貴州智慧農業發展概況及其對策分析

饒薔薇 陳紅艷 盧平 陳維 王濤

摘要 作為一種現代農業技術變遷成果的集成模式，智慧農業賦予了農業生產更多的可能性。發展智慧農業既是實現農業現代化的重要手段，也是解決人口老齡化問題的有效途徑。為促進山區智慧農業進一步發展，通過分析國內外智慧農業發展模式，討論了荷蘭、以色列、日本等發達國家智慧農業成功經驗，結合貴州山地果樹產業發展現狀，提出了建設貴州山地智慧農業的技術環節，以期為山地智慧農業發展提供參考。

關鍵詞 山地智慧農業；農業數據信息共享；數智化管理；精準化作業

中圖分類號：F327 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）07–0198-03

隨著信息技術的發展，山地智慧農業建設是大勢所趨。以山地果園為例，以往果園建設多依靠人工，效率低下，不利于智能化、信息化管理。新時期，對物聯網殺蟲燈、捕捉系統等作業設備與關鍵技術的應用，促使果園完成了智慧化轉型。智慧果園以果樹生長特點和需求為依據，通過傳感器節點和無線通信網絡采集生產數據，對生產過程中可能會出現的問題進行智能感知、預警、決策、剖析，終端分析后對物聯網發出管理指令，實現果樹生產管理智能化、產品溯源可視化、商品營銷信息化、技術指導服務便捷化[1]。貴州山地復雜多樣，農業生產方式多樣，其獨特的立體氣候特征、豐富的物種資源和傳統的復合農耕模式，孕育出中華第一李“蜂糖李”等地方優質農產品，但受生產條件限制，智慧農業技術應用尚處于初級階段，距離農業發達國家的距離較大。為促進貴州山地智慧農業的進一步發展，從成功經驗、應用技術等方面分析了發達國家的成功做法，從問題意識角度分析了貴州山地發展智慧農業存在的問題，旨在為貴州山地智慧農業快速發展提供參考。

1 貴州山地智慧農業發展存在的問題

1.1 地塊破碎，生態環境復雜

貴州丘陵、山地面積占比可達全省面積的92.5%左右。受地形地貌、生態環境等因素影響，貴州山地農業展現出明顯的分散性、多樣性特征，這也是當地農民始終處于弱勢地位的原因之一。近年來，貴州生態農業呈現出極為迅猛的發展勢頭，但仍存在公信力低、認證機制不完善等問題，要想徹底解決現存問題，關鍵是要大力建設山地智慧果園，借鑒各國所積累經驗，對建設智慧果園的技術、作業裝備加以優化。

1.2 現代科技設施裝備短缺，機械化程度低，技術更新緩慢

科學技術是山地智慧農業發展的“發動機”，在貴州高端農業傳感器的運用極為少見，自主研發更是極度缺乏，貴州雖已在以不同方面重視發展智慧農業，但缺乏專門的農業無線通信網絡，阻礙了真正數字化的前進步伐，農業產業的數字模型還只是藍圖，由于技術的缺乏，部分地區的水肥一體化應用形同虛設。在貴州地區農業產業基本上處在初級發展階段，機械化水平不高，產業鏈條短，產業智能化進步空間大，對山地智慧農業發展的帶動作用不明顯。

1.3 信息服務供給不足，數據指揮投入“無人區”

第一，貴州智能化裝備還處于起步階段，山區地區農業生產機械都是以較小型、半自動為主，而大型化、智能化、信息化的機械設備不常見。大部分較為高端智能化的農機設備主要依賴進口，而農戶基本上“用不起”，這直接導致實際農業生產過程中科技化含量低，現實條件也難以實現多功能、實時監測作業，最終造成農業生產效率很難提高。

第二，貴州山區的農業信息服務供給不足已是常態，服務形式單一、針對性特色化弱、涉農主體信息需求不足等問題凸顯。中央相關報告可知，2020年中國農業生產信息化水平僅為22.5%，其中大部分為易于推廣的信息技術，技術應用單一化，與2025年農業信息化率達到27%的目標還有一段距離，與農業生產全程數字化的國家差距明顯。從這些數據可以看出，我國智慧農業概念雖然早已提出，但并沒有提出多元、個性、創新、有針對性的處理方案，山地地區的發展更甚。

第三，貴州智慧農業信息化建設資金投入較落后，農業信息化相關技術適用范圍和層次均處于低位。同時，我國農業智能化、農業航空植保等技術發展水平明顯滯后，所使用的核心技術基本來自國外。這表明當前我國農村信息化建設比較落后，農村信息基礎設施不完善，想要在較大范圍內推廣和應用物聯網難度較大。

1.4 山區農村復合型高素質人才不足，從業意識不強

第一，目前貴州省缺乏能夠操作現代化生產設備的高素質農民，但更為堪憂的是農業電子信息研發的農業科技人員較少，即使有農業數據，也沒有合適的人選進行數據分析。同時，整個農業市場相關的從業人員文化水平整體偏低，缺乏對農民的相關技術培訓，農業生產經營管理和電子信息化的復合型人才在農業市場極度缺乏的現象普遍存在，農技人員也存在較大缺口，尤其是高層次的農業人才。

第二，貴州省農村的年輕勞動者從事智慧農業意愿不強，他們更愿意出遠門打工獲取報酬。農業是所有行業中投入最大、回報最小的行業，而在建設農業現代化上這一特點尤為突出，智慧農業籌建初期需要投入大量人力、物力、財力，短期內很難看到收益，學習能力較強的青年一代更愿意選擇做收益高、回報快的工作，剩下老弱的農戶無力進行土地規模經營和智慧化方面的學習與運用，這就從源頭上制約了農業信息化的發展及農產品市場的開拓，導致陷入收益小、回報少、無力投入的惡性循環。

2 發達國家智慧農業的發展經驗

目前，美國、德國、日本等發達國家，農業生產實踐已逐步走向機械化、自動化，尤其是以IT 技術為核心的智慧農業在農業生產業態迭代升級過程中發揮了重要作用。德國、荷蘭等國家的智慧農業發展起步較早，在政策規劃、資源分配、技術研發等方面均有突出經驗。

2.1 大數據研究分析方面

歐盟則以區域特征為依據，通過設立旗艦創新實驗的方式，聯結區域農戶、技術提供者，徹底解決區域所面臨的農業挑戰，實現智慧農業差異化發展目標。例如，法國DigiGPILOTE通過移動端應用程序，智能整合云端的數據和來自物聯網解決方案的信息，為農戶提供解決方案；歐洲西南角的伊比利亞半島SAIA利用數字技術制作風險圖，以提供植物害蟲的早期檢測。歐盟在加強區域內部的智慧農業創新的同時，還注重農民的差異。例如，“SmartAgriculture in ZagrebCounty”智慧農業項目通過多光譜攝像無人機監測為小型葡萄園服務，提供不同的成本效益建議，減少了小農場主的人工照看成本，并提高其農場的管理能力更加精準[2]。而“WaterBee” 項目的主攻方向不同，其是提供低成本、易于使用的智能灌溉調度系統，小農場通過這一項目，灌溉效率提高達44%，人力支出減少23%，只需要1年的時間就能收回成本。線下、線上平臺雙開放，定制智慧農業解決方案。歐盟根據農民的需求定制具有針對性的個性化智慧農業發展方案，有效解決不同區域農場主面臨的技術、社會、監管、經濟、環境等問題。同時，在了解農戶的需求的基礎上，技術供應商升級智慧農業服務得到有效的數據支撐，而農戶最終的反饋也為科研技術開發人員明確了智慧農業技術前進的方向。

2.2 智慧農業應用方面

第一，注重廣泛應用大數據，提高生產水平。賈麗慧等[3]曾在文章中提及，以色列在沙漠地區發展現代化農業，是第一個實現了農業現代化的國家，在節水方面，以色列滴水滴灌技術的應用，使得農業生產總產量在保持水資源供應不變的基礎上，提高了20倍。以色列巧妙運用節水技術與生物傳感技術、計算機技術相結合，有效實現自動控制農作物生長的環境，實時跟蹤農作物的生長狀況和環境變化，根據監測及時在計算機上分析出相關數據，農業生產者依據該數據適時采取對應耕作措施，在實現農業自動化的基礎上，有效控制生產成本[4]。

第二，更新農業知識體系，力推先進農業技術。荷蘭農業自然條件十分極端，土壤質量差、光照少，但荷蘭農業享譽全球，其主要依托溫室，采用大量先進科學技術，從而順其自然發展成現代農業有利方向，通過“計算機—傳感器—機械設備”集成系統，自動感應識別對室內溫度、濕度、病蟲害、肥料施用等進行需求調節，極大提高了農業生產力和生產效率[5]。

第三，現代農機有效應用，生產管理精準高效。美國將不同類型農業傳感器高度融合，信息傳遞穩定性較強。在美國，20%耕地、80%的大農場均采用物聯網設備和技術，土壤取樣、農田繪圖、變率處理播種技術等的應用最為廣泛。尤其是特大型農場，更是形成了“計算機集成自適應生產”模式。

綜合上述發達國家現代農業優秀經驗可知，在建設智慧農業的過程中，尤其在山地地區，還是要把握以下3點核心。首先，握好大數據的“方向盤”，不同環境下不同作物都有不同的表型數據和生態環境數據，通過大數據精準識別作物情況，有效進行精準施肥施藥。其次，活用信息技術“鑰匙”，靈活串聯農業信息與不同類型農業生產技術，通過物聯網高度融合各方生產經驗，制定科學的決策方案并對農業數據進行有效管控。再次，填充農業信息“知識庫”，農業知識不斷更新是山區智慧農業建造的前進動力，智慧農業種植不僅要懂種植技術，還要懂農業信息捕捉技術，更要懂數據處理及應用，在發展中遇到的問題還需專業團隊根據實時問題不斷更新、研發。最后，爭取農業政策“好助手”，規劃、資源分配是主要支撐點。發達國家鼓勵農戶活用農業相關法律，加上政府和市場共同正向推動，真正實現科研數據信息共享共用，有效將數據采集途徑、信息發布與使用等相融合，構建高水平智慧農業信息化體系，建立起農業信息“數據網”，有效貫通農業生產、政府決策、農產品流通、農戶利益、農業科研，以便為農業現代化提供有效幫助。

3 山地智慧果園建設的關鍵因素

3.1 優化農業信息化基礎設施，打通數據“脈絡”

在智慧農業的建設過程中，機械化是充分條件，而數據共享連接是基礎設施得到表達的必要條件，只有二者相互配合，農業現代化才能真正地在山地地區實現。因此，相關人員應大膽設想和學習國外經驗，針對不同產業分區分模塊的建立數據采集共同體。以技術、物聯網和大數據等信息技術為核心搭建智慧管理平臺，實時獲取農作物病蟲害、空氣濕度和土壤溫度等情況，將圖像、視頻信息上傳至云計算中心，使用專家知識庫、預警模型分析相關信息，再根據分析結果發布預警，同時為農作物提供良好的生長環境。在日常的工作中，管理人員可以經由計算機、手機等智能終端，對農作物環境、長勢進行實時查詢。與此同時，通過智能終端控制農業園區內部負責防治病蟲害、灌溉果樹的設備，在控制化肥農藥施加量的前提下，降低園區發生病蟲害的概率，逐步通過智慧管理平臺實現信息共享，以獲得共治共享共預防的效果[6-8]。

3.2 加強關鍵技術攻關，補齊發展短板

目前，貴州山地智慧農業的發展過程中，該行業并沒有一個較為系統性的標準，這也是導致山地地區農業現代化發展水平緩慢的原因之一。因此，做好技術水平標準化建設，鼓勵技術人員加強關鍵技術研究，而以“感知—決策—控制—服務”為技術邏輯線是快速實現山區區域共享的有效“捷徑”。貴州大部分土地破碎化程度較高，“規模小、品種多”是其農業發展重要特征，適時結合地域特點探索山地農業模型算法構建、山地農業信息感知技術等，加快補齊短板是山地智慧農業高質量發展的重要突破口。

3.3 加大農業人才投入力度，提升科技創新能力

第一，強化農村地區復合型高素質人才的引培。創新高素質農民的培訓理念，不僅要學習現代農業的理論知識，還要多開設實操方面課程，實現“手把手”教學，提升現代化農業從理論到實踐的轉化率[9-10]。第二，培育現代核心技術創新團隊。圍繞特色產業，引培機械化、智慧化等方面的技術高層次人才，加強本地人才培養，擴大現代化農業專業技術人才隊伍。第三，加大科技特派員支持力度。完善落實科技特派員選派政策，創新專家服務團等選派方式，建立科技人員定期服務鄉村機制，增加服務人員數量，將最新的農業現代化知識、專業操作技能手把手地傳授給農戶。第四，加強基層農技推廣人才隊伍建設，入村教學如何使用農具。加快科技、人才、管理、信息、資本等要素向農村流動，推動解決農業現代化、智慧化發展關鍵技術難題，提高農村創新和發展能力[11-12]。

3.4 完善農業政策，釋放發展活力

注重對農業產業的財政支持和法律保障。一方面，加強注重農業農村多重融合發展，在環保、食品安全和物種多樣性保護；另一方面，根據具體情況進行農業政策完善，保障山地現代農業的可持續發展。通過建立長期完善的農業補貼政策和嚴格規范的法律法規制度為山區智慧農業之路保駕護航[13-14]。

4 結束語

從貴州智慧農業發展的現狀、存在的問題、他國經驗等方面進行分析和研究，提出有針對性的貴州智慧農業建設的關鍵技術和作業裝備建議，分析相關技術在綠色種植、病蟲害預防中的應用效果，基于農業數據平臺連接農業種植信息，使得貴州農業現代化轉化過程更具有智慧化特征。并以此為切入點，明確了機械化操作和農業數據平臺搭建不可或缺的重要性，通過做好山地適宜農機推廣、環境監測、水肥灌溉、數據共享等，加快山地農業智慧技術推廣進程，實現我國山地農業種植經濟的智慧化。

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Overview and Countermeasure Analysis of Smart Agriculture Development in Guizhou Province

Rao Qiang-wei et al（Anshun Academy of Agricultural Sciences， Anshun， Guizhou 561000）

Abstract As an integrated model of modern agricultural technology changes， smart agriculture has given more possibilities to agricultural production. Developing smart agriculture is not only an important means to achieve agricultural modernization， but also an effective way to solve the problem of population aging. In order to promote the further development of smart agriculture in mountainous areas， analyzed the development models of smart agriculture at home and abroad， discussed the successful experiences of smart agriculture in developed countries such as the Netherlands， Israel， and Japan， and combines the current development status of Guizhous mountain fruit tree industry to propose the technical links for building Guizhous mountain smart agriculture， in order to provide reference for the development of mountain smart agriculture.

Key words Mountain intelligent agriculture; Agriculture data and information sharing; Digital-intelligence management; Precision operation