本刊記者

“鋤禾日當午,農民不辛苦。上午打麻將,下午斗地主。”在這首由唐詩改編的童謠里,農民看上去毫不辛苦,無論體力、腦力還是精神上都異常輕松。千萬別以為這只是惡搞,有了智慧農業,這可能就是將來農民生產生活的真實寫照。
關于何為智慧農業,目前還沒有統一的標準定義。因此,我們不妨將它理解成通過信息化手段,實現工業化生產的現代農業,和一般的工業化生產不同,它還能實現生產環境的相對可控,做到生產消費全過程的高效集約。
有了智慧農業,我們便能實現農業生產從靜態監管變為動態監控,不僅能夠大幅提升農業生產效率,有效節約資源投入,促進農業生產高效化和智能化,充分挖掘農業生產的巨大潛力,還能夠有效降低農產品收儲、加工、銷售等方面的損耗,降低因消費結構不合理,消費與種植不匹配而造成的損失和浪費。當前,智慧農業的實踐應用,主要包括以下幾點。
一是生產精準化管理。智慧農業生產以信息化為基礎,通過傳感器及其他視頻監控等設備設施對生產環境和生產對象進行動態監控,準確、及時、完整獲取作物生長的數據信息。根據這些數據,準確調整各種農業設施,定時定量精準調控水、肥、藥等投入要素以及溫濕度、光照、pH等環境因子,以最少的資源消耗獲取最大的收益。通過精準操控管理,在保證最佳經濟效益的同時,實現對生態環境的有效保護。
二是農機定位和調度。在推進農業現代化過程中,生產實現機械化最為突出重要。大面積采用機械作業,可充分降低農民體力勞動強度,提高勞動效率。隨著我國整體國力的大幅提升,特別是裝備制造能力的快速發展,我國農業生產機械化水平較之以往有了質的飛躍。但同世界先進水平相比,還有相當大的差距,同我國農業生產巨大的需求相比,裝備率不足還非常明顯。
農業生產機械化和信息化相結合,建立類似城市打車應用系統的信息化平臺,把原來凌亂分散農機具納入到這個統一的平臺上,農機裝備使用者、提供者和管理者可隨時查看農機具的位置信息和使用狀況,實現農機裝備的遠程調度管理。借助農機裝備導航定位和調度系統,根據生產需要在時間和空間上有效引導農業機械的有序流動、合理配置,實現精準調度、高效作業。
三是農產品溯源。為了保證農產品質量,在生產、供應的整個過程對產品的各種相關信息進行記錄和存儲,確保出現質量問題時,能及時準確查詢出產生問題的環節,實施有針對性的懲罰措施,為改進生產工藝提高管理水平提供精準數據支持。同時,作為農業文明古國,我國各地不同的農產品往往還具有強烈的文化屬性,這種文化屬性正是賦予相關農產品更高附加值的重要標簽,可以借助農產品溯源系統實現準確記錄,傳遞給消費者。
其他應用還包括病蟲害、氣象災害、森林火災等災害防治以及農業生產要素和農產品的高效倉儲流通等。
總體而言,目前的智慧農業仍然處于起步探索階段,呈現為局域網、小規模、孤島式狀態,主要依靠財政支持,由科研機構興建,以一些示范工程和項目為主,缺少能夠形成產業的應用項目。即便如此,在迫切的市場需求拉動下,不少地方仍然探索出了一些具體的場景化應用。
比較典型就是在溫室大棚環境下開展的智慧農業項目應用建設。其中,又以附加值較高的土豆脫毒、花卉及藥材育苗等精細化育種、育苗應用為主。通過在育種育苗生產現場安裝生態信息無線傳感器和其他智能控制系統,智能育種、育苗管理系統便可對整個育種、育苗生態環境進行檢測,從而及時掌握影響種子和種苗發育的一些參數,并根據參數變化適時調整調控光照、溫濕度,確保農作物有最好的生長環境,保證產量和質量。它徹底改變了傳統農業生產受時間和空間制約的基本特征,實現了農業生產環境條件的精準調控。
在智慧農業大棚應用中,系統可以實現自動化操作,也可以將數據結果即時傳到接收終端、電腦或手機上,為人工干預提供輔助。
在水產種苗繁育,特別是一些價值較高的水產種苗如大閘蟹海苗培養上,智慧農業應用同樣廣泛,并且展現出強大功能。其中,運用物聯網技術,借助各種傳感器對水產養殖水域環境進行監控,智慧農業在水產養殖上是最主要的應用場景。它徹底改變了憑借經驗,蘊含巨大風險的傳統水產養殖方式。最為明顯的變化就是在傳統養殖模式下,梅雨季節,因為光照不足、水體溶氧量不足,養殖塘內必須整晚開著增氧泵,為保證水體溶氧量、pH值、氨氮量以及水溫變化,塘主、技術人員和工人必須時刻關注現場變化,根據變化及時做出各種調整。然而,依靠經驗進行的調整,雖然通常情況下也能基本上解決問題,卻往往并不準確,造成調整過頭物料浪費或調整不足對水產造成某種程度上的傷害。有了智慧水產養殖物聯網系統后,即可預先設定好相應參數,智能系統實時采集到相應數據,即會根據水體的溶氧、水溫、pH值等參數變化,自動進行調整,在達到預警值時自動調整,同步在信息接收終端通知塘主及管理人員,實現塘口無人值守管理。同時,系統還能記錄、存儲相應參數,為分析預判產量和市場變化提供數據依據。
水產智能控制管理系統的投入使用,不僅能有效提高經濟效益,同時也有利于嚴格控制投入品的使用,推動池塘水質凈化循環使用,控制水產養殖污染,實現生態保護與水產養殖產業的協調發展。
管中窺豹,智慧農業對生產的推動作用,不可謂不大。因此,不少地方和企業都迫不及待地加大投入,期待能夠率先推而廣之。然而,事實并非如此簡單。
智慧農業是多學科交叉應用的系統性工程,涵蓋知識范圍非常廣泛。它的發展有賴于網絡設施、數據處理、產業鏈融合、農業生產技術等種種科技能力和水平的突破,特別是從現在孤島式小規模智慧農業應用逐步向公共性服務平臺遷移,形成一定規模相對規范的業務,還需要物聯網、云計算等技術實現進一步發展,甚至需要基礎科學理論研究的進一步突破,這些突破顯然都非短時間能夠實現的。即便是通過加大投入能夠達成目標的項目,如擴大網絡覆蓋范圍、改善網絡質量等,也都是長期的巨大的工程,短期內難以完成。
發展智慧農業不宜盲目求大求全求快,但這也并不意味著裹足不前。它需要我們根據各自資源稟賦和能力基礎,選擇性地進行推廣應用。即如經濟學家林毅夫曾講過的一個案例:20年前,浙江某家民營企業看中國外一條全自動化生產線時,因全套引進價格高昂,考慮到當時我國勞動力成本極低,因此,老板只引入了其中的核心部件,其他環節則繼續使用人工操作。這樣既做到了大幅提高生產效率和改進質量的目的,又充分節約了成本,實現了務實發展。
智慧農業是引領綠色發展的重要手段,而發展智慧農業,自然也應遵循科學規律,走綠色發展的道路。