我國發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的路徑選擇

◎韓 楠

智慧農(nóng)業(yè)是符合“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”這一概念的新型農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化模式，其充分運用網(wǎng)絡云計算、人工智能、北斗導航等數(shù)字信息技術(shù)，使農(nóng)業(yè)具有“智慧”，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的目標。追根求源，智慧農(nóng)業(yè)之根源是美國的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)，后來在英、法、德、意等國得到進一步發(fā)展，最終成熟于日本的綠色數(shù)字農(nóng)業(yè)。1990年，美國聯(lián)邦政府在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展上投入大量的財政經(jīng)費，致力于農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡建設，不斷加大對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的升級換代。時至今日，美國建立的100余個農(nóng)業(yè)電子信息收集點為全美農(nóng)業(yè)經(jīng)營者提供最新的農(nóng)資交易信息和農(nóng)業(yè)科研信息。其中美國climate minder和Cropx為涉農(nóng)企業(yè)中的典型代表，他們利用先進的大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)，為農(nóng)業(yè)經(jīng)營者提供精細化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營和管理服務，幫助他們在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中獲得更多的經(jīng)濟利益，這類企業(yè)的普及，標志著智慧農(nóng)業(yè)的正式確立。荷蘭、英國、法國、德國紛紛效仿美國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展路徑，建立電子信息技術(shù)與農(nóng)機設備相結(jié)合的農(nóng)業(yè)自動化系統(tǒng)。自2004年開始，日本政府高度重視農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展并將其列入日本u-Japan政府計劃；截止到2014年，日本50%以上的農(nóng)戶選擇使用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，農(nóng)業(yè)“數(shù)字革命”改革的基本完成，標志著日本智慧農(nóng)業(yè)的成熟。

一、智慧農(nóng)業(yè)的特征與功能

（一）智慧農(nóng)業(yè)的特征

智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的最新模式，對世界各國農(nóng)村經(jīng)濟改革都具有重要的參考價值。任何事物都有其內(nèi)在屬性和外在特征，智慧農(nóng)業(yè)也不例外，與他種農(nóng)業(yè)類型比較，智慧農(nóng)業(yè)具有智能性、兼容性、高效性、差異性四大基本特征：

其一，智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程是智能的。智慧農(nóng)業(yè)將原有的機械生產(chǎn)技術(shù)、生物化學技術(shù)與當前人工智能技術(shù)有機結(jié)合，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精準化之要求。一方面運用大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行快速地計算分析，后將溫度、濕度、二氧化碳濃度等生產(chǎn)條件相關(guān)的數(shù)據(jù)以報表形式反饋到管理平臺上，為農(nóng)業(yè)經(jīng)營者設定操作指令提供數(shù)據(jù)；另一方面通過全球定位系統(tǒng)、紅外線感應技術(shù)、遠程遙感技術(shù)等，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)與生產(chǎn)機械的無縫對接，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設備按照指令進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

其二，智慧農(nóng)業(yè)模式與其他農(nóng)業(yè)模式能夠相互兼容。眾所周知，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系是由機械農(nóng)業(yè)、生物農(nóng)業(yè)、化學農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)構(gòu)成，體系內(nèi)的任何一種農(nóng)業(yè)模式都能與其他一種或多種模式結(jié)合，在相互協(xié)同的條件下，一旦產(chǎn)生排斥效果就會導致體系的崩潰。

其三，智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率高。傳統(tǒng)粗放農(nóng)業(yè)主要依靠人力和畜力，不僅生產(chǎn)成本高且產(chǎn)量和質(zhì)量都不盡樂觀。智慧農(nóng)業(yè)無論在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，還是在農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理方面都能通過設定準確的編碼，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

其四，智慧農(nóng)業(yè)以“精準”為核心。其表現(xiàn)在針對不同地區(qū)之不同的地理風貌和人文習慣，以人工智能為生產(chǎn)手段，因地制宜的實施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，追求最大的經(jīng)濟效益。

（二）智慧農(nóng)業(yè)的功能

智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級階段，對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、保護生態(tài)環(huán)境、完善經(jīng)營管理系統(tǒng)方面都具有重要作用，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

其一，基于電子信息技術(shù)和機械技術(shù)等現(xiàn)代科技的應用，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準控制和精準調(diào)節(jié)，大幅度提高農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。例如，在小麥的種植上，首先通過智能化設備測量其土壤酸堿度、土壤濕度、病蟲侵蝕度的含量，然后通過云計算技術(shù)計算其需水量、日照需求量、農(nóng)藥度等需求，最后通過紅外線遙感技術(shù)控制噴嘴，實現(xiàn)灌溉和施肥的精準化和標準化。

其二，基于精準化和標準化的生產(chǎn)過程，其在保護生態(tài)環(huán)境上具有重要作用。標準化的生產(chǎn)是以定量為原則的，那么其農(nóng)藥、化肥等使用量是與其需求量是相吻合的，不會出現(xiàn)多余的化工藥品流失造成的土壤、空氣及水流被污染現(xiàn)象。

其三，智慧農(nóng)業(yè)的應用，使得農(nóng)業(yè)經(jīng)營者足不出戶便可實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的交易，僅通過一個窗口就能學習全國乃至全世界的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營知識，甚至能夠取得專家對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)難題的診斷，預測種植實時信息。

二、我國智慧農(nóng)業(yè)的面臨的困境

2010年，經(jīng)農(nóng)業(yè)部批準，我國智慧農(nóng)業(yè)在河南、新疆、上海、青海等試點省市展開，主要是通過運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在改變種植規(guī)模、增強機械控制強度，加快農(nóng)機設備改良等方面進行農(nóng)業(yè)改革。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計，截止2015年，我國已在1000余個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，25萬個村集體建立了農(nóng)村電子商務平臺。2016年，由國家農(nóng)業(yè)科學研究院帶頭，多所高校及研究所配合，創(chuàng)建智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新研究同盟來加強智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新研究和科技成果應用。實踐表明，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)是當前我國農(nóng)業(yè)改革的大方向，但因其相較于國外智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展來說起步較晚，還存在這一些問題，主要表現(xiàn)在：

（一）農(nóng)村優(yōu)秀人才匱乏

具有學歷高、高素質(zhì)的優(yōu)秀人才是智慧農(nóng)業(yè)成功推廣的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，然而在農(nóng)村這樣的人才可謂鳳毛麟角，主要包括以下幾個原因。其一，大量的農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)遷移，導致留守農(nóng)村人口大幅度減少。近年來，隨著城鎮(zhèn)現(xiàn)代化建設步伐的不斷加快，農(nóng)民依靠耕種為生已不能滿足其對精神生活和物質(zhì)消費的需求，大多數(shù)農(nóng)村人口選擇去發(fā)達城市生活或工作，導致在農(nóng)村可供選擇的人才較少，挖掘優(yōu)秀人才就更為困難。其二，農(nóng)村人口知識文化水平較低。根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的《2016年全國農(nóng)民工監(jiān)測調(diào)查報告》顯示，雖然我國九年義務教育取得了顯著成果，99%的農(nóng)民達到了小學以上文化水平，農(nóng)村文盲群體基本消失，但智慧農(nóng)業(yè)所需要的是具有計算機專業(yè)知識的優(yōu)秀人才還是少之又少，而這些專業(yè)人才只有大專院校才能培養(yǎng)。然而數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)村中具有大專以上學歷的農(nóng)民不到總?cè)丝诘氖种?。其三，智慧農(nóng)業(yè)培訓體系尚未建立。智慧農(nóng)業(yè)若想在農(nóng)村得到發(fā)展，建立完備的培訓體系是必不可少的。引進SIYB等培訓體系對于提高農(nóng)民的專業(yè)技能水水平，培養(yǎng)具有豐富專業(yè)知識的優(yōu)秀人才具有重要意義。然而培訓機構(gòu)少、培訓內(nèi)容淺顯，農(nóng)民專業(yè)素質(zhì)根本達不到發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)所需的條件。

（二）硬件設施緊缺

智慧農(nóng)業(yè)是電子信息技術(shù)、生物化學技術(shù)、機械技術(shù)與農(nóng)業(yè)相統(tǒng)一的結(jié)果，因此，其對外部設備和中心控制軟件的要求是非常高的，但由于以下幾點原因，致使其不能滿足當前智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的條件要求。其一，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的設施價格較高，農(nóng)民難以承擔。智慧農(nóng)業(yè)所需要的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、無人機技術(shù)、北斗技術(shù)等數(shù)十種高新技術(shù)提供的服務，且不談北斗技術(shù)這樣的高端服務，就以較為普通的無人機設備來說，僅低配的MG-1農(nóng)業(yè)植保機就售價5萬余元，年均收入3萬元的農(nóng)民是無法承受這昂貴價格的。其二，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)需要的農(nóng)業(yè)基礎設施落后，機械設備現(xiàn)代化程度低。農(nóng)業(yè)的基礎設施主要是指農(nóng)機設備，我國農(nóng)村的牲畜養(yǎng)殖和農(nóng)田種植使用的設備都是機械程度較低的簡單器械。例如，水管引流灌溉，小型拖拉機改造的收割機等，很難與數(shù)字技術(shù)對接，實現(xiàn)機械的智能化。其三，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)科學技術(shù)較為落后。科學技術(shù)的落后主要是科研系統(tǒng)不完備和科研技術(shù)難推廣導致的。由于智慧農(nóng)業(yè)這一新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式在我國起步較晚，還沒有被社會普遍認可，致使社會和國家在這一方面的科研支持力度并不大，難以建立較為完備的智慧農(nóng)業(yè)科研體系。這方面專家學者的科研成果在一定程度上也很難得到轉(zhuǎn)化。

（三）物流系統(tǒng)落后

智慧農(nóng)業(yè)難以發(fā)展的一個重要原因是農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)成本大于其價格，不能滿足經(jīng)營者的利益需求。傳統(tǒng)農(nóng)村的產(chǎn)品交易模式是通過人力進行線下市場推銷的貨物交換模式。但是這種商業(yè)模式致使大多數(shù)的農(nóng)產(chǎn)品找不到合適買家或者因銷售渠道單一下賣家違約后發(fā)生的貨物滯銷的風險。淘寶商城和政府共建的“農(nóng)村電子商務平臺”致力于農(nóng)村資源向城市乃至世界的輸出，然而由于一些貧困地區(qū)交通落后，只能依靠人力馬車等小型運輸工具對外輸出，沒有配套的物流系統(tǒng)，這對農(nóng)村電子商務的應用造成很大的阻礙。

三、美國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的實踐和經(jīng)驗

（一）美國智慧農(nóng)業(yè)的實踐

美國農(nóng)業(yè)發(fā)達程度可謂是世界一流，主要體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)用地面積大、機械化范圍廣、科技含量高三個方面。1980年初，美國的計算機信息技術(shù)與機械設備的初步結(jié)合，標志著智慧農(nóng)業(yè)這一構(gòu)想在美國萌芽。后來美國各州縣不斷加強對這一新技術(shù)的研發(fā)和應用，其中自動監(jiān)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用是成為發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)這一藍圖的基礎技術(shù)。1990年，隨著人造衛(wèi)星技術(shù)的快速發(fā)展，由RS、GPS、GIS組成的3S系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)上的應用風靡美國。時至今日，人們基本處于網(wǎng)絡全覆蓋的生活環(huán)境中，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等數(shù)字信息技正逐步在農(nóng)業(yè)上得到推廣，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有“智慧”，智慧農(nóng)業(yè)正成為世界各國在農(nóng)業(yè)發(fā)展上的最優(yōu)選擇。

（二）美國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗

美國智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的成功實現(xiàn)，其所以能領(lǐng)先于世界是多種因素共同作用的結(jié)果，主要包括以下四個方面：

其一，政策方面，國家政府高度重視農(nóng)業(yè)的發(fā)展。自1996年，美國政府相繼頒布《信息自由法案》、《農(nóng)業(yè)法案》等6部有關(guān)農(nóng)業(yè)信息流通、科技研究、教育政策、基礎設施、農(nóng)業(yè)投資方面的法律規(guī)范，為其提供良好發(fā)展環(huán)境及優(yōu)惠政策。

其二，科研方面，擁有先進的科學技術(shù)支持。美國農(nóng)業(yè)研發(fā)體系以國家農(nóng)業(yè)研究中心、州級農(nóng)業(yè)實驗站和私立農(nóng)業(yè)研究機構(gòu)為主體，分別側(cè)重于農(nóng)業(yè)基礎研究、農(nóng)業(yè)技術(shù)應用研究和農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)性研究。由于各地州政府對農(nóng)業(yè)科學技術(shù)研究的大量投入和支持，當3S技術(shù)剛剛在全世界基本普及之時，美國已率先采用5S技術(shù)，其農(nóng)業(yè)精細化水準已達到智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的標準。

其三，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方面，充分利用電子信息技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)智能指令。在小麥、大豆等農(nóng)作物的生產(chǎn)過程中，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對其水分、溫度、日照、化學藥品的標準化控制。首先采用大數(shù)據(jù)技術(shù)總結(jié)出農(nóng)作物的生命周期，進而對每種農(nóng)作物建立有針對性的生產(chǎn)模型，實現(xiàn)精準化生產(chǎn)。其次通過紅外線遙感技術(shù)，實現(xiàn)對作物生長過程中的智能種植。最后運用全球定位系統(tǒng)，保障對農(nóng)作物的種植精準化，避免機械實施過程中區(qū)域瞄準錯誤。

其四，農(nóng)資交易方面，廣泛推廣電子商務平臺在農(nóng)業(yè)上的應用。美國是世界上最早通過在線交易方法解決農(nóng)資交易區(qū)域限制問題的國家。1980年，美國農(nóng)業(yè)電子商務還處于萌芽階段，主要是電子數(shù)據(jù)交換，進而進行線下交易。2007年后，電子商務在世界范圍內(nèi)開始推廣并逐漸被接受，美國構(gòu)建生產(chǎn)者和消費者之間的直銷渠道，包括企業(yè)與企業(yè)間的B2B模式和企業(yè)與個人間的B2C模式。2011年，美國農(nóng)資在線交易平臺采用“私人訂制”這一新的電子商務新思路，也就是今天所謂的“團購”，極大的提高交易流量。到目前為止，美國已形成B2B、B2C、P2P、OFO等多種互聯(lián)網(wǎng)交易模式。

四、我國發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的路徑

（一）加強智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)人才的挖掘和培養(yǎng)

根據(jù)美國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展路徑的成功經(jīng)驗可知，具備高素質(zhì)的優(yōu)秀人才是智慧農(nóng)業(yè)成功推行的重要保障。實踐中，吸引外來優(yōu)秀人才和培育本地區(qū)優(yōu)秀人才是獲得高素質(zhì)人才的兩條途徑。各地政府可通過招聘專項公務員或與高校簽訂定向協(xié)議的形式，引進那些具備相關(guān)專業(yè)技能的社會人才和大學畢業(yè)生。同時，政府應當為這些外來的高素質(zhì)人才提供較為優(yōu)越的工作環(huán)境和薪資報酬，激發(fā)其投身于智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的熱情。

當然，加強對本地區(qū)的人才培養(yǎng)才是解決智慧農(nóng)業(yè)人才缺乏的關(guān)鍵，可以從兩個方面加強人才培育。一方面要轉(zhuǎn)變農(nóng)民思想觀念。當前我國農(nóng)村地區(qū)受傳統(tǒng)思想影響根深蒂固，普遍缺乏正確的大學教育觀。絕大數(shù)農(nóng)村孩子迫于家庭生活的壓力，放棄學業(yè)而去選擇“打工賺錢—結(jié)婚生子—打工賺錢”這樣循環(huán)的生活方式。因此各級政府應當深入農(nóng)村家庭展開思想工作，加強大學生資助政策的宣傳力度，對于部分家庭特別困難的學生可采取政府專項資助或?qū)で笊鐣头龅姆绞?，鼓勵其接受高等教育。另一方面政府要加快專業(yè)技能培訓體系的建設，針對不同的人才需求采取不同的培養(yǎng)方式。農(nóng)村中有一半左右的人群具備高中學歷，可以通過村企合作、引進培訓機構(gòu)，購買在線課程等方式對這些人群建立技能培訓體系，提升其競爭力并滿足智慧農(nóng)業(yè)所需。

（二）加強智慧農(nóng)業(yè)基礎設施建設

農(nóng)業(yè)基礎設施落后是阻礙智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展又一大難題。智慧農(nóng)業(yè)所需要的基礎設施不單單是傳統(tǒng)意義上農(nóng)機設備，而是與后臺控制系統(tǒng)相配套的交通系統(tǒng)、水利工程、自動化機械等。

交通系統(tǒng)落后是農(nóng)業(yè)電子商務發(fā)展困難的根源，主要反映在與其配套的物流成本較高。眾說周知，交通系統(tǒng)建設是人力、財力、物力方面花費很大的工程，不是短時間內(nèi)就可完成的事情。因此政府可以采用前期補貼，后期集資建造的方式，加快農(nóng)村交通體系建設。水利工程是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的重要設施，其對農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量影響重大。政府應當加大在水利工程建設上的財政預算，加快建設集灌溉、引水、蓄水為一體的多功能水利設施，滿足大田農(nóng)業(yè)種植所需的水分。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植機械設備僅是一些諸如拖拉機、割草機這樣的簡單農(nóng)機，所以要積極引進遠程控制系統(tǒng)和與其配套的農(nóng)機設備，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化。對于農(nóng)業(yè)經(jīng)營者無法負擔機械設備的問題，當?shù)卣梢愿鶕?jù)“中國農(nóng)村農(nóng)機購置補貼”政策對其支持。

加強對科研的扶持，進而提高科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的效率?？萍紕?chuàng)新層面上，政府加大對其資金和人力的投入，鼓勵智慧農(nóng)業(yè)研究機構(gòu)建立科技創(chuàng)新協(xié)會，加強研究機構(gòu)的溝通交流，避免重復研究?？蒲谐晒茝V層面上，政府帶頭建立全國智慧農(nóng)業(yè)信息交流平臺，在資源共享的環(huán)境下共同推廣高科技技術(shù)。

（三）加強農(nóng)村電子商務建設

電子商務具有超越地域限制的優(yōu)點，對于解決農(nóng)資交易信息不流通，增加農(nóng)業(yè)經(jīng)營者收益具有重要意義。當前，農(nóng)業(yè)部在農(nóng)資在線交易平臺上正不斷加大財政預算，致力于打造全國農(nóng)業(yè)在線交易平臺，將其發(fā)展為農(nóng)產(chǎn)品買賣的主要途徑，這是智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的一大趨勢。

目前，阿里巴巴、京東等電商巨頭計劃將其經(jīng)營范圍向農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域擴張，與之同時，國內(nèi)的史丹利、大北農(nóng)等傳統(tǒng)農(nóng)資企業(yè)也逐漸涉足電商，韻達、匯通等物流平臺也正規(guī)劃在農(nóng)村建立物流點，助力農(nóng)資電商的發(fā)展。此時，政府應加大對農(nóng)業(yè)電子商務的支持力度，主要包括以下幾個方面：其一，政府在農(nóng)業(yè)方面給這些龍頭電商提供優(yōu)惠政策，鼓勵百度、阿里、騰訊這些電子信息平臺入駐農(nóng)村，建設農(nóng)業(yè)電子商務平臺。其二，政府加強對農(nóng)業(yè)在線交易網(wǎng)絡的整治。政府可以采取網(wǎng)絡建設前要嚴格審核，網(wǎng)絡運營過程中要及時整合資源，鼓勵其優(yōu)化設計等措施，使得農(nóng)業(yè)電商更具專業(yè)化、精細化，避免因缺乏統(tǒng)一管理而導致的農(nóng)民積極性減弱，違法交易現(xiàn)象滋生等不良反應。其三，加大電子商務在農(nóng)民之間的推廣，傳授在線交易技術(shù)，鼓勵引導農(nóng)業(yè)經(jīng)營者積極運營互聯(lián)網(wǎng)去交易農(nóng)產(chǎn)品，推動農(nóng)村在線交易和支付的實行。