基于物聯網的淮安紅椒產業向精準農業轉變研究

張一洲 汪國蓮 羅德旭

摘要：以淮安紅椒為例，通過實地調研、文獻收集等方法研究基于物聯網的淮安紅椒產業向精準農業轉變過程中的發展現狀、存在問題，提出了智慧農業向數字農業轉變、靠天吃飯向靠數生活轉變、混沌文化向精確文化轉變、勞動密集向技術密集轉變、基礎產業向綜合產業轉變等5條對策建議。

關鍵詞：精準農業；物聯網；現狀；問題；對策

中圖分類號： S126；F326.13文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）10-0305-02

農業信息技術的快速發展為農業現代化、信息化提供了新的方法和手段，也為農業產業的技術改造和提高注入了新的活力。作物生產模型及其應用系統的成功研制和應用是農業信息技術領域的突出代表。同時，物聯網是繼計算機、互聯網之后的信息產業第3次浪潮，成為農業信息技術領域未來競爭的制高點和產業升級的核心[1]。物聯網可以對農作物生長的溫度、濕度、光照度、CO2和土壤理化參數等進行監測，監測傳感器對包括作物生長指標監測參數、營養指標參數和品質指標參數監測，可以保證農作物生長的土壤肥料含量，生產出綠色有機農產品，提高農作物的生產效率，為農業現代化發展提供全新的技術支持和全方位的信息服務，從而提升農作物生產的科技水平，帶動和促進傳統粗放農業向現代精準農業轉型，形成巨大的社會、經濟、生態效益。

1淮安市精準農業發展現狀

1.1淮安紅椒發展現狀

淮安市地處蘇北腹地，是全國重要的商品糧基地、淡水產品生產基地和優質農副產品產加銷基地。近年來，淮安市持續推進商標富農戰略，不斷加強農產品品牌培育和建設，助力農業經濟蓬勃發展。在品牌數量上，淮陰西瓜等25件地理標志商標成功獲批，全市地理標志產品總量達71件，位居全省第1、全國地級市第3。在品牌質量上，淮安紅椒、盱眙龍蝦、淮安大米等3件地理標志商標成功獲批中國馳名商標；全省共擁有地理標志馳名商標7件，淮安占42.9%，名列全省第1。淮安紅椒是著名的地理標志產品，在江蘇省乃至全國有較高的聲譽和重要的影響，是蘇北農民農業雙增、發展高效農業的有力抓手，特別是以清浦區黃碼鄉為發源地的淮安紅椒，種植面積達6 666.7 hm2，年產量超20萬t，年產值超15億元，椒農年人均收入超2萬元，成為當地農民致富增收的主導產業。2010年3月，淮安紅椒成功注冊為江蘇省第1個設施蔬菜地理標志證明商標；2011年，淮安紅椒獲得“消費者最喜愛的中國農產品區域公用品牌”稱號。如今，淮安紅椒已成為享譽全國的農產品品牌。

1.2物聯網精準農業發展現狀

作為近年來國際農業發展的熱點，精準農業因能更好地利用水土資源、有效提高單位面積產量、減少化肥和農藥使用量而頗受公眾關注。淮安市緊跟國際潮流，很多鄉（鎮）都發展了物聯網系統發展精準農業，其目的有3個：（1）摸索經驗；（2）提高經濟效益；（3）示范推廣。這種系統可根據設施農業遠程測控服務需求，開展水、電、風、光、氣等功能設備的協同管控服務，并對數據、信息實施分析、處理，提供相關決策信息服務。在農業園區已經建有水、肥、溫、光、氣信息采集系統和視頻監控系統。有了這個系統，大棚里的情況一目了然，用手機就能實時查看農作物生長情況，還可以對園區的設施進行控制，如打開或關閉風扇、內外遮陽網或者供水系統等，農作物管理變得更有針對性。分布在田野里的傳感器負責收集數據，實時傳遞到云端服務器上，直接和物聯網系統相連接。當互聯網等現代信息技術植入現代農業，昭示著智慧農業時代的到來。物聯網系統通過傳感器、小型氣象站、視頻監控設備精準收集田間信息，以精準的數據支撐農業生產，實現了對農業用藥、用水、用肥的精準控制，可減少浪費，降低污染。

2精準農業發展存在的問題

2.1處于起步階段，規模效應尚未形成

紅椒的精準種植是一個系統工程，最重要的是管理和標準，其次是數據和軟件，相對而言，硬件設備恰恰是最簡單的，精準農業起源于西方農業的規模經營，較高的農業機械化水平是孕育它的土壤，美國蔬菜產業進入生產應用得益于其健全的農業基礎設施和較高的產業化程度。應當看到，當前我國的技術還遠未達到發達國家水平，這就要求我們探索適合的精準農業運作模式，而不是簡單引進國外的技術裝備。當前，紅椒的精準種植發展面臨著底層技術支持不足、信息采集系統不全、專業系統不完善的短板，精準農業的“精準”程度有待提高。農業兼業化趨勢明顯、各地水土條件差異較大、土地集約利用程度較低等均制約了精準農業的發展。總體上看，當前精準農業仍處于試驗示范和孕育發展階段，今后需要在技術水平和經營管理等方面不斷拓展空間。

2.2設備品種單一，操作難以達到精準

縱觀我國國情，我國資源有限，人地矛盾突出，自然災害頻繁，而且旱、瘠、鹽堿地較多，因而整體上農業基礎薄弱。此外，我國設施生產的整體水平與發達國家相比仍有相當大的差距，表現為設施簡陋，技術含量低，光溫調控能力差，品種單一，特別是計算機管理仍難以配套，因而總體上還不能算是精準耕作。這就需要我們加強紅椒種植的科研研發，把自主的創新性融入其中，擺脫關鍵技術仍依賴國外，不但受制于人，而且成本高、針對性較差的怪圈。

2.3專業人才缺乏，農民觀念技術落后

我國是從傳統農業開始向現代農業慢慢過渡的，絕大多數農民的觀念和技術還停留在傳統農業上，很難跟上現代化的步伐。具體到紅椒種植上就是農技人員的嚴重不足，很多年輕人不愿干也不想干這一行，而且這個基數大，要想一步到位地進行改變是不可能的。此外，我國在這方面的人才培養投入力度不夠，導致這方面的高科技人才比較缺乏，無法將技術很快地轉化為生產力。

2.4宣傳力度不足，多數農民不太了解

現在有關“某某農業”的概念，不時地出現在報端，真可謂“亂花漸欲迷人眼”，如智慧農業、互聯網+農業、精準農業、數字農業、智能農業、大農業、農業4.0、物聯網農業、設施農業、都市農業等等，以上概念既多且雜，對專業農技人員來說尚且難以掌握了解，對于普通的農民了解掌握難度更大，甚至造成許多農民的排斥心理。當推行現代農業建設的方案時，常會遇到百姓不領情、不理解、不配合的情況。“民之難治，以其上有為，是以難治”。有為，想做事，本來是好事，可看不到具體利益，難免讓人產生亂為的懷疑，百姓對亂為說“不”，應該可以理解。

3精準農業發展的對策及建議

淮安紅椒產業向精準農業的建設轉變，需要做好工作，對策與建議如下。

3.1智慧農業向數字農業的轉變

淮安紅椒物聯網系統可以針對淮安紅椒生產進行專業化的信息服務，并為淮安紅椒產業的生產從業者、管理者提供具有可操作性的決策支持，是現代農業的發展方向，產業化潛力大，前景好。然而精準農業作為一個新興的名詞，從知道到了解，從了解到接受，這過程是需要較長時間的，所以我們要想今后對其加以推廣，還需從現在開始慢慢加強其宣傳，提高大家對它的認識。因為事實已經證明，過去靠天吃飯的經驗，靠一些生產小聰明，解決不了13億人的吃飯問題。紅椒種植的經濟價值非常高，對生長環境的要求也非常嚴苛，否則會直接影響其產品品質，純粹靠種植經驗而不借助于現代化的生產工具很難達到優品優質的要求，甚至會直接影響產品的出口，其中辣椒素、椒紅素等指標更需要在生產過程中進行較為精確的監測，這些憑經驗是無法完成的。

3.2靠天吃飯向靠數生活的轉變

精準農業技術的推廣應用涉及精準農業技術本身的發展、農業機械化水平、農業技術培訓、農民承擔生產風險的能力等，其中農業技術培訓是推廣應用過程中的關鍵。由于農民獲得信息的渠道有限，只有通過農業技術培訓，農民才能認識到精準農業技術的優點并在技術培訓過程中掌握這項技術，精準農業技術才能在生產實踐中大范圍地推廣應用。

紅椒的大面積種植在大田中進行，環境的變化農民無法徹底左右，紅椒的品質、產量基本上是靠天收，雖然這種生產方式投入較少，但產出也存在明顯的不確定性，精準的生產過程可以營造更為適宜安全的生長環境，如采用立體化生產，不僅能夠節約土地，也能夠提高單位面積的產量，還可以在一定程度上確保品質。

3.3混沌文化向精確文化的轉變

通過測土配方和相應的變量施肥技術，改變農民傳統施肥觀念，根據土地的肥力現狀按需變量配合施用肥料，提高肥料利用率，減少面源污染，增產增收。做好精準農業資料收集和信息標準化工作，應用3S技術（遙感技術、地埋信息系統、全球定位系統）建立農作物品種、栽培技術、病蟲害防治等技術信息網絡以及農業科研成果、新材料等科研信息網絡，實現農業資源的社會化、產業化[2]。

學會用數據說話，用數據決策，而不是一味靠經驗。紅椒的生產供給和銷售憑估計具有很多不確定性，尤其是在鄉（鎮）中大面積的推廣時，單靠估計可能會因決策失誤造成重大損失，而結合產供銷全過程的數據采集與分析，對市場需求將會有較為準確的把握與預測。采用訂單化生產，在有合同支持法律保障的情況下，更有利于科學決策。

3.4勞動密集向技術密集的轉變

農村勞動力減少是一個不爭的事實。目前缺少的是農業技術工人、新型農民。精準農業徹底改變了傳統農業的生產方式，對從業者的技術水平也提出了較高的要求，物聯網絡通過傳感器采集的各項紅椒生態數據，需要管理者能夠讀得懂、用得上，從而應用到生產管理的反饋中。基于網絡的銷售平臺已經成為紅椒走出國門，邁向更高更遠的銷售終端的不可或缺的技術。基于物聯網技術的農業生產管理系統立足于農業的專業性作物模型，能有效地耦合物聯網技術，有利于農業生產的信息化，提升農業產業的科技水平，提高農業產品的產量和品質，精準農業技術本身能帶來可觀的經濟效益和社會生態效益，同時對提高農民收入、減少農民勞動強度、改善環境質量等有非常重要的作用。

3.5基礎產業向綜合產業的轉變

一方面，我國大部分地區，尤其是較落后地區的農村承包地普遍處于碎片化狀態，難以支撐起發展精準農業的要求，必須通過土地流轉達到規模經營的效果。另一方面，隨著農村市場化和產業結構的調整，在大面積作物生產平原區建立“精確施肥”技術示范工程，或聯合一些高效益的龍頭企業帶動“精確施肥”的發展，是結合我國國情發展精確施肥的有效途徑[2]。

精準的數據源是智慧農業的基礎，智慧農業是綜合性產業，集第一、二、三產業的成分與特性，也有人稱其為“第六產業”。紅椒的生產過程使用了精準農業的理念設備，在其加工過程中也要改變粗放的加工模式，轉向精準加工，而銷售終端的可預見性、參與性、針對性都將對紅椒的銷售理念和方法產生較大影響。

4結論

淮安市的紅椒產業是當地政府著力打造的為民服務的重大工程之一，它也是農民發家致富的重要途徑之一，為實現以紅椒產業為龍頭的的精準農業發展，打造具有典型示范的紅椒產業基地，淮安市政府還應加大宣傳力度，提高技術水平，提升產品效益，結合傳感器、物聯網、互聯網、云計算等技術的發展與運用，這樣將能夠較為有效地解決淮安紅椒生產區域土地相對分散、農業生產技術相對落后、銷售層次與效益水平不高等問題。因此，建立集資源化、信息化、知識化、生態化于一體的精準農業產供銷系統，走具有淮安特色的精準農業發展之路，是淮安市現代農業發展的有效途徑。

參考文獻：

[1]曹靜，凡燕，朱科峰，等. 物聯網應用于江蘇農業的發展分析[J]. 江蘇農業學報，2010，26（6）：1402-1405.

[2]武軍，謝英麗，安丙儉. 我國精準農業的研究現狀與發展對策[J]. 山東農業科學，2013，45（9）：118-121.