江西省智慧農業發展探討

王輝　周會祥

摘要 ? ?智慧農業將新一代信息技術與農業生產、經營、流通、管理、服務全面融合發展，實現農業生產全過程的信息感知、精準管理以及智能控制。本文在分析智慧農業發展歷程、國內農業發展現狀和智慧農業助力農業發展的基礎上，闡述江西智慧農業的發展模式、趨勢以及可能遇到的挑戰，以期為江西農業發展提供參考。

關鍵詞 ? ?智慧農業;發展模式;現狀;趨勢;江西省

中圖分類號 ? ?F323.3 ? ? ? ? 文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）13-0220-04 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

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Discussion ?on ?Development ?of ?Intelligent ?Agriculture ?in ?Jiangxi ?Province

WANG Hui ? ?ZHOU Hui-xiang

（School of Software，East China Jiaotong University，Nanchang Jiangxi 330013）

Abstract ? ?Intelligent agriculture integrates the new generation of information technology with agricultural production，management，circulation，management and service to achieve information perception，precise management and intelligent control in the whole process of agricultural production.Based on the analysis of the development process of intelligent agriculture，the status of domestic agricultural development and intelligent agriculture support for agricultural development，this paper expounded the development model，trend and possible challenges and solutions of intelligent agriculture in Jiangxi，in order to provide references for Jiangxi agricultural development.

Key words ? ?intelligent agriculture;development model;status;trend;Jiangxi Province

智慧農業是互聯網及相關信息技術和現代農業深度融合和創新發展的結果，充分利用物聯網、大數據及人工智能等信息技術對農業生產要素進行信息化改造，建設以精準化生產、科學化管理、智能化控制為目標，實現農業生產全過程的信息感知、精準管理以及智能控制的一種全新農業生產方式，可實現農業的可視化診斷、遠程控制以及災害預警等功能。智慧農業不僅可以有效改善農業生態環境、提升農業生產經營效率，而且還能夠徹底轉變農業生產者、消費者觀念和組織體系結構[1]。

為適應當前農業現代化，尤其是農業信息化發展的新形勢，本文總結了農業發展現狀，綜述了智慧農業的發展，梳理了江西省智慧農業建設的階段性成果、可復制推廣的經驗做法以及江西省智慧農業的發展模式，闡述了智慧農業未來發展趨勢和挑戰，以期為智慧農業建設提供參考。

1 ? ?農業發展現狀

1.1 ? ?中國農業現狀

2004年以來的14個中央一號文件的主線是統籌城鄉發展，構建強農惠農富農政策體系，目的是加快實現農業現代化、農村全面小康和農民增收致富，大力支持農業發展。取得糧食連續多年增產，農業生產能力實現質的飛躍;農民收入持續增長，城鄉居民收入與消費差距不斷縮小;農業轉型步伐加快，農業現代化水平明顯提高;農村基礎設施明顯改善，農村面貌發生根本性變化;農村社會事業取得突破性進展，公共服務全面提升;農村改革深入推進，發展活力不斷激發等顯著成就。尤其是2012年以來，智慧農業概念被大量提出，目標是實現鄉村振興戰略，重點解決以下六大問題：提高生產經營效率、降低生產成本、解決農業勞動力結構性短缺和老齡化問題、提升農產品安全、改變生態環境及改變生產者和消費者觀念等。近年智慧農業發展過程如圖1所示。

1.2 ? ?中國農業存在的問題

1.2.1 ? ?人均耕地面積少，優等耕地質量占比少，農作物災害影響嚴重。中國是一個農業大國，也是一個農業弱國，由于建設占用、自然災害、生態退耕以及農業結構調整等多種原因導致耕地面積不斷減少，人均耕地面積遠遠小于世界平均水平，優等耕地質量占比較少。由于隨意使用化肥、農藥以及大氣污染、不科學輪作耕地等原因，導致耕地質量下滑嚴重。此外，我國農作物受水災、旱災、風雹和冰凍等自然災害的影響大，尤其是水災和旱災，每年作物受災面積近2萬hm2，糧食減產總量為300億～400億kg。

1.2.2 ? ?農業經營人員受教育程度低。隨著城市化、城鎮化速度加快，勞動人口流動已成為中國普遍的社會現象，當前農村青壯年勞動力大批量進城務工，根據2017年12月統計的全國農業普查數據，全國農業生產經營人員共計3.14億且受教育程度在初中及以下占比為91.8%，遠高于全國受初中及以下教育人數占比的76.1%。大部分農民的文化水平為初中，文化水平較低，因而他們對很多先進的科技產品和管理理念不了解，進而阻礙了智慧農業的推廣[2]。

1.2.3 ? ?農業設備及軟件服務成本過高。2016年3月，在專場新聞發布會上，農業部部長韓長斌表示，截至2015年，農民人均可支配收入達11 422元，在“十二五”期間，平均增幅達到了9.6%，連續6年高于GDP漲幅。需要注意的是，農民的人均可支配收入雖然在逐年提高，但是仍然不足以購買信息化設備及服務。以植保無人機為例，大疆公司出品的MG-1農業植保機，采用八軸動力系統，標準荷載10 kg，作業效率高，作業面積達2.67～4.00 hm2/h，為人工作業效率的40～60倍，但其52 999元的單機價格使大部分農民望而卻步，由此限制了現代化高新技術進入農業市場的速度，極大地影響了農業信息化和機械化程度[3]。

1.3 ? ?江西省農業發展現狀

江西省土地總面積達到16.69萬km2，從地貌地形上看，分為“一水六山二分田，一分莊園和道路”，形成了“三區一片水稻生產基地”（贛撫平原、鄱陽湖平原、贛西糧食高產片和吉泰盆地糧食主產區）、“一片兩線生豬生產基地”（京九、浙贛沿線和贛中優勢片）、“沿江環湖水禽生產基地”（環鄱陽湖、贛江沿線）、“一環兩帶蔬菜生產基地”（濟廣高速沿線帶、大廣高速沿線帶、環南昌）、“環鄱陽湖漁業生產基地”“南橘北梨中柚果業生產基地”“四大茶葉生產基地”（贛中、贛東北、贛南、贛西北）。但是從總體上看，比較效益低仍然是江西省農業的最大問題，現代化程度不高仍然是江西省基本農情，產業化程度相對滯后仍是江西省農業的根本現實[4]。

江西省作為傳統農業大省，農業資源豐富，區位優勢明顯，但仍屬經濟欠發達省份，財政支持農業力度有限，導致農業發展水平不高，農業現代化進程緩慢，與周邊農業發達省份相比差距明顯。目前江西省已經一只腳邁進了現代農業，一只腳仍在傳統農業，破解發展難題是當務之急。江西省在農業信息化建設方面投入不足，導致農業信息化建設水平與經濟發達省份相比差距較大。例如，2005年在國家推動“金農工程”一期建設時，國家發改委批復江西省自籌建設資金開展配套建設，但由于多方面原因導致省財政資金籌措不到位，而未能立項開展江西“金農工程”一期建設，以致于江西省在近10年來錯失了一次與全國各省在同一起跑線發展農業信息化建設的重要機遇。隨著“互聯網+”農業建設興起，國內外知名涉農信息化企業陸續進入江西市場，但往往存在“水土不服”、本地化服務不到位、技術支撐跟不上等現象。全省從事農業生產的主要是受教育水平較低的人群，而從事農業信息化工作的專業人才嚴重匱乏，制約了江西省農業信息化的發展。

2 ? ?智慧農業發展綜述

2.1 ? ?智慧農業發展歷程

20世紀70年代末，以美國為代表的歐美國家率先開始農業信息化的應用研究，以運用新技術、匯集農業知識和專家經驗等，為農業生產者、經營者提供資源服務的農業專家系統為典型代表。20世紀80年代末，我國開始開發利用涉及農作物栽培、病蟲害防治、生產管理和節水灌溉的農業專家系統。20世紀90年代，計算機視覺應用到農業中，并取得較大發展，農業機器人成為農業發展的新方向。進入21世紀，農業勞動力不斷向其他產業轉移，結構性短缺和老齡化等問題使包含數字農業、精準農業、智能農業等特征的智慧農業得到規?；瘧谩底洲r業指利用傳感器、攝像頭、智能穿戴設備等，將農業對象、環境以及全過程進行可視化表達、數值化展現和信息化管理的一種現代農業技術[5]。隨著農業物聯網的發展，利用各種數據采集設備對收集到的數據進行系統化管理，實現自動化、智能化和遠程控制等。精準農業又稱精細農業、精確農業，關鍵在于定位、定量及定時，目標是實現精準灌溉、施肥和殺蟲等農業過程。智能農業主要指農業機械的智能化利用，通過農機聯網以及智能機器人等實現。

2.2 ? ?智慧農業助力農業發展

智慧農業涉及農業的生產、流通和銷售3個環節。智慧農業的主要特征在于農業全產業、全過程智能化的泛在化，即在農業系統的各個方面、在農業實施的全部過程中達到智能化。智慧農業依照應用領域的不同大致分為智慧生產、智慧經營、智慧管理、智慧服務等方面?！?S”技術（遙感技術RS、地理信息系統GIS和全球定位系統GPS）、物聯網、無線通信技術、以數據分析和數據挖掘為主的大數據技術以及以機器視覺和深度學習為主的人工智能技術等與傳統農業結合，助力農業快速發展，實現農業可視化遠程診斷、遠程控制、災變預警等智能管理。在智慧農業中，推行農業物聯網技術、機器人、無人機等在農業生產中使用，可減少農藥、化肥、水資源投入，降低用工成本，實現精準控制和遠程操控，達到農業高產、高效、優質、生態、安全的目標[6]。新技術在智慧農業方面的應用實例如表1所示。

2.2.1 ? ?智慧農業在生產環節的典型應用。

（1）數據平臺服務。利用物聯網、傳感器、無線通訊、大數據、云計算以及人工智能等技術對農業生產過程中的數據（例如土壤、氣候、作物生長和病蟲害等數據）進行收集、整理和分析，通過可視化技術進行展示，達到對農作物生長情況進行實時跟蹤、監測和管理，對病蟲害進行有效防治，對產量進行科學預測等目的。農業數據收集主要采用衛星遙感技術、無人機航拍和無線傳感器等方式進行收集。通過衛星遙感技術收集土地、農作物以及天氣氣候等數據，但是衛星遙感技術最高精度僅為幾米，多用于大田種植，精確度仍有待提高;通過無人機航拍監測農作物長勢、病蟲害等數據;通過傳感器采集空氣、土壤的溫度、濕度、光照強度、降水量以及農作物生長數據，但傳感器易損壞、測量數據不準、精度不高等問題仍很突出。因此，智慧農業所收集的信息存在數據混雜、質量不高、獲取難、收集周期長等問題，阻礙了智慧農業的進一步發展。

（2）無人機植保及農機自動駕駛。由于城市化、城鎮化的高速發展，導致農村勞動力短缺、勞動力成本高、農民效率低、農藥使用嚴重等問題。無人機植保通過農藥研發（固態和液態藥劑）、無人機植保制造（軟硬件設計、飛控系統等）和飛防隊進行植保服務。農機自動駕駛目的是提高作業效率和質量，利用GPS、北斗衛星導航實現農機沿規劃路線進行作業，主要通過角度傳感器實時監測路徑是否偏移，及時調整農機路線，并利用衛星導航實時定位農機作業狀態、運行參數和位置數據等，以減小和規劃路線之間的偏差，實現實時故障診斷和故障預警;利用感知系統獲得的數據進行分析判斷，并制定科學的路徑規劃和決策。

（3）精細化養殖。當前，養殖業存在抗生素濫用、畜禽藥物殘留嚴重、產品品質較差等嚴重問題，精細化養殖在育種、繁育、飼養和疾病防疫等過程中，以新技術、新理念降低畜禽死亡率，通過精準飼喂、實時監控、疾病預防等手段來提高畜禽產品質量和品質，實現以品質和安全為主的養殖理念。

2.2.2 ? ?智慧農業在流通和銷售環節的典型應用。

（1）農產品質量安全監管追溯平臺。智慧農業能通過對各種生產數據進行收集、統計和分析形成報表，提供給政府監管部門分析和決策之用，以保障農產品質量安全。在養殖、種植生產作業環節，構建集作物模型分析、環境生理監控和精準調節為一體的農業生產自動化系統和平臺，并根據不同的自然生態條件相應地改進農業生產工藝，進行農產品差異化生產;在食品安全環節，通過構建農產品溯源系統，記錄儲存農產品生產、加工等過程的相關信息，消費者能通過食品識別號對所購買的農產品進行查詢認證。政府監管部門以健全監管體制機制為核心，提升全程監管能力，實現農產品可追溯、源頭可控制、基地可查詢、生產可監管，搭建全程可追溯、互聯共享的農產品質量和食品安全信息平臺，健全完善覆蓋主要農產品質量安全及農業投入品監管的追溯體系，健全從農田到餐桌的農產品質量安全過程監管體系，保障消費者“舌尖上的綠色與安全”。

（2）農產品電子商務平臺。充分利用信息技術逐步創建最短距離、最快速度、最少環節的新型農產品流通方式。創新互聯網金融、智慧物流，融合O2O、B2C、B2B、C2B、C2C、F2C（農場直供）、C2F（訂單農業）、CSA（社區支持農業）及眾籌、認領、私人定制等新型流通業態，構建“日用品下鄉、農產品進城、休閑農業觸網”為特征的農產品電商平臺。

3 ? ?江西智慧農業發展模式研究

2015年以來，江西省為加快推進現代農業強省的戰略目標，充分發揮信息化進村入戶示范引領作用和“互聯網+”行動計劃要求。省農業廳在全國農業領域率先采用PPP模式，引入社會資本和專業信息化團隊，堅持理念創新、頂層設計、規劃先行和整省推進的發展思路，以實現農業生產智能化、經營電商化、管理高效化和服務便捷化的“四化”為目標，以提升種養好、管控好、買賣好和服務好“四好”為功能定位，創新性地將“互聯網+現代農業”戰略轉換為智慧農業“123+N”一期建設，即建設“1云”（江西農業數據云）、“2中心”（農業指揮調度中心、12316資訊服務中心）、“3平臺”（農業物聯網平臺、農產品質量安全監管追溯平臺、農產品電子商務平臺）、“N個系統”（涉及各農業行業應用的約有60個子系統）。2016年江西智慧農業項目成功入選財政部第三批PPP示范項目，成為全國農業領域第一家國家級PPP示范項目，成為江西“互聯網+”行動的“樣本”工程[7]。江西智慧農業建設總體進度安排如圖 2所示。

4 ? ?江西智慧農業建設

4.1 ? ?功能定位

4.1.1 ? ?堅持農業生產智能化，實現“種養好”。以提高農業生產智能化水平為目標，重點打造全省農業物聯網云平臺，全面提升數據采集、環境監測、遠程控制、智能分析等功能，積極推廣農業物聯網技術示范應用點，培育一批示范應用典型，打造可復制的智慧農業新標桿。解決如何“種得好、養得好”的問題，實現現代農業生產“節本增效，高產生態”。

4.1.2 ? ?堅持農業管理高效化，實現“管控好”。重點建設農產品質量安全監管平臺，完善農產品監測預警平臺體系，優化農產品市場信息采集手段，推動農產品信息發布機制創新，提升市場價格監測預警、價格調控及公共服務的能力和效率。解決如何“管得好”的問題，實現生態環境安全、農資安全、農產品安全。

4.1.3 ? ?堅持農業經營電商化，實現 “買賣好”。按照“政府引導、企業運營、社會參與、服務農民”的基本原則，深化與商務、郵政、銀行、保險、正邦、淘寶、京東等單位和電商企業合作，構建全新的江西省農產品電子商務營銷體系，打造成熟的農產品電商“江西模式”。創新互聯網金融、智慧物流、眾籌認領等新型流通業態，解決如何“賣得好”的問題，在全國范圍內大力推廣江西農產品。

4.1.4 ? ?堅持農業服務便捷化，實現“服務好”。江西省智慧農業建設項目首要目標是建立實用、先進的農業資源和信息采集系統，對農業基礎數據、市場、生產等信息進行科學而高效的管理，提高數據生產、維護和服務的效率，保證數據的高質量和及時性。通過搭建12316綜合服務系統和種植、養殖、農機等綜合服務體系，解決如何“服務好”的問題，提升農民獲取快捷、便利、高效信息的能力。

4.2 ? ?建設原則

江西智慧農業建設過程中堅持頂層整體謀劃、路徑科學設計、資源充分整合、數據上下共享，做到管全局、管全域，全省一盤棋推動;堅持統籌規劃、示范帶動，市、縣在推動智慧農業建設時要服從省級規劃和頂層設計，可以在省級智慧農業基礎上進行拓展延伸，因地制宜開發本地化的平臺和系統;探索政府引導、市場運作。堅持政府主導、市場主體，鼓勵社會各界共同參與，推動建立多方共贏的可持續商業化運行機制;創新引領，把信息技術創新擺在農業農村信息化發展的核心位置，協同推進原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新，全面提升創新能力;應用為要，把農民用得上、用得好、用得起、能致富作為衡量標準，大膽探索創新應用機制和模式，務求信息技術推廣應用取得實效。努力在全國現代農業建設熱潮中占得先機、率先發展、彎道趕超，將江西智慧農業建設成為江西“互聯網+”行動的“樣板”工程[8]。

5 ? ?江西智慧農業未來發展趨勢與挑戰

5.1 ? ?強化政策導向

政府需要對智慧農業發展進行宏觀指導，制定相關政策，明確發展重點、發展階段和發展模式。在農業領域，通過采取鼓勵政府與社會資本合作、設立科技投資風險基金、降低農村金融信貸門檻、金融機構開辟農村市場、試行農業數據與服務資源有償交易等方式，彌補政府供給主體的功能與投入缺陷，實現智慧農業可持續發展。

5.2 ? ?資源集約化、農業智慧化

整合有限資源，利用現代化管理技術合理分配資源、降低成本、提高工作效率、最大化農業經濟效益。通過政府與企業間合作，加強產業鏈整合。規范信息采集標準，完善涉農部門及涉農信息的交流共享機制，有效整合全省農業應用系統數據，不斷獲取多樣數據，分析挖掘核心數據。不斷發展物聯網、人工智能等新技術，實現智慧感知、智慧管理和智能收割等農業智能化發展，使農產品從源頭到終端信息可追溯。

5.3 ? ?加強信息化技術研發及人才培養

由于全省從事農業生產的主要是受教育水平較低的人群，而從事農業信息化工作的專業人才嚴重匱乏，制約了江西省農業信息化的發展。農業信息化基礎建設投入大，設備成本與網絡租用費高，持續時間長，核心技術和設備來源于國外。因此，加大關鍵技術與設備研發力度，學習國外先進理念，將科研成果盡快轉化為生產力，有效降低農業信息化建設的成本等都是今后大規模推廣智慧農業急需解決的問題。

5.4 ? ?完善基礎設施建設

加快土地流轉，落實扶持農業龍頭企業發展政策，規范農民專業合作組織，在優勢特色產業集中的區域組建同類產業聯合發展體。讓有條件的地區適度規模化發展，加快信息化基礎設施建設，利用大數據、物聯網、“互聯網+”以及人工智能等新技術建設智慧農業基礎設施，提高農業信息化水平。

5.5 ? ?繼續堅持PPP建設模式

面對江西農業現代信息化程度不高、財政資金長期投入不足的現狀，通過引入社會資本和引入專業的技術、管理經驗，可以實現以少量的政府財政支出迅速實現農業現代信息化、帶動農業產業發展、推進現代農業強省的建設目標。江西智慧農業作為農業領域的首個國家PPP示范項目，要在國家、省級發改與財政部門的指導下，嚴格執行各項審批、招標程序，依法依規完成項目公司組建，規范項目投資管理和實施程序，明確操作規則與考核機制，為項目后續拓展、運行維護奠定良好的基礎。

6 ? ?參考文獻

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[2] 黃祖輝，俞寧.新型農業經營主體：現狀、約束與發展思路：以浙江省為例的分析[J].中國農村經濟，2010（10）：16-26.

[3] 張震，劉學瑜.我國設施農業發展現狀與對策[J].農業經濟問題，2015（5）：64-70.

[4] 管幫富，陳勛洪.智慧農業-江西智慧農業實踐及典型案例分析[M].南昌：江西高校出版社，2017.

[5] 楊大蓉.中國智慧農業產業發展策略[J].江蘇農業科學，2014，42（4）：1-2.

[6] 林歡，許林云.中國農業機器人發展及應用現狀[J].浙江農業學報，2015，27（5）：865-871.

[7] 王輝，湯文亮，王永祥.江西省智慧農業PPP模式發展歷程及現狀分析[J].安徽農業科學，2018（2）：174-176.

[8] 徐文峰.襄陽市農業信息化建設現狀與對策研究[D].南昌：江西農業大學，2018.