四川茶園信息化建設發(fā)展現(xiàn)狀及對策建議

姚金霞，王 利，郭 鵬,陳 進，何清燕 ，周小波 ，鄧 佳,陳燕英

(1.四川省農(nóng)業(yè)機械研究設計院，四川 成都 610066；2.南方丘區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究四川省重點實驗室，四川 成都 610066)

黨和國家十分重視“三農(nóng)”問題，我國農(nóng)村、農(nóng)業(yè)、農(nóng)民對信息化建設的需求越來越強烈?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在生產(chǎn)范圍和方式上正發(fā)生著翻天覆地的變化，農(nóng)業(yè)信息化已成為促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展、增加農(nóng)民收入的重要途徑之一。我國茶業(yè)在各級政府、茶企、茶戶的共同努力下，進入一個快速發(fā)展階段，茶葉的種植、生產(chǎn)、加工、銷售等環(huán)節(jié)呈現(xiàn)出一片繁榮發(fā)展的景象。眾所周知，茶葉是一種亞熱帶的多年生植物，喜暖怕寒，對氣候條件十分嚴苛，溫度、光照、降雨、熱量等都影響茶葉的發(fā)育速度、生長周期以及品質(zhì)。因此，產(chǎn)業(yè)競爭越來越激烈，整個行業(yè)更加注重信息技術(shù)的支撐和和服務。茶園信息化建設，是以計算機和網(wǎng)絡技術(shù)為基礎，建立茶園信息化建設管理平臺，運用新一代信息技術(shù)和數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)，對茶園生產(chǎn)的氣象環(huán)境監(jiān)測、病蟲害防控、水肥藥管控、防霜凍防暑熱管控、茶葉長勢及品質(zhì)監(jiān)測等各環(huán)節(jié)進行監(jiān)管，打造覆蓋生產(chǎn)區(qū)域的監(jiān)管服務網(wǎng)絡，規(guī)范區(qū)域茶葉生產(chǎn)標準，保障區(qū)域茶葉質(zhì)量，實現(xiàn)“信息數(shù)據(jù)化、生產(chǎn)自動化、服務網(wǎng)絡化”的茶葉智慧生產(chǎn)大環(huán)境。為政府提供茶園生產(chǎn)管理各類數(shù)據(jù)，包括茶區(qū)的茶戶分布、茶業(yè)效益、機械使用、勞動力調(diào)度、水肥藥使用、病蟲害、霜凍影響等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計分析、監(jiān)測預警的功能；茶戶可對茶園生長狀態(tài)進行遠程監(jiān)控，并根據(jù)預警進行遠程作業(yè)，處理病蟲害、霜凍、缺水等情況，不僅省力省時，而且精準控制肥藥水情況，產(chǎn)出高標產(chǎn)品。

2019年，四川省茶園面積38.3萬hm2、干毛茶總產(chǎn)量30.1萬t、干毛茶產(chǎn)值279.69億元，種植面積、產(chǎn)量、產(chǎn)值分列全國各省第3、4、3位。川茶作為脫貧奔康、富民強省的特色支柱產(chǎn)業(yè)，在產(chǎn)業(yè)扶貧攻堅和鄉(xiāng)村振興方面取得顯著成效。要擦亮四川茶業(yè)大省這塊金字招牌，茶園信息化建設發(fā)揮著重要作用，助推茶產(chǎn)業(yè)向規(guī)?；?、標準化、現(xiàn)代化快速發(fā)展。筆者團隊聚焦四川茶園信息化建設，結(jié)合文獻分析、專家咨詢、實地走訪調(diào)研和典型樣本分析等方法，對四川茶園信息化建設的發(fā)展現(xiàn)狀進行了研究，總結(jié)了以下現(xiàn)狀、存在問題及對策建議，為四川茶園信息化建設提供借鑒。

1 茶園信息化建設內(nèi)容

目前，國內(nèi)在茶園信息化建設方面已實現(xiàn)了茶園生產(chǎn)的智能管理：一是建設區(qū)域茶葉綜合管理云平臺，滿足信息查詢、決策分析、智慧生產(chǎn)管理等需求，通過構(gòu)建農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云服務、大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)茶葉生產(chǎn)技術(shù)問題、產(chǎn)品標準化問題、茶葉質(zhì)量安全問題以及生產(chǎn)全程可追溯問題，從而實現(xiàn)對整個茶葉經(jīng)營線更精細的管理，達到生產(chǎn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)和安全的目標；二是建設區(qū)域茶葉生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)、水肥灌溉系統(tǒng)、四情監(jiān)測系統(tǒng)、綠色防控系統(tǒng)、可視化管理、質(zhì)量追溯系統(tǒng)等實時監(jiān)控茶園生長狀態(tài)，對茶園土壤、環(huán)境以及病蟲害情況進行分析，遠程指導作業(yè)人員進行有機肥施用、病蟲害防控，實現(xiàn)自動化種植生產(chǎn)，節(jié)本增效，促進可持續(xù)發(fā)展。建設具體內(nèi)容豐富。

1.1 氣象站

采集氣象數(shù)據(jù)(空氣溫濕度、風速、風向、降雨量等)。

1.2 四情(墑情、苗情、蟲情、災情)監(jiān)測系統(tǒng)

通過蟲情測報燈、苗情災情攝像機和墑情傳感器實時監(jiān)測病蟲狀況、作物生長情況、災害情況、露點溫度、土壤溫度等重要參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳入云平臺，配合專業(yè)的分析處理，為作物生長提供科學指導。

1.3 水肥一體化智慧決策系統(tǒng)

由水肥一體化灌溉設備、農(nóng)業(yè)環(huán)境感知設備、一體化管理平臺、以及配套的通信設備、手機APP端等軟硬件構(gòu)成。實現(xiàn)自動感知、上傳、分析、管理等功能。

1.4 防凍控制系統(tǒng)

由傳感器、防凍風扇、處理模塊與控制中心組成，實現(xiàn)了無線遠程控制、溫度信息采集和預警決策等功能。

1.5 綠色防控專用殺蟲系統(tǒng)

由前端茶園專用殺蟲燈加后臺遠程控制模塊組成，物理誘殺茶園主要害蟲。

1.6 可視化管理系統(tǒng)

由視頻采集系統(tǒng)、通訊傳輸系統(tǒng)、視頻遠程訪問系統(tǒng)、視頻處理系統(tǒng)組成。從生產(chǎn)安全、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)區(qū)溯源等應用角度出發(fā)滿足監(jiān)控、管理和溯源的需求。

1.7 質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)

將茶園環(huán)境數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)整合，為農(nóng)產(chǎn)品生成追溯碼，用戶在選購時可進行追溯查詢。

2 四川茶園信息化建設發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 建設方式——依托政府

目前，省內(nèi)各級政府越來越重視農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化建設，四川省茶園信息化建設以政府投資為主，依托合作社示范、農(nóng)旅結(jié)合開發(fā)、安全監(jiān)管縣(平安區(qū))打造、水利工程示范等相關(guān)項目建設茶園信息化示范工程，工程主要集中在政府部門管轄的茶場茶園、規(guī)模較大的茶葉專合社茶園、知名的茶旅結(jié)合示范點茶園等規(guī)模較大、負責人綜合素質(zhì)較高的示范點，普通散戶建設的基本沒有。政府重視程度不斷增強，投入資金不斷加大，示范范圍不斷擴大，但輻射范圍仍然有限。

2.2 建設內(nèi)容——限于局部

全省宏觀看，四川茶園信息化建設在茶葉生長環(huán)境精準監(jiān)測、霜凍監(jiān)測預警及防控、旱季高溫干旱預警及防控、茶葉病蟲害預警及防治、水肥一體化精細自動灌溉、運營管理平臺建設等方面均有涵蓋。從個體建設看，受資金投入和需求側(cè)重影響，建設仍局限于部分內(nèi)容，其中以氣象站、可視化監(jiān)管系統(tǒng)和智慧灌溉系統(tǒng)為多，限制了信息化建設效用的發(fā)揮。

2.3 管理方式——面臨挑戰(zhàn)

目前，四川茶園信息化建設系統(tǒng)的應用，打破了地域局限性，遠程控制茶園生產(chǎn)，省工省時，大大降低勞動強度，提升了管理精度和品質(zhì)。但是，運維管理投入大。政府投資建設的系統(tǒng)和設備交付使用困難，如，指定本地的管理者要求按月支付工資，遇到任何問題會打電話給政府管理部門前來處理，有些示范點甚至出現(xiàn)設備被偷的情況，設備故障修理費用從哪出也是個問題。

2.4 建設需求-強烈

政府管理層面需求為：打造區(qū)域茶園信息化管理綜合云臺，滿足信息查詢、決策分析、智慧生產(chǎn)管理等需求，希望通過構(gòu)建農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云服務、大數(shù)據(jù)分析解決茶葉生產(chǎn)技術(shù)問題、產(chǎn)品標準化問題、茶葉質(zhì)量安全問題以及生產(chǎn)全程可追溯問題，從而實現(xiàn)對整個茶園更精細的管理，達到茶葉生產(chǎn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)和安全的目標。用戶層面，茶園信息化建設在智慧水肥一體化控制系統(tǒng)、“四情”(墑情、苗情、蟲情、災情)監(jiān)測預警系統(tǒng)、綠色防控專用殺蟲系統(tǒng)、防凍控制系統(tǒng)這4個方面的需求最為強烈。

3 四川茶園信息化建設存在的問題

3.1 政府資金支持力度不夠

一是專項建設資金投入少，省政府非常重視川茶的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在茶園生產(chǎn)管理信息化發(fā)展領(lǐng)域不斷探索，目前主要依托平安區(qū)縣監(jiān)管、水務局等各方項目完成局域農(nóng)業(yè)信息服務網(wǎng)站的建設，其中含小部分茶園生產(chǎn)管理信息示范點，專門針對茶園生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)的建設資金少，限制了茶園信息化建設的發(fā)展；二是專項宣傳和培訓資金投入少，很多基層政府部門管理人員和茶企沒有完全意識到茶園信息化建設對茶產(chǎn)業(yè)綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展的重要意義，許多基層工作人員對茶園信息化建設的概念尚不清晰，對這項先進的茶園管理方式了解甚少，加大了推廣應用難度。

3.2 管理人員綜合素質(zhì)有待提升

茶園信息化建設項目完工后，建設方會將設施設備移交給業(yè)主管理，業(yè)主會物色合適的管理人員。調(diào)研了解到，管理人員往往是村上的電工、茶業(yè)(葉)合作社的工作人員，本身有專職工作，兼任茶園信息化管理。一是每個月政府撥付較少的工資給他們，激發(fā)不起其工作熱情，導致責任感不強；二是管理人員能力有待提高，茶園信息化建設示范點的管理人員要了解網(wǎng)絡知識、熟悉電工操作常識和信息化建設系統(tǒng)，加之年輕人外出務工的多，導致很難就近找到合適人選，因此，退而求其次的時候多。

3.3 建設方案和設備質(zhì)量良莠不齊

技術(shù)及設備研發(fā)企業(yè)、建設方良莠不齊。目前，市場上對于茶園信息化建設(農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化建設)高新技術(shù)及設施設備研發(fā)企業(yè)越來越多，在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)有一建設點建好后處于荒廢狀態(tài)，除運維管理方面的原因外，另一個主要原因是技術(shù)不過關(guān)、設計不規(guī)范等設計方、建設方、設備提供者導致的系統(tǒng)無法正常使用。一是技術(shù)及設備研發(fā)企業(yè)、建設施工方的技術(shù)及設備質(zhì)量不過關(guān)；二是一些企業(yè)的社會責任感差，面對出現(xiàn)的問題，沒有及時給出解決方案進行補救。說明在整個過程中，相關(guān)部門工作人員未嚴格把關(guān)，也應負一定責任，且市場惡意競爭激烈，如果一味地以最低價中標，不利于好技術(shù)及設備的應用推廣，不利于整個產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。有些茶區(qū)建設了智慧水肥一體化控制系統(tǒng)，由于建設方案和設備質(zhì)量問題，導致水的噴灌霧化效果不好、噴霧半徑不足或管道尺寸不符合實際不能滿足灌面需求等，影響灌溉效果。

3.4 基礎條件差

現(xiàn)場基礎條件達不到建設要求。2019年，四川省茶園面積38.3萬hm2，70%以上茶區(qū)位于盆周山區(qū)和丘陵地區(qū)。一是茶園規(guī)模、地形地貌等自然條件不利于機械化、信息化發(fā)展，加上勞動力緊缺，制約了機械化作業(yè)和信息化發(fā)展；二是田間用水和用電得不到充足保障；三是網(wǎng)絡信號覆蓋不全，信號滯后或沒有4G信號，給實時在線監(jiān)測帶來不少阻礙，制約了信息化建設工作的開展。信息化，一般是指在機械化基礎上，在各領(lǐng)域普及運用信息技術(shù)，構(gòu)建信息網(wǎng)絡和信息系統(tǒng)，廣泛獲取、深度開發(fā)和共享利用信息資源，推進產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。茶園信息化建設必然是在機械化基礎上發(fā)展的，是將信息化與機械化融合，讓茶園提檔升級。目前，我國茶園生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)的各類主要作業(yè)，包括修剪、耕作、施肥、植保、茶園災害管理、采摘各環(huán)節(jié)都實現(xiàn)了機械化覆蓋，但是，現(xiàn)有的研究成果大多針對平坡或緩坡茶園，只有少量的小型機械可用于丘區(qū)茶園，針對丘區(qū)大坡度茶園的機械化研究更少，導致目前四川大部分茶園機械化水平低下，制約了自動化、智能化程度的發(fā)展。

3.5 運行機制不健全

一是數(shù)據(jù)共享機制尚未建立，目前，四川農(nóng)業(yè)領(lǐng)域涉及信息化建設(含茶園信息化建設在內(nèi))的基地越來越多，但數(shù)據(jù)不愿共享、信息孤島多的問題突出，嚴重制約了生產(chǎn)管理大數(shù)據(jù)的采集、分析及使用；二是運維管理細則缺失，設備運維方面，茶園信息化建設項目交付使用后，每年有一定的運維費用。規(guī)模百畝以上的示范點，每年需花費含設備維護費(易損件的更換費、常規(guī)維護費)、電費、人工費用(管理人員工資、維修工費)、網(wǎng)費等在內(nèi)的費用動輒10萬元以上才能確保系統(tǒng)正常運行。目前，這筆費用大多是政府以項目形式解決；政府沒有買單的，用戶又不愿出資運維，影響使用效果。有些系統(tǒng)交付給當?shù)厝斯芾?，管理人員一般只收得到很低的工資，往往不會全天在現(xiàn)場，設備被偷情況時有發(fā)生，管理難度大。

4 發(fā)展建議

4.1 政府重視專項建設，起到主導作用

政府加強政策實施力度，投入更多資金進行茶園信息化建設專項技術(shù)及設備的宣傳、示范和推廣應用。一是培育和完善良好的政策機制，充分調(diào)動農(nóng)業(yè)各職能部門的積極性，從規(guī)劃入手，統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)調(diào)共進，發(fā)揮政府的主導作用；二是給予政策傾斜，拓寬資金渠道，引入多方資金力量從事茶園信息化建設的投資和運維管理，將市場力量與政府能量有機結(jié)合起來；三是針對茶園信息化建設內(nèi)容和模式，結(jié)合中共四川省委、四川省人民政府《關(guān)于加快建設現(xiàn)代農(nóng)業(yè)“10+3”產(chǎn)業(yè)體系 推進農(nóng)業(yè)大省向農(nóng)業(yè)強省跨越的意見》中推進川茶的全產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展，夯實現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)烘干冷鏈物流3大先導性產(chǎn)業(yè)支撐，打造現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園區(qū)的契機，打造一批精品示范工程，讓技術(shù)和設施落地生根，起好示范推廣作用。提高政府部門工作人員對茶園信息化建設的認識和理解，一是加強政策宣講力度，如大力宣傳《“十三五”全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展規(guī)劃》《關(guān)于農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化科技工作的若干意見》《四川省人民政府關(guān)于印發(fā)四川省“十三五”信息化規(guī)劃的通知》等中央及省市出臺的相關(guān)文件精神；二是加強技術(shù)及設施的培訓力度，對政府部門相關(guān)管理人員進行專項培訓，讓相關(guān)人員對智慧茶園管理平臺和茶園田間生產(chǎn)需求的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)、水肥灌溉系統(tǒng)、四情監(jiān)測系統(tǒng)、綠色防控系統(tǒng)、可視化管理、質(zhì)量追溯系統(tǒng)等進行系統(tǒng)了解和認識，明白信息化平臺和系統(tǒng)對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管、規(guī)范區(qū)域茶葉生產(chǎn)標準、提高茶葉基地信息化水平、保障茶葉質(zhì)量的作用和重要意義，理解建立在大數(shù)據(jù)平臺上的信息查詢、決策分析和智慧生產(chǎn)管理。只有系統(tǒng)了解了以上內(nèi)容，才能將其貫穿到工作中，并傳達給茶戶、業(yè)主。

4.2 提高管理人員的綜合素質(zhì)

尋找合適的管理人員，茶園信息化建設系統(tǒng)交付使用時，茶園業(yè)主應盡力尋找符合以下條件的管理人員：一是了解網(wǎng)絡知識；二是有基本的電工操作常識，能夠檢修電力系統(tǒng)；三是經(jīng)培訓能熟悉茶園管理信息化系統(tǒng)，能及時對系統(tǒng)的元件、水泵、過濾裝置等進行管護；四是責任感強，工作熱情高。若找不到合適人選，可在政府協(xié)助下，與建設方或第三方企業(yè)協(xié)商，每年出資一定費用請其進行運管。重視對茶戶的專項培訓，對已建系統(tǒng)或有建設意向的茶戶，結(jié)合多種形式組織專項培訓，并回答疑惑、解決問題。對這些新型經(jīng)營主體、職業(yè)農(nóng)民的培訓，不僅提高其專業(yè)水平，而且通過他們將新事物、新理念傳達到周邊廣大茶戶，引導茶戶主動了解茶園信息化建設。

4.3 嚴把規(guī)劃方案和建設質(zhì)量關(guān)

一是在項目規(guī)劃前期，政府(出資方)應充分了解業(yè)主需求；二是要重點考察項目實施方的真實水平和實力，建立一套標準(規(guī)范)，在規(guī)劃設計、設備供給、施工建設等各環(huán)節(jié)嚴格按照標準把關(guān)和篩選；三是進行詳細周密的調(diào)研，考察企業(yè)的社會責任感，多了解其典型案例，前往在建項目現(xiàn)場進行實地摸底調(diào)研，選出擁有好技術(shù)、好設備、好服務的良心企業(yè)，以利于持續(xù)發(fā)展，助推茶園信息化的建設。

4.4 加強基礎設施建設，改善基礎條件

完善茶區(qū)基礎設施建設，對于集中成片、土壤肥沃、坡度小于25°、茶樹發(fā)芽整齊、生長勢較強、無缺株斷行的良種茶園或條栽茶園進行改造，加寬梯面不小于1.5m，加固梯壁，按照機械化作業(yè)要求維修道路，深翻土壤，增施有機肥。根據(jù)不同規(guī)模、地形地貌等條件，建設和完善茶園生產(chǎn)區(qū)的道路、水利、電、網(wǎng)絡等基礎設施。在此基礎上，提高茶園生產(chǎn)作業(yè)機械化水平。應按照機修、機采茶園的建設技術(shù)要點建園或改造茶園。加大對丘陵山區(qū)茶園生產(chǎn)管理各環(huán)節(jié)機械的研發(fā)力度，提高四川茶園生產(chǎn)管理機械化水平。

4.5 完善運行機制

一是整體規(guī)劃，促進數(shù)據(jù)共享，一方面，從政府層面的整體規(guī)劃開始，數(shù)據(jù)由總到分，而不是目前的由分到總，從全省全盤考慮，制定整體規(guī)劃，建立茶園信息化建設系統(tǒng)，推進工作自上而下，才能有利于云臺的建立，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢分析等功能，另一方面，通過培訓提高業(yè)主的認知程度，讓其自愿共享數(shù)據(jù)；二是建立運維管理機制，解決運維管理難題，一方面，政府在頂層規(guī)劃設計時，應將茶園信息化建設項目的后期運維費用考慮進去，可以進行N年期(參考省外有的是10年期)的運維管理規(guī)劃。另一方面，政府通過政策傾斜，結(jié)合實際情況以不同類別的項目形式(水利、農(nóng)機、安全監(jiān)管示范等多項目形式)給予建設茶區(qū)后續(xù)運維管理經(jīng)費，以確保項目正常運營。