樊 昕
(泰山科學技術研究院(泰安市科學技術情報研究所),山東 泰安 271000)
目前,信息技術的蓬勃發展,正如火如荼地在農業領域發揮重要作用,帶動農業的跨越式發展。集眾多先進技術于一體的智慧農業將成為今后農業領域的必然發展趨勢。
在農業進入現代社會之后,融合了新一代信息技術、集成了信息流對農業進行感知、處理、控制的閉環系統就是智慧農業。智慧農業有助于科學制定管理決策,有助于合理規劃經營模式,代表了高層次的農業生成方式,體現了新時期的生產力所處階段,信息感應器、大數據、云計算、VR等技術不只在工業領域大范圍應用,也廣泛應用于現代農業的多個領域。隨著農業產業的不斷拓展,智慧農業將在生產、管理、供銷等領域大顯身手。
現在,智慧農業在許多發達國家已經廣泛應用且技術領先。雖然在不同的國家有著不同的發展模式,但應用后所帶來的精細化智能化生產管理、大大縮減人力物力成本、顯著提高產能和質量等優勢正在逐步凸顯。
2.1.1 美國智慧農業現狀
美國的互聯網產業起步較早,所以美國的智慧農業也緊隨其后并緊密銜接,這也是產業發展的需求。從上個世紀80年代發展至今,美國的智慧農業已成為行業的領頭人,農業產業鏈發生了重大變革。其特點為:
(1)生產環節結合物聯網,經營環節依托大數據,促進了農產品可溯源、生產過程智能決策
美國在大豆、玉米等作物種植過程中結合物聯網技術,共享農產品大數據,智能決策播種、灌溉以及收獲的全過程。
(2)電子商務為農產品經營插上飛躍的翅膀
美國較早利用電子商務技術服務于農產品經營,農產品電子商務方與農資電子商務方搭建了供需兩方的銷售渠道,便于產品質量溯源和合理定價。這種先進的功效模式促成了農產品流通渠道的升級。[1]
(3)先進的大數據技術與完善的政策促進農產業同步發力
密集分布于各農場的信息采集器全天候采集各類信息并匯總分析,共享的農業數據成為美國大數據公司反哺農場主的重要依據,加之美國對信息技術企業、大數據公司的寬松政策,使得美國農產業得到了優越的科技資源和智力支持。
2.1.2 日本智慧農業現狀
日本政府對農業物聯網技術的應用傾注了極大的關注。日本政務發展報告中在十幾年前就將物聯網納入重點工作,逐步實現人人互聯、物物互聯,農業物聯網也成為發展的重點。如今,日本有多半的農戶借助農業物聯網促進了農業的生產和銷售。得益于物聯網的加持,目前日本農作物出口額已達9223億日元,農業物聯網、云端計算技術正在日本農業產業領域應用風起云涌。據2018年的統計數據表明,日本已有約1500架的小型無人機服務于農業產業領域,有5000名專業技能人員參與智慧農業建設。日本農業物聯網的特點為:
(1)日本政府重視智慧農業建設
一是規范農業信息化市場,重視相關政策的制定。日本政府設置的專業咨詢委員會專注于制度性規則的制定,規范市場各主體的行為。二是加大基礎通信設施的建設力度。日本是信息技術較為超前的國家,在其農林領域信息化戰略發展計劃中,對農業的信息通信基礎設施建設也給予了大力支持。
(2)農業市場信息服務系統完善
日本農業市場信息服務系統包括農產品中央批發市場聯合會的市場銷售服務系統和日本農協的農產品產量和價格行情預測系統。兩個系統已實現了對各個中央和地方農產品批發市場銷售數量和農產品進出口通關量的信息發布和價格的預測。及時全面的農產品信息、農產業市場情報的發布,使得農戶可以科學判斷市場規律,指導農產品的生產和銷售,對農產業的科學運作起到了很好的輔助作用。
(3)農業科技服務體系完備
日本主要是各類農業科研機構指導服務農戶的生產,所以更加重視信息技術及相關渠道的重要作用。日本聯網了各個政府設立的科研機構、地方科研機構和農技服務中心,農戶可以與這些機構進行雙向互動線上溝通。
2.1.3 德國智慧農業現狀
據統計,作為產業智能化的德國,現在每名農民可生產100余人的農業生產值。為解決全球饑餓問題,農業生產的壓力仍然很大。高效、高能的智慧農業正可以應對這個難題。
相對于工業4.0,數字農業是同時代的產物。借助大數據和云計算,可以實現在云端處理天氣、降水、土壤等問題,與智能農用機械經過智能對接后,可以實現精細作業。
德國重視農業技術開發,主要由龍頭企業參與運作。據統計,德國每年投入農業的資金達50多億歐元。通過農業龍頭企業與信息技術公司的合作,可以實現農業生產信息智慧決策。
2.2.1 黑龍江某地可實現農業全場景無人作業
據報道,黑龍江某地試點無人拖拉機作業,可實現大面積、大規模、無人化農場,由農用機械實現旱田播種、水田打漿、平地作業,實現了全部農業場景無人化作業。該項目由中國一拖技術中心智能信息化研究院智慧農業工程部、中國一拖大拖公司聯合研制,集成物聯網、大數據等先進技術,使拖拉機作業直線度得到大幅提升,工作效率大幅提高。還在平地作業、筑埂作業、水稻直播作業等演示中表現突出,成為試驗中唯一符合項目要求、實現全部規定農業場景無人化作業的產品品牌。
2.2.2 貴州貴陽“數谷”依托大數據實現農產品全程動態監控與智能管理
貴陽是著名的“數谷”,借助大數據智能運算,貴陽實現了產供銷的一體運作,在茶產業供銷和加工過程的監控方面取得突破。目前,貴陽已有多個農產品運營基地和幾百個農業服務站點、幾十個“淘寶村”示范基地服務于農產品供銷。在農產品生產過程中,貴陽農產品大數據管理系統動態監管生產情況,實現全流程動態智能管控,這得益于大數據與農業產業經濟的進一步融合。
2.2.3 陜西榆林攜手阿里云建設西部“智慧農業”新高地
在陜北的榆林擁有百強區的光榮稱號,是著名的農產改革示范區和產業融合示范區,擁有多家現代農業產業園、科技示范園。榆林效應已成為促進中西部農村改革、鄉村振興的示范區。2020年,榆林市與阿里巴巴集團進行戰略合作,推進大數據、物聯網在農業的應用,打造智慧農業樣板區,為智慧農業的發展開創先機。
2.2.4 山東青島借物聯網、大數據等手段為智慧農業賦能
青島作為山東省政府特批的農業示范區,多年來探索管委會與市場運作雙贏的機制,以科技作為農業統領,以農產業帶動區域發展,實現網絡鏈條的買全國、賣全國,促進一二三產業的齊頭并進,以大數據、物聯網賦能農業產業,以新技術、新路子助推區域現代農業發展。
目前,隨著城市化進程的加快,中國農村大部分具備一定技術、知識基礎的年輕勞動力奔向城市謀求發展空間,所以智慧農業的發展缺乏足夠的技術人員、信息人員作為補充,對于落實各項發展規劃有一定難度。在后備力量的培育上,目前欠缺完備的農民教育培訓體系,在推進智慧農業普及之路上,難以讓所有農民迅速掌握智慧農業的各項規程與步驟,難以達到全民智慧農業的程度,造成智慧農業人力資本不足的現狀。
智慧農業以科學技術作為引領,所以對農技推廣提出了更高要求。目前,智慧農業的研發推廣體系尚不健全,雖然智慧農業的先進技術在一定范圍、一定區域內試驗成功,但距離全國范圍的推廣應用還有一定的距離,情報信息處理分析水平不足以適應智慧農業的需求,這需要智慧農業的研發更能貼近不同區域的實際情況,智慧農業的推廣需要更健全靈活的機制去扶持,需要更多的農業技術、信息服務機構去完成這個使命。[2]
智慧農業注重精細化管理和遠程智能操控,這有賴于先進的信息通信設施、完備的信息服務基站和高性能的信息處理設備。但是,由于農業農村基礎現狀以及對智慧農業重視程度不夠,目前智慧農業發展受制于基礎設施、資金投入、信息網絡的覆蓋和數據處理能力等因素的限制,難以實現大范圍農業生產大數據共享和多領域農產品流通經營的全時域調控。
2021年在《中共中央國務院關于全面推進鄉村振興加快農業農村現代化的意見》中明確指出,實施數字鄉村建設發展工程。推動農村千兆光網、第五代移動通信(5G)、移動物聯網與城市同步規劃建設。在這場智慧農業的偉大變革中,各級政府要發揮好宏觀調控頂層設計的作用??傮w上來看,我國的智慧農業建設仍然處在初期階段,今后的智慧農業在很大程度上要依靠政府的規劃引導。所以,對智慧農業的引導要具體明確,各級政府出臺配套扶持政策,出臺智慧農業的規劃方案,確保傳統農業盡快向智慧農業跨越。同時,為使廣大農民能盡快適應智慧農業的變革和影響,地方政府要做好引導,加強宣傳,推動現階段的傳統農業與智慧農業有機融合。
智慧農業需要大批專業農技人員參與應用、生產、管理、研發等環節,所以,要加強專業農技人員的培養,完善職業型農技人員培訓體系,提升智慧農業從業人員的待遇和保障,吸引更多高素質人員回流到智能農業產業中。健全各類高效院所的研究培訓機制,以研發帶培訓,以培訓促推廣,采取“請進來、走出去”的交流機制,選派智慧農業特派員深入農業園區、基地指導生產,使實驗室里的先進智慧農業技術更快走向廣闊天地,創造價值。
強化農田水利設施建設,完善給排水、灌溉設施及工程,推進設施灌溉、智能灌溉、節能灌溉。根據智慧農業發展需要,結合當地基礎設施條件,逐步實現機械化換人、自動化減人、智能化無人的農業生產目標,解放勞動力。結合物聯網技術,實施智能化播種,推進農用物資器具的自動化運送。促進重要生產過程的智能化控制,控制溫室環境的變化,改良作物栽培技術,推進設施作物的智能化管理。農技人員只需要參與管理智慧生產系統、維修維護設施設備以及需要人類智慧完成的工作,加快智慧生產的進一步普及。差異化管理,一定區域內實現農業生產數據共享,實現供需鏈上對接,以訂單式生產降低農產品價格起伏帶來的影響,增強特色園區農產品的市場競爭力。[3]
為加快發展智慧農業,各級政府部門要切實發揮引導調控作用,提高智慧農業財政扶持資金配比,合理倡導信貸資金向智慧農業傾斜,吸引更多社會資本投入智慧農業。吸納社會資本參與智慧農業園區運營,以更加靈活的股權配比等機制,豐富智慧農業融資方式,壯大高效智慧農業的資金基礎。[4]
推進智慧農業發展,有利于幫助農民增產增收,有利于加快農業現代化發展進程。在今后的農業發展過程中,政府部門、農業科研院所、信息技術企業、農業園區基地、農技服務機構要形成合力,科學合理制定相關推進措施,廣泛吸收社會資本參與智慧農業建設,推廣應用先進適用的農業技術,以開創更加廣闊的智慧農業新天地。