碳中和背景下廣西甘蔗種植的信息化管理方案

梁東 唐偉萍 黃欣

摘 要：隨著全球氣候變化的加劇和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，碳中和已成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)話題。甘蔗種植作為廣西重要的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，也需要適應(yīng)碳中和要求。文章描述了碳中和與甘蔗種植的關(guān)聯(lián)性及廣西甘蔗種植信息化管理存在問題，提出實(shí)現(xiàn)甘蔗種植信息化管理的方案（建立甘蔗種植信息化平臺(tái)、采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測、采用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能決策和建立甘蔗種植信息共享平臺(tái)），結(jié)合實(shí)際案例分析指出，信息化管理可實(shí)現(xiàn)甘蔗生產(chǎn)、銷售和財(cái)務(wù)等各環(huán)節(jié)的信息化，提高企業(yè)管理效率和經(jīng)濟(jì)效益；實(shí)現(xiàn)對(duì)甘蔗種植過程的全面監(jiān)控和管理，減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞，促進(jìn)甘蔗種植業(yè)向低碳、環(huán)保方向發(fā)展；提高甘蔗種植業(yè)的管理水平和技術(shù)水平，適應(yīng)市場競爭需要，提高企業(yè)競爭力。因此，信息化管理是實(shí)現(xiàn)甘蔗種植碳中和的重要手段和可持續(xù)發(fā)展路徑。

關(guān)鍵詞：甘蔗種植：碳中和：信息化管理方案：可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號(hào)：S566.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-820X（2023）03-0020-04

0 引言

碳中和是指通過減少溫室氣體排放和增加吸收，使二者達(dá)到平衡，從而實(shí)現(xiàn)凈零排放［1］。隨著全球氣候變化的加劇和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，碳中和已成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)話題。甘蔗是世界上最重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，在全球農(nóng)業(yè)發(fā)展中占有重要地位，甘蔗種植作為重要的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，也需要適應(yīng)碳中和要求。然而，甘蔗種植業(yè)面臨著諸多挑戰(zhàn)，包括土地資源有限、氣候變化影響和環(huán)境污染等［2］。因此，如何實(shí)現(xiàn)甘蔗種植業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，已成為當(dāng)前亟待解決的問題。信息化管理是指利用信息技術(shù)手段對(duì)企業(yè)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)進(jìn)行管理和控制［3］，在甘蔗種植業(yè)中，信息化管理可幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、銷售和財(cái)務(wù)等各環(huán)節(jié)信息化，提高企業(yè)的管理效率和經(jīng)濟(jì)效益。本文通過描述碳中和與甘蔗種植的關(guān)聯(lián)性、甘蔗種植信息化管理存在的問題和管理方案、對(duì)甘蔗種植的影響和作用及實(shí)踐案例分析，探討碳中和背景下廣西甘蔗種植的可持續(xù)發(fā)展路徑。

1 碳中和與甘蔗種植的關(guān)聯(lián)性

碳中和是全球應(yīng)對(duì)氣候變化的重要手段，對(duì)甘蔗種植業(yè)也具有重要影響。首先，碳中和可促進(jìn)甘蔗種植業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。甘蔗種植業(yè)是高能耗、高排放的產(chǎn)業(yè)，碳中和可促進(jìn)甘蔗種植業(yè)向低碳和環(huán)保方向發(fā)展，減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞［4］。其次，碳中和可提高甘蔗種植業(yè)的競爭力。隨著碳中和的推廣，越來越多的企業(yè)開始注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，甘蔗種植業(yè)如果能適應(yīng)這一趨勢，提高自身的環(huán)保水平和可持續(xù)發(fā)展能力，就能在市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢。

1.1 甘蔗種植可降低大氣中的二氧化碳濃度

甘蔗是一種光合作用強(qiáng)的作物，可通過光合作用吸收大量的二氧化碳，將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)釋放氧氣。因此，甘蔗種植可幫助降低大氣中的二氧化碳濃度。

1.2 甘蔗種植可減少碳排放

甘蔗種植可改善土壤結(jié)構(gòu)和質(zhì)量，降低土地退化風(fēng)險(xiǎn)，有助于保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)，維持生態(tài)平衡，減少碳排放；甘蔗種植過程中使用的化學(xué)品如化肥和農(nóng)藥會(huì)產(chǎn)生碳排放，但施用有機(jī)肥以節(jié)省化肥用量及生物防治替代農(nóng)藥進(jìn)行病蟲害防治等低碳技術(shù)可減少碳排放；甘蔗可用于生產(chǎn)生物燃料乙醇和生物柴油（可再生能源），可替代化石燃料，減少碳排放。此外，砍收甘蔗的剩余物可用作肥料從而減少廢棄物排放。

1.3 甘蔗種植可實(shí)現(xiàn)低碳良性循環(huán)

低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，通過最大限度地利用資源和減少碳排放來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙贏［5］。甘蔗種植是一個(gè)碳循環(huán)過程，除可將廢棄物轉(zhuǎn)化為資源外，蔗汁可用于生產(chǎn)蔗糖及其糖制品，蔗渣可用于生產(chǎn)飼料和其他產(chǎn)品，增加經(jīng)濟(jì)收入。因此，甘蔗種植可實(shí)現(xiàn)低碳良性循環(huán)（圖1），帶來經(jīng)濟(jì)效益。

但大規(guī)模種植甘蔗有可能導(dǎo)致森林砍伐和草地轉(zhuǎn)化為甘蔗種植地，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞和碳排放增加。因此，甘蔗種植對(duì)碳中和有著復(fù)雜的影響，需要在可持續(xù)發(fā)展的框架下進(jìn)行管理和規(guī)劃。

2 甘蔗種植信息化管理存在的問題

不同國家或地區(qū)在甘蔗種植的信息化管理上存在差異。就廣西而言，目前甘蔗種植業(yè)信息化管理存在的問題主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

2.1 信息化水平較低

目前，甘蔗種植業(yè)的信息化水平較低，很多企業(yè)還停留在手工記錄和管理階段，缺乏信息化管理的意識(shí)和能力。

2.2 信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重

甘蔗種植業(yè)的信息化管理存在信息孤島現(xiàn)象，各管理環(huán)節(jié)間無法實(shí)現(xiàn)信息共享和交流，導(dǎo)致信息流通不暢，影響企業(yè)的管理效率和經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 信息安全問題突出

甘蔗種植業(yè)的信息化管理存在信息安全問題如數(shù)據(jù)泄露及網(wǎng)絡(luò)攻擊等，給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益和聲譽(yù)造成嚴(yán)重?fù)p失。

3 甘蔗種植的信息化管理方案

為解決甘蔗種植信息化管理存在的問題，需采取一系列措施（圖2）。

3.1 建立甘蔗種植信息化平臺(tái)

建立甘蔗種植信息化平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)信息化管理的基礎(chǔ)。該平臺(tái)中應(yīng)包含甘蔗種植的各環(huán)節(jié)，如種植、施肥、病蟲害防治和采收等。通過該平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)甘蔗種植過程的全面監(jiān)控和管理，以提高管理效率和決策水平。

3.2 采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測

采用傳感器技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)、精準(zhǔn)施肥系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析與預(yù)測等多項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)甘蔗種植環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測。通過安裝的傳感器和監(jiān)測設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測甘蔗的生長情況、土壤濕度、溫度和光照等環(huán)境因素，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取措施。同時(shí)，可通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)甘蔗采收的自動(dòng)化管理，提高采收效率和質(zhì)量。

3.3 采用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能決策

采用生長監(jiān)測與預(yù)測、智能化決策支持、病蟲害檢測與監(jiān)控及農(nóng)藥使用優(yōu)化等多項(xiàng)人工智能技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)甘蔗種植的智能決策。通過對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，可預(yù)測甘蔗的生長情況和病蟲害發(fā)生規(guī)律，以便提前采取防控措施，避免或減少損失。同時(shí)，可通過人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)甘蔗種植的優(yōu)化管理，以提高產(chǎn)量和質(zhì)量。

3.4 建立甘蔗種植信息共享平臺(tái)

建立甘蔗種植信息共享平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)信息的共享和交流，促進(jìn)甘蔗種植業(yè)發(fā)展。同時(shí)，可通過該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)甘蔗種植的市場分析和預(yù)測，提高甘蔗種植的市場競爭力。

綜上所述，采用信息化管理方案可提高甘蔗種植的效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。建立甘蔗種植信息化平臺(tái)、采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測、采用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能決策、建立甘蔗種植信息共享平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)信息化管理的關(guān)鍵。

4 信息化管理對(duì)甘蔗種植的影響和作用

4.1 提高甘蔗種植的生產(chǎn)效率

信息化管理可幫助農(nóng)民對(duì)甘蔗進(jìn)行更精細(xì)和科學(xué)的管理。例如，在肥料施用方面，利用信息化技術(shù)可對(duì)甘蔗生長過程中氮、磷、鉀等元素的需求情況進(jìn)行監(jiān)測和分析，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥；在灌溉方面，通過物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，可根據(jù)甘蔗生長周期和水分需求量進(jìn)行精確的灌溉管理，避免“溺水”或“旱死”情況發(fā)生［6］。因此，信息化管理可提高甘蔗種植的生產(chǎn)效率，并降低勞動(dòng)密集度。

4.2 降低生產(chǎn)成本

信息化管理可有效降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。在病蟲害管理方面，利用無人機(jī)或智能追蹤系統(tǒng)可快速掌握田間各區(qū)域的病蟲害發(fā)生情況，采取有針對(duì)性的噴灑措施，將農(nóng)藥和勞動(dòng)成本降至最低；利用數(shù)據(jù)分析和預(yù)測，制定更合理的生產(chǎn)計(jì)劃，減少人力物力的浪費(fèi)和損失。說明通過信息技術(shù)的應(yīng)用提高了生產(chǎn)效率，可實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)成本的目標(biāo)。

4.3 提高產(chǎn)品質(zhì)量

信息化管理可提高甘蔗的品質(zhì)。通過設(shè)置甘蔗體積精細(xì)檢測、品質(zhì)抽檢系統(tǒng)等軟硬件設(shè)備，可對(duì)甘蔗的硬度、含糖量和色澤等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，在甘蔗品質(zhì)出現(xiàn)問題時(shí)，可及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。因此，信息化管理對(duì)提高甘蔗產(chǎn)品品質(zhì)具有重要作用。

4.4 增加收益

信息化管理可提高甘蔗種植的收益。在銷售管理方面，利用電商平臺(tái)可將甘蔗推向更廣闊的市場，增加銷售渠道和銷售額：在生產(chǎn)規(guī)劃方面，通過數(shù)據(jù)分析和預(yù)測技術(shù)，制定適合自身產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃，可在一定程度上降低經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)，從而增加企業(yè)收益。

綜上所述，通過信息化管理，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、銷售和財(cái)務(wù)等各環(huán)節(jié)的信息化，提高企業(yè)的管理效率和經(jīng)濟(jì)效益；實(shí)現(xiàn)對(duì)甘蔗種植過程的全面監(jiān)控和管理，減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞，促進(jìn)甘蔗種植業(yè)向低碳、環(huán)保方向發(fā)展；提高甘蔗種植業(yè)的管理水平和技術(shù)水平，適應(yīng)市場競爭需要，提高企業(yè)競爭力。

5 甘蔗種植信息化管理的實(shí)踐案例分析

5.1 案例一：廣西糖業(yè)的信息化管理

目前，廣西甘蔗種植機(jī)械化程度不高，絕大部分地區(qū)種植和采收仍采用傳統(tǒng)的人工方式。但在城市化進(jìn)程的背景下農(nóng)村年輕人偏少、甘蔗種植老齡化現(xiàn)象普遍存在，青壯年勞動(dòng)力嚴(yán)重不足，導(dǎo)致甘蔗管理不到位，產(chǎn)生產(chǎn)量下降、裝運(yùn)速度慢、糖分不高等問題，對(duì)整個(gè)蔗糖行業(yè)造成很大負(fù)面影響［7］。

2019年，廣西出臺(tái)了《關(guān)于深化體制機(jī)制改革加快糖業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》，提出增強(qiáng)科技支撐，提高蔗糖種植信息化、智能化、數(shù)字化水平，加快推動(dòng)糖業(yè)“二次創(chuàng)業(yè)”，促進(jìn)糖業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，廣西糖業(yè)構(gòu)建甘蔗種植大數(shù)據(jù)云平臺(tái)，“耕、種、管、收、運(yùn)”一站式信息化、智能化高效服務(wù)囊括其中，實(shí)現(xiàn)制糖企業(yè)、蔗農(nóng)足不出戶即可在線辦理業(yè)務(wù)。2020年，廣西率先建成的全國第一朵蔗糖產(chǎn)業(yè)云“糖業(yè)云”正式上線，從此廣西糖業(yè)走在全國產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展前列。該平臺(tái)貫穿制糖前、中、后3個(gè)環(huán)節(jié)，匯聚約73萬hm2甘蔗種植地塊、各市訂單、砍、運(yùn)、收數(shù)據(jù)及公安、交通和氣象等部門的數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)掌握全區(qū)地塊種植、蔗田長勢情況信息。該平臺(tái)在北海、來賓、崇左龍州縣等市縣進(jìn)行試點(diǎn)，通過人工智能和衛(wèi)星遙感技術(shù)，有效解決了甘蔗種植產(chǎn)銷訂單“一地多簽”“一戶多簽”問題［8］。

與此同時(shí)，利用信息化技術(shù)對(duì)土壤、氣象因素進(jìn)行監(jiān)測和分析，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)施肥，減少化肥使用量，降低碳排放；利用信息化技術(shù)對(duì)機(jī)械作業(yè)進(jìn)行智能化管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)械作業(yè)的精準(zhǔn)化、高效化，降低燃油使用量，減少碳排放；利用信息化技術(shù)對(duì)甘蔗秸稈進(jìn)行資源化利用（生物質(zhì)能源利用和有機(jī)肥生產(chǎn)），減少甘蔗秸稈露天焚燒，降低二氧化碳排放。

5.2 案例二：巴西甘蔗種植的信息化管理

巴西甘蔗種植已建立功能完善的信息化、自動(dòng)化生產(chǎn)與綜合治理網(wǎng)絡(luò)體系、遠(yuǎn)程互動(dòng)視頻系統(tǒng)和信息制作與發(fā)布系統(tǒng)，具有模式多樣、實(shí)用性強(qiáng)、信息采集自動(dòng)化程度高、數(shù)據(jù)庫建設(shè)規(guī)范有序、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)投入充分等特點(diǎn)，在重大病蟲害監(jiān)測預(yù)警和信息服務(wù)方面發(fā)揮了重要作用［9］。

在利用信息化技術(shù)對(duì)土壤和氣象因素進(jìn)行監(jiān)測與分析、對(duì)機(jī)械作業(yè)進(jìn)行智能化管理和對(duì)甘蔗秸稈進(jìn)行資源化利用等方面，巴西糖業(yè)也取得了極好的減碳提質(zhì)成效。

6 結(jié)語

通過描述碳中和與甘蔗種植的關(guān)聯(lián)性、甘蔗種植信息化管理存在的問題及對(duì)甘蔗種植的影響和作用，提出廣西甘蔗種植的信息化管理方案；結(jié)合實(shí)際案例分析認(rèn)為，信息化管理可提高甘蔗種植業(yè)的管理效率和經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)甘蔗種植業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提高甘蔗種植業(yè)的競爭力。因此，信息化管理是實(shí)現(xiàn)甘蔗種植碳中和的重要手段和可持續(xù)發(fā)展路徑。

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（責(zé)任編輯 思利華）