智慧農業未來發展趨勢研究

寧新妍

（寧陽縣農業農村局，山東寧陽 271400）

0 引言

從人類發展的歷史軌跡來看，人類人口數目同耕種收益息息相關，即理論上來講，人類耕種所得糧食越多，則人口增加也就越多，這表示農業自古以來就是人類生活的最大主題之一。進入20世紀以后，全球農業都面臨著兩大根本矛盾，一是大農場（大國）與小農戶的矛盾，二則是生產效率與分配方式的矛盾。我國農業同樣面臨著兩大矛盾。隨著社會和經濟的發展，我國農業已經進入了消費升級階段，農產品價格受到消費分化的影響，波動頻繁且較大，這也意味著我國必須探求一條新的農業發展道路，打破分散小農業狀態下的低生產效率狀態，解決農村老齡化帶來的負面問題，在整體上推動農業生產效率的提高。

上世紀后期，計算機技術得到了高速發展，并漸漸在各個領域嶄露頭角，形成了一批基于計算機技術的新興產業，而智慧農業，就是計算機技術應用于農業領域所發展而來的。智慧農業極大提升了我國小農生產的效率，繼而整體上提高了全國農業生產效率，隨著科學技術的發展，大數據技術、信息探測技術等技術也加入到智慧農業中來，取得了極為不錯的成效，智慧農業逐步成為我國的重要發展項目。

1 智慧農業特征

1.1 信息感知化

我國傳統農業生產模式對自然條件的依賴性較高，致使農業生產質量極為不穩定，且效率低下。而智慧農業具備信息感知化特征，可以有效收集各類環境信息，從而最大化利用自然資源，確保各個農業要素能夠得到最優分配。智慧農業是建立在計算機技術上的產業，因此能夠利用物聯網技術、大數據技術等構建農業數據庫平臺，一方面盡可能采集有效基礎信息，另一方面還可以對這些數據進行整合、儲存，便于調用。海量的數據使得智慧農業可以為農業管理決策提供數據支撐，保證了決策的科學性、合理性和可執行性。

1.2 決策數據化

大數據平臺的構建給予了智慧農業充足的數據支撐，所以，在智慧農業體系中，基于智能化技術和數字化技術等技術，便可構建農業管理決策模型，從而提高農業管理決策的有效性。決策模型起到了預測的作用，能夠根據模型計算出相關數據，使得整個農業管理決策得到了量化展示，人們由此可以及時根據需求調整決策方案，提升決策效益。此外，決策的數據化也促使個性化農業服務變為可能：在定制個性化產品的時候，人們可以將數據投入模型中進行預測分析，探究制定方案的可行性和有效性，為用戶量身打造所需產品——從經濟學角度來看，個性化產品服務在當前人人追求獨特性的大環境下，有著不錯的市場前景，可以大幅提高市場收益。

1.3 設備智能化

當前我國智慧農業已經擁有了智慧網絡系統，并在無人作業方面取得了一定成效。智慧網絡系統構建于傳感器、通信系統以及智能控制系統的基礎上，是推行智慧農業的基礎技術保障，其間所涉及的農業設備，也多為智能化或自動化設備。

設備智能化是智慧農業最為突出的特征，也是智慧農業提升生產效率及質量的根本保證。傳統型農業勞動完全依賴于人力，但人的精力有限，不可能長時間保持高效率的作業狀態，因此，我國舊式農業的整體生產效率并不高，在質量把控上也時有疏忽。而智能化設備則可以日以繼夜地生產作業，且工作量巨大，甚至一次作業能夠抵得上十幾個人的作業量，其內部安設的監測裝置還能即時檢驗產品質量，確保質檢合格，農業生產效率和質量由此得到提升。

智能化設備是智慧農業的重要組成部分。在通過信息數據平臺獲取數據以后，決策模型將會分析數據，由此制定出符合需求的決策方案，而決策方案的主要執行者，便是智慧化設備。決策方案對作業活動做了精細規定，例如幾時幾分翻土、撒農藥量多少等，這些精細要求對于人工作業來說，較為困難，但智能化設備卻能分毫不差地完全執行，決策方案的有效性得到了最大化發揮。值得一提的是，智能化設備的監測功能還可以及時觀測到作物情況，從而基于智能化分析來予以處理，如發現作物缺水就及時為其補充水分，發現土壤含氧不足就立即松土并往土壤中傳送氧氣等，作物的生長情況一直處于監控之下，極大提升了生產質量。

1.4 環保化

在以往的很長一段時間里，我國的農業和環保業都處于矛盾狀態，“退耕還林”政策的實施更是將這種沖突擺到了臺前。的確，為了擴大農業用地，人們會通過砍伐樹木來縮減林地面積，這種行為一度導致我國林業亮起紅燈，全國綠色區域的大面積減少也極大影響了我國環保事業的發展。此外，農業生產活動中不可避免地會用到農藥，而大多數農藥都會污染環境，甚至改變土壤屬性，使得土壤變為不可利用型，這對我國農業、林業、環保業都極為不利。因此，近年來，我國一直大力推行綠色農業，宣傳少用或不用環境污染較大的農藥，盡可能在保證農業需求的基礎上，降低農藥投入量，減少農村環境污染問題。

在智慧農業中，設有“5S”系統，即所謂的RS、GIS、GPS、DPS和ES，這五者共同承擔了智慧農業的實時監測與管控任務。其中，RS指的是遙感技術，主要負責信息搜索；GIS為地理信息系統，主要承擔地理信息搜集與分析任務；GPS是全球定位系統，用于滿足精準定位的需求；DPS實際上就是數字攝影測量系統，肩負著拍攝、測量目標的任務；ES即為專家系統，是數據與信息分析的關鍵。基于“5S”系統，智慧農業不僅能夠對重要農業資源了如指掌，還可以即時調整農業生態管理活動，于是農藥投放便從以往的“粗放式”變為了如今的“精細式”，這樣一來，農藥能夠最大化被利用，農藥殘留對土地、水等自然資源的影響也極大降低。綜上，智慧農業具備顯著環保化特征。

2 發展智慧農業的重要意義

2.1 助推綠色農業

智慧農業的環保化特征決定了其能夠助推綠色農業發展，優化農業生態環境。生態農業系統可以看作一個有機整體，其間包括多個獨立的單元，例如土地、水田等，而各個單元是存在信息互遞和能量交換的，因此，倘若有計劃地調整農業結構，整合各個單元，便能在提升生產效率的同時，確保農業生態系統始終處于健康發展狀態下。

不僅如此，利用“5G”系統，智慧農業能夠精準實現農藥、土地、水分等的最優化配比，并及時處理作物生長過程中出現的偏差問題，保證作物沿著預定生產方案穩步生長，減輕農業污染程度，提升農產品安全性，節約后續污染處理成本，實現農業的可持續發展。

2.2 改善農村經濟條件

智慧農業一方面可以通過傳感器系統規避自然災害，從而增強作物應對自然風險的能力，另一方面又可以直接提升農業生產效率和質量，大幅增加農業生產收益，這對改善農村經濟條件來說，意義重大。

我國農業以小農生產為主，因此小農戶的生產效率和收益對我國整體農業影響頗大。在智慧農業模式下，智慧化設備將按照預定的科學生產方案來完成相關生產活動，這樣一來，既解放了農村人的雙手，也提升了農業生產效率，我國小農生產由此具備了規模化、集約化特征，而高效率的背后是大幅增加的產量與經濟收益。值得一提的是，智慧農業給予了農村普通勞作者不斷自我提升的機會，農村人員可以通過網絡同農業專家對話，并就所遇到的農業問題來尋求幫助，從而有效應對農業難題的同時，豐富自身經驗，擴大專業知識儲備，增強技能。

此外，智慧農業讓農村人有了更多時間進行其他經濟創收活動，農村整體經濟條件也由此得到了飛速提升。例如，有的地區將智慧農業同旅游業結合起來，創辦農家樂旅游項目、水果采摘園項目等，一方面獲取旅游熱度，擴大當地知名度，另一方面也增加了銷售渠道，進一步提升農產品經濟效益，可謂一舉兩得。

2.3 提升農業銷售與經營效果

傳統農業銷售途徑狹小、經營模式單一、科技含量不高，難以有效聯結生產者、消費者，因此產品嚴重滯銷、價格暴漲暴跌等問題時有發生，這不僅影響了農村生產者整體獲益，也不利于我國社會穩定發展，因此，優化農業銷售與經濟模式迫在眉睫。利用智慧農業，我國農業銷售途徑得到了擴寬，呈現多元化發展特點，而在網絡的支持下，農村生產者和消費者建立了直接聯系，購買與供應之間達成了信息對等，產品滯銷、價格陡增陡降的問題得到了極大改善，我國農業銷售與經營效果由此獲得巨大提升——這對我國加快農業生產方式轉型，構建社會主義新農村，實現鄉村振興來說，起到了不可忽視的重要作用。

3 智慧農業未來發展趨勢

3.1 整體化與協調化

從當前我國智慧農業的發展情況來看，其呈現出地區化發展特征，即智慧農業僅在某些信息化建設良好的地區開展，大多數經濟條件較差的農村甚至完全沒有接觸過智慧農業。我國是一個幅員遼闊的大國，僅僅依靠幾個地區來發展智慧農業是不行的，事實上，由于目前普及不足，智慧農業的成效尚未達到預期。

作為我國重點發展項目之一，智慧農業在此后的發展過程中，必然會逐漸普及到這些較為落后的農村，這就要求我國加快全國農村信息化建設，降低農村通信費用的同時，推動農村網絡體系構建，優化農村物流結構，確保智慧農業能夠在這些農村逐步落實，增大智慧農業區域在全國的占比。各個地區的政府要在遵循國家總要求的基礎上，出臺地區性政策，鼓勵當地農民積極投身智慧農業建設活動，使全國各地的智慧農業發展可以逐步達成整體化和協調化。

3.2 經濟效益最優化

智慧農業本就是為了提升農業效益而生的，因此，其在發展過程中，應當遵循經濟效益最優化原則，保證發展成本逐步減少的同時，收益不斷提高，而所獲得的收益又能夠進一步推動智慧農業的發展。互聯網服務質量是智慧農業的關鍵，各地政府要重視當地農村互聯網建設，引入互聯網專業人才，基于城市網絡建設方案而制定符合農村實際要求的網絡布局，實現資源利用最大化，節約智慧農業建設所用成本。

此外，政府要關注到環保對于經濟效益的重要作用，放大智慧農業的環保化優勢，以智慧農業帶動農村旅游業，將農業中的要素拆解出來，同旅游業結合在一起，推出獨具當地特色的農村旅游項目，建設一條可持續發展的鄉村振興道路，提升農村整體收益，幫助農民過上高質量的生活。

3.3 同教育相結合

智慧農業的發展離不開人才，而其所需要的人才既需要掌握信息化、智能化技術，又需要具備良好的農業知識與技能，且應當擁有創新精神和創新理念，屬于復合型人才。因此，政府要積極推動智慧農業同教育的結合發展，做好智慧農業人才培養工作，構建一條完善的人才培養體系，通過人才來實現智慧農業的進一步發展。

首先，政府要重視本地農村人才的選用。當地農村人本就熟悉農業生產，經驗豐富，政府要通過各種優惠政策扶持農村人才的成長，幫助農村人才學會智慧農業所需要的知識與技能，并促使他們盡快將這些知識與技能同自身已有農業經驗結合起來，擴大當地人在智慧農業建設上的參與度。

其次，政府要關注人才引進的重要性。現如今全國各地區都盛行人才引進，而人才引進多由政府主導，能夠幫助當地快速獲得所需的高學歷和高水平技術人才。政府要有針對性地的引進智慧農業方向的各類人才，推出豐厚的薪酬與福利吸引人才，幫助人才在當地安家落戶，從而組建一支有水平、有能力的智慧農業人才隊伍，為當地智慧農業的發展提供高水平人才支持。

4 結語

從技術上來講，智慧農業的三大重點分別為人工智能、5G技術和合成生物技術，其中前兩者主要為精準農業及高效農業服務，而第三者則對食物生產方式有著深遠影響——通常情況下，由于生產成本更少，合成食物售賣價格基本低于普通食物價格，這是合成食物的核心亮點，經濟條件較差的人們由此也可以獲得足夠的食物，從某種意義上來講，這也是增大農業效率及收益的一條重要途徑。

在我國政府宏觀政策的導向下，智慧農業發展迅猛，無人農村、AI養殖等產業層出不窮，極大提升了我國農業質量效益和市場競爭力。相較于國外，我國智慧農業在技術上呈現出短板問題，而這也正是限制我國智慧農業進一步發展的關鍵。此后我國應當關注到智慧農業的技術創新問題，一面培養高素質技術人才，一面增大技術研發投入，補上我國智慧農業的發展短板，助推農業轉型升級，加快實現鄉村振興戰略。