中圖分類號:S126 文獻標志碼:A 文章編號:2096-9902(2025)15-0029-04
Abstract:Withtherapiddevelopmentofdigital technology,agriculturaldigitalizationhasbecomeanimportantwayto promotetetransformationandupgradingofmodernagriculture.AsanimportantcommercialgrainproductionbaseinChina, QiqiharCityisofgreatsignificancetoimprovingagriculturalproductioneficiencyoptimizingresourceallocation,andensuring foodsecurityThispapertakestheFieldPlantingParkinQiqiharCityastheresearchobject,analyzesthecurrentstatusand problemsofdigitalplatformaplication,andputsforwardtargetedaplicationstrategiesbasedonadvancedexperienceathome andabroad.Theresearchstartsfromaspectssuchasinfrastructureoptimization,technologyintegrationinovation,andservice modelupgrading.Itexploreshowtoachieveprecisefarmlandmanagement,datasharingandinteligentdecision-makingthrough digitalplatforms,providingtheoreticalsupportandpracticalguidanceforthedigitaltransformationofFieldPlantingParkin Qiqihar City.
Keywords: digital platform; field planting;smart agriculture;Qiqihar City;sensor technology
齊齊哈爾市是我國重要的商品糧生產基地,2022年糧食產量占黑龍江省總產量的 15% 以上,其中玉米、大豆等大田作物占據主導地位。然而,傳統種植模式面臨勞動力短缺、資源利用率低、災害防控滯后等挑戰。在國家“數字鄉村\"戰略推動下,構建大田種植數字化平臺成為破解農業瓶頸的關鍵路徑。通過數字化平臺整合農業資源、優化生產決策,可顯著提升作物產量與質量,對齊齊哈爾市實現“中國綠色食品之都\"戰略目標具有重要實踐價值。因此本文以齊齊哈爾市大田種植園區為研究對象,分析了當前數字化平臺應用的現狀與問題,結合國內外先進經驗,提出了針對性的應用策略,以期為齊齊哈爾大田種植園區數字化平臺應用提供參考和借鑒。
1齊齊哈爾市大田種植園區數字化應用現狀 1.1 基礎設施現狀
1.1.1 網絡覆蓋情況
在數字化平臺中,需要用到網絡傳輸各種種植數據,包括土壤濕度數據、空氣指標數據、農產品銷售數據等,因此,齊齊哈爾市大田種植園區網絡覆蓋情況將直接影響大田種植園區數字化平臺建設效果。本文中,首先通過對大田種植園區數字化平臺網絡覆蓋情況進行調研和分析,了解其網絡覆蓋情況如下。
4G網絡:齊齊哈爾市主要大田種植區域已實現4G網絡覆蓋,網絡覆蓋率較高,基本滿足數據傳輸需求,但在偏遠地區或農田邊緣地帶,信號較弱,影響設備正常運行。
5G網絡:5G網絡作為第五代移動通信技術,具有高速率、低延遲、大連接等特點,正在全球范圍內快速普及,并深刻影響著各行各業的發展。隨著網絡技術的不斷發展,5G網絡在齊齊哈爾市農村尚未普及,在發展建設中,僅在部分示范園區進行試點應用,覆蓋范圍有限。
1.1.2 硬件設備部署
傳感器與監測設備是大田種植園區數字化、智能化轉型的核心技術手段,通過實時采集農田環境數據和作物生長信息,為精準農業提供數據支持。例如,在土壤監測方面,通過土壤傳感器實時監測土壤濕度、溫度、pH和養分含量等參數,為精準灌溉和施肥提供依據??梢愿鶕寥罎穸葦祿詣訂庸喔认到y,避免水資源浪費。根據土壤養分含量調整施肥方案,提高肥料利用率。在氣象監測方面,通過氣象站監測溫度、濕度、風速、降雨量和光照強度等氣象數據,幫助農戶預測天氣變化,優化田間管理。根據氣象數據調整播種、灌溉、施肥等農事活動時間。提前預警極端天氣(如暴雨、霜凍),減少災害損失。在水質監測方面,能夠監測灌溉用水的pH、溶解氧、電導率等參數,確保灌溉水質符合作物生長需求。實時調整灌溉水質,避免因水質問題影響作物生長。齊齊哈爾市傳感器與檢測設備部署情況如下。
傳感器與監測設備:部分園區已部署土壤濕度傳感器、氣象站、蟲情監測儀等設備,但整體覆蓋率不足30% ,且設備分布不均,主要集中在大型合作社或示范園區。
智能農機:無人駕駛拖拉機、植保無人機等智能農機在大型合作社中逐步推廣,但中小農戶因成本高、操作復雜等原因,使用率較低。
1.1.3 電力與能源供應
電力與能源供應是大田種植園區數字化平臺建設的重要基礎,直接影響傳感器、監測設備、通信網絡等數字化設施的運行效率和穩定性。其主要應用包括傳感器與監測設備供電,為土壤傳感器、氣象站、蟲情監測儀等設備提供穩定電力。第二種方式為通信網絡供電,主要為5G基站、物聯網網關等通信設備提供持續電力。這種方式采用風光互補供電系統,結合儲能設備保障穩定運行。第三種方式為智能農機供電,為無人駕駛拖拉機、植保無人機等智能農機提供充電服務。在田間建設太陽能充電站,結合儲能設備提供快
速充電服務。
目前,齊齊哈爾農田電力供應基本滿足需求,但部分偏遠地區存在電力不穩定問題,影響設備持續運行太陽能供電設備在部分園區試點應用,但普及率較低。
1.2 技術應用現狀
齊齊哈爾市作為黑龍江省重要的糧食生產基地,近年來在農業數字化方面進行了積極探索,遙感技術和物聯網技術在大田種植中的應用逐步推廣,但仍處于初步階段。
1.2.1 遙感技術應用現狀
當前遙感技術在農業領域已實現多項應用:在作物長勢監測方面,通過衛星定期獲取NDVI等植被指數評估作物生長狀況,如齊齊哈爾市龍江縣開展的玉米大豆長勢監測項目;在災害管理領域,利用遙感影像進行洪澇、干旱等災害識別與評估,甘南縣即建立了洪澇災害遙感評估系統指導災后工作;產量預測方面則通過融合遙感與氣象數據構建預測模型。然而該技術在實際應用中仍存在3方面局限:一是覆蓋范圍雖已包含齊齊哈爾主要大田區,但數據更新頻率僅達周/月級別;二是受衛星分辨率和處理能力制約,數據精度和時效性有待提升;三是應用深度多停留在宏觀監測層面,與田間管理結合不足,農戶參與程度較低,制約了技術效能的充分發揮。
1.2.2 物聯網技術應用現狀
物聯網技術在農業領域的應用主要體現在三個方面:在環境監測方面,通過土壤傳感器、氣象站等設備實時采集土壤濕度、溫度及光照強度等數據,如富??h智慧農業示范區已實現農田環境的實時監測分析;在精準灌溉方面,基于物聯網技術動態調控水肥供給,訥河市水肥一體化項目使玉米種植的水資源利用率提升 15% ;在病蟲害預警方面,則借助蟲情監測儀和圖像識別技術實現實時監測與預警。然而當前應用仍面臨3方面挑戰:一是設備部署多集中于大型合作社和示范園區(覆蓋率不足 30% ),中小農戶設備使用率低于 20% ,存在明顯分布不均問題;二是雖已實現環境與生長數據的自動化采集,但數據整合與共享機制缺失,導致數據孤島現象突出;三是受認知水平和成本制約,中小農戶對物聯網技術的接受度普遍較低,制約了技術的規模化推廣。
1.3 管理現狀
齊齊哈爾大田種植園區的數字化數據管理仍面臨諸多挑戰:在數據采集方面,雖然農田環境數據和作物生長數據已初步實現自動化采集,但由于設備維護不足,導致數據質量參差不齊,存在缺失和誤差問題;在數據存儲方面,信息分散在不同部門和企業平臺,缺乏統一的管理標準,造成嚴重的數據孤島現象;在數據整合方面,農業、氣象、市場等跨部門數據未能有效聯通,難以形成完整的農業數據鏈;在數據共享方面,由于機制不完善,農戶和企業難以獲取全面數據支持,限制了數字化技術的深度應用;此外,數據安全與隱私保護機制尚未健全,使得農戶和企業對數據共享存在顧慮,進一步影響了數據采集和應用的積極性。整體來看,數據管理的標準化、整合性和安全性仍是亟待解決的關鍵問題。
1.4農戶認知與接受度
齊齊哈爾地區農戶對數字化技術的認知與接受度仍處于較低水平:從認知層面看,大部分農戶僅了解基礎功能,對智能決策、精準灌溉等高級應用缺乏深入理解;在技術接受度方面,受制于高成本和操作復雜性,中小農戶的數字化技術使用率不足 20% ;同時,由于普遍缺乏設備操作技能,導致實際使用效率低下。盡管部分合作社和農業企業已開展相關培訓,但存在覆蓋面窄、培訓內容與實際需求脫節等問題。雖然使用數字化技術的農戶反饋生產效率有所提升,但高昂的設備成本使得實際收益增長不明顯。對此,農戶普遍希望政府能加大補貼力度,并進一步簡化設備操作流程以降低使用門檻。
2大田種植數字化平臺建設的關鍵問題
2.1技術推廣與農戶需求錯位
齊齊哈爾在大田種植園區數字化平臺推廣中,技術供給與用戶需求之間的結構性矛盾日益凸顯。一方面,平臺設計基于現代農業管理邏輯,要求操作人員具備數據解讀、設備聯動、系統維護等復合能力,但實際使用者多為年齡集中在45~65歲、平均受教育水平在初中以下的傳統農戶。調查顯示,當地 78% 的農戶從未接觸過農業物聯網設備, 62% 對“傳感器校準\"\"數據閾值設置\"等基礎操作存在認知障礙。另一方面,現有平臺功能架構存在顯著偏差: 70% 以上的功能模塊聚焦于產量預測、市場分析等后端決策支持,而農戶迫切需要的田間情實時監測、農機智能調度、災害應急預警等功能反而開發不足。
這種供需錯位直接導致“數字化懸浮\"現象:政府投入建設的智能蟲情測報燈、土壤情監測站等設備閑置率高達 45% ,部分平臺日均活躍用戶不足注冊量的 10% 。更深層次矛盾體現在交互設計層面,現有系統普遍采用城市互聯網產品的交互范式,如多層嵌套菜單、專業術語標簽(如\"NDVI植被指數\"“EC值監測”,與農戶習慣的“按鈕直達\"“語音播報”“圖示化反饋\"等操作邏輯嚴重脫節。某平臺的操作日志分析顯示,超過 50% 的用戶在首次使用后因找不到核心功能入口而放棄繼續操作。
2.2資金與資源投入不足
資金與資源投入不足是制約大田種植園區數字化平臺建設與推廣的主要瓶頸之一。齊齊哈爾市作為黑龍江省重要的糧食生產基地,在農業數字化方面進行了積極探索,但在資金與資源投人上面臨諸多挑戰。
齊齊哈爾市農業數字化發展面臨資金投人不足、數據安全與標準缺失等多重制約。在資金方面,地方政府財政支持有限,缺乏專項基金和長期投人計劃,導致數字化平臺建設和設備維護難以持續;同時,由于農業數字化項目回報周期長、風險高,社會資本參與意愿低,而中小農戶自籌能力有限,進一步制約了技術普及。在數據管理方面,當前存在嚴重的安全與標準缺失問題:農戶和企業對數據隱私保護不足存在顧慮,影響數據采集共享積極性;數據傳輸儲存存在篡改或丟失風險,降低決策可信度;訪問控制機制不完善增加泄露風險;數據格式、接口標準不統一導致整合困難,形成數據孤島;缺乏統一的數據管理規范導致采集、存儲流程混亂。這些問題嚴重制約了農業數字化平臺的推廣應用和大數據分析效能的發揮。
3齊齊哈爾市數字化平臺應用策略設計
3.1基礎設施優化策略
為提升齊齊哈爾市農業數字化基礎設施水平,建議采取以下措施:聯合通信企業共建基站,與電信運營商(如中國移動、中國聯通、中國電信)合作,優先在核心種植區部署5G基站,并通過政府補貼、稅收優惠等政策激勵企業參與;優化基站布局,結合農田分布科學規劃,確保信號全面覆蓋,并在偏遠地區采用NB-IoT等低功耗技術補充;推廣共享基站模式,降低建設和運營成本,探索“政府 + 企業 + 農戶”的共建共享機制;加強網絡維護與優化,建立定期巡檢機制,利用大數據和AI技術動態調整網絡資源,提升覆蓋質量與穩定性。通過多措并舉,構建高效、穩定、可持續的農業數字化通信網絡。
3.2技術集成創新策略
為推進農業數字化轉型,建議構建“天空地一體化\"監測體系,通過整合衛星遙感、無人機巡田及地面傳感器數據,實現農田環境與作物生長的全周期動態監測,并開發輕量化終端提升農戶使用體驗。同時,推動大數據與人工智能深度應用,農業大數據平臺融合多源數據,提供精準種植建議與災害預警,并利用AI算法優化灌溉、施肥及病蟲害防治決策。此外,推廣智能農機應用,引進無人駕駛拖拉機、植保無人機等設備實現機械化作業,建立智能農機共享平臺降低中小農戶使用成本,從而全面提升農業生產效率,降低勞動力投人。
3.3 加強技術培訓與推廣
為提升農戶數字化技術應用能力,重點實施“數字農技員”培養計劃,采取“以點帶面”的推廣策略:一方面針對村干部和種植大戶開展定向技能培訓,培養基層數字化技術骨干;另一方面通過建設示范性數字化農場,直觀展示智能灌溉、精準施肥等技術的實際應用效果,用可見的經濟效益提升普通農戶的參與積極性,逐步擴大數字化技術在農業生產中的普及范圍。
為有效推動數字化平臺落地應用,應構建多維激勵機制與人才保障體系。例如,將平臺使用納入農業補貼考核指標,對活躍用戶實施差異化補貼政策,按每畝(1畝約等于 667m2)5~8 元標準發放數字化種植補貼,直接激發農戶參與積極性;同時建立“數據換服務\"價值轉換機制,農戶通過上傳田間環境、作物長勢等數據,可兌換植保無人機精準施藥、農技專家在線診斷等生產性服務,形成數據資產化閉環。
3.4服務模式創新策略
創新農業數字化服務模式,構建“平臺 + 合作社 .+ 農戶”三級聯動體系,通過合作社整合資源、對接數字化服務平臺,有效降低個體農戶的技術使用門檻;同時拓展平臺功能,整合市場價格預測分析和農產品電商銷售渠道,為農戶提供從生產到銷售的全鏈條服務,幫助其規避市場風險,提升經營效益。
3.5 人才與組織保障策略
為強化農業數字化人才支撐,在人才與組織保障方面建議采取“院校培養 + 基層培訓”雙軌并行機制:一方面聯合齊齊哈爾工程學院、齊齊哈爾大學等本地高校定向培養農業數字化專業人才,組建屬地化技術團隊;另一方面重點開展“數字農技員\"專項培訓,以村干部和種植大戶為核心培訓對象,通過培育基層技術骨干形成示范效應,帶動周邊農戶提升數字化技術應用能力。
4結論
齊齊哈爾市大田種植園區數字化平臺建設將充分借鑒國內先進地區的成功經驗,系統性地推進數字化轉型工作。在基礎設施建設方面,將重點完善農田物聯網感知網絡和5G通信覆蓋,構建穩定可靠的數據傳輸通道;在技術集成創新領域,計劃引入“天空地一體化\"監測體系,整合衛星遙感、無人機巡田和地面傳感器數據,實現作物生長全周期精準監測;在服務模式升級上,將創新建立“平臺 + 合作社 + 農戶”三級聯動機制,通過合作社整合資源降低農戶使用門檻。同時,平臺還將拓展產銷對接功能,集成市場價格預測和電商銷售渠道,為農戶提供全產業鏈服務。通過實施這一系列措施,預計齊齊哈爾市大田種植園區的數字化應用水平將在未來3~5年內實現跨越式提升,農業勞動生產率提高 30% 以上,水資源利用率提升20% ,為區域農業現代化發展構建堅實的技術支撐體系,助力鄉村振興戰略實施。
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