加強農(nóng)業(yè)院校與產(chǎn)業(yè)間的無縫銜接,定期為農(nóng)民提供技術(shù)培訓(xùn),逐步完善農(nóng)民的專業(yè)教育體系,積極推進智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。培養(yǎng)一批懂農(nóng)業(yè)、愛農(nóng)村、愛農(nóng)民的專業(yè)化農(nóng)業(yè)高素質(zhì)人才隊伍,并帶動企業(yè)及相關(guān)人員加入到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展隊伍中,為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興貢獻力量。
6.2 建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研體系,提升影響力
加大農(nóng)業(yè)科研投入,組建高素質(zhì)的農(nóng)業(yè)科研隊伍,建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研體系,加快科技成果轉(zhuǎn)化,提高內(nèi)生動力。
同時,建立以龍頭企業(yè)為重點,科研院所、農(nóng)民專業(yè)合作社、農(nóng)戶為單元的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研體系,推進“產(chǎn)學(xué)研”的有效結(jié)合,吸納優(yōu)勢科技資源,整合農(nóng)業(yè)科技資源,開展形式多樣的“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合模式,加快產(chǎn)業(yè)對接,完善科技服務(wù)體系,促進現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。
6.3 加強農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)
信息化建設(shè)需要多學(xué)科合作,更需要統(tǒng)籌規(guī)劃。必須通過現(xiàn)代信息媒介,創(chuàng)建智能農(nóng)業(yè)信息平臺進行數(shù)據(jù)互連和共享,滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要,及時解決信息不對稱等問題。
通過大數(shù)據(jù)以及云運算等技術(shù),深度挖掘信息資源,提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)質(zhì)量。政府應(yīng)加大投入,提升管理和公共服務(wù)能力,促使我國農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)邁上新臺階。
6.4 加強農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),促進農(nóng)業(yè)機械設(shè)備升級
加強農(nóng)田水利建設(shè),主要包括引水、蓄水、灌溉等方面,進一步實現(xiàn)數(shù)字化、綠色灌溉。
加快農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的生產(chǎn)及成果轉(zhuǎn)化,增加市場投入,加強農(nóng)業(yè)機械設(shè)備購置補貼政策,鼓勵農(nóng)戶積極使用現(xiàn)代化農(nóng)機設(shè)備,實現(xiàn)精準化、智能化和科學(xué)化的遠程控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理。來源|中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)規(guī)劃服務(wù)平臺