智慧農業賦能北京市農業高質量發展

摘 要： 北京市瞄準加快實現農業高質量發展、全力打造智慧農業創新高地目標，不斷探索都市型現代農業的“智慧”發展模式和路徑，取得了一定成效。然而，相較于高質量發展要求，北京市智慧農業發展仍面臨一系列挑戰和亟待解決的問題。據此，提出強化人才支撐、加強頂層設計、完善配套政策機制、加速核心技術研發與轉化應用等對策建議，以期為加快我國智慧農業發展進程提供啟示與借鑒。

關鍵詞：智慧農業；高質量發展；鄉村振興；農業強國；農業現代化；北京市

中圖分類號：S24 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1795（2024）06-0034-05

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2024.06.006

0 引言

農業是安天下的產業，農為邦本、本固邦興。黨的二十大報告將高質量發展確立為全面建設社會主義現代化國家的首要任務。農業高質量發展作為中國式現代化的根本要求，是實現社會主義現代化的重要動力，是實現鄉村振興的重要途徑，是農業強國的基礎支撐[1]。

智慧農業已上升為我國農業的發展戰略。2018—2024 年，連續7 年的中央1 號文件對發展數字農業、數字鄉村做了部署[2]。2023 年中央1 號文件提出加快農業農村大數據應用，推進智慧農業發展；2024 年中央1號文件提出持續實施數字鄉村發展行動，發展智慧農業。

世界各地也相繼推出智慧農業發展計劃，如美國“面向2030 年食品和農業的科學突破” ， 歐盟“農業科技2030”，日本“數字農業、食品、農業、農村基本計劃”等[3]。以美國為代表的大田智慧農業、以德國為代表的智慧養殖業、以荷蘭為代表的智能溫室生產，以及以日本為代表的小型智能裝備業均取得巨大進步[4]。這些都為智慧農業推動農業高質量發展提供了良好范本。

北京市作為我國首都和國際科技創新中心，發展智慧農業、加快實現農業高質量發展具有重要戰略意義。基于此，本研究選擇北京市作為研究對象，探討智慧農業何以賦能北京市農業高質量發展，分析智慧農業賦能北京市農業高質量發展成效和存在問題，并提出對策建議。

1 智慧農業基本概念與主要特征

1.1 基本概念

關于智慧農業，研究人員從不同維度進行了闡釋。李道亮[5] 認為智慧農業是一種現代農業形態，是現代信息技術與農業生產經營深度融合而形成的農業形態。趙春江[6] 認為智慧農業是一種新的生產方式，是以信息和知識為核心要素，現代信息技術與農業深度跨界融合的全新農業生產方式。其他研究人員對智慧農業的界定普遍強調以數據為關鍵生產要素，涵蓋精確管理、智能控制等內容[7-8]。關于智慧農業，一直沒有一個確切的定義，直至2023 年全國智慧農業現場推進會給出最新界定：智慧農業是現代農業發展的最新階段，其本質是利用現代信息技術裝備對農業進行全方位的改造升級，利用數據、模型、算力等進行精準調控、精準作業、精準管理，大幅提高勞動生產率、資源利用率、土地產出率。

1.2 主要特征

智慧農業以數據為驅動，強調的是智能工具的運用，既包含了數據的數字化采集與運用，又涵蓋了過程的精準管理和控制，還蘊含著未來不斷迭代升級的趨勢和可能。智慧農業具有寬領域、廣滲透的特性，可以應用于不同區域、多元場景、各類主體和各個環節[9]。智慧農業是一個全面、立體、融合的智能化產業體系，是新一代信息技術與農業的跨界融合，通過云計算平臺，將農業生產系統、物流系統、交易系統和消費系統連成一個有機整體，使農業生產、經營、管理、消費及服務各環節和主體協同優化，實現全要素、全鏈條、全產業和全區域的智能化[10-11]。

2 智慧農業賦能北京市農業高質量發展手段

北京市農業高質量發展面臨著諸多傳統手段無法解決的矛盾，包括人地矛盾長期存在、農業勞動力短缺成為常態、小農戶經營與規模化生產的矛盾、高成本投入與增加效益的矛盾、小生產和大市場的矛盾等，發展智慧農業可以從以下5 個方面破解。

2.1 提高土地產出率，破解人地矛盾難題

北京市土地資源極為稀缺，人地矛盾不僅將長期存在，而且有逐步增強的趨勢。面對資源約束趨緊和日益增長的農產品需求的矛盾，智慧農業運用現代信息技術對農業生產進行定量決策、變量投入和定位實施，可大幅提高土地產出率，以保障鮮活農產品的有效供給。

2.2 提高勞動生產率，破解農業勞動力短缺難題

北京市農業勞動力老齡化嚴重且日益突出，伴隨農業人口的非農轉移，農業勞動力短缺成為常態。智慧農業通過農業智能裝備的創新發展，以機械化替代人力，能核心解決北京市農村勞力短缺、人工成本高的問題。

2.3 提高資源利用率，促進農業綠色可持續發展

北京市農業高質量發展是以綠色發展為主線的優質農業。一方面要提升既有資源的利用效率，另一方面農業污染物排放要減量。智慧農業能夠徹底扭轉粗放及過度使用的生產方式，提高資源利用率，實現對資源、能源的集約化、節約化利用，對農業廢棄物的資源化利用。

2.4 破解質量監管難題，確保公眾“舌尖上的安全”

隨著生活水平的提高，公眾對農產品的需求從過去的“有”轉變為現在的“優”。農業高質量發展應滿足人民對優質、綠色、安全和健康農產品的需求，然而，農產品從生產到餐桌，涉及多部門、多環節，傳統手段下監管難度較大。而智慧農業能構筑安全可控的農產品透明供應鏈，實現監管科學化、管理精細化，確保人民群眾“舌尖上的安全”。

2.5 破解小生產和大市場的矛盾難題，助力農民增收

農業高質量發展必須破解小生產和大市場的矛盾。智慧農業從宏觀上能夠調整產業結構，精準布局，加速農業經營組織化，促進集約化、規模化經營。利用大數據幫助農戶科學生產決策，通過智能服務體系有效連接供需，提升小農戶市場反應速度，形成全產業鏈的集成與帶動。此外，依托智慧農業深化農業與制造、旅游、科研、電商、創意和康養等二、三產業融合發展，還能催生農業新產業、新模式、新動能，促進農產品增值、農民增收。

3 智慧農業賦能北京市農業高質量發展成效

3.1 政策支持體系基本建立

北京市對智慧農業建設高度重視，積極出臺規劃文件和政策措施，先后出臺《關于全面推進鄉村振興加快農業農村現代化的實施方案》《北京市加快推進數字農業農村發展行動計劃（2022—2025 年）》《北京市加快推進數字農業農村發展統籌協調機制方案》，統籌協調全市31 家市級部門（單位），對29 項重點任務74 項子任務落實單位職責分工，北京市農業農村局、13 個涉農區農業農村局先后成立了數字農業農村工作專班[12]。北京市已構建起數字農業農村建設的政策支持體系，有效地推動了智慧農業的快速發展。

3.2 信息化基礎設施全國領先

農業農村部信息中心監測數據顯示，截至2021 年底，北京市行政村5G 通達率96.94%，高于全國平均水平39.55 個百分點，排名全國第2 位。全市3 908 個行政村完成了5G 網絡覆蓋，農村地區固定寬帶通達率和光纖網絡行政村通達率均達到100%。暢通的“信息大動脈”，為智慧農業快速發展提供了網絡支撐。

3.3 農業智能化水平持續提升

2019 年開始，北京市大力推進“互聯網+”農產品出村進城工程試點、國家數字農業創新應用基地建設等國家級試點建設，打造“農業中關村”創新高地。加速推進設施蔬菜數字化、畜禽養殖數字化、種業數字化、果業數字化和農產品安全追溯數字化，打造了一批大田種植、設施栽培、畜禽養殖和水產養殖數字技術應用場景，不斷引導新一代信息技術在農業生產、經營等各領域的廣泛應用，為農業高質量發展提供了有力支撐。農業農村部信息中心監測數據顯示，2022年北京市涉農區菜田信息化應用覆蓋率超30%，農業生產信息化率32.2%，較2021 年提升10.3 個百分點，全國排名提升至第9 位。

3.4 新產業新業態競相涌現

近年來，北京市農村電商生態系統不斷完善。在此基礎上，2022 年，北京市啟動“京品營銷渠道建設項目”，以“北京優農”品牌為抓手，集合電商平臺、直播帶貨、線下業務，合力打造“云上京品”特色館營銷矩陣，帶動京郊特色農產品銷售。隨著消費需求的不斷擴大，5G 慢直播應運而生，借助直播設備將農產品的生產信息、種植環境等真實客觀展現在消費者面前，提升了消費體驗，助力農產品打開了新銷路[13]。休閑農業“十百千萬”暢游行動充分利用網絡宣傳，切實提升“京華鄉韻”品牌影響力。定制農業、創意農業、認養農業和云農場等新業態新模式方興未艾，鄉村分享經濟逐步興起，“互聯網+”農業社會化服務加快推進。

3.5 科技創新能力不斷提升

北京市統籌在京國家級、市級科研單位及院士團隊等科技資源，構建智慧農業科技支撐體系，在新型農業傳感器、物聯網智能裝備、物聯網模型算法等多個方向取得了研究成果。水肥一體機、播種機、投料機等輕量化、小型化、智能化和低成本的新型智能裝備不斷涌現并示范應用，有效提升了生產的智能化水平；連棟溫室精準環控等模型研究取得了一定進展，為農業監管和生產服務提供更加精準的決策支撐；新型農業專用傳感器不斷豐富，研發出首款國產化新型視頻高光譜與點云“圖譜合一”傳感器（iSpectrum5DH41），為作物育種和精準農業提供有力的技術支持[14]。

3.6 鄉村振興大數據平臺基本建成

北京市鄉村振興大數據平臺以“ 數據—倉庫”“決策一張圖”“管理一平臺”和“應用一掌通”為總體架構，將實現全市涉農政務系統數據匯聚，實現市、區、鄉、村（生產主體）4 級用戶統一平臺協同工作，資源共建、共享。按計劃，到2024 年底，北京市將全面建成鄉村振興大數據平臺，實現集約化管理、業務全流程監管和數據的統管統控，全面提升管理效能和服務能力。

4 北京市智慧農業發展存在問題

4.1 人才方面

人才是智慧農業發展的基礎和原動力。北京市智慧農業技術裝備迅速發展，但與之適配的人才卻有較大缺口。一是復合型研發人才缺口。信息技術日新月異，智慧農業面臨快速的發展和應用，但是，最需要的能將現代信息技術、現代生物技術、現代工程技術與農學有機融合的跨學科、復合型研發人才匱乏。二是一線專業人才缺口。一方面，農業勞動力老齡化嚴重；另一方面，既懂信息技術又精農業生產，既能探索科技前沿，也能腳踏實地解決生產實際問題的人才匱乏，智慧農業領域人才出現了巨大斷層。

4.2 政策方面

一是資金投入問題。智慧農業的基礎研究、技術創新、模式推廣，在較大程度上依賴于充足和持續的資金支持。北京市智慧農業建設資金投入低于全國平均水平，并且政府引導、市場主導、社會參與的共建格局尚未形成，資金投入問題依然是制約智慧農業發展的重要因素之一。二是相關支持政策還不完善。智慧農業投入成本較高，但與之配套的相關政策性補貼、以智慧農業為核心業務的企業稅收優惠等支持政策還不完善，如相關設備納入農機購置補貼，傳感器納入高標準農田補貼范疇等。三是發展不均衡，資源共享不足。各區對智慧農業的認知、應用不均衡，存在各自為戰、分散建設、重復建設現象，在技術研發、平臺建設、推廣應用等方面缺乏統籌，推進數據資源整合共享和利用難度大。四是標準化體系不完善。解決設備之間互相不兼容問題，需統一技術標準和建設規范；另需明確相關涉農數據公開與共享的原則與規范，數據安全的短板、弱項也亟待加強。

4.3 研發方面

一是核心關鍵技術研發能力有待提升。高精度專用傳感器與農業機器人等核心技術仍處于試驗階段，關鍵核心技術“缺檔”“斷檔”和“掉檔”，仍然依賴進口，導致成本居高不下、產品適用性差。二是現有設備技術性能有待提升。調研表明，國產設備存在體積大、能耗高等問題，而且其可靠性、穩定性、精準度等性能指標也差強人意，與國外產品差距較大，要想適應暴露在高溫、高濕、雷電等較為復雜的農業應用場景，必須加以改進。三是控制系統智能化程度有待提高。智慧農業的控制系統是其核心“大腦中樞系統”，國產系統一般只能達到簡單的時序控制、單一指標控制，難于實現按需控制和多指標控制，展示成分大于實際效果，其智能化程度亟待提高。

4.4 推廣方面

一是經營主體應用能力不足。小農戶在農業經營主體中依然占據主導地位。以北京市蔬菜產業為例，統計數據顯示，蔬菜種植規模在0.33 hm2（5 畝）以下的小農戶占比達65.81%。小農戶對傳統模式的依賴使他們在面對智慧農業時產生“不想用”的心態。智慧農業的高技術門檻和高昂的技術裝備初始投資也使得很多小農戶望而卻步。所以，即使智慧農業優勢明顯，但由于經營主體的應用能力不足，結合高昂投資和技術門檻的因素，其廣泛推廣和運用仍然面臨挑戰。二是設施基礎條件較差。截至2023 年底，北京市日光大棚、溫室等各類設施18 萬余棟，使用壽命在10 年以上的占87.4%，99% 的設施農業單體面積在0.07 hm2（1 畝）以內[15]。老舊設施普遍存在建設不規范、結構空間狹小等一系列問題，給物聯網設備標準化部署帶來較大困難。

5 發展建議

5.1 強化人才支撐

北京市發展智慧農業必須充分發揮在京科技資源優勢，強化人才支撐。一是依托北京市智慧農業創新團隊培養造就一批領軍人才。二是依托北京市高校院所增設相關專業，與國內外知名學府和研究機構建立合作關系，引進先進的教育理念和課程體系，培養跨學科交叉復合型研發人才。三是推動高校院所、科研機構、農業經營主體和實驗基地等的廣泛合作，為學生和技術人員提供實地實習、實際操作和理論研究的機會，為有示范帶動作用的種養殖大戶、家庭農場等定向培養一線專業人才。四是加快推進高素質農民培育工程，通過專項培訓、遠程教育、專家授課和技術觀摩等多種手段，培育智慧農業職業農民。

5.2 加強頂層設計

一是在北京市智慧城市建設和數字經濟標桿城市建設框架下，統籌部署，建立跨部門協調機制，加快形成政府主導、農民參與、企業建設和社會支持的智慧農業發展“一盤棋”大格局。二是根據發展戰略和產業發展目標，從產業發展面臨的突出問題和迫切需求入手，明確建設重點，主攻薄弱環節。以需求為導向，部署實施一批智慧農業重大工程，推動新一代信息技術與農業深度融合。三是圍繞智慧農業全產業鏈各個環節，深入開展相關法律法規、標準規范的研究及制訂，建立數據整合共享機制和規范化的數據管理制度，以標準化、規范化引領支撐智慧農業建設并注重監督，維護參與主體權益，確保資金技術安全，確保數據真實有效，確保在統一標準語境中協同推進、高效運行、規范有序發展。

5.3 完善配套政策機制

一是政府財政的持續支持。比起增加資金總額，資金聚焦更加重要，結合北京市智慧農業發展戰略、建設重點和實際迫切需求，使資金流向具有長期價值和發展潛力的項目，以確保智慧農業健康和持續發展。二是充分發揮財政資金引導作用，撬動金融和社會資本支持，通過政策引導，激發多層次主體參與到智慧農業建設中來，逐步實現投融資主體多元化、運行維護市場化。三是完善相關補貼政策，對智慧農業技術產品研發和應用主體給予政策性補貼，針對各區和產業差異性，建立差異化精準補貼機制，提升補貼效率。減免以智慧農業為核心業務的企業稅收，減免農村地區互聯網接入和數據傳輸通信費用。四是通過土地承包經營權流轉、土地互換和分割等辦法解決土地細碎化，因地制宜發展多種形式的規模經營。

5.4 加速核心技術研發與轉化應用

一是北京市應以國家戰略需求為導向，瞄準全球智慧農業技術前沿領域和關鍵核心技術重大問題，積聚科研力量進行原創性引領性技術攻關，實現關鍵核心技術自主可控。二是扎實開展基礎研究，提高數字技術基礎研發能力，立足科技自立自強，強化自主創新，著力在理論體系、關鍵技術和裝備研發上實現突破。三是圍繞短板技術及薄弱環節，開展聯合攻關和科研創新，切實解決卡脖子問題，切實提高軟硬件產品可靠性、適應性，降低成本，為行業用戶提供更多用得上、用得起、用得好的軟硬件產品。四是加快智慧農業應用場景建設，加快科技成果轉化；建立智慧農業技術動態推廣機制，定期發布適應大范圍推廣的智慧農業技術和產品目錄，推廣先進適用技術。

6 結束語

智慧農業將加快推進農業高質量發展，是現代農業發展的重要方向，也是未來農業科技競爭的制高點。當前，北京市智慧農業發展成就與挑戰并存，需加強頂層設計、完善配套政策機制、強化人才支撐，以及加速核心技術研發與轉化應用，以科技創新推動產業創新，在激烈的國際競爭中，塑造發展新動能新優勢，引領數字化發展，為農業強國貢獻北京力量。

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