“雙碳”目標下智慧農業發展研究

基金項目：河南省高等學校重點科研項目（23B210009）

作者簡介：張杰（1993-），男，碩士，助教。研究方向為工程招投標與合同管理。

DOI：10.20028/j.zhnydk.2024.07.001

摘" 要：從“雙碳”目標角度來看，農業這一產業有其特殊性，當前農業的碳排放量占比較高，但農田具有碳匯功能，這就意味著只要轉變生產模式，應用先進技術，就能夠最大程度激發農業的減排增匯效能，實現“負碳排放量”發展。基于此，該文從“雙碳”目標下智慧農業發展的特征、關鍵點入手，探討現階段農業生產經營特征，智慧農業發展思路和具體路徑，希望能夠推動低碳化、智慧化農業生產經營模式轉型。

關鍵詞：“雙碳”目標；智慧農業；碳交易；農業現代化；措施

中圖分類號：F323" " " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2024）07-0001-04

Abstract： From the perspective of the \"Dual Carbon\" goal， agriculture as an industry has its particularity. At present， agricultural carbon emissions account for a relatively high proportion of carbon emissions， but farmland has the function of carbon sequestration， which means that as long as the production mode is changed and advanced technology is applied， it will be able to maximize the efficiency of agricultural emission reduction and increase exchange and achieve the development of \"negative carbon emissions\". Based on this， this paper starts with the characteristics and key points of the development of smart agriculture under the \"Dual Carbon\" goal， and discusses the characteristics of agricultural production and management at the present stage， as well as ideas about and specific paths to the development of smart agriculture， in the hope of promoting the transformation of the low-carbon and smart mode of agricultural production and management.

Keywords： \"Dual Carbon\" goal; smart agriculture; carbon trading; agricultural modernization; measures

隨著社會的發展，人們的生產生活行為不斷給自然環境帶來負擔，人與自然的矛盾日益尖銳。在這種情況下，我國提出了“雙碳”目標，通過各行各業低碳化的轉型和發展，降低碳排放量，保護生態環境。發展低碳化、智慧化農業能夠充分激發生物固碳效能，實現最低成本的減排增匯，因此，政府要加快推動農業的現代化轉型，實現農業經濟效益與生態效益的雙贏，做好智慧農業技術的創新研發工作，爭取早日達成“雙碳”目標。

1" “雙碳”目標下智慧農業的模式特征

智慧農業是農業現代化發展的重要方向，智慧農業是通過將農業產業發展模式與信息技術、智能技術相結合，從而推動農業實現智能化、科學化和高效化生產。在保證經濟效益穩步提高的同時，智慧農業憑借技術優勢、模式優勢，還能夠減少生態污染、保護自然環境，實現資源的最優化利用，達到綠色農業的目的。

因此，在“雙碳”目標下，智慧農業的發展模式兼具經濟效益和生態效益，是最佳路徑。同時，智慧農業在發展的過程中，也必須以“雙碳”目標為指導，在將信息技術融入到農業生產模式時，要將低碳減排作為技術創新和發展的導向，互促互進、實現雙贏。

1.1" 理念特征：實現低碳和智慧的相輔相成

隨著信息革命的發展，互聯網、信息技術正在深入滲透至各行各業，農業也同樣如此。在很長一段時間內，我國的農業產業存在模式傳統陳舊、生產經營分散、過度依靠人力等問題，為了從農業大國轉變為農業強國，推動農業實現現代化轉型已然成為大勢所趨。智慧農業作為現代化農業的重要方向，是實現快速轉型的關鍵動能。與此同時，農業還存在碳排放量大、環境污染嚴重等生態層面的問題，通過智慧農業的相關技術，農業的特殊碳匯作用將得到進一步激發，推動農業成為“負碳排放量”產業。因此，在“雙碳”目標下，智慧農業的發展理念應當是實現“低碳”和“智慧”的相輔相成，即智慧化推動低碳化，低碳化促進智慧化[1]。

就智慧化而言，能夠利用信息技術實現與農業生產各個要素的緊密結合，從而在提升生產效能的同時，轉變傳統農業生產模式所造成的環境影響；就低碳化而言，通過“雙碳”目標的戰略，進一步擴大互聯網和信息技術在農業領域的深入應用，實現全方位的融合和協同，推動智慧農業實現跨越式發展。

1.2" 制度特征：激發政府和市場的共同作用

我國農業“小農經濟”發展歷史悠久，大部分農業生產者都是依靠人力、依靠經驗開展農業生產活動，對先進技術的接納度不足，因此盡管智慧農業是當前農業發展的最重要方向，但推進水平仍然不高。具體來說，現階段的智慧農業發展具有頂層設計完善、實際應用不足的特點，國家對于智慧農業十分重視，力圖通過智慧農業推動農業產業轉型，達成“雙碳”目標，但由于我國不同地區的農業水平、技術水平存在明顯差異，智慧農業的應用情況同步性較差。對此，不僅需要政府在大方向上予以支持，各級政府針對本地的實際情況制定具體的行動方案，也需要市場力量參與其中，充分發揮市場的激活效應，為農業生產者參與智慧農業轉型提供動力。

在“雙碳”目標下，政府與市場的共同發力表現在，一方面，政府需要將低碳目標納入智慧農業戰略規劃之中，并推動各級政府制定低碳化的智慧農業發展具體方案，在政策、資金等層面予以支持；另一方面，市場要發揮其資源配置作用，不斷完善碳交易市場模式，并將智慧農業納入其中，從而實現減排增匯。

1.3" 技術特征：關注低碳導向的創新發展

信息技術是智慧農業發展的關鍵，信息技術自身的能力水平、與農業生產要素的融合程度直接決定了智慧農業的發展態勢。在“雙碳”目標下，智慧農業的發展模式不僅要強調信息技術對產能、效能的提升，還要加強對“雙碳”目標的關注，運用科技手段和人的管理不斷提升農業生產的生態保護水平和減排增匯水平，讓智慧農業實現經濟效益與生態效益的雙贏[2]。

為達成這一目標，應當全面推動低碳化、智慧化的農業技術革命，加快科學技術的創新研發，在信息技術中融入低碳技術，并實現融合應用，徹底轉變傳統的農業生產模式；要加快傳統農業設施、農業技術的低碳化改革，不斷完善信息基礎網絡和設施建設，實現智能化、精準化的農業生產全產業鏈管理。

2" “雙碳”目標下智慧農業發展的關鍵點

2.1" 農業生產經營模式

農業生產經營方式是“雙碳”目標下智慧農業發展的一大關鍵點，只有徹底轉變傳統的農業生產經營方式，才能達到低碳、智慧的發展目標。當前，大眾對于農產品的需求從過去的滿足溫飽轉變為多元化需求，這就導致農作物結構發生了明顯變化，除糧食作物外，各類經濟作物的占比不斷提高，顯著增加了農業的碳排放量。在傳統農業生產模式之下，農業的低碳化發展具有兩大難點：第一，耕地過于細碎，不利于農機作業。我國很多地區的耕地資源呈現點狀、塊狀、條狀分布，土地的規模化經營十分緩慢，這使得農機作業難以實現，智慧農業的發展明顯受阻，不僅導致了資源浪費、生產管理水平難以提高等問題，更直接加劇了能源消耗，碳排放量大幅增加[3]。第二，小農經營模式占據主流，難以發揮規模效應，不僅導致低碳技術、智慧農業技術的推廣十分困難，也很難開展碳交易，實現減排增匯。

總之，要推動低碳化的智慧農業發展，必須從轉變農業生產經營方式入手。第一，要推動規模化經營，加快土地流轉，重構低碳化、智慧化、生態化的農業系統；第二，要轉變農業管理模式，采用科學的信息技術和管理方式開展管理，轉變過去“靠天吃飯”的局面，增強農業產業的氣候韌性；第三，要革新農業種植模式，做好農田循環利用，在提升資源利用率的同時提高農田碳匯。不同地區種植模式差異較大，碳足跡各有不同，多樣化的種植制度對于節能減排有重要意義，不同的農作物具有差異化固碳增匯效果，調整種植模式能夠有效達成“雙碳”目標。

2.2" 農業生產技術

現代化、低碳化、數字化的農業生產技術是“雙碳”目標智慧農業發展的重要手段，只有不斷創新和變革符合發展要求的新技術，將其融入到農業生產和管理環節之中，才能實現農業的轉型發展。現階段的農業生產技術仍然存在一定的短板：第一，發展時間短，利潤率不足，應用缺乏原動力。低碳化的智慧農業目前尚處于起步階段，低碳交易市場的發展不夠成熟，參與低碳化智慧農業的生產者很難獲取充足的利潤，且前期的投入成本較高，這樣必然打擊農業生產者的參與熱情，應用低碳農業生產技術的動力不足[4]。第二，技術創新能力不強，難以完全兼顧“雙碳”目標。對于智慧農業來說，傳感技術、通信技術、人工智能技術都是較為關鍵的技術，但研發和創新水平還難以滿足實際應用要求。以傳感技術為例，我國傳感技術存在水平不高、類型單一、精度不足等問題，核心技術依賴于進口，對于智慧農業技術的全面發展有所制約。同時，技術上的不足使得農業生產技術缺乏兼容性，難以完全兼顧“雙碳”目標。

總之，通過科學的農業生產技術能夠直接推動生產經營模式的轉型，強化各方面資源的合理配置和最優利用，顯著提升農作物的抗風險能力，保障農作物產能。相關機構和科研人員要加強對低碳化、智慧化農業生產技術的創新研發工作，提升農業技術對差異化環境的適應能力，實現低碳技術與信息技術的深度融合。

2.3" 智慧農業人才

盡管在智慧農業的概念下，大部分的農業生產和管理工作都由技術手段來完成，但仍然需要人力的參與，調整技術應用模式、開展農業管理與分析、制定生產經營決策等。因此，具有高水平的農業人才和科技人才是發展智慧農業的重要保障。不斷壯大人才隊伍，提升人才專業技術水平，才能有力推動信息技術、低碳技術與農業生產技術的緊密結合和深度應用，不斷拓展智慧農業應用場景，探索低碳減排增匯模式下的農業生產經營和農產品價值實現機制。

當前農業科技人才的現狀存在明顯的供給不足情況。第一，人才分布不均。大多數的智慧農業相關人才都集中在東部等經濟發達地區，中部、西北部人才較少。第二，人才專業性難以滿足實際發展需要。我國復合型人才需求旺盛，但教育體制所培養出來的人才存在較為明顯的理論與實踐相分離的情況，并且農林類專業與信息化、低碳化之間的交叉較少，一定程度上影響了低碳化智慧農業的正常發展。第三，本土人才不足。大多數農村地區存在較為嚴重的勞動力外流情況，留在農村從事農業生產的人員相對學歷不足，難以有效推動低碳化、智慧化農業的轉型發展。

3" “雙碳”目標下推動智慧農業發展的有效措施

3.1" 轉變農業經營模式，提升低碳減排效能

在“雙碳”目標下，智慧農業的發展要實現經濟效益和生態效益的雙贏，這意味著不僅要提升農業生產經營效率，增強產能，提高農產品價值，更要注重節能減排，提升資源利用率，減少環境污染和碳足跡。針對當前智慧農業發展中存在的局限因素，可以從以下幾個方面進行努力。

3.1.1" 轉變農業經營模式，加強數字化轉型

首先，要根據不同地區農田分布情況和農業產業發展現狀，推動土地流轉，形成規模化經營，為智慧農業的應用打下良好基礎。規模化經營有利于加快現代化技術和管理模式的應用，讓農業生產者能夠直觀地看到智慧農業的價值。其次，要加快培養新的經營主體，包括企業、合作社、家庭農場等，鼓勵經營者將數字技術、信息技術和先進的農業生產技術融入到種植、管理等環節，在提升生產效率的同時，降低農藥、化肥等用量，從而減少碳排放。最后，要推動新型農業生產經營模式的應用，鼓勵各類經營主體開展聯合經營，構建區域化的農業智慧經營機制。

3.1.2" 搭建智慧農服平臺，創新農業產業鏈

首先，政府職能部門要發揮牽頭作用，構建智慧農服平臺，打通“政務+農業+金服”之間的平臺壁壘，轉變過去的信息不對等情況，實現數據、信息的透明公開；要加強基礎設施投入，完善通信網絡環境，推廣平臺廣泛應用[5]。其次，要通過技術手段實現農業碳排放、碳匯信息的整體采集和整合，上傳至農服平臺實現數據共享，從而打造信息化碳排放、碳匯管理機制，強化核算和管理能力。最后，要加強產業鏈的創新和聯動，充分發揮智慧農業生產技術的實際效能，增加產品附加值，實現經濟效益提升。

3.1.3" 制定農業標準方案，開展品牌化經營

深入分解農業生產、加工、銷售等各個環節的低碳指標，制定低碳農業的科學化標準，推進低碳農產品標準化生產，打造富有特色的低碳農產品品牌，從而在保障經濟效益的同時，吸引更多生產者投入其中，進一步推動低碳智慧農業發展。

3.2" 鼓勵農業技術創新，加強新興技術推廣

通過高水平的智慧農業技術，能夠有效降低外部環境因素對農作物的負面影響，控制土壤養分、溫度、濕度，始終保持最適宜農作物生長的環境，對生長情況開展實時的監控和管理，合理調節生產措施，降低病蟲害發生概率，提升農作物產量。同時，由于精準的管理手段，在農業生產過程中資源的配置達到最優，能夠有效減少生產活動中的碳排放量，提升農田碳匯能力，達成“雙碳”目標。

3.2.1" 加強智慧農業技術的研發和創新工作

在開展技術研發的過程中，要始終將“雙碳”目標作為第一取向，而不能僅僅考慮如何提升生產效能，如何增加經濟收入。當前的農業發展需要的是低碳化的先進農業技術，在強化農業生產管理的過程中，實現對碳排放量、碳匯的核算和管理。要加快突破當前的技術瓶頸，尤其要重視傳感技術的研發，傳感技術的智慧農業模式實現的基礎性技術，提升數據采集效能、提升數據傳感精準性，是傳感技術重要的創新目標，有助于實現科學決策，減少農藥使用等環節產生的碳排[6]。

3.2.2" 加強低碳智慧農業技術的推廣工作

政府職能部門和相關科研機構可以通過創建示范基地等方式，開展智慧農業技術的實驗和應用，直觀地向農業經營者展現新技術的應用場景和應用優勢，重點選擇地域適應性強、見效快、成果優的技術率先開展推廣。要利用好新媒體平臺，以深入淺出、簡明易懂的形式開展宣傳工作，還可以深入農村地區開展宣講、現場演示等活動。同時，要做好現場指導和后續服務工作，及時解答生產者在實際應用中的種種問題，開展教育培訓工作，不斷提升生產者技術素養。

3.3" 構建低碳農業數據庫，探索低碳運作模式

在“雙碳”目標下，智慧農業發展的關鍵點在于平衡經濟和生態之間的關系，挖掘低碳農業的經濟價值，為智慧農業發展注入源源不斷的動力。對此，必須逐步完善智慧農業體系建設，運用政府和市場的雙重作用，開展碳交易。

3.3.1" 加快建設低碳數據庫，深入挖掘低碳農業數據價值

低碳農業數據對于農業產業鏈運作模式有重要的指導作用，能夠推動技術創新、經營革新，更好地發揮智慧農業價值。因此，要加快建設低碳農業數據庫，依托智慧農服平臺進行生產、管理、運輸和銷售等環節的碳排放數據采集，構建農業經營主體碳足跡賬戶，做好信息披露工作，全面把握碳排數據的前提下開展深度數據分析，合理預測當前模式下的節能減排效能，及時進行調整優化。

3.3.2" 構建智慧農業體系，建設契合智慧農業特征的碳交易機制

政府要發揮引導作用，從宏觀層面做好統籌和規劃工作，著力構建低碳化的智慧農業發展體系。市場要探索智慧農業下的碳交易機制，引導農業生產者開展碳匯量交易，交易行為不僅能夠為農戶提供更多的經濟收益，還能推動農戶更加積極主動地探索低碳農業生產方式，激發農田碳匯作用[7]。

3.4" 完善人才培養體系，激活人才支撐作用

針對當前高水平智慧農業技術人才匱乏的現狀，政府部門應當從教育體制、機構合作和本地人才培養等方面入手，不斷壯大人才隊伍，為智慧農業的發展提供有力的人才保障。

第一，要合理調整農林類專業的人才培養計劃和教學內容，培養產業發展所需的高端人才。一方面，高校相關專業要加快課程改革，增加實踐類課程的比重，培養具有實踐能力和豐富經驗的應用型人才；另一方面，高校要做好學科建設，在農林類專業課程中融入智慧農業、低碳農業和信息技術教學，培養農業產業發展所需的復合型人才。政府要推出一定的人才引進和優惠政策，吸引農林類專業學生投入到智慧農業相關工作之中[8]。

第二，要加強高校、科研機構之間的合作和交流，激發人才活力。農業經營主體、高校和科研機構之間的協同合作對于提升智慧農業發展水平有重要作用，充分發揮各方的資源優勢和主體優勢，農業經營主體能夠實現產能增加、管理水平提升；高校能夠實現有力的人才培養，消除供需兩端的不平衡問題；科研機構能夠促進技術創新和研發水平的不斷提高。

第三，要采取措施留住本地人才，利用培訓和再教育提升本地勞動力技術水平。要拓展就業空間，開展人才返鄉、人才留鄉計劃，給予一定的政策支持；做好再教育工作，利用現場培訓、一對一指導、網絡課程等方式，培養對農業、信息技術有興趣、有基礎的勞動力，激發其創新創業精神，幫助其樹立低碳農業、智慧農業發展意識。

4" 結束語

綜上所述，“雙碳”目標下的智慧農業就是將低碳化納入到智慧農業發展體系之中，從理念、制度和技術層面提升農業的生態效益，降低農業生產經營行為中的碳排放量，充分激發農田的生物固碳作用。對此，智慧農業的發展需要從技術、人才、制度等多個層面入手，不斷進行創新和升級，探索全新的農業生產和管理模式。

參考文獻：

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[7] 胡婉玲，王紅玲，張杲.氣候智慧型農業碳減排及碳交易市場機制探討[J].社會科學動態，2020（2）：46-50.

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