智慧農(nóng)業(yè)應用推廣現(xiàn)狀及對策

杜浦 劉漫 王夢希

(河北金融學院經(jīng)濟貿(mào)易學院，河北 保定 071051)

1 智慧農(nóng)業(yè)的研究進展

1.1 國外研究進展

美國農(nóng)業(yè)以大型家庭農(nóng)場為主，決定了其人力成本較高、人均耕種土地較多的特點，因此美國農(nóng)業(yè)需要借助數(shù)字化和機械化來降低農(nóng)業(yè)成本，利用數(shù)據(jù)庫為農(nóng)業(yè)提供科學的智慧支撐。美國通過對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)參數(shù)的分析最終實現(xiàn)了能夠?qū)r(nóng)場精細分配、制定合理可行的方案，同時引入智能機器人和新型機械為美國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了新的路徑手段。

日本農(nóng)業(yè)面臨的最大問題是勞動力短缺。因此，日本發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)主要是無人機技術的應用、機器人與人工智能的結合以及物聯(lián)網(wǎng)的應用等方面，通過日本政府提供的制度保障及資金支持使智慧農(nóng)業(yè)的落實變得更具有可行性和落實度，保證了日本的農(nóng)產(chǎn)品在勞動力短缺的情況下依然能提高國際魅力[1,2]。

澳大利亞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營尤其重視信息技術，其農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展在世界上處于先進水平。據(jù)愛科集團(AGRO)統(tǒng)計，澳農(nóng)業(yè)使用精準作業(yè)機械因減少化肥、農(nóng)藥、種子、能源等使用量可以降低生產(chǎn)成本10%～40%，其中由于精準耕種作業(yè)避免機械重復運動和重復勞動而節(jié)約的能耗高達20%以上[3]。

1.2 國內(nèi)研究進展

現(xiàn)階段，我國的經(jīng)濟發(fā)展進入新發(fā)展時期，先進信息技術開始驅(qū)動并改造了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的運行，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化紛至沓來，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)同樣如此。各地政府紛紛鼓勵農(nóng)業(yè)主體進行物聯(lián)網(wǎng)技術應用的開發(fā)，許多大型集團紛紛進入該領域并取得了較好的發(fā)展，如阿里巴巴推出的“淘寶村”、“淘寶鎮(zhèn)”年收入能達到7000億元；京東鄉(xiāng)村拓展開發(fā)了物流、電商的融合，加速了農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的流通速度。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)環(huán)節(jié)融合了互聯(lián)網(wǎng)技術后，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量和服務水平的高度飛躍。智慧農(nóng)業(yè)利用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的便易，對農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行了整合及分析，通過傳感系統(tǒng)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、光照、pH值等進行收集，最終實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的智能化生產(chǎn)與管理。

政府尤為重視智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的上層建筑保障。自2012年有關智慧農(nóng)業(yè)的基礎設備被初步提及，2014年初次提出“智慧農(nóng)業(yè)”的嶄新概念外，政府出臺完善了一系列的政策方針。2020年5月6日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳發(fā)布《“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)產(chǎn)品出村進城工程試點工作方案》，計劃在一百個縣開展“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)產(chǎn)品出村進城工程試點。2021年中央一號文件《中共中央國務院關于全面推進鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見》提出“信息技術與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營要深度結合”，建設農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)體系，建設新一代的鄉(xiāng)村振興藍圖。

我國智慧農(nóng)業(yè)總體上還處于試點示范和產(chǎn)業(yè)化起步階段?，F(xiàn)階段智慧農(nóng)業(yè)的運作主要包括中心控制系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)，對溫度、濕度、光照、pH值等數(shù)據(jù)進行分析，得出該土地上最佳的方案，以有效處理在農(nóng)業(yè)經(jīng)營過程中產(chǎn)生的資源浪費問題、處理不當而造成的大氣污染問題、勞動力投入過多問題等。利用和完善數(shù)據(jù)支撐，農(nóng)民在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時可以根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘、分析和優(yōu)化等方法應用更科學的勞作方法。

當前，智慧農(nóng)業(yè)技術水平已完全實現(xiàn)了遠程自動控制并自動進行數(shù)據(jù)分析。農(nóng)戶通過手機、電腦可以遠程控制室溫環(huán)境設備，調(diào)節(jié)大棚內(nèi)室溫；通過遠程監(jiān)控使整個環(huán)境參數(shù)自動感應條件變化并調(diào)成最佳狀態(tài)；通過記錄各種長期環(huán)境參數(shù)，直觀地與歷史數(shù)據(jù)相對比，對不同時期的參數(shù)變化規(guī)律進行經(jīng)驗總結，以得出優(yōu)化結論；通過數(shù)據(jù)挖掘技術分析得出更適合農(nóng)作物的生長技術，從而最大限度地提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

2 智慧農(nóng)業(yè)推廣現(xiàn)況

我國智慧農(nóng)業(yè)應用發(fā)展前景可期。我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)正處于從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的關鍵時期。當前我國智慧農(nóng)業(yè)主要通過自動化控制和大數(shù)據(jù)分析等應用，在綠色發(fā)展理念的指導下，對農(nóng)業(yè)水土資源進行綠色高效利用、精準監(jiān)測和保護，以確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。通過與現(xiàn)代信息技術的結合，農(nóng)業(yè)發(fā)展已大大減少了對經(jīng)營勞動力的需求，能夠節(jié)約更多的原材料和創(chuàng)造出更多的價值，為當代的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)奠定了新基調(diào)。

河北省的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展逐漸向高端技術靠攏，在綠色發(fā)展的同時提高生產(chǎn)效率和對勞動力的利用率。作為全國農(nóng)業(yè)技術研發(fā)和開發(fā)中心之一，河北省擁有多家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)營地，擁有國家級農(nóng)業(yè)科級示范園、旱作農(nóng)業(yè)技術研究中心、節(jié)水工程技術研究中心等具有專業(yè)性、創(chuàng)新性、科技性的技術支撐基地。河北省充分抓住京津冀協(xié)調(diào)發(fā)展的優(yōu)勢，利用供求市場開闊的優(yōu)勢積極擴張各項新興技術，以補足農(nóng)業(yè)發(fā)展不平衡、不充分的短板。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算的高速發(fā)展，浙江省積極推進信息化走進農(nóng)村，由淺到深步步融進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中。通過衛(wèi)星遙感技術、大數(shù)據(jù)信息化技術在浙江省的落實，浙江省的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展擁有了更現(xiàn)代化的平臺。我國的北斗終端系統(tǒng)在浙江東陽、衢江、天臺等地投入使用，通過北斗衛(wèi)星導航定位終端和高清攝像頭，使當?shù)剞r(nóng)戶通過遠程控制就能對土地情況有所掌握。浙江省的智慧農(nóng)業(yè)云平臺能夠?qū)Ξ數(shù)氐臏囟取穸取⑼恋豴H值對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響進行實時的監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和記錄，為農(nóng)業(yè)發(fā)展積累了寶貴的數(shù)據(jù)資源。

內(nèi)蒙古通過智慧農(nóng)業(yè)的普及積極挖掘綠色資源潛力，通過空天地一體化遙感、云計算、物聯(lián)網(wǎng)感知等技術打造出智慧農(nóng)業(yè)示范區(qū)。同時強化對農(nóng)民進行科技培訓，及時在市場發(fā)布最新信息，讓農(nóng)民了解到更多農(nóng)產(chǎn)品的種植技術；通過智慧技術對土壤進行科學分析；通過無人機等高新技術對當?shù)靥厥獾牡孛舱归_更加便捷的勞作，以有效地為地廣人稀的農(nóng)業(yè)背景節(jié)省更多勞動力，帶動農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展，拉長當?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)鏈。

3 智慧農(nóng)業(yè)應用推廣中存在的問題

3.1 農(nóng)業(yè)勞動者從事智慧農(nóng)業(yè)意愿不強

智慧農(nóng)業(yè)建設初期需要大量資金技術投資，在短時間小范圍內(nèi)收回成本比較困難，收益率較低，農(nóng)戶參與智慧農(nóng)業(yè)推廣應用的積極性不高，大多數(shù)普通農(nóng)戶沒有能力購買先進的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機器。同時，農(nóng)民整體受教育程度偏低，受到的信息化知識培訓較少，無力進行土地規(guī)?；?jīng)營。

3.2 農(nóng)村地區(qū)復合型高素質(zhì)人才不足

智慧農(nóng)業(yè)若想廣泛普及到我國農(nóng)村的各個領域，需要集中資源培養(yǎng)一批高素質(zhì)人才，負責技術探索和知識技能推廣。從我國當前來看，能夠操作現(xiàn)代生產(chǎn)設備的高素質(zhì)人才資源匱乏。農(nóng)民缺乏相關技術與培訓，現(xiàn)階段能夠應用技術的人員匱乏，這在很大程度上減緩了我國智慧農(nóng)業(yè)的普及力度。

3.3 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展存在技術短板

我國對智能化裝備的研發(fā)工作雖然從未停止，但在國際背景下，我國還處于初步研發(fā)階段，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大型化、智能化、信息化等設備較少，不能滿足智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。當前，我國主要的高端智能化設備主要依賴他國進口，成本高昂；智慧農(nóng)業(yè)應用試點項目僅限于簡單的數(shù)據(jù)傳輸與顯示，互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)運用與農(nóng)業(yè)結合只是停留在形式上，并未深度融合，很難實現(xiàn)多功能、復合式、實時監(jiān)測等作業(yè)功能，影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。另外，我國地區(qū)間、民族間經(jīng)濟和自然條件等方面發(fā)展不平衡，農(nóng)村信息基礎設施薄弱，導致農(nóng)業(yè)信息技術應用處于非常初級的階段，很難在較大范圍內(nèi)推廣和應用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新型信息技術。

3.4 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展受資源約束力大

農(nóng)業(yè)資源要素，如勞動力資源、土地資源、技術資源等因素對智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)生很大影響。農(nóng)村主要勞動力流失，現(xiàn)階段繼續(xù)留在農(nóng)村從事農(nóng)業(yè)勞動的主力多為中老年和女性。土地資源方面，農(nóng)村耕地利用率逐年降低，復種指數(shù)下降，大面積土地處于閑置狀態(tài)，土地流轉(zhuǎn)缺乏正確引導，影響了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?jīng)營。技術資源方面，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集和應用整合程度低，智能預測模型準確率低。

3.5 農(nóng)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)程度低

生產(chǎn)規(guī)模化是智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要前提。小規(guī)模生產(chǎn)在農(nóng)產(chǎn)品價格和成本上不占優(yōu)勢，商品收益率低。且傳統(tǒng)小規(guī)模生產(chǎn)采用單個農(nóng)戶家庭經(jīng)營，難以采用大型機械設備，人力勞動效率不高，投入大、收益低，這也是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展受挫的重要因素。

3.6 創(chuàng)新性的農(nóng)業(yè)商業(yè)規(guī)模匱乏

隨著信息技術的發(fā)展應用，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)為智慧農(nóng)業(yè)奠定了商業(yè)基礎，但礙于缺乏政府資金投入與政策支持，民間投資力度小、積極性差，大部分農(nóng)業(yè)商業(yè)模式缺乏創(chuàng)新，模仿程度高。農(nóng)業(yè)商業(yè)模式的創(chuàng)新應在適合我國國情的前提下，允許多種形式商業(yè)模式的開發(fā)，以促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化得以可持續(xù)、良性循環(huán)發(fā)展。

4 促進智慧農(nóng)業(yè)應用推廣的措施[4-6]

4.1 加大對智慧農(nóng)業(yè)人才的培養(yǎng)力度，培育新型職業(yè)農(nóng)民

智慧農(nóng)業(yè)推廣應用需要大量具備專業(yè)知識的技能型人才，而當前我國這類高素質(zhì)人才十分匱乏，政府應大力培養(yǎng)新型農(nóng)業(yè)人才，使人力資源得到優(yōu)化配置，通過物質(zhì)和精神激勵等舉措推進農(nóng)業(yè)科研隊伍的研發(fā)，推進政府與高校、科研機構、民企等單位的合作，構建完善的人才培養(yǎng)機制，不斷壯大智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)人才的隊伍。構建專門培訓我國未來智慧農(nóng)業(yè)人才的長效教育機制。調(diào)整農(nóng)民文化水平、年齡、性別結構，鼓勵群眾創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新，為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供源源不斷的人才源泉。

4.2 加大對智慧農(nóng)業(yè)的推廣宣傳力度

我國智慧農(nóng)業(yè)目前還處在初步發(fā)展階段，許多試點項目尚呈現(xiàn)雛形，智慧農(nóng)業(yè)在農(nóng)村地區(qū)還未進行大規(guī)模的推廣和應用。大部分不發(fā)達地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還處在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)階段，由于規(guī)模小、技術水平低，農(nóng)業(yè)勞動主要依賴于人力。還有部分地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平低，農(nóng)民思維傳統(tǒng)，對新事物的接受能力弱，就需要通過報紙、電視、廣播等多種宣傳渠道在農(nóng)村大力宣傳智慧農(nóng)業(yè)理論知識和常識性問題，增加相應知識技術培訓頻次，讓普通農(nóng)民了解并接受智慧農(nóng)業(yè)，激發(fā)其對高科技設備的使用熱情，使更多人能夠掌握并熟練地運用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設備。

4.3 加大對智慧農(nóng)業(yè)技術與科研的投入力度，完善農(nóng)業(yè)科研體系

智慧農(nóng)業(yè)研發(fā)有重點有針對性，才能提高精準化程度。深度挖掘物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)的應用推廣，促進農(nóng)業(yè)機械設備智能化、精密化，大力發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，實現(xiàn)信息資源優(yōu)化共享，建立一整套的智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務體系。政府加大科研投入，鼓勵科研機構工作者提高自主創(chuàng)新能力，鼓勵社會全體成員積極參與創(chuàng)新創(chuàng)造。政府積極履行“帶頭人”職責，加大農(nóng)業(yè)專項資金、物質(zhì)和人才投入，統(tǒng)籌規(guī)劃、建立更加完善協(xié)調(diào)的農(nóng)業(yè)科研體系。

4.4 加強智慧農(nóng)業(yè)基礎設施建設，促進農(nóng)業(yè)機械設備升級

加強智慧農(nóng)業(yè)基礎設施建設，搞好農(nóng)田水利工程建設，在節(jié)水基礎上提高水資源利用率，改進農(nóng)田灌溉方式，做到精準灌溉。改善養(yǎng)殖舍棚飼養(yǎng)環(huán)境，推進通風、采光、溫控、排污、餌料投喂及水源供給自動化建設，推進現(xiàn)代化智慧養(yǎng)殖。

加快引進智慧農(nóng)機設施，推動智慧農(nóng)機設備規(guī)?；a(chǎn)，政府加大財政支持力度，引入農(nóng)業(yè)專項資金鼓勵智慧農(nóng)機設備生產(chǎn)。鼓勵和引導企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，加大補貼力度降低其創(chuàng)新研發(fā)成本。增加市場投入量，并加大購買設備補貼力度，鼓勵農(nóng)民使用智慧農(nóng)機設備，下派專業(yè)人員指導操作，爭取逐步實現(xiàn)農(nóng)業(yè)精準化、智能化、科學化。

5 結語

智慧農(nóng)業(yè)利用現(xiàn)代信息新興技術，如物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云技術、大數(shù)據(jù)等，結合最根本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對土地情況、氣候影響、環(huán)境污染等問題進行研究，為農(nóng)戶注入了新的生產(chǎn)思想，將新科技投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中以創(chuàng)造更寬闊的市場，為農(nóng)業(yè)經(jīng)營者減輕負擔，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來更高的效率，通過綠色發(fā)展增強我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的國際地位。