智慧農業在溫室種植中的應用研究

摘 要：黨的二十大報告指出“全面建設社會主義現代化國家，最艱巨最繁重的任務仍然在農村”。信息時代要想實現鄉村振興，需要借助現代信息和科學技術的力量。智慧農業以其精準化、可視化及智能化的優點對提高農業產品產量、挖掘土地資源的潛力、協助政府宏觀調控、為農民決策提供科學依據等有著不可忽視的意義。通過分析當前智慧農業在溫室種植中應用的現狀，發現其存在著專業人才匱乏、宣傳推廣乏力、資金較為匱乏等問題，并針對這些問題提出如下建議，加強農業基礎設施建設，提供硬件保障；培養專業人才，加大技術支持；推動農村地區土地規模化經營；加大宣傳力度，提高農民積極性；保障資金投入，多渠道引入資金。通過研究，以期進一步加強智慧農業在溫室種植中的應用，這有利于提升農業發展的信息化、智能化水平，進而推動鄉村振興戰略的進程。

關鍵詞：智慧農業；溫室種植；農業信息化；鄉村振興；應用研究

中圖分類號：S2 文獻標志碼：A 文章編號：2096-9902（2024）18-0005-05

Abstract： The report of the 20th CPC National Congress pointed out that "the most arduous and difficult tasks of comprehensively building a modern socialist country still lie in rural areas." If we want to achieve rural revitalization in the Age of Information， we need the power of modern information， science and technology. With its advantages of precision， visualization and intelligence， smart agriculture is of great significance in increasing the output of agricultural products， tapping the potential of land resources， assisting the government in macro-control， and providing scientific basis for farmers' decision making. By analyzing the current status quo of the application of smart agriculture in greenhouse planting， the research has found that there are problems such as lack of professional talents， lack of publicity and promotion， and lack of funds. The following suggestions are put forward to address the problems： strengthening agricultural infrastructure construction， so asto provide hardware guarantee; cultivating professional talents， so as to increase technical support; promoting large-scale land management in rural areas， so as to increase publicity efforts to increase farmers' enthusiasm; and ensuring capital investment， so as to introduce funds through multiple channels. Through research， it is hoped to further strengthen the application of smart agriculture in greenhouse planting， which will facilitate the informatization and intelligence levels of agricultural development， and then promote the implementation process of Rural Revitalization Strategy.

Keywords： smart agriculture; greenhouse planting; agricultural informatization; rural revitalization; applied research

發展智慧農業是推動農業農村高質量發展的必然要求，發展智慧農業可有效降低成本、提高效率、改善生態環境，是實現鄉村振興的重要手段[1]。當前我國對于智慧農業的應用不足，基礎設施建設不完善，缺少專業型人才，專項補助資金匱乏。面對這一系列現實問題，對應相關部門應積極開展工作，探索能夠推動智慧農業健康發展的相關舉措，對我國智慧農業的可持續發展和促進鄉村振興有重要意義。

1 智慧農業在溫室種植過程中的應用意義

智慧農業是指農業中的智慧經濟，即將農業生產種植和現代化的信息科學技術結合在一起，推動農業生產實現智能化、無人化及自動化。與傳統農業相區別的是智慧農業把物聯網技術、云計算技術、5S與傳感等現代信息技術結合起來，對土壤中水分及溫度、空氣溫度濕度、二氧化碳含量、光照強度等農作物生長過程中的重要因素進行監測，進而通過農業園區內部的無線傳感裝置以及信息采集裝置來實現對農產品生產環境以及施肥灌溉環節的優化，這對于農民的農業決策具有重要意義。

溫室種植是指在溫室大棚中培育新的作物，這是一種科學的種植方式，對于培育壯苗具有重要的意義和影響。溫室種植通過運用木材和鋼管構建支撐結構，并在該結構上覆蓋保溫薄膜的方式形成一個相對完整的溫室空間來防止作物生長過程中二氧化碳的流失，從而實現大棚內所需要的保暖效果。通過將智慧農業技術運用于溫室種植的過程之中，這對于提升農作物產量、降低農民生產成本以及減少農業生產過程中不必要的化肥施用具有重要作用。

2016年，中央一號文件首次提出要推動農業生產的現代化以及發展智慧農業，要求大力推進“互聯網+”現代農業，通過應用物聯網、云計算、大數據和遙感等現代信息技術，推動農業生產過程中各鏈條的整合與升級。自此，“智慧農業”一詞越來越多地出現在政府文件中，大智慧氣象和農業遙感技術以及深化農業科技體制改革，完善成果轉化激勵機制等概念也更加受到政府重視[2]。智慧農業的出現有效地提高了農村土地的利用效率，并通過科學的方式有效地提高了溫室種植的產量，這對于讓農民適應現代化農業生產具有重要意義。對于農業生產來講，將智慧農業技術運用于溫室種植不僅有助于降低自然因素帶來的產量下降，提高農業生產過程中對于突發風險災害的抵抗力，同時對于降低勞動和土地使用成本、提高農業生產效率、合理安排農業生產時間以及促進農業生產的組織化具有重要作用。對于農民群體來說，將智慧農業技術運用到溫室種植中可以有效掌握農作物生長周期、農產品市場供需以及當地氣溫變化等相關數據，從而使農民能夠對農產品生產狀況以及是否可以擴大生產經營規模做出正確判斷。同時，智慧農業的發展帶來的溯源技術運用在溫室種植過程中也具有重要作用。通過物聯網及傳感技術，溫室種植過程中可以形成一套從農作物的種植、加工、生產到消費的全環節過程記錄，實現了從種植到餐桌的全過程溯源系統，這不僅可以讓消費者充分了解到農業產品的生成過程及該產品的健康程度，也能夠提高農業產品的產量從而提高農業生產經營的收益。

2 智慧農業在溫室種植中的應用現狀

自古以來，我國就是一個以農業為主的國家，農業在我國的經濟發展過程中有著重要的地位和作用。但我國幅員廣闊，人口眾多且地區間氣候和發展水平差異較大，這使得智慧農業技術具體運用于溫室種植過程中難免受到諸多現實因素的影響。考慮到我國農業生產一直以人工為主，且先進技術的普及程度并不高，這使得智慧農業難以實際與農民的傳統種植技術相結合，從而無法實現規模化和標準化。以溫室種植為例，將現代農業技術運用于溫室種植已經在西歐和北美地區實現了普遍應用。例如，歐盟地區的國家為了進一步推進農業農村現代化，于1962年制定共同農業政策。近些年旨在建設更高層次的智慧農業，歐盟委員推出了“歐盟智慧鄉村行動”計劃[3]；美國政府建立了較為完善的政策文件（《莫里爾法案》和《哈奇法案》），為當地智慧農業的創新化和信息化發展起到了極大的促進作用[4]。因此，在考慮國外相關理論成果和實踐成果已經相當成熟的條件下，通過對國外智慧農業相關技術的學習也能為我國智慧農業的發展提供思路以及方向。

目前，我國智慧農業的建設同樣取得了一定的成就，建立了諸多科研基地。例如文朗潤誠智慧農業基地，該基地形成了一個融合量身定制、全覆蓋、靈活、全流程和可信賴等特點為一體的智慧農業系統，具有集成度高（自主研發，無需專門安裝，插電即用，后期維護維修方便）、硬件可靠性高（IP66級以上前端設備防護等級，可以適應較多數的惡劣氣候環境）、軟件功能完善（客戶專門定制，界面友好，操作便捷，可以遠程可視化管理）、兼容性好（靈活的配置功能，滿足不同客戶的個性化需求）、支持多種終端設備訪問（集成微信、短信等多種交互方式，信息傳遞及時、可靠）等優勢。再例如珈和科技，利用多年的農業數據分析基礎，致力于促進現代農業轉型向精細化發展，以需求為導向，技術為驅動，為現代農業存在的現實問題提供解決方案。珈和科技生成了四大核心數據成果，包括土地類數據（土質分類、土地利用分類、土壤類型、坡度坡向等）、作物類數據（農作物分布的面積、長勢、產量估算、災害預警、選種、播期和密度等）、氣象類數據（降水量、地表溫度、地表干濕指數、植被指數和氣象環境適宜性評估等）、環境類數據（干旱、洪澇、火災、風災、人為破壞、農膜使用、水資源識別和農村人居環境整治等）。同時，中國航天、天下圖、京藍科技等高新技術企業作為珈和科技的技術合作伙伴，在珈和科技的信息技術獲取方面，提供源源不斷的動力；而中國氣象局、武漢大學、湖北省農業農村廳、河南省農業科學院等作為珈和科技的代表客戶也為珈和科技的發展提供了人才保障；中國太平、太平洋保險、中國平安等一線保險公司為珈和科技的蒸蒸日上起到了不可磨滅的“后勤作用”。但是我國在智慧農業的應用普及方面仍然存在著一定的挑戰，以我國農村網絡覆蓋率和網絡速率為例，截至2022年，我國農村地區互聯網普及率為61.9%，而1 000 Mbps及以上的農村寬帶用戶僅占比15.6%，表明我國目前農業農村的基礎設施水平并不能滿足智慧農業的實際發展需求[5]。通過對智慧農業應用于溫室種植取得的成就和面臨的挑戰進行分析，力圖為我國智慧農業的發展和農業現代化的推進提供一些有實際價值的建議和對策，從而推進我國鄉村振興偉大事業的進程。

3 智慧農業在溫室種植應用中存在的問題

3.1 基礎設施集成度低，信息化水平發展不均衡

在“村村通”工程和數字鄉村建設等戰略的實施下，我國農村地區的數字化、信息化建設有了很大程度的改善，但是與美國、歐洲等農業發達國家和地區相比仍具有一定差距。智慧農業在溫室種植中的廣泛應用需要強有力的網絡基礎設施作為支撐，需要能夠及時、準確、便捷地獲得溫室中農作物的溫度、濕度、成熟狀況等信息。然而我國農村互聯網普及率為61.9%，寬帶網速方面的表現也不盡人意，并不能支撐起智慧農業的發展需求，也從側面反映出我國農業信息化基礎設施集成度低，發展后勁不足[6]。同時我國還存在農業信息化發展水平地區之間差距較大的問題，西部地區農業信息化水平相較于中部地區和東部地區落差較大，發展不平衡[7]。

3.2 技術應用能力不足，人才短缺

首先，將智慧農業應用于溫室種植，其中涉及到了氣溫控制技術、智能灌溉和施肥技術、植物生長檢測技術、后期的數據處理和分析等。這對技術人員的依賴性很強，由于我國的智慧農業仍在起步階段，與發達國家有著較大差距，高素質農民儲備不足，尤其是在農村地區人才資源更為匱乏，難以滿足現實需要。其次，部分農業類院校雖然開設了智慧農業相關類課程，但是所學的知識停留在理論知識層面，學生缺乏線下實地教學，難以解決現實生活中遇到的問題，智慧農業課程講授內容涉及農業科學、信息科學和管理科學等多種學科，學科之間跨度大，且需要交叉融合，學習起來難度較大[8]。最后，農民是智慧農業的主力軍，但現實中我國的農民年齡普遍偏大，受教育程度較低，接受新鮮事物能力低，再加上由于部分農村地區地理位置較為偏遠，信息閉塞，無法及時進行信息交流，從而導致技術落后。

3.3 土地資源整合困難，集中利用難度較大

我國實行的是家庭聯產承包責任制的土地制度，這項制度在成立之初，極大地激發了農民的生產積極性，提高了我國的糧食產量。但是在后期執行過程中也出現土地細碎分割的現象，土地資源集中利用難度大。我國農村地區經濟發展相對落后，農民收入水平低，大部分農民選擇外出務工來增加收入，這也就出現了土地荒廢、產權不明晰等一系列問題，雖然國家鼓勵土地經營權進行流轉，但是流轉收入較低，再加上我國作為傳統的農業大國，農民對土地依賴性較強，將土地經營權進行流轉的意愿不高，這很大程度上限制了農業規模化經營。而智慧農業溫室種植講究聯系性，大面積的投入使用有利于發揮規模效應，可以節約一定的設備成本和人力成本，提高資源利用率。土地細碎分割現象的出現成為了項目建設進程的阻力，不利于智慧農業溫室種植在農村地區的發展。在我國目前智慧農業的推進進程中，人們已經認識到了數據對農業生產的重要性，但是在現實環境中，農村地區土地分散，居住相對分散，缺少專門從事數據管理的機構，造成了數據采集的困難，相繼造成智慧農業溫室種植的建設過程較為緩慢。

3.4 宣傳力度較低，農民積極性不高

在我國農村地區，存在著對智慧農業推廣不足的問題，大多數農民對于農業的理解還只停留在傳統農業階段，“盡人事，聽天命”仍是我國傳統農業和農民的真實寫照，據調查顯示仍有部分農民甚至于從未聽說“智慧農業”一詞，更無需提及如何能夠更好地將智慧農業運用到溫室種植當中了。此外，在農村地區缺乏有關智慧農業的專家學者對農民進行相關知識的講座，從而使農民更好地理解智慧農業中的相關細節，以及智慧農業所能夠給溫室種植能夠帶來的收益，大多數農民對智慧農業保持懷疑的態度，無法承受嘗試轉型升級智慧農業失敗后所帶來的風險，因此，大多數農民不愿意輕易做出改變，擔心轉型受阻會對原有的種植造成影響，更多的人選擇原有的種植方式。其實這正是由于宣傳力度較低導致的，由于對智慧農業相關知識普及少，使得廣大農民對智慧農業建設的參與積極性低、信任度不高且承受風險的能力薄弱，進而從根本上影響了智慧農業的發展進程。

3.5 投入成本高，資金較缺乏

與傳統的農業溫室種植不同，將智慧農業融入運用到溫室種植當中，需要應用到5S技術、智能化農機技術、溫控技術等，系統與系統之間聯系密切，缺少其中任意一項技術都會對溫室種植農作物實施方案的最合理預判產生偏差，無法達到智慧農業所宣傳的實時性、精準性。可要將這些系統綜合統籌地建造起來需要有充足的資金作為保障，同時操控系統的設備難免會出現故障、維修、更新換代等一系列售后服務，這也為后續資金提出較大要求。在實際的推廣過程中，不管是溫室種植技術的研發還是經營主體的應用，都存在著運營成本較高、投資回收期長、資金投入不足等問題。而大多數農民自身的收入較低，缺少充足的資金作為保障，接受風險能力較差，部分農民也正是因為高昂的成本和一系列后顧之憂放棄了參與智慧農業溫室種植的建設。

4 推動智慧農業在溫室種植中的應用建議

4.1 加強農業基礎設施建設，提供硬件保障

完善農業農村網絡信息化建設是推動智慧農業更好地應用于溫室種植的基本要求。智慧農業對于網絡信息化的要求不止局限于覆蓋面、通信速度等基本要求，而應該面向網絡服務、通信質量、售后服務等更高層次的目標。政府應繼續積極推動互聯網進村工程，改善農村地區不止局限于宅基地更應重視種植土地地區的互聯網建設，定點、定向安排專職人員進行定期維護和故障修理工作，解決互聯網進村工程“最后一公里”的相關問題，堅決不做一錘子買賣。同時對于西部地區應該著重扶持，在財政、人力、資源等多個方面提供相應的政策傾斜，每個專項項目、每筆專項資金要準確下發，責任到人，加強監管，拒絕形式主義。

4.2 培養專業人才，強化技術支持

推動智慧農業在溫室種植中的應用，必須推動產學研一體化發展。首先，在農業類高校開設智慧農業的課程，設立專門的學科教育體系，不僅要傳授學生理論知識，而且要為其提供實踐機會，培養出能夠解決農村地區實際問題的高級知識分子。其次，鼓勵校企合作，成立產學研一體化研究基地，鼓勵在大學內有創新精神的師生團隊加入到科研項目中，給學生提供更多的實踐機會，在實踐中創新和發展，提高自身的科研水平。同時積極推動科研成果的轉化，和企業互利、共贏，高校要積極與智慧農業相關企業和經營模式較為成熟的新型農業經營主體深化開展合作，為學生提供實踐的廣闊空間。最后，地方農業主管部門應當結合當地農業生產的實際情況，建立一個科學系統的教育培訓體系，將智慧農業概念、新型農業生產技術、智能操作系統的使用方法等內容納入到培訓計劃當中，通過集中專業培訓，培養新型農民，進而推進智慧農業更好地融入到溫室種植當中，延長智慧農業技術研發的生命周期[9]。

4.3 推動農村地區土地規模化經營

土地規模化經營是我國發展溫室種植的重要前提，政府要積極鼓勵農村土地集中化利用。首先，完善家庭聯產承包責任制的土地制度，規范土地資源流轉，明晰產權，避免出現土地流轉過程中出現的產權糾紛的問題，堅決杜絕將廣大農民的權益作為權錢交易的籌碼，強化土地流轉監管，責任到人。其次，發揮基層黨組織在土地流轉中的作用，充分尊重農民的意愿，不能采取強制措施，以協商的方式引導農民進行土地流轉，對積極配合土地流轉工作的農民給予合理的補償，提高土地流轉的效率。最后，鼓勵農業服務公司、農業產業化龍頭企業等經營主體在農村地區承包土地建設智能化溫室，帶動當地農民參與其中，充分發揮其在智慧農業溫室種植建設過程中的人才、技術、資金等優勢，解決數據采集、數據管理等相關問題，發揮群聚效應，更好地提高土地經營收入，為促進智慧農業的健康快速發展奠定堅實的物質基礎。

4.4 加大宣傳力度，提高農民積極性

政府作為主導力量還需要進行加強智慧農業宣傳指導和示范引領，去協同相關科研機構、高校、研究所、農業龍頭企業等多元主體共同參與，更好地發揮政府為人民服務的職能。首先，政府部門應加大對各級涉相關農業科研機構知識普及智慧農業相關理論，聘請高校專家進行講座，與企業合作建設示范園區，因地制宜總結出適合本地發展的智慧農業建設的經驗，通過電視臺、報刊、短視頻平臺等部門大力宣傳智慧農業的先進便捷之處，讓農民有利可圖，使農民積極投入到智慧農業行列。其次，為了提高農民的積極性，要搭建多渠道的農業信息服務平臺，及時發布智慧農業和溫室種植技術指導信息，借鑒發達國家智慧農業領域的推廣經驗，進一步提升技術的兼容性、便捷性、適用性。再聯合各新媒體平臺進行專欄推送，當農民看到智慧農業帶來的紅利時，就會有更多的人參與進來。讓熱愛農業、懂新型技術、善于經營的新型職業農民成為智慧農業溫室種植建設的先導力量[10]。

4.5 保障資金投入，多渠道引入資金

繼續把農業農村作為一般公共預算優先保障領域，中央預算內投資進一步向農業農村傾斜，壓實地方政府投入責任[10]。首先，政府作為農村地區重要的管理主體，發揮出統籌協調的作用，對于符合實踐要求的智慧農業溫室種植項目，設立項目資金，對農民和各類經營主體提供優惠的政策并給予財政專項補貼。其次，在建設智慧農業溫室種植的過程中同樣也會受到自然災害的威脅，所以，在農村地區提高農業保險的覆蓋率就顯得十分必要，為廣大農民與企業解決后顧之憂。政府要增加農業保險的財政投入，減少農民的保險費用，推動地方農業保險政策進一步完善，降低農民的經營成本。最后，各級政府應發揮帶動作用，進行招商引資，政府出面支持商業銀行開發不同農業領域的貸款融資項目，有序引導社會力量參與到智慧農業資金建設體系當中，推動“萬企興萬村”行動。引進地方企業積極參與智慧農業幫扶，對于出資困難的農戶給予相應資金支持，增強農戶抵抗風險的韌性與可持續性，政府引導和鼓勵金融資源和社會資金積極發展智慧農業基礎設施和應用系統。通過政府資金政策、社會、商業銀行多渠道幫扶，農民積極參與，助力智慧農業發展。

5 結束語

民族要復興，鄉村必振興。我國農業的發展對促進我國經濟、政治、生態、社會的穩定起到了壓艙石的作用。在當代社會，農業一改之前的“盡人事，聽天命”，轉而與科學技術緊密聯系，如何做大做強智慧農業，推動智慧農業高效、健康發展成為了每個國家都要面對的重要課題。在此對智慧農業在溫室種植中應用意義和應用現狀進行探析，研究我國智慧農業溫室種植發展中所存在的多個核心問題，針對這些問題提出相應的對策建議。綜上所述，智慧農業溫室種植的持續發展需要政府、高效、金融單位等各個部門的通力合作，對資源進行更好的整合和有效利用，加大對人才的培養和技術的支持，不斷提高智慧農業的創新應用。

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