劉 勇
(青島市社會科學院,山東青島 266071)
智慧農業是現代信息技術在農業應用中的成果,為農業高質量發展提供了強大引擎。 近年來,青島市緊緊圍繞實施鄉村振興戰略, 大力發展智慧農業,以率先實現農業現代化為目標, 加快推進人工智能、物聯網、云計算和大數據等先進技術與農業生產、管理、營銷等環節的嵌入式發展,在農業智能化決策、社會化服務、精準化種植、可視化管理和互聯網營銷等方面取得了許多有益經驗,如已建成青島市智慧農業大數據平臺(三期)項目,打造多個智慧畜牧、智慧質監應用場景,認證一批智慧農業應用基地等[1]。 當然,發展的過程中必然面臨一些困境,在此情形下,采取積極有效的措施解決現存矛盾和問題具有重要的現實意義。
近10 年的中央一號文件連續涉及智慧農業相關內容, 從頂層設計持續為智慧農業發展提供指引方向。 “智慧農業”一詞首次出現在2017 年中央一號文件中,文件提出:“加快科技研發,實施智慧農業工程,推進農業物聯網試驗示范和農業裝備智能化。” 2018年中央一號文件圍繞“實施鄉村振興戰略”,提出大力發展數字農業, 推進物聯網實驗和遙感技術的應用。2019 年中央一號文件的一大重點為加快突破農業關鍵核心技術,更加關注智慧農業的自主創新。2021 年中央一號文件則強調智慧農業對農業生產的推動作用,提出建立農業農村大數據體系,推動新一代信息技術與農業生產經營深度融合。
其他相關文件陸續發布,為智慧農業發展提供了更為全面的政策保障。2015 年國務院出臺《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》,將“互聯網+”現代農業作為重點行動之一,提出構建新型農業生產經營體系、發展精準化生產方式、提升網絡化服務水平、完善農副產品質量安全追溯體系,從操作層面為智慧農業發展指明了更加具體的建設方向;2016 年5 月,農業農村部、國家發展和改革委員會等八部門聯合出臺《“互聯網+”現代農業三年行動實施方案》,從經營、管理、服務3 個方面提出11 項主要任務,標志著智慧農業進入到實踐階段,智慧農業對促進農業高質量發展的重要意義更加明顯。
隨著國家提出到2035 年基本實現農業現代化的發展目標,智慧農業正在步入發展的快車道。當前,發展新型農業經濟主體,實現傳統農業向高質高效的現代農業轉變過程中,現代農業科技對農業生產的促進作用日益明顯。 高新技術與農業生產深度融合,為實現農業現代化奠定了基礎。 實踐表明,農業實現現代化的“精耕細作”,不但要加大農業關鍵技術、核心技術的自主研發和投入,而且更要推動技術的實地轉化和應用。 例如,農業現代產業園區引入智慧水肥一體化技術,實現農作物智能化灌溉施肥的同時,還有利于整個園區的生態環境改善和綠色發展。
智慧農業優勢不僅體現在農業生產端,在農業電商、農產品物流、農產品安全追溯、農業社會化服務等領域也同樣發揮著重要作用。 隨著網購、視頻帶貨等農產品銷售新平臺新業態的出現,農產品營銷渠道更為便捷。 有關數據顯示,我國智慧農業的市值已經超過10 億元,其農業特色資產是市值的1/5,農產品銷售總額是市值的1/2, 因農產品配送產生的經濟效益不低于3 億元[2]。可見,由智慧農業帶動現代農業發展的價值逐漸顯現,智慧農業市場未來發展潛力巨大。
在國家一系列強而有效的政策推動下,各地積極響應國家號召,大力推動智慧農業發展。2018 年山東省印發的《關于加快全省智慧農業發展的意見》中,青島與濟南、濰坊一起被列為山東省重點打造的3 個智慧農業試驗區。 按照山東省委省政府的要求,青島市隨即出臺文件將智慧農業發展目標設定為:“到2022年,建成全省智慧農業試驗區,智慧農業發展走在全國全省前列。”此后,青島市陸續出臺了一系列相關政策,一批試點園區和產業項目在全市范圍逐步推開。
從2019 年開始,青島市政府相繼出臺《關于加快推進智慧農業發展的實施意見》《青島市數字農業農村應用行動方案(2021—2025)》等文件,從政策層面提出實施智慧農業大數據工程、農業園區、農機工程等9 個重點任務, 推動農業智慧化水平全面提升,為青島市鄉村振興和農業農村現代化提供新的發展動能。《青島市“十四五”農業農村現代化發展規劃》對智慧農業發展進行一定量化,提出到2025 年,建設100個智慧農業應用基地、500 個智慧牧場。 可以說,智慧農業相關政策先行推出,既為智慧農業整體發展提供了政策規劃,又為現代農業發展之路指明了方向。
農業農村部、中央網絡安全和信息化委員會辦公室于2019 年出臺 《數字農業農村發展規劃(2019—2025 年)》, 旨在加快推進數字農業科技與都市現代農業深度融合發展。 按照此文件精神,青島市政府出臺《關于“十四五”數字農業示范園建設的實施意見》,對青島數字農業示范園建設工作進行全面部署,并提出“十四五”期間,青島市財政安排專項資金,在設施種植、畜禽養殖、大田種植、水產養殖等相關領域,擇優選取有較強示范帶動作用的數字農業示范園進行獎補,但總數不超過10 個。截至2022 年,西海岸新區綠色硅谷數字農業示范園、萊西市凱盛浩豐數字農業示范園、 即墨區深遠海養殖工船數字農業示范園已投產運營。
農業現代化發展帶動了農業科技成果轉化,良種選育、技術革新、智能設施等農業現代化技術得到有效推廣和普及。 設施綜合利用與立體種植模式、日光溫室高效節能與塑料棚多層覆蓋栽培技術, 以及地膜與滴灌等農用資材的開發應用,促進了資源節約和充分利用[3],大幅提高耕地利用率。如蔬菜在一般大棚種植與露天種植相比,生育期可以控制延長60~90 d,如果在節能日光溫室,則可以延長半年,使用智能技術可以大幅提高土地和光熱資源的利用率;再如水肥一體化技術提高了水肥利用率,與傳統的“大水漫灌”相比,滴灌技術單位面積節水50%以上,2017 年青島市已經在2 萬hm2土地上試驗推廣該項技術,共節水300 萬t 以上。
2021 年青島市按照“1+3+1+N”布局(1 個大數據中心、3 個服務系統、1 張圖、N個業務系統)建成“青島智慧農業大數據平臺”,并上線運營。平臺數據資源來自現有業務系統數據、橫向到邊縱向到底的對接數據、互聯網爬取數據、物聯網數據、衛星遙感數據等。同時,平臺采用“聚”“通”“用”的方式方法,深入推進大數據在精準生產、質量監管、態勢感知、綜合分析、預警預測、輔助決策等農業領域的智慧應用,實現了智慧農業經濟效益和社會效益的共贏。 例如,農田使用自動駕駛系統,作業軌跡偏差減小到2.5 cm 以內,耕作效率提高20%以上。 依托此系統, 未來青島市98%以上的種植區域可采用衛星遙感影像動態追蹤技術,智能檢測農作物種植分布及長勢情況。
目前青島市農業發展存在人均耕地少、耕地質量總體不高、耕地后備資源不足等現實問題,農業生產布局多呈碎片狀,農業現代化受多種因素制約,農業總體實力不強。 例如,2021 年青島市農業總產值為422 億元,在山東省內排名第六,較之濰坊、濟寧等地還有一定差距。優勢農業產業、特色農業產業不突出,農業結構尚需優化,以高新技術應用為主的高效農業規模化水平不高。智慧農業的研究基礎和技術應用需具備一定條件,如農業的數據監測、遙感分析、系統管理等技術需要依托農業生產活動實現, 而現實中,智慧農業的原始技術供給常受制于自然環境、勞動力能力等因素,導致智慧農業應用推廣難度較大,農業生產提質增效作用不明顯。
智慧農業發展需要長期、穩定、大量的經費支撐,特別是在物聯網基礎設施、智能裝備、大數據平臺、數據資源整合、示范應用、現有信息系統改造、科技創新等方面需要投入較多的資金量。(1)從推廣情況看,智慧農業發展基本依靠財政資金,多元化投資模式尚未形成,而政府的支持力度有限,智慧農業無法實現大面積建設和應用, 只能在少數農業園區進行試點,示范帶動作用較弱;(2)從涉農資金使用情況看,農村基礎建設和改善資金占比較高,農業科技資金支持力度相對偏低;(3)從基礎設施建設情況看,智慧農業的一些基礎設施建設成本偏高, 如布置一套帶有傳感采集、圖像采集監測、自動噴灌系統的蔬菜大棚,大約要花費10 萬元,這對農民而言是筆不小的開支,政府、農業新型經營主體、 農民自身等各方資金投入不足,智慧農業技術難以發揮集群優勢。
智慧農業涵蓋現代空間3S 技術、 農機自動化技術、無線網絡通信技術、計算機技術等多種高新技術,需要與農學、地理學、土壤學、氣象學等基礎學科有機結合[4],因此離不開數據資源共享。涉農信息需保持連續性和持久性,大規模有效的自然信息、社會信息是智慧農業正常運轉的前提。 從實際情況看,數據資源建設落后于數據平臺建設,無論是數據整合程度還是數據共享程度均偏低。雖然近幾年農業主管部門開始重視數據資源建設工作,但數據分屬不同部門、部門獨立運行、缺乏協調機制的情況還存在,造成信息數據始終難以完全整合和共享,甚至一部分數據資源長期處于封閉與閑置中。 同時,數據不統一、不規范,缺乏標準化。 如土壤地力、氣候變化、市場動向、新科技新技術等相當多的數據缺少準確性與權威性。
農業生產規模化是智慧農業得以推廣的前提。目前農村一家一戶的小規模、分散式經營仍然占據主導地位。 小農戶農業生產經營組織方式一定程度上阻礙了現代農業發展,如限制規模化生產、不利于農業科技應用和大型機械的進一步推廣、農業智能技術無法有效應用。 農村家庭聯產承包責任制下,諸多農村資源要素難以激活,如土地流轉困難成為制約農業規模化經營的主要因素。部分鄉鎮通過“村村合作”抱團模式探索規模化生產, 但農業生產銷售環節存在諸多不確定性因素,農業經濟效益一時無法兌現,導致農戶看不到更享受不到規模化、科技化帶來的實在效益,對高新技術致富的熱情不高,對智慧農業帶來的生產優勢認識不足。
農村青壯年勞動力外流、常住人口老齡化現象日趨明顯。 調研發現,農村從事農業生產的主要勞動人員的年齡多為50 歲以上, 這部分群體文化程度普遍低,接受現代化農業生產的意識較為薄弱,對于現代農業科技、 現代農業運營方式處于較低的認知水平,難以操作計算機、智能手機、平板電腦等設備。 (1)智慧農業尚處于起步階段,相關技術在實操層面要求較高,對絕大多數農村現有勞動力而言,掌握難度較大;(2)農業科技培訓專業性強、內容復雜,相關培訓滯后,不論是農民還是工作在一線的農技人員,無法系統學習科技知識,難以提升信息化水平;(3)農村科技人員數量嚴重不足,大部分的農業信息采集工作由村干部兼職完成,同時各區市農業部門專業人員力量有限,不能經常性下沉到農村基層指導工作。
(1)發揮政府主體作用。 政府在智慧農業建設中具有組織和主導作用, 應緊抓科技創新這個“牛鼻子”,加大對青島市農業感知、分析等高新技術的研發創新扶持力度,重點打造集傳感、存儲、分析、聯動于一體的智能農業系統,推動智能技術在現代農業示范園、養殖示范基地、品牌農產品生產基地的應用示范,為在全市范圍推廣智慧農業技術提供經驗借鑒。
(2)支持龍頭企業投身智慧農業事業。 提升特色農產品的優質生產、安全加工、綜合利用的創新能力,依托智慧農業技術擴展農業產業鏈和農產品多層次增值,增強農產品的品牌優勢和市場競爭力。例如,鼓勵企業與涉農科研院所、高等院校加強合作,建立重點實驗室、工程技術研發中心、產業技術與創新戰略聯盟、公共技術共享平臺、銷售聯盟等[5]。
(3)建立“政府+企業+院校”的科技研發團隊。 圍繞農產品生產、加工、銷售等農業產業鏈的主要環節,建立重要研究成果獎勵機制,激發科研人員的科創熱情。重點加強智慧農業開展生物育種、生產環境監測、農產品精深加工、智慧裝備技術、安全生產監控等關鍵技術攻關力度。
(1)用足用好政策工具箱,為智慧農業發展提供重點項目資金保障。因地制宜確立智慧農業總體發展方向,明確重點項目發展路徑,制定技術研發資金保障制度和重點技術支持計劃,將政府資金扶持重心放在農業生產方式轉變,農業信息化、數字化管理水平提升上。 圍繞智慧農業示范園區和先導區建設,優化調整智慧農業園區資金配套制度。出臺有利于打造綠色和有機農產品品牌、擴大高附加值農產品的補助資金管理辦法。
(2)建立多元化的“財金聯動”籌措機制,為智慧農業技術提供專項建設資金保障。強化政府在智慧農業發展中的主導地位,制定技術研發資金保障制度和重點技術支持計劃。 強化政府在智慧農業發展中的“杠桿效應”,發揮財政資金的帶動作用,吸引社會資本廣泛參與智慧農業的各項建設。創建“政府主導、企業參與、市場運作”的多方資金籌措機制,實施政府購買服務、貸款貼息、以獎代補等措施,促進智慧農業持續健康發展。
(3)發展多種便捷農業貸款形式,為智慧農業推廣提供創新項目資金保障。農業生產經營具有多樣性和復雜性,智慧農業發展應秉承因地制宜、循序漸進的原則,利用現有農業特色資源,挖掘農業優質資源潛能,鼓勵銀行和民間金融機構為大種植戶、家庭農場和農業合作社提供貸款服務,如推出土地經營權抵押貸款服務。探索適用于家庭農場和小農戶智慧農業發展的多種資金扶持業務,進而為全面推進智慧農業發展創造良好的資金保障體系。
(1)智慧農業體現了農業生產和管理的系統化、規模化、數字化。 農業主管部門應聯合大數據局等單位,強化“智慧城市”中的數字農業環節,合力構建數字農業管理系統,建設安全開放、集成共享的新型農業數據資源庫。農業主管部門應突出智慧農業發展計劃和鄉村振興戰略的有效結合,合理布局建設農業生產領域工業互聯網、人工智能、數據中心等融合類新型數字基礎設施。
(2)政府應與國內頂尖IT、通信企業在數字農業領域展開全面合作,完善智慧農業所需的基礎設施建設,進一步拓展青島智慧農業大數據平臺功能,搭建覆蓋市、區(市)、鄉鎮(街道)、村4 級農業綜合信息服務平臺,實現“田間地頭”的數據采集和智能化管理。同時,應完善平臺在植物種植、田間管理過程中智能識別、動態監測、數據分析等方面的應用能力。 另外,還應逐步提高農業生產預警預判、農產品市場信息預測能力。
(3)優化青島智慧農業大數據平臺的高度整合和兼容功能,提高平臺的先進性、適用性和集成度,利用平臺融合多種類型的農業數據,打通全面、安全、動態的青島市農業信息匯聚和管理通道, 破解系統分散、資源雜亂、數據共享難的問題。
(1)智慧農業不能簡單地理解為智能技術在農業生產中的應用,智慧農業對農業經營組織的影響同樣重要。當前,圍繞智慧農業發展,政府應著力創新農業規模經營機制、服務帶動機制和收益分配機制,制定農業生產經營組織創新扶持政策。 例如,依托建設預制菜為主的農產品生產基地, 完善土地有效供給機制,合理利用土地資源,適度擴大生產規模,形成規模化效益。 在保障農民利益的前提下,應探索性開展新型土地流轉模式的試點工作,合理規劃土地由零散到集中的適度發展方式, 逐步形成規模化和產業化經營,促進農業結構調整和土地產出效益提升。
(2)發展農村電商合作組織,搭建特色農產品電商平臺,開發生產、流通、交易、競價、網上攤位等功能,提供農產品信息在線發布和查詢服務。 加強城市連鎖超市、高校、大型企業、社區與產品流通企業、專業合作社、種養大戶的對接。完善農產品物流配送鏈,優化流通環節,提高農產品流通效率。
(3)建立鄉鎮農產品質量安全監督組織,發揮農產品質量安全溯源體系作用。 采用紅外、激光、無線、編碼、識別、定位、傳感器等高新技術,對農業生產環境、生產需求、銷售狀況實施全過程數字化監控,實現農業生產綠色生態、農產品質量安全追溯,提振農產品消費者信心,以提高質量增加收益。
(1)成立農業專家咨詢團隊。 智慧農業需要大量的專業技術人才,要加大人才引進和培養力度,補足補齊人才缺口。 設立市級智慧農業發展專項研究,調動涉農高校、科研院所的專業人員投身農業事業的積極性。采用專家下鄉、電話指導、在線解答等形式幫助農民學習農業知識和農業技能,提高科技素養和科技實操能力。
(2)完善基層農技推廣隊伍。 在農業科技分指揮中心和每處農業科技區域工作站,配備一定數量的農技服務人員,組建農業科技服務隊。 建立村級農業科技信息服務聯絡員隊伍,將實時收集的農業信息及時反饋到分指揮中心,暢通信息匯集渠道。 加強農業技術推廣人員對農村電子商務、農業信息化、信息進村入戶工程和各類“三農”服務網絡體系的認識,進而將技術技能在農民群眾中推廣和應用[6]。
(3)培養新型職業農民。 雖然智慧農業對農民的技能有一定要求,但也應該看到,智慧農業一旦被推廣應用可以有效解決農村勞動力短缺的問題。 因此,應以培養“愛農業、懂技術、善經營”的新型職業農民為目標,加大農民、農技人員、農村信息員的培訓力度,重點提升此類人員的現代農業知識、農產品電商和智能設備操作能力。通過專家指導、專項培訓、實地教學等形式,調動廣大農民參與農業培訓、科技學習的積極性和主動性,真正讓農民從技術上、成果上獲得利益、嘗到甜頭,更好地適應現代農業發展需要,推動智慧農業產業良性發展。