潘陳祥,池雷鈞,王學鋒(瑞安市農林局,浙江 瑞安 325200)
農業物聯網是物聯網技術在農業領域的應用,是通過應用各類傳感器設備和感知技術,采集農業生產、農產品流通和農作物本體的相關信息,通過無線傳感器網絡、移動通信無線網和互聯網進行信息傳輸,將獲取的海量農業信息進行數據清洗、加工、融合、處理,最后通過智能化操作終端,實現農業產前、產中、產后的過程監控、科學決策和實時服務[1]。2013年以來,我國農業部啟動農業物聯網區域試驗工程,極大地推動了農業物聯網產業健康有序發展[2]。近年來,農業物聯網作為浙江省農業現代化園區建設的一大主體內容,在省內多個地方進行了示范性應用。瑞安市針對農業物聯網發展進行了各種有益的探索和實踐,不斷提高農業信息化、智能化、自動化程度。
目前,瑞安市利用物聯網技術創建了一批農業物聯網示范基地,培育了一批電商農產品,建設農業物聯網大數據綜合服務平臺,使得農業物聯網技術在設施農業、園藝種植、畜禽養殖、農業電子商務、農產品質量監管、大田生產監測管理、農業智能化信息服務等領域都進行了試點作業,進一步實現農業產前正確規劃提高資源利用效率,產中精細管理提高生產效率實現節本增效,產后高效流通并實現安全追溯。
瑞安市已有多家農業企業及專業合作社應用農業物聯網進行智能育苗育秧。恒豐農機專業合作社現有工業化育秧基地500 m2。瑞安市神鹿農業科技有限公司遠程控制1萬m2的智能化自動育苗溫室和冬暖日光溫室,年蔬菜幼苗產量達1 000多萬株,常年提供西紅柿、花椰菜、黃瓜、茄子、西瓜等各類蔬菜良種引繁、示范、種苗繁育、銷售、技術推廣等一條龍服務。
這些育苗智能化技術主要依托部署在農業生產現場的各種傳感節點(環境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等)和無線通信網絡實現農業生產環境的智能感知、智能預警、智能決策、智能分析,主要包括動態獲取自動采集的作物生長與環境信息匯總與分析,環境監測參數的上下限短信預警及短信控制設備啟動與停止,并將這些信息嵌入到農業“一張圖”中,直觀實現可視化管理與智能決策。
和傳統育苗方式相比,智能化育苗節省時間60%,節省秧田10%,節省種子15%,并且育苗的成活率從70%提高到90%,極大地提高了農業生產效率。
1.2.1 園藝工廠化生產
在我國,物聯網技術在設施農業和園藝種植方面得到高效應用[3]。瑞安市綠健生態農莊和雅林現代農業園主要應用遠程視頻監控子系統和連棟大棚環境實時監測及現有設施智能遠程控制子系統等設施遠程智能監控管理系統。只要有網絡,無論身在何處,都可以清晰地看到動植物生長現場環境情況,了解植物生長發育、病蟲害、水肥營養及驗證遠程現場設備的運行狀態等,便于安排生產管理。通過手機、電腦等網絡終端均可得到光、溫、水、土等環境因子的實時數據,操控設施中的風機、遮陽網、噴灌系統等設施,不僅做到了“秀才”不出門盡知田間事,而且還可以盡管田間事。同時融合設施動植物生長發育模型與農業專家系統,為全自動的工廠化智能設施生產奠定基礎。
1.2.2 畜禽智能化養殖
瑞安市已在2017年6月底,在非禁養區內核定最高存欄生豬50頭以上生豬規模養殖場,全面建成畜禽養殖污染智能化防控平臺,實現畜禽養殖場各環節的在線防控。在各養殖場的適當區域安裝高清視頻探頭,實時顯示場區車輛進出、養殖場糞污干濕分離、沼液池運行等工作情況。對異地消納的養殖場安裝液位、管道流量和槽罐車移動數據檢測儀。液位檢測儀實時顯示測量貯液池液位、管道流量等,槽罐車移動數據檢測儀對車輛實時定位、車輛液位監管和車輛路線、行車軌跡回放,達到實時動態監測養殖糞污處理情況。瑞安市畜禽養殖污染智能化防控系統已接入環保監管平臺和省智慧畜牧云平臺。
1.2.3 施肥精細化管理
瑞安市開發了測土配方施肥推薦系統,該系統整理了瑞安市耕地地力調查與評價成果,以地圖的形式可視化地展示全市范圍內耕地養分和地力等級狀況。依據全市測土配方施肥采樣調查與測試數據,建立水稻等作物的推薦施肥模型。農戶點擊具體的農田種植區塊,就可以看到所在田塊的土壤養分狀況和相應作物的施肥建議(含單質肥、配方肥、有機無機配方肥3種施肥方案供選)。為方便農民,瑞安市專門開發了移動版“測土配方施肥系統”手機APP。農民朋友站在自家農田邊上,點擊一下手機上的“測土配方施肥系統”,系統就可以顯示所在田塊的肥料配方,馬上就能知道他家農田土壤中缺多少氮磷鉀,應該施用什么肥料,真正做到科學精準施肥,有效控制過量施用化肥對農產品質量安全和農業水環境造成的不良影響。
1.2.4 水質動態化監控
瑞安市結合“五水共治”“美麗浙南水鄉建設”,以飛云江和農村水環境為重點監控對象,在“兩區”核心區裝3個水質監測球,并在其中1個監測點裝有高清攝像頭,對開展“五水共治”區域節點的流域位置、監測點數據、治理措施、治理效果、影像資料等信息進行整合,集成到瑞安農業生產“一張圖”中,通過后臺數據的更新,動態生成不同時段、不同區域的監測數據曲線變化,直觀形象地展示各階段、各流域的“五水共治”動態。如果河流水質一旦發生污染,系統就會發出預警,并據此及時做出應急處置,確保農田灌溉用水的安全,真正實現農產品生產正本清源。
1.3.1 建成農產品質量安全追溯監管系統
2014年,瑞安市以全省農業“兩區”建設現場會為契機,以溫州萬科農業開發有限公司、瑞安市梅嶼蔬菜專業合作社、瑞安順泰毛芋專業合作社3家作為溯源點試點,全面實施農產品質量安全追溯監管系統建設。現階段,全市638家農業生產經營主體納入監管系統主體信息庫中。同時,將全市70家正常運營狀態的規模示范性農業生產經營主體(其中種植業66家,畜牧養殖業4家)全部錄入浙江省農業主體信息管理系統,將其主體信息和產品信息生成追溯碼,只要用手機掃一掃二維碼,相關農產品生產檔案信息便一目了然,基本達到“生產有記錄、流向可追蹤、質量可追溯、責任可界定”的追溯管理目標,實行原產地追溯,實現農產品上市前的全程管控。
1.3.2 建設農產品電子商務示范工程
2016年以來,國務院力推農村電商5年投入1 400億元打通農村寬帶,鼓勵各類主體建設涉農電商平臺,培育現代服務業新增長點[4]。瑞安市高度重視農業電商工作,圍繞消費、銷售、創業3個體系建設,積極探索集孵化基地、人才培訓、主體培育、平臺搭建、購銷網絡等五位一體的農村電商工作格局。目前,瑞安市農業全產業鏈積極“觸網”,農產品電商化平臺四處開花。“好派多”“天天好派”等網上菜場探索生鮮農產品網上直銷,推動網絡銷售平臺與農產品生產基地及合作社對接,減少流通環節。華盛水產、香海水產等傳統農業龍頭企業,自發開設天貓等第三方電商平臺旗艦店,進一步打開銷售網絡。瑞安淘、瑞安團購網等以網絡平臺為載體,培育瑞安市農產品網絡零售市場。
瑞安市農業物聯網雖已初具規模,并取得了良好的經濟效益和社會效益,但其發展基礎較為薄弱,應用范圍不廣,仍處于起步階段。從瑞安市農業物聯網發展來看主要面臨四大方面的問題。
農業產業鏈是貫通了農業產前、產中和產后3大領域的規模巨大、結構復雜的網狀體系,鏈接了農業的產前、生產、加工、流通和消費5大環節[5]。從整體上看,目前瑞安市的農業產業鏈5個環節還比較分散,缺乏合理的銜接和約束。全面規劃管理的生產經營方式尚未完全打破,各種功能細化的社會化專業服務機構尚未成熟,現代農業產業鏈的管理企業都尚未形成規模,而且他們之間的有效整合難度較大[6]。
雖然瑞安市農業物聯網發展是堅持“政府搭臺、企業唱戲”的發展模式,政策扶持有所體現,但一般都包含在農機購置補貼和生態循環農業發展等相關政策里,且較含糊,瑞安市尚未出臺專門針對農業物聯網的發展規劃,缺乏配套政策扶持。這就導致瑞安市農業物聯網缺少必要的統籌規劃,信息孤島和重復投入問題比較普遍。
物聯網技術實施成本高、見效慢。農業物聯網技術的實施和維護對資金投入的需求較大,無論是傳感器硬件設備的布局,軟件平臺的建設還是控制設備的搭建都需要投入較大的資金[3]。目前,瑞安市農業物聯網技術在使用上還未形成剛性需求,只有少數資金實力較雄厚的企業、合作社建設有一定規模的智能大棚等設施,且沒有更多投入的計劃。瑞安市農業物聯網建設主要依賴財政投入。
瑞安市農業從業人員年齡普遍偏大,文化素質普遍偏低。廣大農戶和基層農技人員對農業物聯網概念模糊,重視度不夠,不敢也沒有意向去購置相應的設施設備。另外,由于農戶缺乏應用信息科技的能力,致使像測土配方施肥推薦系統和馬嶼智能農業信息平臺等一些信息化設施設備利用程度低,甚至閑置。農業物聯網應用技術服務型人才匱乏嚴重制約了物聯網技術在農業生產中的推廣。
構建“市場牽龍頭、龍頭帶基地、基地聯農戶”的農業產業鏈經營模式,加快農業產業鏈整合,突破薄弱環節,盡快形成完整、協調的農業生產、經營、物流全領域、聚合式物聯網產業鏈。加強農業物聯網平臺對接,實行基礎設施共建、信息資源共享、信息系統互聯互通和業務協作協同。
深入研究農業物聯網發展的特點規律,根據瑞安市實際情況,制定更加具有針對性的扶持政策,對扶持重點、扶持資金、具體政策措施予以進一步細化和明確,創新政策扶持方式,提升政策的扶持標準,拓寬政策的惠及范圍,在立項審批、研發補助、稅收、金融、土地等方面向農業物聯網傾斜。
創新融資方式,拓寬融資渠道,化解資金難題,建立“政策資金支持、政府適當補貼、社會資本引進、農戶相應投入”的資金籌措模式,綜合運用財政撥款、基金、貼息、擔保等多種方式,構建多元化融資渠道,并且積極探索農業物聯網盈利模式[7],激勵社會各界和農戶的主觀能動性,加強發展壯大農業物聯網的內在需求。
制定農業物聯網人才培養和培訓計劃,結合瑞安市正在實施新型職業農民培育工程,讓更多的農民接受多層次、多形式、多內容的培訓,鼓勵具備農業專業知識和計算機專業技能的大學畢業生、有志青年農民投身農業創業創新。同時,采用多種形式引進高層次人才,不斷壯大農業物聯網人才隊伍。
參考文獻:
[1] 陳曉華.農業信息化概論[M].北京:中國農業出版社,2012.
[2] 毛科軍,官宏義,王曉蓉.天津市農業物聯網產業發展戰略研究[J].江蘇農業科學,2016,44(11):559-561.
[3] 李燈華,李哲敏,許世衛.我國農業物聯網產業現狀與對策[J].廣東農業科學,2015,42(20):149-157.
[4] 金佳玲,金穎,金宮女.物聯網技術在現代化農業中的應用:以淳安縣為例[J].鄉村科技,2016(8):64-65.
[5] 鄭小芳,張鈞媛.農業物聯網發展模式淺析[J].中國電子科學研究院學報,2014,9(3):250-254.
[6] 朱君茹,陳付龍,任秀梅,等.安徽農業物聯網發展現狀·問題及對策[J].安徽農業科學,2015,43(5):327-331.
[7] 韓紅蓮,張敏.發達國家農業物聯網模式對中國的啟示與借鑒[J].世界農業,2015(7):56-59.