智慧農業為我國農業綠色發展提供新思路

文/徐興家 中國石油和化學工業聯合會農化服務辦公室

農業作為國民經濟的基礎產業，其地位不容忽視。同時，農產品是人類生存與發展最重要的物質基礎，關系到國家民生，所以無論是對國家還是對企業來說，改造傳統農業刻不容緩。

2019年中央一號文件《關于堅持農業農村優先發展做好“三農”工作的若干意見》指出，要打贏脫貧攻堅戰，同時要切實抓好糧食生產，確保國家糧食安全和重要農產品有效供給，加快突破農業關鍵核心技術，培育一批農業戰略科技創新力量，推動生物種業、重型農機、智慧農業、綠色投入品等領域自主創新。

智慧農業是科學技術、大數據和農業的結合，利用大數據和互聯網技術可以精準有效的提高農業生產效率，這將是我國農業未來的發展方向。積極探索智慧農業發展路徑，推進農業三產融合發展，建設智慧鄉村，通過模式創新為農村價值鏈提供新機會。結合實際情況建立智慧農業大數據平臺，圍繞地方主導產業建立全產業鏈大數據，實現以大數據為核心的現代信息技術與農業產業深度融合。圍繞鄉村振興戰略、精準扶貧、三變改革等建立大數據庫，實現對農村資源、資產管理“一張圖”，對農村發展“一張網”。

何為智慧農業

智慧農業是指利用大數據、云計算、智能傳感系統、物聯網、人工智能、3S（RS遙感系統、GIS地理信息系統、GPS全球定位系統）技術、自動控制和互聯網等現代信息技術，在農業的生產、加工、經營、管理和服務等各個環節實現“精準化種植”“可視化管理”“互聯網銷售”“智能化決策”和“社會化服務”等全程智能化管理。

它是云計算、傳感網、3S等多種信息技術在農業中綜合、全面的應用，通過將農業大數據應用到農業中，幫助農民通過使用它們來充分利用農場中的每一畝的土地。

C-Life土壤監測儀擁有自己的核心專利技術：它1秒鐘便可檢測出與農作物相關聯的8大重要參數，也是當今市面上第一個利用單根金屬棒實現對土壤濕度高精度檢測的設備

RS 技術是智慧農業實現全面感知的核心技術之一，農業信息全面感知是智慧農業的基礎，是整個智慧農業鏈條上最基礎的環節。GPS全球定位可以提供實時、全天候和全球性的導航、定位、定時服務，農業信息空間和時間變化量的采集是實現智慧農業的關鍵之一。GIS作為智慧農業的核心組件，將 RS、GPS、專家系統、決策支持系統等組合起來，可以實現農業信息的存儲、分析和智能處理。

但如果單純運用RS、GIS與GPS中的某一種技術往往不能滿足需要，不能提供智慧農業實施過程中所需要的對地測量、存儲管理、信息處理、分析模擬的綜合能力。將RS、GIS、GPS有機結合，構成一個一體化信息獲取、處理、應用的技術系統，相互滲透相互補充，3S技術才能真正將農業空間信息的精確采集和利用變成現實。

各地的農業生產條件千變萬化，土壤、氣候和作物的不同導致其種植、施肥、防治病蟲害等方案的千差萬別。智慧農業的不斷發展，將會促進農資產品健康發展。農民可以根據土壤、作物對不同養分的需求，合理適時的供應養分，采取智慧配肥等等科學手段，以最少的投入獲得高品質、高產的農產品。

湖北富邦科技股份有限公司的“田小二”，是專門為智慧農業服務的網絡平臺，它專門設置根據地理位置推薦本地農業技術解決方案的功能，一些在當地實踐中形成的有效方案，可由該農技專家上傳到平臺，一旦有用戶采用，即形成了技術的變現，從而一方面更好地為種植戶服務。

智慧農業解開資源環境的硬約束

我國耕地資源數量有限，耕地質量安全風險較高、耕地生態環境脆弱。我國耕地總面積18.26億畝，人均不足1.4畝，為世界人均水平的40%左右。在現有耕地中，中低產田面積高達13多億畝，占耕地總面積72%以上，旱地和半干旱地約11.5億畝。地少人多成為我國的現實國情。

從古至今，化肥在我國農業生產中發揮著無可替代的巨大作用，我國是世界上生產和使用化肥數量最多的國家。據國家統計局數據顯示，2015年，我國化肥生產量7083萬噸（折純，下同），農用化肥施用量約6000萬噸。我國耕地基礎地力偏低，化肥施用對糧食增產的貢獻較大，大體在40%以上。幾十年來，我國的化肥工業得到了長足的發展，為農業增產做出了巨大貢獻。但同時也帶來了農業生產過度依賴化肥的不利局面。

我國農業生產仍然以傳統生產模式為主，傳統耕種只能憑經驗施肥灌溉，浪費了大量的人力物力，長期的過度施肥、連作復種，造成我國土壤退化、污染的面積不斷擴大，包括土壤酸化、板結、鹽堿化、肥力減退、營養失衡、重金屬污染、化肥農藥污染等，導致土壤的農業生產能力和生態環境緩沖調控能力迅速下降。

隨著化肥農藥的用量越來越大、農業生產成本越來越高、農產品的質量和安全性越來越低、經濟效益越來越差，我國農業的可持續發展面臨著嚴峻挑戰，農業已超過工業成為我國最大的面源污染產業。

眾所周知，土壤是農業生產的物質基礎，也是經濟社會可持續發展的物質基礎，關系人民群眾身體健康，關系美麗中國建設，保護好土壤環境是推進生態文明建設和維護國家生態安全的重要內容。農業的本質就是人類對土壤資源的利用，從現代的觀點看，耕地生產力水平不僅直接關系著農產品的產量和質量，而且還是制約生態環境可持續發展的根本要素。

因此，耕地養護與科學施肥密切結合才是真正能解決瓶頸難題的行業發展方向。面對化肥等農業資料對環境的過度損害，土壤改良和生態修復成為當務之急，如何突破資源環境對我國農業的硬約束，成為新時期我國農業現代化發展的重大挑戰。

智慧農業為綠色發展提供新思路

自2014年以來，國家多個部門先后發布了十幾個利好農業改造的政策，農業農村部提出到2020年中國農業要實現“一控兩減三基本”；國務院下發《土壤污染防治行動計劃》?！笆濉币巹澙喂虡淞⒑拓瀼芈鋵崉撔隆f調、綠色、開發、共享的發展理念，以提高發展質量和效益為中心，這為我國農業發展提出了更高要求。

隨著多項國家政策的推進，越來越多互聯網巨頭及農企開始涉足智慧農業，探索人工智能、物聯網技術及農業大數據在行業中的應用，推動行業向精細化、智能化、產業化方向發展。投資者也正趨之若鶩地將資金投入農業科技，截至2018年，農業科技共投資209筆交易，總資本為16億美元，后期交易規模中值升至1，000萬美元。

面對國家的迫切要求和當前環境的嚴峻局勢，智慧農業的出現和發展明顯為正在探索的綠色化發展提供了新的思路。

智慧農業通過將農田、畜牧養殖場、水產養殖基地等生產單位和周邊的生態環境視為整體，并對其物質交換和能量循環關系進行系統、精密運算，保障農業生產的生態環境在可承受范圍內，如定量施肥不會造成土壤板結，經處理排放的畜禽糞便不會造成水和大氣污染，反而能培肥地力等。極大地節約化肥、水、農藥等投入，把各種原料的使用量控制在非常準確的程度，讓農業經營像工業流程一樣連續地進行，從而實現規?；洜I。

而它基于精準的農業傳感器進行實時監測，利用云計算、數據挖掘等技術進行多層次分析，并將分析指令與各種控制設備進行聯動完成農業生產、管理。這種智能機械代替人的農業勞作，不僅解決了農業勞動力日益緊缺的問題，而且實現了農業生產高度規模化、集約化、工廠化，提高了農業生產對自然環境風險的應對能力，使弱勢的傳統農業成為具有高效率的現代產業，顯著提高了農業生產經營效率。

智慧農業完善的農業科技和電子商務網絡服務體系，使農業相關人員足不出戶就能夠遠程學習農業知識，獲取各種科技和農產品供求信息。專家系統和信息化終端成為農業生產者的大腦，指導農業生產經營，改變了單純依靠經驗進行農業生產經營的模式，徹底轉變了農業生產者和消費者對傳統農業落后、科技含量低的觀念。另外，智慧農業階段，農業生產經營規模越來越大，生產效益越來越高，迫使小農生產被市場淘汰，必將催生以大規模農業協會為主體的農業組織體系。

未來，智慧農業將會實現更完備的信息化基礎支撐、更透徹的農業信息感知、更集中的數據資源、更廣泛的互聯互通、更深入的智能控制。正如在遵義智慧農業工作推進會上，中國工程院院士趙春江所說的那樣，智慧農業是我國農業未來的發展方向，如同在金融服務、醫療保健、交通運輸、制造業和其他行業中一樣，將正確的數據帶到管理農業運作的決策，必將引領農業的一場革命。