doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2024.20.002
摘要:在全球農業現代化進程中,智慧農業已成為主流趨勢。我國智慧農業雖發展迅速且成效顯著,但與國際農業強國相比,尚存在著各方面的不足。而歐美各國在智慧農業發展上領先全球,其發展經驗值得中國借鑒。我國智慧農業雖在政策支持下取得較好成果,但仍面臨技術研發推廣瓶頸、數據安全隱私保護挑戰及政策執行與資源整合困難等劣勢。因此,為推動我國智慧農業發展,應強化國際經驗借鑒:在技術創新上,加強物聯網技術研發應用,推廣大數據與云計算技術;完善政策體系,加大支持力度,加強國際合作交流;推動農業企業轉型升級,發揮市場機制作用,促進可持續發展。研究通過整理、分析和總結國際上農業發展強國推動智慧農業發展的先進經驗和做法,能夠為我國智慧農業的高質量發展提供經驗總結和整體借鑒。
關鍵詞:智慧農業;國際經驗;農業產業升級;經驗借鑒;中國
中圖分類號:F323.3" 文獻標志碼:A
文章編號:1002-1302(2024)20-0010-08
收稿日期:2024-09-05
基金項目:河北省社會科學基金(編號:HB21YJ032)。
作者簡介:杜" 浦(1979—),男,河南周口人,博士,講師,研究方向為數字經濟學。E-mail:332101117@qq.com。
智慧農業是指將新一代信息技術應用于傳統農業中并互相融合,運用物聯網、云計算、大數據、人工智能等現代信息技術對農業生產全過程的智能化感知、數字化表達、科學化管理,最終實現農業生產精準化、農業管理精細化、產業管理高效化和農產品質量可追溯化,從而提升農業產業生產體系的效率和資源利用率。
近年來,我國智慧農業發展迅速,政策扶持力度加大,科技創新成果不斷涌現。各地紛紛建設智慧農業示范園區,推動農業信息化、智能化水平不斷提升。我國智慧農業廣泛應用新一代信息技術,包括計算機互聯網、人工智能(AI)、物聯網、音視頻技術,以此實現產業遠程控制、災害預警和技術引領等智慧化管理。然而,與國外智慧農業發展相比,我國仍處于產業發展起始階段。國外智慧農業起步較早,已形成較為完善的智慧農業產業體系。如歐美等發達國家在精準農業、智能農機裝備、農業物聯網等領域都具有明顯的技術優勢。尤其是國外還注重通過政策引導和市場機制推動智慧農業的發展。未來,隨著信息技術的不斷發展,國外智慧農業發展呈現出以下趨勢:首先,技術創新加速。隨著物聯網、大數據、人工智能等新技術不斷融入智慧農業領域,推動了技術創新和應用突破。其次,產業鏈整合優化。智慧農業將促進農業產業鏈各環節的深度融合和協同發展,呈現與工業、服務業等領域的跨界融合,實現農業生產全過程的優化升級。最后,產業發展將趨向綠色可持續化發展。智慧農業會更加注重資源節約、環境保護和生態平衡,推動農業綠色可持續發展。盡管智慧農業發展前景廣闊,但仍面臨一些挑戰,包括技術研發與推廣仍存在痛點,數據安全與隱私保護仍存在挑戰和政策執行與資源整合發展與實踐不暢等,仍需要產業相關各方共同努力,克服挑戰,以期能推動智慧農業的健康有效發展。
1" 智慧農業發展的國際經驗
1.1" 技術創新驅動
1.1.1" 物聯網技術的應用
當前,世界各國智慧農業建設發展越發激烈。一些起步較早的國家在物聯網技術方面取得了一定的成就。當前,美國大農場已成為應用農業物聯網技術的排頭兵,運用物聯網技術操控大型農業機械作業已成為當地農戶普遍的生產方式。美國農場以發達的產業商業網絡為基礎,在生產過程中積極引入物聯網技術,用傳感器采集數據信息,讓農業經營活動更精細有效;還大量使用農業機器人進行播種、噴藥、收割等生產經營。應用Abundant Robotic無人機平臺進行水果采摘更效率、果實完整性更好[1]。美國農場在經營管理中積極運用現代信息技術,農場主借此可精準掌握種植地的各類信息,如土壤結構、灌溉施肥、生長進度、病蟲害、農作日志及環境氣象信息等[2]。美國的GroveStreams物聯網現場監控平臺,通過收集和分析客戶網絡發送的土壤墑情、天氣數據、設備狀態、作物產量等信息,實現了數據共享和農產品全生產過程決策的智能化,為農場主們做出正確的經濟決策提供精確的信息扶持。日本高度重視農業物聯網方面的應用,如日本應用措施推進機器人技術的應用、信息和通信(ICT)技術的實施,來推進農業產業的自動化發展和高質量生產;通過輕便型智能農機具的研發來加速農機與產業的融合;加速農業情報網絡系統的建立來推進農業信息技術的提升。德國應用全球領先的遙感技術,建立地理信息系統、應用衛星系統、農業信息服務系統和環境監測資料庫來推進遙感技術對農業的支撐扶持。
1.1.2" 大數據與云計算的整合
現代智慧農業發展中,農業產業發達國家大力推進大數據和云計算與農業產業的有效融合。發達國家充分發揮大數據和云計算在農業領域上數據采集與分析的有效性,通過在現代智慧農業中廣泛應用各種農業傳感器和智能設備于農田監測、作物生長、氣象變化等多個環節,通過這些設備進行溫度、濕度、土壤成分、作物病蟲害情況等實時數據的收集和應用,為精準農業實踐提供基礎,根據大數據和云計算得到的實際的土壤、氣候、作物等條件,使農戶能夠精確地管理農田和作物,進行精準施肥、灌溉和病蟲害控制等產業活動,以減少資源浪費,提高生產效率和作物品質;繼而通過云計算平臺,對搜集的數據進行高效的處理和分析,最終為農業生產提供科學的決策支持。例如,美國農業部的農業研究服務局和農業市場服務局等機構負責收集和分析農業數據,推動農業生產的支持決策精準化,最終促進農業生產效率的提升。德國聯邦統計局和德國農業協會等機構負責收集和發布農業數據,來指導智慧農業發展趨勢的精準感知和產業的現代發展。荷蘭合作銀行與大型農業企業合作進行農業數據采集與分析,提升荷蘭的農業大數據在作物監測、灌溉管理、精準施肥等方面的精確應用。
借助云計算和大數據分析,現代農業產業自動化和智能化水平不斷提升。借助自動化播種、施肥、收割等機械設備的運用與智能灌溉系統的實施,使現代農業產業大大減輕了人工勞動強度,提高了生產效率。如德國在農場廣泛采用自動化農業機械設備和機器人,應用云計算與大數據分析技術對播種、施肥、收割到打包的全程自動化進行精準控制,顯著提高了產業生產效率,并且減少了人力成本。荷蘭使用高度自動化的溫室種植系統來精確計量、控制和實施花卉和蔬菜生產的環境數據,實現了高效的產業生產和高品質的產品輸出。
云計算平臺整合從田間到消費者的整個供應鏈數據,助力全過程農產品溯源系統的建立來增強消費者對產品的信任,提高食品安全水平。如美國建立的商品二維碼追溯系統可以使消費者通過掃描對農產品的整個鏈條進行溯源。韓國通過采用一物一碼的方式,為每個農產品分配唯一的二維碼,實現了對農產品全生命周期的質量安全監管和防控。云計算平臺還可以集成專家的知識和經驗,針對產業進行在線的農業咨詢服務,為農業生產提供科學的建議。例如Monsanto、DuPont等美國知名的農業咨詢服務商,在全球范圍內為農業生產提供從種植、施肥、病蟲害防治到市場銷售的全方位服務;Agrifirm、KAS Vegetable Consultants等荷蘭的農業咨詢服務商在花卉、蔬菜和乳制品等領域為生產商們提供從生產到營銷的具有專業性和創新性的全面咨詢服務; DLG、Friedrich-Wilhelm University等德國的農業咨詢公司,在科技、環保和可持續發展方面為農民提供專業的技術指導和市場分析。
通過針對大量的市場數據和氣候數據的分析,結合云計算的強大計算能力,農業生產商能夠更好地預測市場趨勢,管理價格波動和氣候災害等風險。美國在農業生產環節中廣泛應用物聯網技術和大數據分析技術。美國通過在全國各地設立100多個信息收集處,每天匯總分析并發布全美各類農業信息。信息技術的應用與各類農業信息的搜集使得農產品的全生命周期和全生產流程實現了數據共享和智能決策。如FarmLogs公司,一家位于硅谷的農業科技公司,通過將高科技與農業實際需求相結合,應用云服務技術為農場主提供生產管理服務,使他們能夠通過電腦終端或移動終端有效管理農業生產。FarmLogs運用云計算技術搭建算法模型,為用戶提供高精度優化與預測服務。它通過數據分析和優化來推測天氣變化,優化生產安排并預測產品價格,助力農場主搜集、整理和分析信息,以做出科學有效的農業生產決策[3]。同時,美國企業還大量應用量化交易、大數據分析、人工智能和機器學習等先進的技術和模型技術來應對市場趨勢預測和價格管理波動。
1.2" 政策支持與合作
美國在智慧農業方面的政策支持和合作展現了其位居現代農業發展的高級階段。首先,早在1980年代末期,美國提出基于“信息+產業”的現代農業管理策略和技術的升級和應用,并最終形成了“精準農業”。美國的精準農業戰略在1990年代得到了快速發展,該戰略的核心是利用現代信息技術,如全球定位系統、地理信息系統、連續數據采集系統和遙感等技術,來獲取農田內土壤、作物和環境條件的差異信息,并據此調整種植、施肥、灌溉、病蟲害防治等管理措施,實現農田內資源的最優化分配和利用。其目的是提高作物產量和品質,減少生產成本和環境影響,通過精確管理來提升農業的整體效率和可持續性。這一構想使得農業生產從傳統的均勻投入資源(如化肥、水、種子、農藥等)轉變為根據作物實際需要和土壤條件進行定制化的管理,從而在提高產出的同時,減少資源浪費和環境污染。精確農業戰略的完美實施和實踐使得美國成為該領域的領先者,并為后續智慧農業的發展奠定了堅實的基礎。在此基礎上,美國進一步強化對物聯網科技的應用使自身在智慧農業生產與應用方面繼續處于世界領先地位,并帶領全球農業產業鏈進行了全面變革。為了推進精準農業戰略的實施,美國積極部署,出臺多項與農業信息化相關的法律法規和發展計劃,如《精準法案》和《精準農業貸款法案》等。
與美國不同,日本由于地少農民多,人口分布密集,兼之人口老齡化嚴重。因此,在智慧農業的推進中,日本政府為了推進產業的發展,采取了一系列的政策措施:首先,日本政府為了鼓勵農業現代化,推廣高效、穩定的農業管理方式,通過提供資金補貼、稅收優惠和研發支持等措施,鼓勵農民采用智慧農業技術。同時,政府還與大學和研究機構合作,推動技術創新和知識轉移,以適應農村人口老齡化和農業勞動力減少的趨勢。此外,日本也在一些具備發展規模化經營條件的地區,如北海道等地廣人稀的地方,大力推廣機械化、規模化經營,加大對人工智能、無人機和機器人的推廣和使用。應用人工智能技術,實施數據分析來幫助農民更好地理解作物生長模式,預測市場需求,從而優化生產計劃。農業機器人的推廣使用可以使農戶便于執行播種、收割、包裝等任務,來減輕農業勞動力的負擔。無人機技術則主要應用于作物監測、病蟲害檢測、施肥和噴藥等農業領域,同時無人機可以使農民快速獲取農田的實時信息,從而做出更精準的管理決策,提高生產效率。
綜合來看,歐美、日本等發達國家智慧農業的發展都根據現代農業的發展趨勢,結合本國農業生產實際來推進智慧農業理論和實踐研究的開展,通過出臺對應的支持政策,充分鼓勵實施應用現代農業發展的智能農業裝備,結合物聯網、人工智能、大數據和5G等現代信息技術,將作物-土壤-環境-氣象-裝備-人員作為一個整體系統進行統籌考慮,實現以系統整體最優為目標的智慧化管理[4]。
1.3" 市場化運作
1.3.1" 農業企業的轉型升級
美國主要應用“研發+推廣”雙輪應用來同時進行集約生產和智能化遠程控制。立足于人少地多的基本背景,兼之美國高昂的人力成本和相對較低的機械成本為特征的農業結構的存在,促使美國選擇了大力發展集約化生產和智能化遠程控制。20世紀后30年,美國農業產業一直處于互相兼并的狀態,一直到21世紀農場數量和規模才穩定。因此,此時的美國農場主們才開始注重運用集約化思維來整合資金、土地、人力資本和技術等資源,來集約高效地配置各方面資源[5]。同時,美國農場主還注重高新技術的推進,利用智能遠程操控技術和數字傳感器來進行精準灌溉、天氣監測、智能施肥等一系列農業生產活動。在農業研發方面,美國采用“雙向推動”方式來更好地推廣農業集約化和智能化的發展,以市場調研為導向,以此確定技術需求,運用相關技術展開專題立項,以到達技術攻關的效果[6],然后由推廣部門向農場主進行自上而下的推廣使用方式和以農場主一線面臨的技術難題為圓心,聯系推廣人員和技術人員進行攻克,必要時采取專項公關形式加以解決并以自下而上的推動方式進行推進。
日本運用“專+精”商業思維推動產業精細化調節與扁平化經營。日本農業是人多地少的典型東方小農業生產模式。多年來,其農業發展有“空心化”“老齡化”特征,且存在糧食自給率低、農田拋荒等問題,這促使日本農業產業積極推行精細化調節和扁平化經營以加速生產。在精細化調節方面,日本農業生產廣泛使用自動化技術和機器設備,這種精細化和自動化生產方式在節省人力成本的同時能有效保障作物產出與品質。在扁平化經營方面,日本利用諸多農業電子商務平臺,既能減少中介節點、提升銷售精準度和產品競爭力,又能實現信息共享和服務協作,為農民開辟新的銷售渠道和服務。
德國應用“數字化+信息化”來加速產業數據化分析和科學化管理。鑒于德國擁有卓越的數碼科技和全球領先的制造工藝,且德國農業生產者普遍接受過專業訓練,構成了推動德國農業發展的強大支撐。德國通過全球定位系統,對智能農機機械進行操作指揮,應用遍布農場的傳感設備對作業地況數據進行搜集,通過系統搜集處理后的數據指引智能農機機械精準化、科學性作業,最終實現農業產業生產的標準化處理和精準化作業。
1.3.2" 消費者需求的變化及市場機制的調整
英敏特的《2024全球消費者趨勢》指出,“綠色新主張”已成為影響消費的主流趨勢。“綠色新主張”指未來消費者正面臨氣候變化帶來的嚴峻挑戰,并逐漸意識到需要主動行動起來,一同應對挑戰。另外,據《未來消費者指數》報道,“健康優先”消費群當前已成為我國國內最大的消費群體。受限于“綠色新主張”消費趨勢的影響與“健康優先”消費的考量,智慧農業的推廣已成為大勢所趨。對農業產品的消費需求變化要求應有利于自身的健康。而對于農業而言,這就表明健康無公害的有機產品需求會越來越高。
1.3.3" 政府主導的創新體系
歐洲國家為大力發展智慧農業,建立了由政府主導的創新體系來加速推進。愛爾蘭政府主導建立了科技創新的引領體系,除了建立為農業產業提供研究、建議和培訓的國有機構體系外,愛爾蘭政府還構建了由農業與食品發展部、 科學技術部、企業署、企業貿易就業部等國家部門占主導體系的創新機制,通過部門分工融合,構建了支持現代農業創新和技術推廣培訓的發展體系。
2" 我國智慧農業的發展現狀
2.1" 我國智慧農業發展的優勢
2.1.1" 政策支持[7-8]
我國對于智慧農業的發展極其重視,在《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》和黨的二十大報告中都體現出黨和政府對農業和農村智慧化發展的高度重視,以及推動農業現代化的堅定決心。在《“十四五”推進農業農村現代化規劃》中更是提到,要全面推進鄉村振興,加快農業農村現代化。尤其是中國政府為縮小城鄉差距,提升農業現代化水平,促進農村經濟的全面發展,積極頒布一系列政策措施來推進智慧農業的發展,使用科技和改革來推動農業和農村的現代化,以及增加農民收入等政策推進智慧農業的發展。根據2024年中央一號文件《中共中央國務院關于學習運用“千村示范、萬村整治”工程經驗有力有效推進鄉村全面振興的意見》規定,政府尤其強調了數字鄉村發展行動的重要性,鼓勵有條件的省份統籌建設區域性大數據平臺,加強農業生產經營、農村社會管理等涉農信息協同共享,應“持續實施數字鄉村發展行動,發展智慧農業,縮小城鄉‘數字鴻溝’”。
國際上,我國在智慧農業領域國際合作與交流方面也呈現出積極進取的態度和行動。如2023年4月中國-東盟數字農業論壇在山東省濰坊市成功召開和智慧農業博覽會的舉辦等,表明我國智慧農業正在積極從國際國內2個大局出發,強化推動全面開放新格局的形成,服務農業產業經濟的高質量發展。
2.1.2" 市場推動
智慧農業具有高精確性、高效率、可追溯性和可復制性,能夠合理分配農業資源,以綠色生產方式推進,實現農業產業高質量發展的目標。農業農村部發布的《“十四五”全國農產品質量安全提升規劃》指出,我國農產品消費已經從吃得飽向吃的好、吃得營養健康轉變。經濟日報攜手京東發布數據顯示:農產品消費更加注重品質,消費者對于農產品質量的期待不斷增加,高質量農產品成為消費者抉擇的重要選擇,對高質量農產品的需求進一步拉大了農業產業對智慧農業的渴求。
隨著經濟的發展,我國正邁入“老齡化”社會。據《中國人力資本報告2023》顯示,自1985年至2021年,我國的勞動者平均年齡從32.25歲上升到了39.42歲。在這其中,鄉村勞動力的年齡從31.99歲增加到了39.82歲。2021年,鄉村男性勞動力的平均年齡超過40歲。與此同時,據《農民工監測調查報告》顯示近年來50歲以上農民工占比持續提高,但報告同時指出大專及以上學歷的農民工占比在逐漸提高。一方面農業從業者老齡化加劇,一方面高學歷“智慧農業人”的數量逐漸增加意味著對智慧農業市場的需求未來將愈加廣泛。
2.1.3" 技術創新與應用
當前,歐美農業發達國家在智慧農業的自動化、智能化管理以及可持續發展等方面做出了領先貢獻,但我國在智慧農業領域也取得了令人矚目的成績,不僅在技術創新和應用方面取得了顯著成績,而且積極探索了適應我國國情的智慧農業建設路徑和架構。我國智慧農業與物聯網技術、大數據和云計算、智能裝備研發應用、農業電子商務、綠色農業與可持續發展進行了廣泛融合,取得了大量的成果。
我國在種植業、畜牧業等領域廣泛應用了物聯網技術。在種植業中,農業經營者通過在農田中裝置傳感器,實時獲取土壤濕度、溫度、養分含量等關鍵參數,應用物聯網傳輸到云端,通過智能分析系統為經營者提供精準的關于灌溉、施肥的時間和量的建議。在畜牧業中,經營者利用物聯網傳感器監測牲畜的體溫、活動量等健康指標,及時發現動物異常情況,來調整和提升動物養殖和健康管理水平。我國在農業上積極采用大數據技術和農業云計算平臺。通過大數據分析與云計算平臺的結合,可以對農田中的作物生長狀況進行實時監控和管理為農業生產提供精確的天氣預報服務,及時發現農業災害(如干旱、洪水、病蟲害暴發)的前期跡象等。
我國在智慧農業中不斷推陳出新,積極應用智能農業機械設備,如應用無人駕駛拖拉機和收割機,通過全球定位系統(GPS)和自動駕駛技術,在田間自主作業,減少對人工駕駛的需求,提高作業精度和效率;采用植保無人機,無人機搭載攝像頭和噴灑設備,用于作物監測、病蟲害防治和施肥,來高效覆蓋大面積農田;采用自動化種植機器,包括自動化播種、移栽和收割設備,來提高種植速度。
中國大力發展農業電子商務,通過在線平臺銷售農產品,實現產銷對接的信息化和智能化,推動農業電子商務與農業產業鏈的深度融合,促進農業產業升級和農民增收,發展農村電商與農特產品的深加工。我國政府頒布實施《關于深化農村電子商務加快發展的指導意見》等政策文件,為農業電商提供了政策環境和政策扶持;強力提升寬帶網絡和移動通信網絡的覆蓋率,為農業電子商務的發展提供基礎條件;優化開展“農村電商普及工程”等培訓項目,提高農民和農業企業的網絡營銷能力和電子商務應用能力;鼓勵和扶持農產品的電商平臺建設,建立健全農村物流配送體系,提高農產品的物流效率,降低物流成本。
我國智慧農業技術的發展尤為注重生態保護和環境友好,推動綠色農業和可持續發展。該發展傾向不僅符合我國國情,而且也優于其他國家。我國政府在病蟲害防治方面,推廣使用生物防治、物理防治等綠色防控方法,減少化學農藥的使用,降低對環境的影響;我國積極推廣和施行循環農業模式,踴躍落實秸稈還田、畜禽糞便資源化利用等技術,加速對農業廢棄物的資源化循環利用進程;鼓勵發展有機農業、生態農業,構建生物多樣性保護的農業生態系統,提升農業生態服務功能。
2.2" 存在的問題與挑戰
2.2.1" 技術研發與推廣的痛點
智慧農業發展是農業信息化發展的高級階段,它集成“3S”技術、現代信息技術等來獲取產業信息數據,經數據聚焦、分析后對農業生產管理環節精準執行。但多數區域未建立統一完整的產業信息采集、傳達、整理、分析和運用體系,這嚴重限制了我國智慧農業發展。
首先,即便我國智慧農業已取得很多優異成果,但仍存在很大的發展與優化空間,在物聯網、大數據、人工智能等關鍵技術方面與發達國家相比還存在較大差距,有很多方面仍存在 “卡脖子”問題,整體上仍處于一個被動的局面。此外,我國智慧農業的技術推廣尚沒有形成規模化體系,高素質農民匱乏,新型職業農民教育體系還未完全建立。最后,我國智慧農業科研體系不健全,科研成果轉化率較低,農業科技推廣力度不足,技術突破已成為我國智慧農業發展面臨的一大難題。
2.2.2" 數據安全與隱私保護的挑戰
我國在智慧農業上面臨著數據安全與隱私保護的挑戰。數據隱私與信息安全是當今數字時代面臨的重要挑戰之一。隨著大數據和云計算的興起,個人和機構的數據正在以前所未有的規模被收集、存儲和分析。然而,隨之而來的是日益增長的數據隱私和信息安全風險。我國政府已經出臺了《個人信息保護法》等相關法律法規,但其在智慧農業領域的具體應用和實施細節尚不明確,需要不斷完善。同時我國智慧農業運營過程中產生的數據量巨大且分散。智慧農業數據面臨著復雜嚴峻的數據安全形勢,需要建立數據安全長效治理機制、完善數據安全管理制度和規范、保障農業信息感知等各類終端設備的安全;而且由于缺乏統一的數據標準和格式,使得不同系統和平臺之間的數據共享和交換存在障礙,這也給數據安全帶來了風險;最后,隨著全球化的深入發展,農業領域的數據交流和國際合作日益增多,這為智慧農業數據被泄露、濫用或非法獲取帶來不利影響。
2.2.3" 政策執行與資源整合的困難
我國的智慧農業目前正處于初步發展階段,意味著該領域還有大量的潛力和空間等待開發和釋放。但是目前還缺少一種被廣泛接受并被證明有效的市場運行模式來推動智慧農業的發展。盡管“智慧農業”定義和概念在國家政策文件中多次被提及,但如何將智慧農業與鄉村振興戰略有效地結合起來,目前還沒有具體的戰略規劃,這就需要研究者和政策制定者統籌兼顧,更深入地研究如何將智慧農業與鄉村振興戰略實施進行有效融匯,以實現協同效應。同時,農業數字化建設提升方面,首先,數據深入整合不足:現有的智慧農業數據多為分散、孤立的,缺乏統一的數據整合平臺;其次,由于缺乏統一的標準和行業規范,可能存在智慧農業軟硬件之間不兼容,數字化設備和服務之間不兼容等問題,由于數據格式、統計標準等的不統一,使得不同來源的數據難以有效整合,導致數據資源的浪費影響到智慧農業系統的穩定性和效率,增加運營成本和時間成本,最終會影響智慧農業系統的穩定性和運營效率。再次,智慧農業建設在資源整合上范圍仍不夠廣泛,稍顯狹窄。當前,農業數據的搜集主要集中在一些大型農場或農業示范區,而廣大農村地區的農業數據收集相對薄弱,導致對智慧農業數據的代表性不足,難以全面反映我國農業的實際情況。最后,可能存在數據權威性和時效性較低的問題,由于采集的數據來源多樣、質量參差不齊,甚至有的數據收集過程中存在遺漏、錯誤等問題使得農業數據的權威性受到質疑。同時,由于數據更新不及時,數據的時效性也較低。
3" 國際經驗在我國智慧農業發展中的借鑒[9-17]
3.1" 技術創新驅動
3.1.1" 加強物聯網技術的研發與應用
我國政府應借鑒日本等國家以物聯網技術為核心的發展模式,高度重視農業物聯網的發展,推動計算機網絡與技術應用與現代農業產業的高效融合,強化農業信息化體系建設,建立完善的農業市場信息服務系統平臺。積極引進國外先進的農業科技,如生物技術、新一代信息技術、節水灌溉技術等,提高農業生產效率和產品質量。加大農業科研投入,積極培養農業科技人才,鼓勵農業技術創新,研發更先進、更實用的農業物聯網設備和技術,如智能傳感器、無人機等。借鑒美國農業科技園區目前對物聯網的利用率高達80%的經驗,加快我國物聯網技術的推廣應用,積極推動新型職業農民培訓,助力農民掌握物聯網技術,學會使用相關設備和系統,建設完善的農業科研體系,加快技術成果轉化。
3.1.2" 推廣大數據與云計算在農業領域的應用
在全球智慧農業的探索之路上,我國應積極向優秀國家學習,獲取國際上的先進經驗、技術和做法:
首先,應積極引進吸收外國先進的大數據與云計算技術,借鑒外國在農業大數據的采集、存儲、處理和分析方面的成熟技術與設備,如精準農業中的傳感器技術、遙感技術等。積極推進農業數據平臺建設,集成不同來源和類型的數據,進行統一管理和分析;積極學習發達國家在云計算基礎設施與農業信息化管理系統的建設、維護和管理方面的模式、方式和經驗,借鑒學習他們在算法開發、模型構建、決策支持系統集成、用戶體驗、信息服務和技術創新等方面的經驗和做法。
其次,應借鑒發達國家對基層農民培養使用大數據和云計算技術的經驗做法。智慧農業的推廣應用中,基層農民掌握大數據和云計算技術是關鍵,只有當這些技術得到實際應用時,才能真正發揮智慧農業的作用,推動農業生產創新和效率提升,促進現代農業產業的深入發展。可以通過教育和實踐相結合的方式,選拔和培養一批智慧農業示范戶或示范農場,建立智慧農業示范區,展示大數據和云計算在農業中的實際應用,讓農民能夠真正見實效、學實技、得實利,來有效推進農業產業的智能化水平,為農業的可持續發展注入新的活力。
最后大數據和云計算在農業領域的推廣,離不開實踐的檢驗。只有將技術應用于田間地頭,才能實際展示大數據與云計算技術在提高農業生產效率、降低成本、提升農產品質量等方面的潛力,展示大數據與云計算在農業領域的應用效果,驗證大數據和云計算技術在實際農業生產條件下的適用性和有效性,鼓勵更多的農業生產者和企業采用這些技術,提升農業生產效率和產品質量。
3.2" 政策支持與合作
3.2.1" 完善政策體系,加大對智慧農業的支持力度
優化我國智慧農業政策體系建設。2018年9月,中共中央、國務院印發的《鄉村振興戰略規劃(2018—2022年)》提出應“大力發展數字農業,實施智慧農業工程”。2019年5月,中辦、國辦在《數字鄉村發展戰略綱要》中又著重提出要“打造科技農業、智慧農業”的戰略部署。因此,我國智慧農業發展已經邁入到實際發展推進階段,但任何農業創新的實際應用必然要經歷培育、發展和成熟的漫長過程,所以,科學的規劃和政策體系能夠在很大程度上加快我國智慧農業的成長。
首先,應嚴格遵照指導我國農業發展的一號文件。自2004年以來,我國高度重視農業產業發展,以發布“一號文件”的形式對農業發展加以推進和指導。特別是近年來,“一號文件”多次提及精準農業、智慧農業等關鍵內容。2012年,“一號文件”首次提出全面推進農村農業信息化;2015年,首次將農業現代化列為首要議題;2018年,“一號文件”讓智慧農業與鄉村振興緊密銜接;2022年,“一號文件”持續推進鄉村振興工作,將大數據、互聯網賦能數字農村作為智慧農業發展的主要措施;2023年,“一號文件”要求“加快農業農村大數據應用,推進智慧農業發展”。以上要求的提出既體現國家對智慧農業的重視程度,又能極大推動我國智慧農業的起步和快速發展。
其次,應積極遵循相關部委發布的政策準則。如《2023年數字鄉村發展工作要點》,明確提出十大領域26條重點任務,其中第2條就是要推進食品全產業鏈數字化轉型,利用數字技術為國家糧食安全提供保障;第4個是要在當地的特色基礎上發展智慧農業,這一點主要是要加速農業全產業鏈的數字化轉型,加強農業科技和智能設備的支持。以上要求不但能夠推動農業農村現代發展,更能夠推動農業強國建設取得新進展,推動智慧農業穩步發展。
最后,各省市應基于國家層面的政策和文件指導積極出臺對應的細則和行動方案來貫徹落實黨中央國務院各項工作的部署。例如,2021年9月,重慶發布了《重慶市推進農業農村現代化“十四五”規劃(2021—2025年)》,提出要“推動農業生產管理、加工流通、流通銷售、質量溯源”等新一代信息技術的運用,豐富和擴大智慧農業的應用范圍;北京市于2022年4月出臺的《北京率先基本實現農業農村現代化行動方案》,通過接續部署階段性任務穩步實現首都特色的農村農業現代化;河北省于2023年1月出臺的《加快建設數字河北行動方案(2023—2027年)》,在重點任務中明確 “實施農業農村數字化轉型行動”,重點實施農業生產智慧化工程、“互聯網+”農產品出村進城工程、農業農村大數據創新應用工程和實施數字鄉村建設工程。地方政策的制定實施更有利于智慧農業在區域推行,使智慧農業能夠在區域經濟范圍內取得優異成效。
3.2.2" 加強國際合作與交流,共享先進技術與經驗
世界正處于百年未有之大變局中,面對風險更要穩住農業。當下,我國的智慧農業起步不久,加強國際之間的合作交流顯得十分重要。我國政府高度重視農業產業的國際交流,通過綜合應用國際國內形式和我國具體發展實際,來推進現代農業的實踐發展。在智慧農業發展方面,中加兩國具有廣闊的合作空間。加拿大在農業發展中不斷融入科學技術,大數據和人工智能等新技術的加入更凸顯了信息技術在各種條件下的靈活性。2023年3月,加拿大首個全程無人垂直農場開業,從播種到收獲全程均采用非接觸式技術。同年9月,Pinnacle Food在溫哥華構建了其農業大數據中心,利用大數據和人工智能技術對植物生長進行全程實時監控和智能化精準管理。該案例的成功經驗不但加速了加拿大智慧農業技術的發展,推動了加拿大農業的可持續發展,也為我國智慧農業建設提供了一個真實的有益借鑒。另外,疫情期間中日韓3國與東盟國家圍繞落實《“10+3”糧食、農業與林業合作戰略(2016—2025)》進行的持續合作,更是為我國智慧農業發展提供了又一個不可多得的機遇。
3.3" 市場化運作
3.3.1" 推動農業企業轉型升級,提高市場競爭力
農業是國民經濟的重要組成部分,在國民經濟中起著舉足輕重的作用。目前,全球農產品市場的競爭日趨激烈,行業的發展已呈現出集團化、寡頭化的態勢。我國要實現智慧農業的迅速發展,就需要加強對農業企業的改造和升級。一方面,加快“智慧+”“數字×”等農業產業發展速度,加快農業產業數字化轉型升級,建立鄉村地區數據體系,實現鄉村數據治理、產業發展和公共服務一體化。另一方面,在數字化、智慧化轉型浪潮中積極構建完善的智慧農業數據基礎制度體系,推動智慧農業數據資源的整合與開放,優化數據資源配置,提升智慧農業數據資源利用。
3.3.2" 充分發揮市場機制作用,促進智慧農業的可持續性發展
囿于家庭聯產承包責任制,以小農經濟為主的農業經濟,無論在經營方式、規模上都處于一種被動的弱勢地位。因此,我國政府應該積極學習日本對農業經濟進行精細調控和扁平化管理的實踐經驗,積極推進現代信息技術與農業產業經濟的有效融合,提高農產品的產量和品質,打造富有區域經濟特色的綠色品牌,并在市場上形成良性競爭。同時適當提升銷售價格,推動農業市場經濟的發展。
4" 結語
智慧農業在全球范圍內的發展不僅提升了全球農業總產值,也為我國提供了寶貴的經驗與借鑒。我國政府應充分借鑒現代農業發展的國際經驗,根據國際農業產業發展特色及我國自身產業實踐與國情,強化符合實際的智慧農業發展戰略與政策的制訂,合理利用人工智能和物聯網等科學技術持續提高智慧農業在我國的滲透率從而獲得更大的市場競爭優勢。
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