論農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在新疆哈密地區(qū)棉花種植業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展

殷 鑫，馬驍軒

（山東理工大學(xué)，山東 淄博 255000）

智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展階段是我國農(nóng)業(yè)進(jìn)步提升的必經(jīng)之路。隨著我國“農(nóng)業(yè)4.0”概念的普及，新型農(nóng)業(yè)越來越趨向高精準(zhǔn)、高智能的科技農(nóng)業(yè)模式，通過把“互聯(lián)網(wǎng)+”、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)分析等方式融入農(nóng)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向機(jī)械化、自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變。

2021年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)已經(jīng)趨向智能化，但部分地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍在依靠人力勞作，無形中造成了各類資源的浪費(fèi)，也對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展造成威脅；沒有系統(tǒng)的科學(xué)理念指導(dǎo)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式同樣面臨著挑戰(zhàn)。如何借助“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)全面加強(qiáng)新疆哈密地區(qū)棉花種植業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等相關(guān)服務(wù)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，如何通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提高資源利用效率彌補(bǔ)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展中帶來的弊端，如何全面發(fā)展農(nóng)業(yè)科技加強(qiáng)新型農(nóng)業(yè)建設(shè)，已經(jīng)成為哈密地區(qū)研究農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程的重要課題。

1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

國際上，各國政府都在從高位引導(dǎo)農(nóng)業(yè)技術(shù)運(yùn)用，推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，健全農(nóng)業(yè)管理體系。一些科技水平發(fā)達(dá)的國家運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析、大區(qū)域農(nóng)業(yè)統(tǒng)籌規(guī)劃、精細(xì)化管理農(nóng)作物，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)監(jiān)控。文章對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和科技具有明顯特色的美國、西歐、日本等國家和地區(qū)進(jìn)行分析，總結(jié)提煉其發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)。

美國作為國際上有名的科技強(qiáng)國，從20世紀(jì)20年代開始就意識(shí)到機(jī)械技術(shù)對農(nóng)業(yè)的重要，從簡易的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)流水線到50年代的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平大幅度提升，就可以看出其重視程度。2017年，歐洲農(nóng)業(yè)機(jī)械協(xié)會(huì)峰會(huì)的召開，正式指出歐洲農(nóng)業(yè)發(fā)展的未來是一條以信息化農(nóng)機(jī)設(shè)備為主的道路。而日本作為一個(gè)土地資源并不豐富的國家，基于國情選擇了一條不同的科技助農(nóng)的道路，小規(guī)模經(jīng)營的方式形成了前期多投入、土地節(jié)約生產(chǎn)的小型精細(xì)耕作模式。

我國物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)發(fā)展才剛剛起步，落后的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式仍在慢慢影響著農(nóng)業(yè)發(fā)展?！笆舜蟆币詠?，我國數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化、現(xiàn)代化的發(fā)展，已經(jīng)逐步提高了農(nóng)業(yè)科技水平。新疆地域廣闊，日照時(shí)間長，自然條件優(yōu)秀，大片面積處于盆地中，平坦而寬廣，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在新疆有較大的發(fā)展?jié)摿?。截至目前，新疆棉花種植面積占全國的78.9%，已經(jīng)達(dá)到了3752.8萬畝；棉花產(chǎn)量占全國的84.92%，見圖1。同時(shí)，新疆棉花的加工產(chǎn)品市場占有情況在我國同樣占有一席之地。

圖1 我國棉花產(chǎn)量分布情況（單位：%）

哈密地區(qū)是新疆農(nóng)業(yè)種植具有代表性的地區(qū)，其38%的人口都在從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作。農(nóng)業(yè)總耕地面積已經(jīng)達(dá)到了6.23萬公頃，其中31%的土地用來種植了棉花，棉花播種面積達(dá)到1.96萬公頃。2019年棉花產(chǎn)量4.49萬噸，比2018年下降28.7%。哈密市于2013年首次進(jìn)行了機(jī)采棉嘗試性推廣，種植面積3000畝，截至2019年底，哈密市農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力41.48萬千瓦。

2 推廣應(yīng)用中存在的問題

2.1 農(nóng)業(yè)信息化人才緊缺

隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，信息技術(shù)滲入哈密地區(qū)農(nóng)村生活，改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自產(chǎn)自銷的模式。哈密地區(qū)農(nóng)村教育觀念落后，棉農(nóng)主要由老一輩農(nóng)業(yè)從業(yè)人員構(gòu)成，年齡偏大，主要靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對新事物存在抵觸，對新技術(shù)操作使用水平不高。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者多數(shù)文化程度不高，對電腦操作不熟練，對智能化農(nóng)機(jī)設(shè)備的操作使用更是力有不逮。加之哈密本地各農(nóng)業(yè)綜合分析平臺(tái)尚未統(tǒng)一規(guī)劃、聯(lián)合，各自為戰(zhàn)，更降低了農(nóng)戶的應(yīng)用普及程度，進(jìn)一步制約了新疆哈密地區(qū)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在棉花種植業(yè)的發(fā)展程度。

2.2 農(nóng)村科技服務(wù)智能化水平不高

隨著“5G”時(shí)代的到來，“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下的新服務(wù)新應(yīng)用正在推陳出新高速發(fā)展，其帶來的變革遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了我們的想象，令人驚嘆。雖然近些年新疆的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展比較快，但信息化、網(wǎng)絡(luò)化程度不高，關(guān)鍵技術(shù)不成熟，仍然制約著新疆各地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)的推廣效果和發(fā)展速度。哈密地區(qū)農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施鋪設(shè)程度低，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備更新?lián)Q代緩慢，農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化信息服務(wù)能力未達(dá)標(biāo)。同時(shí)，哈密當(dāng)?shù)卮蟛糠置藁ǚN植業(yè)技術(shù)人員對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)掌握不純熟，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的資源浪費(fèi)。

2.3 農(nóng)業(yè)科技投入缺乏

伴隨著新科技的引入，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為農(nóng)業(yè)發(fā)展掀開了新篇章，但在實(shí)際推廣中，新疆大部分地區(qū)發(fā)展仍存在盲目性，投資和建設(shè)無規(guī)劃，浪費(fèi)了大量資源，使該地區(qū)在發(fā)展農(nóng)業(yè)科技過程中，困難重重、進(jìn)度緩慢。哈密地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展要求政府和企業(yè)投入大量成本，需要智能設(shè)備和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，融合農(nóng)業(yè)與信息化先進(jìn)的技術(shù)。由于大部分科技投入產(chǎn)效慢，政府補(bǔ)貼不足，農(nóng)民個(gè)人投入積極性不高，智能機(jī)械化設(shè)備無法做到大規(guī)模應(yīng)用。

2.4 農(nóng)業(yè)信息化政策支持力度不足

新疆哈密棉花種植業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，長期以來的家庭承包經(jīng)營模式，產(chǎn)生了棉花“小而散”的種植格局，大型機(jī)械難以作業(yè)，智能化發(fā)展進(jìn)程相對緩慢。政府沒能很好地發(fā)揮協(xié)調(diào)和引導(dǎo)作用，對采棉機(jī)械收獲的棉花未能給予明確的定價(jià)和一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼，讓棉農(nóng)售棉存在后顧之憂。同時(shí)，新疆哈密政府未組織行業(yè)建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程缺少標(biāo)準(zhǔn)化的約束，產(chǎn)品質(zhì)量和國際標(biāo)準(zhǔn)存在脫節(jié)現(xiàn)象。

2.5 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)用水效率低

自然因素對新疆農(nóng)業(yè)機(jī)械化的影響同樣很大，新疆地區(qū)的水資源存儲(chǔ)情況在全國居前列，但新疆仍然缺水，現(xiàn)有技術(shù)條件下冰川水轉(zhuǎn)化為生活用水、農(nóng)業(yè)用水的利用率很低。哈密地區(qū)水資源使用量較大，從20世紀(jì)90年代開始，大規(guī)模的農(nóng)業(yè)水土開發(fā)，造成哈密盆地地下水嚴(yán)重超采，地下水位更是連續(xù)16年下降。因此，如何推行新型的節(jié)水模式，運(yùn)用滴漏技術(shù)提高用水效率等問題正在逐步影響新疆農(nóng)業(yè)的科技化發(fā)展。

3 未來發(fā)展對策建議

3.1 注重高科技農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)

智慧農(nóng)業(yè)中運(yùn)用的高科技比較多，現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)含量較高，這就要求相關(guān)人員必須深入農(nóng)業(yè)現(xiàn)場，農(nóng)業(yè)從業(yè)者要有更高的知識(shí)含量。新疆地處我國最西部，哈密市雖然是河南省支援對口城市，但各方面人才仍然缺少，技術(shù)人才引進(jìn)力度仍需加強(qiáng)。深入合作讓物聯(lián)網(wǎng)人才和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植者形成雙向流動(dòng)教學(xué)模式，加快新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研技術(shù)的復(fù)合型人才成型，為農(nóng)業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)注入新活力。用專業(yè)知識(shí)武裝大腦，用勞動(dòng)技能武裝雙手，培養(yǎng)出農(nóng)業(yè)發(fā)展需要的新時(shí)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理人才，更好地實(shí)現(xiàn)哈密市人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，完成新疆農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的再一次升華。

3.2 促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展

近年來，科技創(chuàng)新在成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展重心的同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展也給新農(nóng)業(yè)帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。健全農(nóng)業(yè)科技推廣，加速使用物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新設(shè)備，進(jìn)而提高物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)技術(shù)在新疆哈密地區(qū)的運(yùn)用程度。要逐漸完善農(nóng)業(yè)管理體系建設(shè)，結(jié)合我國自主研發(fā)的農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品和從國外引進(jìn)的硬件機(jī)械設(shè)備，完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)配套平臺(tái)在新疆哈密地區(qū)棉花種植業(yè)的運(yùn)用（圖2）。

圖2 無人機(jī)在哈密地區(qū)棉田上空噴灑農(nóng)藥

3.3 加大農(nóng)業(yè)發(fā)展投入力度

發(fā)揮政府正確引導(dǎo)作用，制定相關(guān)便民利民政策和相關(guān)補(bǔ)貼措施，并加強(qiáng)監(jiān)管力度，讓興農(nóng)政策落地生根，最大限度地降低收費(fèi)成本，提升基礎(chǔ)建設(shè)速度。加大科研經(jīng)費(fèi)投入，擴(kuò)寬資金籌集渠道，吸引多元化的農(nóng)業(yè)科技研發(fā)經(jīng)費(fèi)投資主體，使“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”能夠向著規(guī)?；⒓苫?、品牌化發(fā)展。加大農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新投入，從新疆農(nóng)業(yè)機(jī)械規(guī)?；胧?，鋪設(shè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施讓光纖入戶，更好地發(fā)揮電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)云端在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用，為哈密地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

3.4 建立政府主導(dǎo)的商業(yè)模式

隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，政府在相關(guān)產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)作用需要加大，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，積極出臺(tái)配套政策，公開宣傳政策紅利。制定符合新疆哈密地區(qū)棉花種植業(yè)實(shí)際情況的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼政策，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)政策在新疆的實(shí)行。從多角度貫徹實(shí)施政策，扶持農(nóng)業(yè)發(fā)展，積極消除各種來自社會(huì)或者人力的影響，讓新疆哈密地區(qū)棉花種植業(yè)水平得到明顯提升。

3.5 大力發(fā)展節(jié)水灌溉智慧農(nóng)業(yè)

規(guī)劃哈密地區(qū)水資源開發(fā)項(xiàng)目，完善節(jié)水護(hù)水的發(fā)展體系，圍繞高效節(jié)水項(xiàng)目，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)調(diào)整種植結(jié)構(gòu)。規(guī)范用水分類使用，區(qū)分農(nóng)業(yè)用水和生活用水，改革水價(jià)制定與實(shí)際相適應(yīng)的差別處理機(jī)制。定期開展水資源利用情況評估，通過對農(nóng)業(yè)灌溉方式、作物需水量、水土平衡情況的分析調(diào)整下一年水資源用水控制。

4 結(jié)束語

近10年，通信與信息化技術(shù)使世界發(fā)生著巨大改變，從互聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)到大數(shù)據(jù)和人工AI，現(xiàn)代科技正在大跨步發(fā)展，農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)已經(jīng)成為必然。以科技的進(jìn)步來拉動(dòng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，讓高素質(zhì)、專業(yè)化的農(nóng)業(yè)技術(shù)人才更好地走進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全過程。真正讓科技融入農(nóng)業(yè)生活，讓農(nóng)業(yè)管理變得簡單高效，新時(shí)代的農(nóng)民已經(jīng)不再是面朝黃土背朝天了，科技發(fā)展帶來的迅捷讓傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步向智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。

本文重點(diǎn)從農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在新疆哈密地區(qū)棉花種植業(yè)實(shí)施的可行性進(jìn)行分析，討論了歷史潮流、生態(tài)環(huán)境、政策支撐、科技運(yùn)用、經(jīng)濟(jì)發(fā)展5大因素對智慧農(nóng)業(yè)的影響。從農(nóng)業(yè)信息化人才緊缺、智能化水平不高、物聯(lián)網(wǎng)科技體系不完善、農(nóng)業(yè)科技投入缺乏、政策支持力度不足、用水效率低這幾個(gè)存在的問題入手，提出相對解決辦法，為新疆農(nóng)業(yè)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供幫助，為新疆哈密地區(qū)棉花種植業(yè)的智能化發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。