基于物聯(lián)網(wǎng)的淮安紅椒產(chǎn)業(yè)向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變研究

張一洲 汪國(guó)蓮 羅德旭

摘要：以淮安紅椒為例，通過(guò)實(shí)地調(diào)研、文獻(xiàn)收集等方法研究基于物聯(lián)網(wǎng)的淮安紅椒產(chǎn)業(yè)向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變過(guò)程中的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問(wèn)題，提出了智慧農(nóng)業(yè)向數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變、靠天吃飯向靠數(shù)生活轉(zhuǎn)變、混沌文化向精確文化轉(zhuǎn)變、勞動(dòng)密集向技術(shù)密集轉(zhuǎn)變、基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)向綜合產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變等5條對(duì)策建議。

關(guān)鍵詞：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)；現(xiàn)狀；問(wèn)題；對(duì)策

中圖分類號(hào)： S126；F326.13文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）10-0305-02

農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的快速發(fā)展為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、信息化提供了新的方法和手段，也為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造和提高注入了新的活力。作物生產(chǎn)模型及其應(yīng)用系統(tǒng)的成功研制和應(yīng)用是農(nóng)業(yè)信息技術(shù)領(lǐng)域的突出代表。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的信息產(chǎn)業(yè)第3次浪潮，成為農(nóng)業(yè)信息技術(shù)領(lǐng)域未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心[1]。物聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的溫度、濕度、光照度、CO2和土壤理化參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)傳感器對(duì)包括作物生長(zhǎng)指標(biāo)監(jiān)測(cè)參數(shù)、營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)參數(shù)和品質(zhì)指標(biāo)參數(shù)監(jiān)測(cè)，可以保證農(nóng)作物生長(zhǎng)的土壤肥料含量，生產(chǎn)出綠色有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品，提高農(nóng)作物的生產(chǎn)效率，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供全新的技術(shù)支持和全方位的信息服務(wù)，從而提升農(nóng)作物生產(chǎn)的科技水平，帶動(dòng)和促進(jìn)傳統(tǒng)粗放農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，形成巨大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益。

1淮安市精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1淮安紅椒發(fā)展現(xiàn)狀

淮安市地處蘇北腹地，是全國(guó)重要的商品糧基地、淡水產(chǎn)品生產(chǎn)基地和優(yōu)質(zhì)農(nóng)副產(chǎn)品產(chǎn)加銷基地。近年來(lái)，淮安市持續(xù)推進(jìn)商標(biāo)富農(nóng)戰(zhàn)略，不斷加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品品牌培育和建設(shè)，助力農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展。在品牌數(shù)量上，淮陰西瓜等25件地理標(biāo)志商標(biāo)成功獲批，全市地理標(biāo)志產(chǎn)品總量達(dá)71件，位居全省第1、全國(guó)地級(jí)市第3。在品牌質(zhì)量上，淮安紅椒、盱眙龍蝦、淮安大米等3件地理標(biāo)志商標(biāo)成功獲批中國(guó)馳名商標(biāo)；全省共擁有地理標(biāo)志馳名商標(biāo)7件，淮安占42.9%，名列全省第1?；窗布t椒是著名的地理標(biāo)志產(chǎn)品，在江蘇省乃至全國(guó)有較高的聲譽(yù)和重要的影響，是蘇北農(nóng)民農(nóng)業(yè)雙增、發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的有力抓手，特別是以清浦區(qū)黃碼鄉(xiāng)為發(fā)源地的淮安紅椒，種植面積達(dá)6 666.7 hm2，年產(chǎn)量超20萬(wàn)t，年產(chǎn)值超15億元，椒農(nóng)年人均收入超2萬(wàn)元，成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民致富增收的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。2010年3月，淮安紅椒成功注冊(cè)為江蘇省第1個(gè)設(shè)施蔬菜地理標(biāo)志證明商標(biāo)；2011年，淮安紅椒獲得“消費(fèi)者最喜愛(ài)的中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域公用品牌”稱號(hào)。如今，淮安紅椒已成為享譽(yù)全國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品品牌。

1.2物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

作為近年來(lái)國(guó)際農(nóng)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)因能更好地利用水土資源、有效提高單位面積產(chǎn)量、減少化肥和農(nóng)藥使用量而頗受公眾關(guān)注?；窗彩芯o跟國(guó)際潮流，很多鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）都發(fā)展了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，其目的有3個(gè)：（1）摸索經(jīng)驗(yàn)；（2）提高經(jīng)濟(jì)效益；（3）示范推廣。這種系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)施農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程測(cè)控服務(wù)需求，開(kāi)展水、電、風(fēng)、光、氣等功能設(shè)備的協(xié)同管控服務(wù)，并對(duì)數(shù)據(jù)、信息實(shí)施分析、處理，提供相關(guān)決策信息服務(wù)。在農(nóng)業(yè)園區(qū)已經(jīng)建有水、肥、溫、光、氣信息采集系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)。有了這個(gè)系統(tǒng)，大棚里的情況一目了然，用手機(jī)就能實(shí)時(shí)查看農(nóng)作物生長(zhǎng)情況，還可以對(duì)園區(qū)的設(shè)施進(jìn)行控制，如打開(kāi)或關(guān)閉風(fēng)扇、內(nèi)外遮陽(yáng)網(wǎng)或者供水系統(tǒng)等，農(nóng)作物管理變得更有針對(duì)性。分布在田野里的傳感器負(fù)責(zé)收集數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳遞到云端服務(wù)器上，直接和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相連接。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)植入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，昭示著智慧農(nóng)業(yè)時(shí)代的到來(lái)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)傳感器、小型氣象站、視頻監(jiān)控設(shè)備精準(zhǔn)收集田間信息，以精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)農(nóng)業(yè)用藥、用水、用肥的精準(zhǔn)控制，可減少浪費(fèi)，降低污染。

2精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題

2.1處于起步階段，規(guī)模效應(yīng)尚未形成

紅椒的精準(zhǔn)種植是一個(gè)系統(tǒng)工程，最重要的是管理和標(biāo)準(zhǔn)，其次是數(shù)據(jù)和軟件，相對(duì)而言，硬件設(shè)備恰恰是最簡(jiǎn)單的，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)起源于西方農(nóng)業(yè)的規(guī)模經(jīng)營(yíng)，較高的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平是孕育它的土壤，美國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用得益于其健全的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和較高的產(chǎn)業(yè)化程度。應(yīng)當(dāng)看到，當(dāng)前我國(guó)的技術(shù)還遠(yuǎn)未達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平，這就要求我們探索適合的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)運(yùn)作模式，而不是簡(jiǎn)單引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)裝備。當(dāng)前，紅椒的精準(zhǔn)種植發(fā)展面臨著底層技術(shù)支持不足、信息采集系統(tǒng)不全、專業(yè)系統(tǒng)不完善的短板，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的“精準(zhǔn)”程度有待提高。農(nóng)業(yè)兼業(yè)化趨勢(shì)明顯、各地水土條件差異較大、土地集約利用程度較低等均制約了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展?？傮w上看，當(dāng)前精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)仍處于試驗(yàn)示范和孕育發(fā)展階段，今后需要在技術(shù)水平和經(jīng)營(yíng)管理等方面不斷拓展空間。

2.2設(shè)備品種單一，操作難以達(dá)到精準(zhǔn)

縱觀我國(guó)國(guó)情，我國(guó)資源有限，人地矛盾突出，自然災(zāi)害頻繁，而且旱、瘠、鹽堿地較多，因而整體上農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱。此外，我國(guó)設(shè)施生產(chǎn)的整體水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有相當(dāng)大的差距，表現(xiàn)為設(shè)施簡(jiǎn)陋，技術(shù)含量低，光溫調(diào)控能力差，品種單一，特別是計(jì)算機(jī)管理仍難以配套，因而總體上還不能算是精準(zhǔn)耕作。這就需要我們加強(qiáng)紅椒種植的科研研發(fā)，把自主的創(chuàng)新性融入其中，擺脫關(guān)鍵技術(shù)仍依賴國(guó)外，不但受制于人，而且成本高、針對(duì)性較差的怪圈。

2.3專業(yè)人才缺乏，農(nóng)民觀念技術(shù)落后

我國(guó)是從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)開(kāi)始向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)慢慢過(guò)渡的，絕大多數(shù)農(nóng)民的觀念和技術(shù)還停留在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)上，很難跟上現(xiàn)代化的步伐。具體到紅椒種植上就是農(nóng)技人員的嚴(yán)重不足，很多年輕人不愿干也不想干這一行，而且這個(gè)基數(shù)大，要想一步到位地進(jìn)行改變是不可能的。此外，我國(guó)在這方面的人才培養(yǎng)投入力度不夠，導(dǎo)致這方面的高科技人才比較缺乏，無(wú)法將技術(shù)很快地轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

2.4宣傳力度不足，多數(shù)農(nóng)民不太了解

現(xiàn)在有關(guān)“某某農(nóng)業(yè)”的概念，不時(shí)地出現(xiàn)在報(bào)端，真可謂“亂花漸欲迷人眼”，如智慧農(nóng)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、數(shù)字農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、大農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)4.0、物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、都市農(nóng)業(yè)等等，以上概念既多且雜，對(duì)專業(yè)農(nóng)技人員來(lái)說(shuō)尚且難以掌握了解，對(duì)于普通的農(nóng)民了解掌握難度更大，甚至造成許多農(nóng)民的排斥心理。當(dāng)推行現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的方案時(shí)，常會(huì)遇到百姓不領(lǐng)情、不理解、不配合的情況。“民之難治，以其上有為，是以難治”。有為，想做事，本來(lái)是好事，可看不到具體利益，難免讓人產(chǎn)生亂為的懷疑，百姓對(duì)亂為說(shuō)“不”，應(yīng)該可以理解。

3精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的對(duì)策及建議

淮安紅椒產(chǎn)業(yè)向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的建設(shè)轉(zhuǎn)變，需要做好工作，對(duì)策與建議如下。

3.1智慧農(nóng)業(yè)向數(shù)字農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變

淮安紅椒物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以針對(duì)淮安紅椒生產(chǎn)進(jìn)行專業(yè)化的信息服務(wù)，并為淮安紅椒產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)從業(yè)者、管理者提供具有可操作性的決策支持，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，產(chǎn)業(yè)化潛力大，前景好。然而精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)作為一個(gè)新興的名詞，從知道到了解，從了解到接受，這過(guò)程是需要較長(zhǎng)時(shí)間的，所以我們要想今后對(duì)其加以推廣，還需從現(xiàn)在開(kāi)始慢慢加強(qiáng)其宣傳，提高大家對(duì)它的認(rèn)識(shí)。因?yàn)槭聦?shí)已經(jīng)證明，過(guò)去靠天吃飯的經(jīng)驗(yàn)，靠一些生產(chǎn)小聰明，解決不了13億人的吃飯問(wèn)題。紅椒種植的經(jīng)濟(jì)價(jià)值非常高，對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的要求也非常嚴(yán)苛，否則會(huì)直接影響其產(chǎn)品品質(zhì)，純粹靠種植經(jīng)驗(yàn)而不借助于現(xiàn)代化的生產(chǎn)工具很難達(dá)到優(yōu)品優(yōu)質(zhì)的要求，甚至?xí)苯佑绊懏a(chǎn)品的出口，其中辣椒素、椒紅素等指標(biāo)更需要在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行較為精確的監(jiān)測(cè)，這些憑經(jīng)驗(yàn)是無(wú)法完成的。

3.2靠天吃飯向靠數(shù)生活的轉(zhuǎn)變

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣應(yīng)用涉及精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)本身的發(fā)展、農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平、農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、農(nóng)民承擔(dān)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的能力等，其中農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)是推廣應(yīng)用過(guò)程中的關(guān)鍵。由于農(nóng)民獲得信息的渠道有限，只有通過(guò)農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，農(nóng)民才能認(rèn)識(shí)到精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)并在技術(shù)培訓(xùn)過(guò)程中掌握這項(xiàng)技術(shù)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)才能在生產(chǎn)實(shí)踐中大范圍地推廣應(yīng)用。

紅椒的大面積種植在大田中進(jìn)行，環(huán)境的變化農(nóng)民無(wú)法徹底左右，紅椒的品質(zhì)、產(chǎn)量基本上是靠天收，雖然這種生產(chǎn)方式投入較少，但產(chǎn)出也存在明顯的不確定性，精準(zhǔn)的生產(chǎn)過(guò)程可以營(yíng)造更為適宜安全的生長(zhǎng)環(huán)境，如采用立體化生產(chǎn)，不僅能夠節(jié)約土地，也能夠提高單位面積的產(chǎn)量，還可以在一定程度上確保品質(zhì)。

3.3混沌文化向精確文化的轉(zhuǎn)變

通過(guò)測(cè)土配方和相應(yīng)的變量施肥技術(shù)，改變農(nóng)民傳統(tǒng)施肥觀念，根據(jù)土地的肥力現(xiàn)狀按需變量配合施用肥料，提高肥料利用率，減少面源污染，增產(chǎn)增收。做好精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)資料收集和信息標(biāo)準(zhǔn)化工作，應(yīng)用3S技術(shù)（遙感技術(shù)、地埋信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)）建立農(nóng)作物品種、栽培技術(shù)、病蟲(chóng)害防治等技術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)以及農(nóng)業(yè)科研成果、新材料等科研信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的社會(huì)化、產(chǎn)業(yè)化[2]。

學(xué)會(huì)用數(shù)據(jù)說(shuō)話，用數(shù)據(jù)決策，而不是一味靠經(jīng)驗(yàn)。紅椒的生產(chǎn)供給和銷售憑估計(jì)具有很多不確定性，尤其是在鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）中大面積的推廣時(shí)，單靠估計(jì)可能會(huì)因決策失誤造成重大損失，而結(jié)合產(chǎn)供銷全過(guò)程的數(shù)據(jù)采集與分析，對(duì)市場(chǎng)需求將會(huì)有較為準(zhǔn)確的把握與預(yù)測(cè)。采用訂單化生產(chǎn)，在有合同支持法律保障的情況下，更有利于科學(xué)決策。

3.4勞動(dòng)密集向技術(shù)密集的轉(zhuǎn)變

農(nóng)村勞動(dòng)力減少是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。目前缺少的是農(nóng)業(yè)技術(shù)工人、新型農(nóng)民。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)徹底改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式，對(duì)從業(yè)者的技術(shù)水平也提出了較高的要求，物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)傳感器采集的各項(xiàng)紅椒生態(tài)數(shù)據(jù)，需要管理者能夠讀得懂、用得上，從而應(yīng)用到生產(chǎn)管理的反饋中?；诰W(wǎng)絡(luò)的銷售平臺(tái)已經(jīng)成為紅椒走出國(guó)門(mén)，邁向更高更遠(yuǎn)的銷售終端的不可或缺的技術(shù)。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)立足于農(nóng)業(yè)的專業(yè)性作物模型，能有效地耦合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化，提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的科技水平，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)本身能帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)生態(tài)效益，同時(shí)對(duì)提高農(nóng)民收入、減少農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度、改善環(huán)境質(zhì)量等有非常重要的作用。

3.5基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)向綜合產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變

一方面，我國(guó)大部分地區(qū)，尤其是較落后地區(qū)的農(nóng)村承包地普遍處于碎片化狀態(tài)，難以支撐起發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的要求，必須通過(guò)土地流轉(zhuǎn)達(dá)到規(guī)模經(jīng)營(yíng)的效果。另一方面，隨著農(nóng)村市場(chǎng)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，在大面積作物生產(chǎn)平原區(qū)建立“精確施肥”技術(shù)示范工程，或聯(lián)合一些高效益的龍頭企業(yè)帶動(dòng)“精確施肥”的發(fā)展，是結(jié)合我國(guó)國(guó)情發(fā)展精確施肥的有效途徑[2]。

精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)源是智慧農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，智慧農(nóng)業(yè)是綜合性產(chǎn)業(yè)，集第一、二、三產(chǎn)業(yè)的成分與特性，也有人稱其為“第六產(chǎn)業(yè)”。紅椒的生產(chǎn)過(guò)程使用了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的理念設(shè)備，在其加工過(guò)程中也要改變粗放的加工模式，轉(zhuǎn)向精準(zhǔn)加工，而銷售終端的可預(yù)見(jiàn)性、參與性、針對(duì)性都將對(duì)紅椒的銷售理念和方法產(chǎn)生較大影響。

4結(jié)論

淮安市的紅椒產(chǎn)業(yè)是當(dāng)?shù)卣Υ蛟斓臑槊穹?wù)的重大工程之一，它也是農(nóng)民發(fā)家致富的重要途徑之一，為實(shí)現(xiàn)以紅椒產(chǎn)業(yè)為龍頭的的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，打造具有典型示范的紅椒產(chǎn)業(yè)基地，淮安市政府還應(yīng)加大宣傳力度，提高技術(shù)水平，提升產(chǎn)品效益，結(jié)合傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用，這樣將能夠較為有效地解決淮安紅椒生產(chǎn)區(qū)域土地相對(duì)分散、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)落后、銷售層次與效益水平不高等問(wèn)題。因此，建立集資源化、信息化、知識(shí)化、生態(tài)化于一體的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)供銷系統(tǒng)，走具有淮安特色的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展之路，是淮安市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的有效途徑。

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