淺談數字農業

馬 麗

（云南省農業農村信息與宣傳中心，云南昆明 650224）

當今世界已經進入一個數字化的時代，以數字化、網絡化、智能化為主要特征的第四次工業革命蓬勃興起，一場更大范圍、更深層次的科技革命和產業變革已展開。數字化、智能化將是未來10年發展的主旋律，大數據、云計算、人工智能等將會與各行各業發生化學反應，產生新的價值，數字經濟正在改變著人們的生活。21世紀的今天，尤其是近10年整個世界都在提數字農業的概念。什么是數字農業呢？

一、數字農業的概念

數字農業是1997年由美國科學院、工程院2院士正式提出。數字農業是指將遙感、地理信息系統、全球定位系統、計算機技術、通訊和網絡技術、自動化技術等高新技術與地理學、農學、生態學、植物生理學、土壤學等基礎學科有機地結合起來，實現在農業生產過程中對農作物、土壤從宏觀到微觀的實時監測，以實現對農作物生長、發育、病蟲害、水肥以及相應的環境進行定期信息獲取，生成動態空間信息系統，對農業生產中的現象和過程進行模擬，達到合理利用農業資源、降低生產成本、改善生態環境、提高農作物產品和質量的目的。數字農業主要包括農業物聯網、農業大數據、精準農業、智慧農業4個部分。

二、國內外數字農業的發展歷程

（一）國外計算機及信息技術在農業上的應用發展

大致經歷了五個階段：

1.第一階段。20世紀50～60年代，農業應用計算機技術的重點在農業數據的科學計算，促進農業科技的定量化。

2.第二階段。20世紀70年代，農業應用計算機技術處理農業數據，重點發展農業數據庫。

3.第三階段。20世紀80年代，以農業知識工程、專家系統的研究為重點。

4.第四階段。20世紀90年代，應用網絡技術，開展農業信息服務網絡的研究與開發。

5. 第五階段。21世紀，采用標準化網絡新技術，實施三維農業信息服務標準化網絡連接新階段。

（二）國內數字農業的發展

我國數字農業較國外起步較晚，早期發展以政府政策引導和資金支持為主。1990年，國家科技部推出“863”計劃，支持計算機研究“農業智能應用系統”。1998年“七五”期間，國家領導人在中國科學院和中國工程院院士大會上提出了發展“數字中國”的戰略。隨后“數字農業”的探索與研究在我國全面展開。2003年國家“863”計劃將“大規模現代化農業數字化技術應用研究與開發”列為重大科技專項進行研究，并取得階段性成果。從2013年開始，國家農業部在天津、上海、安徽3省市率先開展了物聯網區域試驗工程，對采集農業實時數據和物聯網應用方面進行了探索。2015年，隨著大數據的戰略地位提高，農業大數據也成為新的焦點，2015年底，農業部發布《農業部關于推進農業農村大數據發展的實施意見》，國家為“農業+大數據”的發展應用指明了方向。2017年，農業部正式設立“數字農業”專項，加快了我國農業現代化、數字化的發展進程。2019年發布《數字農業農村發展規劃（2019-2025年）》，對新時期推進數字農業農村建設的總體思路、發展目標、重點任務作出明確部署，是指導新時期數字農業農村建設的行動指南。

三、取得的成果和存在的問題

（一）數字農業取得的成果

我國農業信息技術經過近30年的發展，已初步形成了包括農業大數據與云計算、農業傳感器與物聯網、農業機器人智能識別與控制、農業精準作業技術與裝備、全自動智能化動植物工廠等技術的智能化農業技術體系。在農業信息采集技術、動植物數字化虛擬設計技術、農業問題遠程診斷、嵌入式手持農業信息技術產品、溫室環境智能控制系統、數字化農業宏觀監測系統等方面的研究應用都取得了重要的階段性成果。通過不同類型地區應用示范，初步形成了全國數字農業技術框架和數字農業技術體系、應用體系和運行管理體系，促進了我國農業信息化和農業現代化進程。

（二）發展中存在的問題

我國的數字農業相對于發達國家還有一定的差距，在發展進程中存在以下問題：

1.重硬件，輕軟件。大量硬件投入實際上并不能完全解決農業的根本問題。如沒有數據和軟件來驅動的物聯網，其實是工具，與機械農業并無本質上的差別。

2.有數據，但缺乏數據運營技能。數據是數字農業的基礎資源，近年來政府與企業多在數據采集上投入重金，但是缺乏必要的數據運營技能，對獲取數據的質量控制、分析加工和建模應用方面的工作相對滯后。

3.農業農村數據資源分散，數據開發應用不夠，整合和共享不充分。雖然農業農村部提出“全產業鏈”的農業大數據發展路徑，但未能充分激發產業鏈其他環節的潛力。

4.數字農業的基礎設施建設不充分。如在城鄉一體化建設中，推進通信網絡、大數據、5G等關鍵性基礎設施建設的力度還不夠；傳統的高速寬帶網絡、互聯網數據中心等基礎設施升級改造需要進一步加快。

5.產品化能力弱。近年來，農業數據服務企業層出不窮，但對農業生產經營主體的服務能力普遍不足，產品市場化困難。

6.數字農業人才短缺突出。很多科技型企業和研究機構在核心技術研發、大數據挖掘應用等領域的人才儲備不足，自主創新研發能力較弱。

四、發展數字農業的途徑

對于當前數字農業發展進程中存在的問題，需采取有針對性措施。

（一）硬件、軟件同等重要，雙管齊下

數字農業是以數據來驅動機械實現自動化運轉和智能化調節的，只有打通軟件平臺，方有打開大數據、智慧農業、精準農業大門的鑰匙。

（二）提升數據運營技能

數據的獲取與應用是一個雙向互動的過程，只有不斷嘗試利用數據產生價值，才能建立有價值的數據采集渠道。

（三）構建基礎數據資源體系

加大數據開發利用，整合和共享數據資源，上中下游一體，探索農業“全產業鏈”新模式，加快推進農村一二三產業融合發展。

（四）加強數字農業基礎設施建設

加大通信網絡、大數據、5G、互聯網數據中心等基礎設施建設的力度，加強重大工程設施建設，實施國家農業農村大數據中心建設和天空地一體化觀測體系建設，提升對數字農業發展的支撐能力。

（五）提升產品化能力

農業數據服務企業只有提升自身產品化能力，持續打造有生命力的數據產品，提升對農業生產經營主體的服務能力，才能較好地撬動龐大的農業數字化市場。

（六）加強數字農業領域的人才培養

發展數字經濟，人才是關鍵。要積極通過高校、科研院所、研發中心等大力培養數字農業專業化人才，重點突出對人才原創性、基礎性技術研發能力的培養，著力打造一批基礎理論功底深厚、研發技術過硬的數字農業領軍人才和骨干人才，為數字農業的發展提供有力的人才保障和支撐。

五、數字農業進入高速發展期

全球數字農業時代到來，信息化已成為引領創新和驅動轉型的先導力量。黨的十八大以來，我國數字農業農村建設取得明顯成效。國家層面已經圍繞數字農業的發展，研究并出臺了一系列政策，為數字農業的發展提供了前所未有的政策支持和制度保障。《數字農業農村發展規劃（2019-2025年）》明確，將數字農業農村科技攻關作為國家重大專項和重點研發計劃的支持重點。當前及“十四五”時期是推進農業農村數字化的重要戰略機遇期。應把握發展機遇，搭乘“數字中國”的時代快車，提升數字化生產力，深化數字技術推廣應用，加快數字技術與農業產業體系的融合，轉變農業生產方式，推進農業現代化、科技化、智慧化發展。