論農業物聯網在新疆哈密地區棉花種植業中的應用與發展

殷 鑫，馬驍軒

（山東理工大學，山東 淄博 255000）

智慧農業發展階段是我國農業進步提升的必經之路。隨著我國“農業4.0”概念的普及，新型農業越來越趨向高精準、高智能的科技農業模式，通過把“互聯網+”、物聯網應用、大數據分析等方式融入農業發展，實現傳統農業向機械化、自動化的轉變。

2021年的農業生產作業已經趨向智能化，但部分地區農業生產仍在依靠人力勞作，無形中造成了各類資源的浪費，也對農業可持續發展造成威脅；沒有系統的科學理念指導，農業生產方式同樣面臨著挑戰。如何借助“互聯網+”技術全面加強新疆哈密地區棉花種植業的生產、經營、管理等相關服務產業升級，如何通過調整產業結構提高資源利用效率彌補傳統農業發展中帶來的弊端，如何全面發展農業科技加強新型農業建設，已經成為哈密地區研究農業發展進程的重要課題。

1 農業物聯網發展現狀與趨勢

國際上，各國政府都在從高位引導農業技術運用，推進智慧農業發展，健全農業管理體系。一些科技水平發達的國家運用網絡資源構建農業生態環境實時監測系統，實現大數據分析、大區域農業統籌規劃、精細化管理農作物，確保農業生產環節實時監控。文章對農業生產條件和科技具有明顯特色的美國、西歐、日本等國家和地區進行分析，總結提煉其發展的經驗。

美國作為國際上有名的科技強國，從20世紀20年代開始就意識到機械技術對農業的重要，從簡易的農產品生產流水線到50年代的農業機械化水平大幅度提升，就可以看出其重視程度。2017年，歐洲農業機械協會峰會的召開，正式指出歐洲農業發展的未來是一條以信息化農機設備為主的道路。而日本作為一個土地資源并不豐富的國家，基于國情選擇了一條不同的科技助農的道路，小規模經營的方式形成了前期多投入、土地節約生產的小型精細耕作模式。

我國物聯網農業發展才剛剛起步，落后的傳統生產模式仍在慢慢影響著農業發展。“十八大”以來，我國數據化、網絡化、現代化的發展，已經逐步提高了農業科技水平。新疆地域廣闊，日照時間長，自然條件優秀，大片面積處于盆地中，平坦而寬廣，農業機械設備在新疆有較大的發展潛力。截至目前，新疆棉花種植面積占全國的78.9%，已經達到了3752.8萬畝；棉花產量占全國的84.92%，見圖1。同時，新疆棉花的加工產品市場占有情況在我國同樣占有一席之地。

圖1 我國棉花產量分布情況（單位：%）

哈密地區是新疆農業種植具有代表性的地區，其38%的人口都在從事農業生產工作。農業總耕地面積已經達到了6.23萬公頃，其中31%的土地用來種植了棉花，棉花播種面積達到1.96萬公頃。2019年棉花產量4.49萬噸，比2018年下降28.7%。哈密市于2013年首次進行了機采棉嘗試性推廣，種植面積3000畝，截至2019年底，哈密市農業機械總動力41.48萬千瓦。

2 推廣應用中存在的問題

2.1 農業信息化人才緊缺

隨著我國市場經濟的發展，信息技術滲入哈密地區農村生活，改變了農業生產自產自銷的模式。哈密地區農村教育觀念落后，棉農主要由老一輩農業從業人員構成，年齡偏大，主要靠傳統經驗進行農業生產，對新事物存在抵觸，對新技術操作使用水平不高。傳統農業生產者多數文化程度不高，對電腦操作不熟練，對智能化農機設備的操作使用更是力有不逮。加之哈密本地各農業綜合分析平臺尚未統一規劃、聯合，各自為戰，更降低了農戶的應用普及程度，進一步制約了新疆哈密地區農業物聯網技術在棉花種植業的發展程度。

2.2 農村科技服務智能化水平不高

隨著“5G”時代的到來，“互聯網+”模式下的新服務新應用正在推陳出新高速發展，其帶來的變革遠遠超過了我們的想象，令人驚嘆。雖然近些年新疆的農業物聯網發展比較快，但信息化、網絡化程度不高，關鍵技術不成熟，仍然制約著新疆各地區物聯網的推廣效果和發展速度。哈密地區農業網絡基礎設施鋪設程度低，農業機械設備更新換代緩慢，農業標準化信息服務能力未達標。同時，哈密當地大部分棉花種植業技術人員對農業物聯網知識掌握不純熟，使得農業生產中的資源浪費。

2.3 農業科技投入缺乏

伴隨著新科技的引入，物聯網技術為農業發展掀開了新篇章，但在實際推廣中，新疆大部分地區發展仍存在盲目性，投資和建設無規劃，浪費了大量資源，使該地區在發展農業科技過程中，困難重重、進度緩慢。哈密地區農業現代化發展要求政府和企業投入大量成本，需要智能設備和農業物聯網建設，融合農業與信息化先進的技術。由于大部分科技投入產效慢，政府補貼不足，農民個人投入積極性不高，智能機械化設備無法做到大規模應用。

2.4 農業信息化政策支持力度不足

新疆哈密棉花種植業基礎較為薄弱，長期以來的家庭承包經營模式，產生了棉花“小而散”的種植格局，大型機械難以作業，智能化發展進程相對緩慢。政府沒能很好地發揮協調和引導作用，對采棉機械收獲的棉花未能給予明確的定價和一定的經濟補貼，讓棉農售棉存在后顧之憂。同時，新疆哈密政府未組織行業建立完善的標準體系，農產品的生產過程缺少標準化的約束，產品質量和國際標準存在脫節現象。

2.5 新疆農業科學用水效率低

自然因素對新疆農業機械化的影響同樣很大，新疆地區的水資源存儲情況在全國居前列，但新疆仍然缺水，現有技術條件下冰川水轉化為生活用水、農業用水的利用率很低。哈密地區水資源使用量較大，從20世紀90年代開始，大規模的農業水土開發，造成哈密盆地地下水嚴重超采，地下水位更是連續16年下降。因此，如何推行新型的節水模式，運用滴漏技術提高用水效率等問題正在逐步影響新疆農業的科技化發展。

3 未來發展對策建議

3.1 注重高科技農業人才培養

智慧農業中運用的高科技比較多，現代化的科學技術含量較高，這就要求相關人員必須深入農業現場，農業從業者要有更高的知識含量。新疆地處我國最西部，哈密市雖然是河南省支援對口城市，但各方面人才仍然缺少，技術人才引進力度仍需加強。深入合作讓物聯網人才和傳統農業種植者形成雙向流動教學模式，加快新疆農業生產和科研技術的復合型人才成型，為農業培訓機構注入新活力。用專業知識武裝大腦，用勞動技能武裝雙手，培養出農業發展需要的新時代農業生產管理人才，更好地實現哈密市人才培養戰略，完成新疆農業物聯網發展的再一次升華。

3.2 促進物聯網農業迅速發展

近年來，科技創新在成為現代農業發展重心的同時，互聯網技術高速發展也給新農業帶來了機遇和挑戰。健全農業科技推廣，加速使用物聯網農業的新技術、新產品、新設備，進而提高物聯網農業技術在新疆哈密地區的運用程度。要逐漸完善農業管理體系建設，結合我國自主研發的農業技術產品和從國外引進的硬件機械設備，完成農業生產配套平臺在新疆哈密地區棉花種植業的運用（圖2）。

圖2 無人機在哈密地區棉田上空噴灑農藥

3.3 加大農業發展投入力度

發揮政府正確引導作用，制定相關便民利民政策和相關補貼措施，并加強監管力度，讓興農政策落地生根，最大限度地降低收費成本，提升基礎建設速度。加大科研經費投入，擴寬資金籌集渠道，吸引多元化的農業科技研發經費投資主體，使“互聯網+農業”能夠向著規模化、集成化、品牌化發展。加大農業科技創新投入，從新疆農業機械規模化入手，鋪設互聯網網絡設施讓光纖入戶，更好地發揮電子商務、網絡云端在農業生產中的作用，為哈密地區物聯網農業發展打下良好基礎。

3.4 建立政府主導的商業模式

隨著鄉村振興戰略的深入推進，政府在相關產業的指導作用需要加大，加強頂層設計，積極出臺配套政策，公開宣傳政策紅利。制定符合新疆哈密地區棉花種植業實際情況的物聯網農業補貼政策，加快推進農業物聯網政策在新疆的實行。從多角度貫徹實施政策，扶持農業發展，積極消除各種來自社會或者人力的影響，讓新疆哈密地區棉花種植業水平得到明顯提升。

3.5 大力發展節水灌溉智慧農業

規劃哈密地區水資源開發項目，完善節水護水的發展體系，圍繞高效節水項目，優化產業調整種植結構。規范用水分類使用，區分農業用水和生活用水，改革水價制定與實際相適應的差別處理機制。定期開展水資源利用情況評估，通過對農業灌溉方式、作物需水量、水土平衡情況的分析調整下一年水資源用水控制。

4 結束語

近10年，通信與信息化技術使世界發生著巨大改變，從互聯網、云平臺到大數據和人工AI，現代科技正在大跨步發展，農業的轉型升級已經成為必然。以科技的進步來拉動農業的發展，讓高素質、專業化的農業技術人才更好地走進農業生產的全過程。真正讓科技融入農業生活，讓農業管理變得簡單高效，新時代的農民已經不再是面朝黃土背朝天了，科技發展帶來的迅捷讓傳統農業逐步向智慧農業發展。

本文重點從農業物聯網在新疆哈密地區棉花種植業實施的可行性進行分析，討論了歷史潮流、生態環境、政策支撐、科技運用、經濟發展5大因素對智慧農業的影響。從農業信息化人才緊缺、智能化水平不高、物聯網科技體系不完善、農業科技投入缺乏、政策支持力度不足、用水效率低這幾個存在的問題入手，提出相對解決辦法，為新疆農業發展物聯網建設提供幫助，為新疆哈密地區棉花種植業的智能化發展提供堅實的理論基礎。