李道亮
【摘要】我國目前農業發展正處于由傳統農業向現代農業轉變的拐點上,農業生產智能化、農業經營網絡、農業管理數字化、農業服務精準化是必然發展趨勢。發展智慧農業需要牢牢抓住“互聯網+”戰略機遇,深入推動互聯網和農業生產、經營、管理和服務的融合。推進都市智慧農業需要政府引導;需要完善政策法規,優化都市智慧農業發展環境;需要強化頂層設計,制定都市智慧農業發展戰略規劃;需要設立專項資金,推進都市智慧農業技術應用;需要完善體制機制,推進都市智慧農業建設市場化;需要加強培訓和宣傳,提高全社會對智慧農業的認識。
【關鍵詞】都市農業 大都市經濟圈 互聯網+ 智慧農業 智慧城市
【中圖分類號】F3 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2015.17.004
信息化具有強大的帶動性、滲透性和擴散性,“互聯網+”正以前所未有的速度、力度和廣度向農業、工業、城市、鄉村等經濟社會領域全面滲透,深刻變革著人類的生產生活方式。以物聯網、移動互聯網、云計算、大數據為代表的現代信息技術向傳統農業和城市的快速滲透,使得“智慧農業”與“智慧城市”應運而生,發展方興未艾。
智慧農業的內涵
智慧農業是物聯網、移動互聯網、云計算、大數據等現代信息技術發展到一定階段的產物,是現代信息技術與農業生產、經營、管理和服務全產業鏈的“生態融合”和“基因重組”。在傳統模式無法解決農業面臨的種種問題時,互聯網卻憑借其強大的流程再造能力,使農業獲得了新的機會。通過互聯網技術以及思想的應用,可以從生產、營銷、銷售等環節徹底升級傳統的農業產業鏈,提高效率,改變產業結構,最終發展成為克服傳統農業種種弊端的新型“智慧農業”,具體包括以下四方面內容。
智慧生產。主要通過全面感知、可靠傳輸、先進處理和智能控制等物聯網技術的運用,來解決“誰來種地”的問題,提高土地產出率、資源利用率和勞動生產率。能夠實現農業生產過程中的全程控制,解決種植業和養殖業各方面的問題。基于互聯網技術的大田種植向精確、集約、可持續轉變;基于互聯網技術的設施農業向優質、自動、高效生產轉變;基于互聯網技術的畜禽水產養殖向科學化管理、智能化控制轉變,最終達到合理使用農業資源、提高農業投入品利用率、改善生態環境、提高農產品產量和品質的目的。
智慧經營。主要是利用電子商務提高農業經營的網絡化水平,為從事涉農領域的生產經營主體提供在互聯網上完成產品或服務的銷售、購買和電子支付等方面的業務,來解決“農產品買賣難”問題。通過現代信息技術實現農產品流通扁平化、交易公平化、信息透明化,建立最快速度、最短距離、最少環節、最低費用的農產品流通網絡。
智慧管理。主要是通過云計算、大數據等現代信息技術,推動種植業、畜牧業、農機農墾等各行業領域的生產調度,推進農產品質量安全信用體系建設,加強農業應急指揮,推進農業管理現代化,提高農業主管部門在生產決策、優化資源配置、指揮調度、上下協同、信息反饋等方面的水平和行政效能,來解決“農業管理高效和透明”問題。
智慧服務。互聯網是為廣大農戶提供實時互動的“扁平化”信息服務的主要載體,互聯網的介入使得傳統的農業服務模式由以公益服務為主向市場化、多元化服務轉變。互聯網時代的新農民不僅可以利用互聯網獲取先進的技術信息,也可以通過大數據掌握最新的農產品地理分布、價格走勢,從而結合自己的資源情況自主決策農業生產,重點解決“農村信息服務最后一公里”問題,讓農民便捷靈活地享受到所需要的各種生產生活信息服務。
充分認識智慧農業在智慧城市建設中的地位和作用
都市農業是指依托于大都市,服務于大都市,遵從大都市發展戰略,以與城市統籌和諧發展為目標,以城市需求為導向,以現代技術為特征,具有生產、生態、生活等多功能性和知識、技術、資本密集特點的現代集約持續農業。都市農業是為適應現代化都市生存與發展的需要而形成的,位于大都市經濟圈內的地緣優勢是其先天條件。都市農業在20世紀60年代出現于歐、美、日等發達國家和地區,而后迅速向其他國家傳播、普及。目前,我國北京、上海、深圳等城市都先后做出了發展都市農業的決策。
都市農業是融生產性、生態性和生活性于一體的現代農業。都市農業不僅可以實現農業最基本的功能,為都市糧食和食物安全供給提供基本保障,其特殊的地理位置和充分利用大都市提供的科技成果及現代化設備進行生產的特性,決定了它的生產功能與傳統農業有所不同,大宗農產品的生產開始淡化,轉向了“名、特、優、新、稀”的動植物產品、生鮮農產品和安全綠色食品的生產。都市農業也可以起到“都市之肺”的生態涵養作用,防止、減輕都市外來不利因素對生態環境的破壞與危害,并利用農業的自凈能力,以調節氣候的方式減輕城市的熱島效應。
另外,相對于鋼筋水泥的城市景觀,和諧優美的鄉村自然景觀為都市居民提供了與農村交流、與農業接觸的場所和機會,滿足了都市居民休閑、度假、觀光、體驗、采摘、游樂、教育的需求,促進其身心健康。這使得都市農業既具有歷史人文與自然交融的美學價值,又有旅游度假開發的經濟意義。
都市農業有助于促進城鄉一體化發展,通過把農業納入到城市社會、經濟、文化、生態的整體發展規劃當中,形成農業、農村和城市的有機協調發展與兼容,不再就農業論農業,而是與城市的發展建設同步,既保證了城市本身的可持續發展,又加強了城鄉之間的融合。都市農業有助于城鄉之間的信息、人員、資源流動,利用大城市優勢,吸引技術人才、科技資源向農業方向集中,以增強科技創新和應用力度,加快物聯網等現代信息技術的集成應用,促進智慧農業發展,通過標準化、專業化、規模化的生產,提高農業的綜合效益,推進農業現代化進程,促進農業向社會化、專業化、現代化的轉變。
都市農業有助于增加農民收入。相比傳統農業,都市農業有更長的產業鏈,可以帶來更多的就業機會和更大的發展空間,有助于解決鄉村勞動力過剩的問題,也有助于優勢特色農業的發展。農產品營銷促銷手段的增加,餐飲服務、休閑觀光等新型業態的興起,更可以拓寬農民增收渠道,促進農民收入較快增長。
基于都市農業的上述作用,全國各地的智慧城市建設都把智慧農業納入其中,并作為重要建設板塊。沒有智慧農業的智慧城市是無法滿足城市居民衣食住行和現代生活需要的。
智慧農業面臨的機遇與挑戰
發展智慧農業,是中央有關政策的要求,是轉變農業發展方式的現實需求,也是現代信息技術發展到一定階段的產物。
高位拉動。黨的十八大做出了“促進工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展”的戰略部署,在這四化中,農業現代化是短板,而農業信息化是農業現代化的關鍵,對農業信息化和智慧農業提出了新的更高的要求,全國各地構建智慧城市都把智慧農業作為重要的建設內容和板塊。李克強總理于2015年3月5日在政府工作報告中提及要制定“互聯網+”行動計劃,智慧農業是“互聯網+農業”的重要抓手,“互聯網+”必將推動智慧農業快速發展。
現實驅動。當前,我國農業發展面臨著資源、市場和生態多重瓶頸,迫切需要利用信息技術對農業生產的各種資源要素和生產過程進行精細化、智能化控制,對農業行業發展進行專業化、科學化管理,以減少對資源環境的依賴,突破資源、市場和生態環境對農業產業發展的多重約束,從而推動農業產業結構的升級和生產方式的轉變。
技術推動。近年來,世界各國信息技術發展迅猛,我國信息技術創新和研發也取得了長足進步,物聯網、移動互聯網、云計算、大數據等現代信息技術的日漸成熟,使得農業信息化從單項技術應用轉向綜合技術集成、組裝和配套應用成為可能。信息技術的不斷進步為智慧農業的快速發展提供了堅實的技術條件,也帶來了難得的發展機遇和一系列的挑戰。以農業物聯網為例,我國農業物聯網處于起步階段,在技術、應用、產業和機制方面還面臨著一系列發展瓶頸。
首先是關鍵技術和裝備匱乏。目前農業物聯網應用多在環境信息感知和數據傳輸環節,終端的信息處理和智能控制應用環節較少,尚未形成農業物聯網“感知—傳輸—處理—控制”的應用“閉環”。特別是低成本、高信度的環境信息傳感器和生命信息感知技術產品,適合農村不同地理環境的高通量、低資費的信息通訊技術,支持閉環控制應用的終端技術難題亟待解決。
其次是應用效果和效益不佳。農業物聯網具有明顯的“人—機—物”一體化特征,應用目標是智能化的按需控制和智慧化的精細管理,這需要農業知識模型特別是各種農業動植物環境閾值模型的支撐。目前農業物聯網數據資源的細分和數據挖掘尚未有效開展,大田、設施、畜禽、水產等領域的環境與生命體之間的知識模型和實用控制閾值庫沒有建立,計算機分析控制缺乏參照,控制的可靠性低,農業物聯網的優越性沒有得到發揮,應用效益和效果大打折扣。
再次是產業發展滯后。由于農業物聯網應用模式多樣且都規模較小,大型IT公司參與積極性不高,尤其是缺乏大型的傳感器制造商和運營商。目前,我國農業物聯網推廣應用多是由高校和科研單位承擔,農業物聯網專用傳感、控制設備量產能力不強,價格高、穩定性差、運行維護不及時等問題較突出,已經成為農業物聯網發展的主要瓶頸。
最后是可持續運行機制尚未建立。我國農業物聯網處于起步階段,應用技術不成體系,推廣應用尚未規模化,運行機制不可持續,在很多地方農業物聯網應用還在一定程度上存在擺樣子、走過場的情況,真正進入生產經營主體管理決策環節的應用還不多。迫切需要政府加大扶持力度和科學引導,建立并完善農業物聯網快速發展的政策環境,鼓勵消費需求和民營資本進入,形成可持續發展機制。
建設都市智慧農業的主要任務
建立與智慧城市相匹配的智慧農業生產技術體系,促進城郊現代農業發展。城郊農業具有高度集約化、裝備化、設施化的特點,是現代農業起步和發展最快的區域,要現代信息技術武裝農業,尤其是提高城郊設施農業智能化水平。推廣基于環境感知、實時監測、自動控制的設施農業環境智能監測控制系統,提高設施園藝環境控制的數字化、精準化和自動化水平。開展農情監測、精準施肥、智能灌溉、病蟲草害監測與防治等方面的信息化示范,實現種植業生產全程信息化監管與應用,提升農業生產信息化、標準化水平,提高農作物單位面積產量和農產品質量。積極推動全球衛星定位系統、地理信息系統、遙感系統、自動控制系統、射頻識別系統等現代信息技術在現代農業生產的應用,提高現代農業生產設施裝備的數字化、智能化水平,發展精準農業。
提高規模化果園生產智能化水平。綜合利用GIS技術、3G技術、互聯網技術和物聯網技術等,開發城郊智慧果園管理系統,將果園種植、生產管理、產品加工、倉儲物流、市場營銷、質量安全與溯源等有機結合在一起,提高規模化果園的生產管理水平,用靈活、便捷的智慧化管理方式,實現生產過程中對果樹、土壤、環境等的實時監測,使果園管理不再受到時空局限,從而合理使用農業資源、降低生產成本、改善生態環境、提高農產品產量和質量。
提高城郊畜禽與水產養殖智能化水平。以推動城郊畜禽規模化養殖場、池塘標準化改造和建設為重點,加快環境實時監控、飼料精準投放、智能作業處理和廢棄物自動回收等專業信息化設備的推廣與普及,構建精準化運行、科學化管理、智能化控制的養殖環境。在國家畜禽水產示范場,開展基于個體生長特征監測的飼料自動配置、精準飼喂,基于個體生理信息實時監測的疾病診斷和面向群體養殖的疫情預測預報。
發展農產品冷鏈物流與電子商務,促進城鄉人財物流動。應用物聯網創新技術,加快冷鏈物流信息化建設。運用專業的物流管理信息系統建立農產品全生命周期信息檔案,科學地整合生產、分銷、倉儲運輸、配送等供應鏈上下游的信息。充分利用現有技術,加快建設一批冷鏈物流示范工程,實現冷鏈農產品全生命周期和全過程實時監管,促進冷鏈運輸管理的透明化、科技化、一體化。
推進國家農產品質量安全追溯管理信息平臺建設,開發農產品質量安全追溯管理信息系統。探索依托信息化手段建立農產品產地準出、包裝標識、索證索票等監管機制。加快建設農產品質量安全監測、監管、預警信息系統,實行分區監控、上下聯動,切實保障城鄉食品安全。
積極開展電子商務試點,探索都市農產品電子商務運行模式,逐步建立健全農產品電子商務標準規范體系,培育一批農業電子商務平臺。鼓勵和引導大型電商企業開展農產品電子商務業務,支持涉農企業、農民專業合作社發展在線交易,積極協調有關部門完善都市農產品物流、金融、倉儲體系,充分利用信息技術逐步創建最快速度、最短距離、最少環節的新型農產品流通方式,促進城鄉一體化發展。
以信息化推動休閑旅游農業發展,促進城鄉文化融合。面向城市人群的休閑、旅游和度假需求,通過完善農村信息基礎設施,利用現代信息技術、移動互聯網技術,對休閑農業進行數字化、智能化和網絡化的改造,對休閑農業的產品開發和推廣環節廣泛實現信息化管理與服務,以滿足供求雙方對信息的實時與精準化需求。打造面向都市人群的休閑農業資源信息服務平臺,開發“休閑農業”App應用,讓公眾及時了解當地休閑農業資源情況、休閑特色項目所在和休閑農業的決策規劃,使休閑農業的產品或服務得到更廣泛、更快捷的傳播。
建立都市生態環境監測預警系統,為城市發展提供生態保障。利用現代信息技術,建立實用、高效、統一、安全的都市生態環境信息監測預警系統。建立集統一的生態環境數據中心、整合的環境監控信息、實用的地理信息系統、便捷的移動信息平臺等為一體的“都市生態環境監測預警”系統,使生態環境監測實現信息化、智能化、可視化,切實保障都市生態環境質量。
加快發展都市智慧農業的對策建議
當前,我國智慧農業的發展正處在起步階段,未來一個時期,隨著現代信息技術速向農業領域滲透,國家“互聯網+”行動計劃的出臺以及智慧城市建設的深入和拓展,都市智慧農業的發展將進入加速期,將成為農業現代的制高點,也將成為智慧城市的一道亮麗風景線。展望未來,發展智慧農業要注意以下幾個方面:
搶抓“互聯網+”戰略機遇。智慧農業概念的提出與我國現代農業發展的迫切內在需求相吻合,既是歷史機遇的巧合,也是農業發展的必然。智慧農業良好的發展前景,不是概念的炒作。我國目前農業發展正處于由傳統農業向現代農業轉變的拐點上,農業生產智能化、農業經營網絡、農業管理數字化、農業服務精準化是必然發展趨勢。一定要牢牢抓住“互聯網+”戰略機遇,深入推動互聯網和農業生產、經營、管理和服務的融合。
科學謀劃,分步推進。英國演化經濟學家卡蘿塔·佩蕾絲認為,每一次大的技術革命都形成了與其相適應的技術—經濟范式。這個過程會經歷兩個階段:第一階段是新興產業的興起和新基礎設施的廣泛安裝;第二個階段是各行各業應用的蓬勃發展和收獲,每一個階段大概需要20~30年的時間。當前互聯網進入中國已經有21個年頭,進入農業不過10年左右,物聯網、云計算和智能終端作為新基礎設施被廣泛安裝才剛剛開始。因此,從現在開始大概到2025年都是智慧農業的培育階段,智慧農業的成熟和蓬勃發展大概還需要20~25年的時間,也就是說到2050年,智慧農業將完全進入成熟期。因此,推進智慧農業是一項長期的工程,要科學謀劃,分步推進,切忌好高騖遠。
當前推進都市智慧農業需要政府引導。智慧農業是高新技術在農業中的具體應用,具有基礎薄弱、一次性投入大、受益面廣和公益性強的特點,在當前投入產出效益不高、農民收入水平較低、農業信息化市場化運作還不完善的情況下,需要公益性行業專項支持。建議根據我國現代農業發展需求,按照“發展急需、技術成熟、示范效益好”的原則,實施一批有重大影響的智慧都市農業應用示范工程,建設一批國家級智慧城市/智慧農業示范基地,推動都市智慧農業跨越式發展。
完善政策法規,優化都市智慧農業發展環境。研究制定都市智慧農業建設相關標準。加強都市智慧農業的法規建設,使智慧農業建設法制化,在信息發布、共享、保密、可靠性以及信息市場規則上做到有法可依。建立健全相關工作制度,建立都市智慧農業建設考核評價指標體系,量化考核標準和辦法,推動都市智慧農業建設的規范化和制度化。在加快推進智慧農業建設進程中,應統籌規劃、研究制訂基于物聯網技術的智能化監測和自動化控制系統的應用示范,加大對重大項目建設、關鍵技術研發等方面的政策扶持,以提高軟實力。
強化頂層設計,制定都市智慧農業發展戰略規劃。都市智慧農業建設是一個動態的、漸進的、長期的過程,不可能一蹴而就,需要頂層設計、分階段推進,只有在政府的規劃引導下,智慧農業發展才能沿著正確的方向持續發展。因此,必須從全國層面加強頂層設計,制定都市智慧農業發展戰略規劃,從基礎設施、專項應用和服務體系等方面入手,對智慧農業的建設任務進行合理布局和優化配置,形成全國統籌布局、部門協同推進、省市分類指導的智慧型都市農業發展格局。
設立專項資金,推進都市智慧農業技術應用。在全國層面設立都市智慧農業發展專項資金,將都市智慧農業建設和發展經費納入財政資金預算,明確資金使用時各區縣的財政配套比例,發揮專項資金的引導和放大效應;各省市應從實際出發,爭取資金支持,并按比例配套投入,進行基礎設施建設、系統部署、系統改造、技術開發、信息服務等,以保持智慧農業建設進度與全國協調一致。
完善體制機制,推進都市智慧農業建設市場化。政府部門應強化對都市智慧農業發展的宏觀指導,以政策杠桿撬動效益農業。建立政府引導、科技支撐、企業運營的參與機制,將國家公益性補貼和市場化運作有效結合,完善多元投融資渠道機制。可通過鼓勵金融機構開辟農業市場、降低涉農金融信貸門檻、設立科技投資風險基金、試行農業數據與服務資源的有償交易等方式,彌補政府供給主體的功能缺陷,實現智慧農業的可持續發展。
加強培訓和宣傳,提高全社會對智慧農業的認識。加強針對性的宣傳,提高政府管理人員對智慧農業的認識。政府作為智慧農業建設的組織管理者,其管理人員對智慧農業的認識和應用能力對推進智慧農業建設起著決定性的作用。要通過多種形式的宣傳、教育,提高農業部門領導和工作人員的信息化意識,強化管理者對智慧農業的重要性、嚴肅性、風險性、時效性的認識,切實加強服務能力建設。
利用各種宣傳手段,提高公眾對智慧農業的認識。利用廣播、電視、科技大集等形式面向公眾進行宣傳,推廣利用智慧農業應用的典型案例,使公眾了解智慧農業的優勢,認識到智慧農業的重要性,將潛在的用戶轉變為現實的用戶。組織建設一支高水平的人才隊伍,利用高素質信息專業人才在智慧農業生產、消費的第一線引導和幫助公眾,提高社會大眾利用信息技術服務日常生活的意識。
責 編/楊昀赟