摘" 要:發展智慧農業是新時代加快推進農業現代化的必然要求。東北智慧農業雖然正穩步進行,但在技術研發、設備應用、勞動力素質等方面存在明顯的發展困境。在此基礎上,新質生產力在推動數字化生產、科技創新、科技人才培養、產業體系變革以及綠色發展方面與智慧農業發展有內在的邏輯關聯,成為東北智慧農業高質量發展的內生動力。因此,剖析新質生產力對東北智慧農業發展的作用機制,對東北智慧農業發展具有重要的實踐指導意義,即強化農業戰略引領,完善農業發展政策;深化技術研發推廣,強化農業科技支撐;培養智慧農業領域人才,加強農民素質教育;推動農業產業鏈整合,實現農業產業多元化;改善鹽堿地土壤狀況,推動農業可持續發展。
關鍵詞:新質生產力;智慧農業;東北全面振興;農業強國;現代化大農業
中圖分類號:F303" " " 文獻標志碼:A" " " " " 文章編號:2096-9902(2024)16-0001-05
Abstract: The development of smart agriculture is an inevitable requirement for accelerating agricultural modernization in the new era. Although smart agriculture in Northeast China is being carried out steadily, there are obvious difficulties in technology research and development, equipment application, labor quality and so on. On this basis, the new quality productive forces are logically related to the development of smart agriculture in promoting digital production, scientific and technological innovation, scientific and technological personnel training, industrial system reform and green development, thereby has become the endogenous driving force for the high-quality development of smart agriculture in Northeast China. Therefore, the analysis of the action mechanism of new quality productive forces on the development of northeast smart agriculture has important practical guiding significance for the development of northeast smart agriculture; that is, strengthening the guidance of agricultural strategy, so as to perfect agricultural development policy; deepening technological research and popularization, so as to strengthen the support of agricultural science and technology; training talents in the field of smart agriculture, so as to strengthen farmers' quality education; promoting the integration of agricultural industry chain, so as to realize the diversification of agricultural industry; and improving the soil condition of saline-alkali soil, so as to promote the sustainable development of agriculture.
Keywords: new quality productive forces; smart agriculture; comprehensive revitalization of the northeast; agricultural power; modern agriculture
智慧農業起源于20世紀80年代,是集移動互聯網、物聯網、大數據和云計算為一體,依托環境溫濕度、圖像等傳感節點和無線通信網絡而實現生產環境智能化的新型農業,它融合了品種、設備和信息技術這三大核心科技元素,對農業轉型升級至關重要。發展智慧農業是新時代加快推進農業現代化的必然要求。由于當地經濟發展水平的限制,東北地區雖然具有優越的自然資源和國家政策優勢,但是存在農業信息化、智能化程度不高等問題,距離實現智慧農業有較大差距。習近平總書記在東北考察時強調:“要以發展現代化大農業為主攻方向,加快建設現代農業大基地、大企業、大產業。[1]”同時,習近平總書記首次提出“新質生產力”概念。在此意義上,發展新質生產力是推動東北智慧農業高質量發展的內在要求和重要著力點,在加快發展新質生產力的時代背景下,以新質生產力賦能東北智慧農業高質量發展具有重要的實踐意義。
1" 東北智慧農業發展面臨的現實困境
東北地區作為國家重要糧食生產區和綠色有機食品基地,其智慧農業發展已經歷多處試點,發展前景良好,對保障國家糧食安全、實現農業現代化、助力建設農業強國具有重要意義。黑龍江智慧農業的發展在全國保持著領先水平,率先試點開展了大型農機智能應用、掌上植保病蟲害監測預警等,但整個東北地區智慧農業發展不平衡、不充分的問題也較為明顯,具體存在農業技術研發創新程度不高、農業智能設備運用范圍不廣、農業科技人才相對匱乏、農業產業鏈相對單一和農業生態環境破壞較為嚴重等問題。
1.1" 農業技術研發創新程度不高
在智慧農業技術的研發方面,東北地區相較于經濟發達地區明顯存在不足。智慧農業涉及復雜硬件和軟件系統的整合與應用,需要利用尖端的數字化技術和先進的智能裝備,精確獲取、選擇和處理農業大數據,并運用圖像視頻識別技術、數據分析技術搜集各類信息。這對農業技術研發提出了嚴峻的挑戰,于整個東北地區而言,智慧農業數據采集、數據處理及分析、數據應用服務等關鍵技術的發展水平尚未達到預期。在數據獲取方面,對以區塊鏈+農業和大數據認知分析為主的尖端技術的研發還遠遠不夠;在數據處理及分析方面,農學的知識和模型、計算機視覺以及用于動植物生產監測、辨認的特定模型與方法仍有改進潛力;在數據應用服務方面,缺乏農業農村大數據平臺研究。此外,東北地區在智能農機裝備、遙感衛星、動植物生理體征專用傳感裝置等方面的研究實力相對薄弱。
1.2" 農業智能設備應用范圍不廣
農業發展的信息化、機械化和規模化依賴于農業智能設備的應用和推廣,高端智能農機裝備作為智慧農業進步的關鍵動力,已成為現代化大農業發展的顯著特征,同時也是智慧農業發展的堅實基礎。東北地區智能農業設備實際運用率較低,例如植保無人機、無人聯合收割機在吉林省、遼寧省的應用率較低。由于我國智能農機設備研發成本高,在市場上的投入相對較少且價格偏高,加之政府對農機設備的補貼不足,小微型農業生產者難以負擔昂貴的購買費用,導致農機的實際應用率較低。除了黑龍江,東北其他地方農業在智能化和機械化方面較為落后,仍然是小規模、分散式的小農經營模式,限制了東北地區智慧農業的大規模發展。
1.3" 農業科技人才相對匱乏
培養新農科的專業人才是執行新農科策略的重要環節,新農科人才為東北現代化農業的發展進步提供了穩固的人才支持。然而,當前農業科技專業人才的嚴重缺乏已經成為制約東北地區智慧農業進一步發展的瓶頸。自從2016年“智慧農業”首度進入“中央一號文件”以來,智慧農業對人才的需求也迅速上升,需要農業科學、生物技術、農業經濟和環境科學等學科的復合型人才。事實上,智慧農業的專業技術要求高,人才的培養目前多依賴于農科類高校,導致每年畢業生的供給遠遠小于農業所需。東北地區受限于寒冷的氣候和不景氣的經濟環境,加之人才引進政策不靈活、薪酬較低,人才激勵機制不完善,人才外流現象嚴重,留不住高精尖人才。不僅如此,東北地區從事農業種植的人口老齡化現象嚴重,農業勞動者平均年齡超過45歲,由于受教育水平有限,他們對智能農機設備和大數據的掌握和運用方面存在困難,對技術專家傳授的農業知識一知半解,這進一步限制了東北智慧農業的推廣。
1.4" 智慧農業產業鏈相對單一
目前東北地區仍面臨著農產品生產和需求信息不對稱、產業鏈較短、附加值較低和經濟效益不高等諸多問題,其中最突出的是一、二、三產業的融合水平相對較低,農業產業鏈呈現出相對單一的發展趨勢。東北地區的農業生產模式主要集中在產前和產中兩個環節,而往往忽略了產后這一環節,這導致了產業鏈的長度縮短和附加值的降低,產業鏈各環節的整合程度也相對較低,在適應新時代市場需求和“互聯網+”銷售模式方面的能力相對較弱,這種情況不僅削減了農民的經濟收益,而且也進一步阻礙了東北智慧農業的穩定發展。因此,東北智慧農業產業鏈的價值鏈的擴展迫切需要得到加強,農業一體化的發展仍有很大的潛力和空間,“農業優勢外移風險亟待管控,農業產業韌性亟待強化[2]”。
1.5" 農業生態環境破壞較為嚴重
東北松嫩平原西部土壤的鹽漬化問題是東北智慧農業發展所面臨的一大挑戰。從20世紀50年代開始,由于農業、畜牧業和工業對土地的過度開采,東北松嫩平原的土地遭受了嚴重的損害。松嫩平原的西部是全球三大蘇打鹽堿土集中區之一,鹽堿地的面積超過了4 500萬畝(1畝約等于667 m2) ,其中重度鹽堿化的土地占總面積的43.7%以上[3]。松嫩平原蘇打鹽堿地的特性包括鹽堿共存、土壤板結、透氣性差和養分貧乏,這不僅對生態環境造成了巨大的危害,同時也增加了土壤改良的難度,這使得東北地區的蘇打鹽堿地治理具有一定的挑戰性。東北地區是國家重點扶持的三大糧食基地之一,系統治理東北鹽堿地對保障國家糧食安全也是最為關鍵的。因此,如何將鹽堿地轉化為高質量農田,提高糧食產量的質量,是東北智慧農業發展亟須解決的難題。
2" 新質生產力推動東北智慧農業發展的作用機制
習近平總書記于2023年9月在黑龍江考察期間,首次提出“新質生產力”概念,并認為新質生產力是“由技術革命性突破、生產要素創新性配置、產業深度轉型升級而催生,以勞動者、勞動資料、勞動對象及其優化組合的躍升為基本內涵,以全要素生產率大幅提升為核心標志,特點是創新,關鍵在質優,本質是先進生產力。[4]”在推進中國式農業現代化進程,東北地區迫切需要以新質生產力賦能智慧農業,推動智能農機、農業農村大數據、人工智能等在農業領域的應用,破解東北智慧農業發展難題,為實現農業現代化開辟新的前景。
2.1" 新質生產力驅動農業數字化生產
新質生產力的核心在于新生產要素的應用。在大數據時代,信息革命與產業變革推動著生產要素從物質形態向知識形態轉變,進而形成以數字化技術為代表的新一代生產要素體系,即數據生產力。所謂數據生產力,是借助智能工具,基于能源、資源及數據等生產要素構建的認識、適應和改造自然的新能力。同時,智慧農業的核心理念是依賴數據驅動實現農業全過程數字化、智能化,數據生產力已成為支撐和引領智慧農業發展的新動能。在此意義上,數據生產力作為新質生產力的重要內容,發展新質生產力必然推動數據技術在智慧農業中的運用。隨著大數據應用在智慧農業中的普及,掌握數字技術的農戶有能力深入挖掘和分析各種生產數據,從而做出智能化的生產決策,改變過去粗放型、靠天吃飯的生產方式,這使得農業的經營和管理過程變得更加“智能化”,新質生產力為東北智慧農業發展提供了重要契機。
2.2" 新質生產力強化農業科技支撐
新質生產力以科技創新為支撐,是“實現關鍵性顛覆性技術突破而產生的生產力。[5]”科學技術本質上作為勞動資料,不只是用于區分各個經濟時代的標準,同時也是衡量不同生產力質量的重要依據。新時代智能技術的發展將推動勞動資料轉型升級,而勞動資料的數字化和智能化不僅是新質生產力的顯著特點,也是智慧農業發展的主要方向。我國的農業機械裝備需要依靠新質生產力發展過程中的技術創新從而向數字化和智能化的方向不斷發展。作為推動智慧農業發展的關鍵力量,高端智能農機裝備已成為現代化大農業發展的基礎設施。隨著新質生產力的發展,高端智能農機裝備可以實現關鍵性顛覆性技術突破,通過北斗導航、5G和大數據等先進技術在農業生產前沿的應用,引入大數據和區塊鏈等先進的數字技術,對農機進行改進智能化改造升級,有助于推動農業生產流程向數字化方向轉型。
2.3" 新質生產力促進農業科技人才培養
新質生產力以高素質勞動力為主體特征。人才是推動新質生產力的智力來源,創新型人才是生成新質生產力過程中最活躍的主體。馬克思主義基本原理認為,勞動者是最能動的生產力要素,勞動者掌握了新技術,會產生更強大的新的生產力、創造更大的價值和更多的使用價值[6]。發展新質生產力的基本路徑是集聚高端創新人才,關鍵性技術和顛覆性技術與勞動者的結合是形成新質生產力的不竭動力,在此意義上,新質生產力的發展將為智慧農業培育源源不斷的優質科技人才,農業科技人才又是智慧農業未來發展的重要支撐。智慧農業作為技術密集型的農業創新體系,需要跨學科、跨行業的復合型農業人才。發展新質生產力在于人才驅動,因而新質生產力的發展必然帶動高水平農業基礎研究人才的培育,將真正發揮出新型勞動者作為創新主體的作用,創新研發前沿農業科學技術。
2.4" 新質生產力推動構建“互聯網+”智慧農業體系
新質生產力以產業鏈條延伸為結構特征。“新質生產力通常伴隨創新技術的廣泛應用、產業結構的重大調整和生產方式的變革,需要圍繞產業鏈部署創新鏈,圍繞創新鏈布局產業鏈。[7]”近年來,我國各地積極推進農業供給側結構性改革,大力發展“互聯網+現代農業”,探索了以數字化為基礎的“數實融創”新型農業經營體系。數實融合的發展模式以傳統農業為基礎,利用5G、人工智能和大數據等先進的數字技術,進一步提升了農產品在研發、生產和銷售各個環節的智能化水平,從而有效地增加農產品的附加價值,促進產業鏈供應鏈融合融通、延伸拓展。新質生產力以新型信息技術為支撐,通過網絡手段增強了傳統生產要素的配置活躍性和效率,推動了創新資源在產業鏈的各個環節中的應用,并將數據整合、平臺賦能等關鍵因素整合到農業中,構建起“互聯網+”智慧農業體系,推動了農業科技創新從而催生新型農業及其完備的產業鏈,從而促進智慧農業與其產業鏈的協調發展[8]。
2.5" 新質生產力助力農業綠色化轉型
新質生產力以綠色化轉型為形態特征。“綠色發展是高質量發展的底色,新質生產力本身就是綠色生產力。[4]”綠色生產力以先進科學技術為基礎,利用數字化手段推動我國現代農業向綠色低碳方向發展。由數字技術、智慧農業技術、生態循環技術和農業標準化清潔生產技術等組成的新質生產力,將推動農業的生產和經營模式從粗放型向集約型轉變[9]。在提高勞動生產率和經濟效益的同時有助于維護農業的生態平衡,保護改善農業農村生態環境,從而實現綠色農業的低碳發展方向,加快東北現代化農業進程。此外,新質生產力的發展也為緩解東北土壤鹽漬化問題打開了新思路,利用生物工程手段來修復退化的土壤和增加土壤微生物的多樣性,進行土壤資源的優化配置與再創造,更加深入地研究和檢測土壤的特性和構造,進而為土壤管理制定更加精準的規劃,改善土壤環境。
3" 新質生產力賦能東北智慧農業發展的實踐路徑
在東北全面振興、發展現代化大農業的浪潮中,東北地區需要充分利用新質生產力推動智慧農業發展。通過對新質生產力推動智慧農業發展的作用機制的深刻剖析,新質生產力賦能東北智慧農業發展需要完善農業發展政策、強化農業科技支撐、培養新質農業領域人才、推動農業產業鏈整合和改善鹽堿地土壤狀況。在此基礎上,東北地區將實現農業生產數字化、生產資料智能化、農業人才素質化、產業經營現代化和農業生態綠色化,從而推動智慧農業高質量發展。
3.1" 強化農業戰略引領,完善農業發展政策
第一,制定科學的農業發展規劃。國家層面需要參照現代化大農業的總體發展標準,并結合智慧農業的市場、問題和消費導向,來制定智慧農業發展策略。東北地區則應在深入研究其農業資源狀況和農業發展特色的前提下,明確相關的目標、方向、關鍵點以及所需的支持措施,確保智慧農業發展過程都有明確的指導。第二,制定完善的農業發展政策。完善農業財政補貼機制,尤其是加大對高端農機設備的購買補貼,農民買得起、用得上才能真正讓高端農機設備走進農田,擴大農機設備的普及率,農民才能共享智慧農業發展成果。為了減少農民在自然災害中的損失,需要建立并不斷完善農業的保障機制和農業保險等政策,創建農業發展基金,改進農產品的稅務政策,完善農業風險投資的法律法規,以激發市場參與者的創新活力。為了促進農業的可持續發展,需要加強農業基礎設施的建設,并提升農業的綜合生產能力。第三,積極搭建智慧農業交流平臺。農業部門可積極組織開展智慧農業發展大會,分享最前沿的農業技術與經驗,以探討利用數字智慧技術來幫助農業走向高質量發展的新路徑,為東北地區智慧農業發展注入新動力。
3.2" 深化技術研發推廣,強化農業科技支撐
第一,提升智能設備的自主研發實力。科研部門需要進一步開發涵蓋農業智能感知、智能控制及自主作業等功能的一系列裝備,同時擴大農業和農村的遙感衛星應用范圍,突破無人機進行作業的技術難題。第二,提高數據處理分析技術。高校及研究所積極進行技術研究,整合農學的相關知識,運用計算機視覺技術和深度學習等手段開發專門用于動植物生產監控、鑒別、判定、模擬及調整的專屬模型和技術。同時致力于環境智能控制系統、農產品質量的快速檢測與冷鏈物流技術,以及農產品的可靠追溯技術的研發。第三,完善數據應用服務。在農村地區打造統一的農業和農村大數據平臺,提升農戶的信息檢索能力。完善農村的數字化服務,滿足農民對于便民服務和電子商務的全面信息需求,促進農業行業數字化的進程。深化涉農數據共享,擴大大數據在各種應用中的使用,為農業行業的轉變和進步提供有力的科學支持和精確服務,推進東北農業農村現代化進程。
3.3" 培養智慧農業領域人才,加強農民素質教育
第一,完善人才培育制度。當地政府需要加大對核心技術人才的培養力度,以促進信息技術、人工智能等先進技術在農業中的廣泛應用;要加大對科技投入力度,建立以企業為主體的產學研合作機制,引導和支持更多社會資金進入智慧農業建設中。此外,政府還可以為農業創新人才提供創業平臺、資金援助和人才優惠政策,鼓勵他們留在東北地區,進一步推動科研的再投入和再創新。第二,加強高校智慧農業專業人才培養。高校需要加強與科研機構、企業之間的合作關系,以培養能夠熟練掌握農業新技術的應用人才,通過校企合作共建“智慧農業”實驗室,建立完善的實踐教學體系,增強農業科技人才的創新能力。第三,加強農民素質教育。當前,我國的職業農民數量較少,要加大資金投入以完善職業農民教育體系,開展新時代農民技能培訓,培養高素質的新質農民,為新質生產力驅動智慧農業發展提供高素質的人才保障。當地農業部門帶頭組織一個以鄉村為核心,并向周邊地區擴散的農業科技應用推廣團隊,旨在向廣大農民普及智能農機的實用技巧,并進一步激發他們使用農業科技產品的積極性,以提高這些智能農機設備的應用率,從而推動智慧農業的持續進步。
3.4" 推動農業產業鏈整合,實現農業產業多元化
第一,推動智慧農業產業鏈戰略整合。東北地區需要通過數字化手段對農業產業鏈進行改革,構建農業產業發展的數據收集、分析和共享平臺。加強農產品的深度加工以及優化冷鏈物流等關鍵環節,提升整體的產業效率,并促進整個產業鏈的集中和結構優化。第二,實現農業產業形態的多元化。新質生產力不僅有助于提升農業的生產效益,推動農業向數字化和智能化方向發展,而且也為農業與其他行業的深度融合打下了堅實的基礎。借助新質生產力,構建“互聯網+”的智慧農業模式,推動農業與新型工業及現代服務業的深度融合,實現農村產業形態的多元化。第三,打造優質農業品牌。在農產品推廣的全過程中,注重品質提升和品牌建設,提高特色優勢農產品行業在市場上的話語權和競爭力。實施品牌農業的培養計劃,孵化高質量的農業品牌體系,推進標準化生產、規模化發展和品牌化建設,從而持續增強農業產業的質量效益和競爭力,解決東北地區農產品附加值低、經濟效益不高的問題。
3.5" 改善鹽堿地土壤狀況,推動農業可持續發展
第一,提高農業資源利用率。利用物聯網、大數據、云計算來實時收集數據,提升農業資源的配置效率,通過對這些數據的深入分析和應用,不斷優化農業生產流程,建立標準化的農業生產體系,推動資源高效利用。在智慧農業環境下,農業生產過程中利用大數據精確的施肥方法,使用新型肥料,減少化肥使用量,優化土壤中的營養成分,從而減少因過度施肥導致的土壤、水源污染,實現綠色農業的低碳發展目標,促進農業可持續發展。第二,改善鹽堿地的土壤狀況。在東北蘇打鹽堿地的治理過程中,以往的做法是利用水來沖刷和淋洗土層中的鹽分,這樣可以有效地去除土壤中的鹽分,從而降低土壤的鹽分含量。以灌溉系統為例,智能排水閥和水渠流量監測儀通過傳感器上傳數據,精準控制進出水速度。除了在硬件方面的投入,智慧農業還需注重耐鹽堿水稻品種的選育、栽培技術的創新、智能化監測手段的完善,從而改善東北地區的土壤狀況和促進糧食產量的增長。第三,推行可持續發展農業模式。通過推行設施農業、生態農業以及循環農業等多種可持續發展農業模式,推動資源高效利用,降低農業生產成本,并提升農業整體的經濟效益,實現從傳統農業向現代化智慧農業轉變。
4" 結束語
從農業發展的角度,新質生產力之“新”,在于其涵蓋新要素、新技術、新產業及新模式,成為東北智慧農業高質量發展的內生動力。智慧農業發展既需要加強農業科技人才與經營主體的培育,發揮新型勞動者作為創新主體的作用,又需要打破傳統的生產和增長模式,運用科技創新成果為智慧農業開辟新的發展方向和途徑,實現農業產業多元化。新質生產力之“質”,在于運用農業新興技術提高生產效率,保護農業生態環境,以此形成綠色低碳農業,從而推進智慧農業綠色化發展。未來,東北智慧農業仍需要充分利用新質生產力,為發展現代化大農業強化科技支撐,進而推動東北全面振興、保障國家糧食安全、助力建設農業強國。
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