博興縣智慧農業發展模式探討

摘 要 農業農村部始終把智慧農業作為加快農業現代化的大事來抓，采取切實措施，推進智慧農業建設。為有效帶動山東省博興縣智慧農業高質量發展，針對博興縣在推進智慧農業過程中存在的智慧農機普及率較低、農業信息化建設不平衡、智慧農業技術人才短缺、標準化和規模化程度偏低等問題，推廣使用適宜智慧農機、推動農業信息化建設均衡發展、加速培養智慧農業技術人才、推動智慧農業標準化和規模化等發展模式。

關鍵詞 智慧農業；發展模式；山東省博興縣

中圖分類號：F327；F49 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.04.042

隨著社會和科技的發展，智慧農業成為農業發展的必然趨勢[1]。近年來，山東省博興縣大力推動農業信息化進程，建成多項農業信息平臺，有效提升農產品品質和生產效率。本文擬對博興縣智慧農業發展現狀及存在的問題進行梳理，在此基礎上探索構建適合當地實際的智慧農業發展模式，以有效推動該縣乃至整個濱州市智慧農業快速健康發展。

1 智慧農業相關概念

智慧農業是在傳統農業基礎上，融合各類現代信息技術手段，實現農業生產經營全過程的數字化、網絡化、智能化和精細化管理，其核心在于實現農業大數據的高效采集、傳輸、存儲、處理和應用。具體來說，智慧農業主要包含農業物聯網技術、云計算技術、大數據技術和人工智能技術四大要素。農業物聯網是智慧農業的基礎設施，通過在田間地頭廣泛布設各類傳感器，實時監測和采集溫度、濕度、土壤指標等多源異構農業生產數據，并通過無線網絡技術，將數據匯聚傳送至農業云平臺，實現農業生產全要素實時監測。云計算和大數據技術是智慧農業的大腦，可對海量農業生產數據進行高效存儲、管理和深度挖掘分析，構建完備的農業生產數據庫和模型，實現精確的生產預測、決策分析和預警服務，助力科學精準的農業生產。人工智能技術是智慧農業的核心，可基于云平臺構建的農業大數據，采用深度學習等方法，實現對作物病蟲害的智能識別與診斷，并利用5G連接智能設備，構建智慧農機，實現對農業生產過程的自動化、智能化管理。

2 博興縣智慧農業發展現狀及存在問題分析

2.1 智慧農機普及率較低

智慧農機是智慧農業的重要物質載體，其應用普及程度在一定程度上反映了智慧農業發展水平。經調研發現，博興縣智慧農機整體推廣應用程度較低。2021年，博興縣智能拖拉機僅有356臺，占拖拉機總量的21.5%；測土機僅有163臺，常規噴藥機僅有128臺。智能化和信息化水平較低的傳統農機仍占主導地位，具體情況見表1。

智慧農機普及率低的主要原因在于：受地形限制，博興縣以小塊分割和散戶種植為主，這對智能農機尤其是大型設備的適應性和經濟性提出更高要求；智能農機相對價格高昂，小農戶承擔能力較弱；智能農機操作維護復雜，直接制約了基層農戶的有效應用；缺乏相關的技術培訓和指導，也使得智能農機的應用推廣面臨障礙。

2.2 農業信息化建設不平衡

近年來，博興縣堅持推進農業信息化建設，初步形成了以農業綜合信息平臺、智慧溫室平臺、養殖智慧監管平臺等為代表的農業信息化體系，發揮了數據驅動決策的重要作用。但從整體看，農業信息化建設仍存在地區發展和要素覆蓋不平衡的問題[2]。就地區差異性而言，信息化水平與經濟發展水平高度正相關。2021年，平原區域智慧溫室覆蓋率達42%，效益提高了28%；而山區覆蓋率僅為26%，效益提高13%。類似的差異也體現在數據采集質量上，山區由于網絡基礎設施相對薄弱，傳感器數據包損失率顯著高于平原區域，這直接制約了以大數據為支撐的智慧決策在山區的有效運用。就要素覆蓋性而言，不同類型的數據采集與應用也存在差距。以土壤檢測為例，目前覆蓋采集的主要指標僅有溫濕度、pH值、田間水分等，僅占全部土壤指標的21%，而其他更多重要參數，如有效磷、速效鉀、鎘含量等尚未得到有效采集，這直接影響了后期建模分析和決策的精準性。

2.3 智慧農業技術人才短缺

智慧農業作為一種新型農業生產經營模式，極其依賴信息通信技術與現代科學技術手段賦能農業生產的全過程，而這對基層一線的技術人才提出了更高要求[3-4]。當前，技術人才嚴重短缺已成為博興縣智慧農業進一步發展的瓶頸之一。1）層次結構性人才明顯不足。2021年博興縣從事智慧農業相關工作的技術人員中，僅有28%擁有大專及以上學歷，熟悉互聯網、云計算、大數據、人工智能等前沿技術的高層次人才嚴重匱乏。2）知識結構性人才難以適應新技術需求。分專業來看，信息類占比52%，農業類占比21%，交叉復合類僅占27%，無法滿足智慧農業對復合型人才的迫切需求。3）動態適應性人才更新不足。博興縣5年內接受過農業新技術培訓的僅占32%，無法適應智慧農業技術迭代速度。4）實踐應用型人才嚴重不足，參與過智慧農機開發應用的僅占14%，新設備和新技術推廣應用顯著受限。

2.4 標準化和規模化程度偏低

標準化和規模化是實現智慧農業廣泛應用的重要保障[5]。當前，博興縣在這一領域仍存在許多短板。1）技術標準體系不健全。博興縣現有農業標準以傳統農業生產為主，缺乏針對智慧農業的專項技術標準。2021年頒布的各類農業標準中，僅有4%與信息技術相關。智能設備接口、數據采集格式、云平臺架構等關鍵領域標準空白問題凸顯，增加了系統集成的難度，也制約著智慧農業應用的規模化復制推廣。2）應用模式單一，未形成示范引領效應。目前，博興縣智慧農業應用以點狀試驗為主，缺乏典型模式可復制。智慧溫室、智慧養殖等領域應用情況見表2。顯然，博興縣規模化應用的基礎較為薄弱。3）政策支持不夠到位。目前，博興縣僅有28%的農戶能獲得相關的智慧農業技術補助，政策支持力度有限。因此，構建更為科學、系統、完備的技術標準體系，并以政策支持和典型示范帶動效應有力推進博興縣智慧農業標準化和規模化應用至關重要。

3 博興縣智慧農業發展模式構建

3.1 推廣使用適宜智慧農機

針對博興縣智慧農機應用面臨的土地碎片化、經濟承受能力差異大等實際困境，需要因地制宜選擇并推廣適用的智慧農機，實現更好覆蓋。1）立足縣域實際和農戶需求，精準選型。重點選擇體積較小、價格較低、操作簡便的微型智能設備。如微型除草機器人，體積僅0.5 m3，售價3 000元，可實現精準除草。同時，針對不同類型農業經營主體，提供差異化的設備配套方案（見表3）。2）多渠道加大智能農機的投入和供給，引入各類社會資本共同建立政府引導、企業運營的智慧農機購置租賃平臺，降低農戶使用門檻。建立智慧農機的社區共享中心，實現資源優化配置，并以獎補等方式加大對智能設備應用的支持力度。3）建立常態化的智能設備培訓和技術指導平臺，指導農戶科學應用和維護管理。依托農業技術推廣站構建示范基地，組織每年不少于85場次的智能設備培訓活動，并提供上門指導服務，確保解決農戶在應用中遇到的實際問題。

3.2 推動農業信息化建設均衡發展

為解決博興縣在農業信息化建設中的區域差異性和數據要素覆蓋不平衡問題，需要從以下4方面入手，推動信息化建設的均衡發展。1）加快山區基礎設施建設，實現網絡全覆蓋。采用低軌衛星通信系統，為偏遠地區提供高可用性網絡，有效解決信號遮擋與基站運維難題，保障高質量的數據傳輸。2）因地制宜布局信息化基礎設施，實現精準監測。基于半徑2 km范圍的村級站點布設原則，規劃建設適應山區地形地貌特征的無線傳感器網絡，確保實現數據精準采集。如采用低頻段無線自組網技術，抗干擾能力強，節能低功耗，傳輸距離達5 km，可有效實現復雜山區條件下的網絡全覆蓋。3）統籌各類監測數據，構建綜合信息化平臺。集成氣象、土壤、病蟲害等多源異構監測數據，建立統一的數據存儲、管理、分析和應用平臺。并以數據分析驅動的方式，促進相關監測能力提升，逐步完善決策所需的各類數據要素的全面采集，以達到支持精細化智慧決策的效果。4）深化應用示范，帶動信息化水平整體提高。博興縣可在不同區域選擇典型智慧農業應用場景開展示范，形成較好的經驗復制效應。如在山區選擇特色種植，在平原區選擇標準化種植，重點進行信息化建設，并推廣復制經驗，提高整體區域信息化水平。

3.3 加速培養智慧農業技術人才

針對智慧農業人才隊伍建設中結構性短板突出的問題，博興縣可以從3個方面著力推進復合型人才的加速培養。1）建立崗位導向的培訓機制。按照智慧農業發展對數據分析師、設備維護師、系統集成師等不同崗位的人才需求，有針對性地開展職業技能培訓。培訓內容和形式上深度融合農業生產與信息技術，實現知識更新迭代。例如，濟南市面向智能設備維護師開設的《智能農機維護與故障排查》網絡視頻公開課，采用案例驅動教學，累計吸引1.7萬人選課。2）構建產學研用協同育人平臺。博興縣應依托當地高校和科研院所資源，建立面向智慧農業關鍵共性技術的聯合研發中心，吸引龍頭企業參與，圍繞產業需求開展融合研發，實現產學研協同育人。研發過程中產出的技術成果、案例等可直接應用于人才培養內容，實現理論教學和實踐應用的高度融合，加速孵化適應產業發展所需的復合人才。3）實施人才引進和交流。通過人才政策，引進高層次人才補齊短板。博興縣計劃3年內新引進8名博士人才，通過設立博士后科研工作站等，建立產學研人才流動機制，促進當地團隊整體水平提高。

3.4 推動智慧農業標準化和規模化

為有效推進博興縣智慧農業建設的標準化和規模化，需要重點抓好技術標準體系建設、應用模式創新和政策支持保障等方面工作。在技術標準方面，要分類施策，穩步推進標準體系建設。1）在基礎通用技術領域，整合參考國家和行業標準，制定本地化技術規范，解決接口數據格式等標準空白問題。2）應用典型模式時，以示范工程實踐為基礎，逐步梳理和提煉出適應當地實際的標準化模式。3）加快培育智慧農業領域專業人才隊伍，為標準化工作提供堅實的技術支撐。

4 結語

智慧農業是農業發展的必然趨勢，是實現農業供給側結構性改革、提質增效的重要途徑。博興縣大力推進智慧農業建設，取得明顯成效，但也存在一定短板。因地制宜選擇智能設備，推動信息化均衡發展，加速培養復合人才，完善技術標準體系，構建適宜的應用模式，形成標準化示范引領，并加大政策支持力度，將有力推動博興縣乃至整個濱州市智慧農業進入新的階段。

參考文獻：

[1] 王輝，吳雨杰.江西省“互聯網+智慧農業”發展模式分析[J].安徽農業科學，2023，51（10）：193-196.

[2] 江鳳香，任大鵬，杜謀濤，等.鄉村振興戰略背景下陜西省智慧農業發展模式構建研究[J].湖北農業科學，2022，61（12）：143-147.

[3] 佚名.智慧農業三大方向與三大發展模式[J].農村科學實驗，2018（12）：13-14.

[4] 游青山.物聯網視域下智慧農業發展模式研究[J].中國農業資源與區劃，2023，44（3）：57.

[5] 魏一曼.房山區智慧農業發展模式問題及對策研究[D].荊州：長江大學，2023.

（責任編輯：張春雨）

收稿日期：2024-01-23

作者簡介：白曉燕（1978—），本科，農藝師，主要從事農業研究。E-mail：3644316445@qq.com。