對我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的思考與建議

郭守斌，魏域斌，魏玉杰*

（1.甘肅省農(nóng)墾集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730020；2.甘肅省農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究院，甘肅武威733006）

農(nóng)業(yè)的興衰決定人民的生活水平，而且影響國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和在國際競爭中的地位。自家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制實(shí)施以來，我國農(nóng)業(yè)取得顯著成效，各類糧食作物、蔬菜、水果、肉等產(chǎn)品的人均占有量居世界首位。但是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中還存在著同質(zhì)化嚴(yán)重、產(chǎn)業(yè)不強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)不適宜等問題，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)難以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展及其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，智慧農(nóng)業(yè)將會為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來革命性的技術(shù)創(chuàng)新?！吨泄仓醒雵鴦?wù)院關(guān)于2018 年實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》提出：“大力發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)，實(shí)施智慧農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利工程，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)示范和遙感技術(shù)應(yīng)用?！睒?biāo)志著智慧農(nóng)業(yè)快速發(fā)展。利用高新技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改變是當(dāng)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，也是進(jìn)一步加快農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、增加農(nóng)民收入、加快農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、增強(qiáng)農(nóng)業(yè)綜合競爭力的一種新型農(nóng)業(yè)模式與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，將對我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供有力保障[1]。

1 智慧農(nóng)業(yè)的概念

根據(jù)《國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與信息科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，是農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級階段。智慧農(nóng)業(yè)主要利用計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通信技術(shù)及傳感技術(shù)，利用其技術(shù)可遠(yuǎn)距離操作、診斷、災(zāi)變預(yù)警等，之后根據(jù)出現(xiàn)的情況，結(jié)合專家?guī)爝M(jìn)行會診，建立可視化通訊以及農(nóng)業(yè)服務(wù)模式，對農(nóng)業(yè)達(dá)到精準(zhǔn)監(jiān)控，改善設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)水平，擴(kuò)充農(nóng)業(yè)專家知識庫，并進(jìn)行合理的分析等，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)的綠色化、標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化以及全智能化發(fā)展。相比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，智慧農(nóng)業(yè)包括物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)信息服務(wù)、遙感技術(shù)、電子商務(wù)、農(nóng)業(yè)休閑旅游等現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的深度融合，以互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算為載體，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、智能化決策和遠(yuǎn)程控制，對于發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)具有重要意義[2]。

2 智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)特征

智慧農(nóng)業(yè)是包括智能化的監(jiān)控、監(jiān)測、實(shí)時(shí)圖像和視頻。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中不僅可以運(yùn)用智能監(jiān)控錄像等設(shè)備和智能報(bào)警系統(tǒng)對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境和生長情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，如土壤養(yǎng)分、光照強(qiáng)度、溫度、植物營養(yǎng)成分等，而且能精準(zhǔn)獲取作物生長的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為作物生長提供精準(zhǔn)調(diào)控依據(jù)，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[3]。利用決策系統(tǒng)中農(nóng)產(chǎn)品的具體信息（物流和農(nóng)產(chǎn)品的生長信息），可以提高農(nóng)產(chǎn)品過程管理和控制的精細(xì)化、高效化、專業(yè)化、數(shù)字化。

3 智慧農(nóng)業(yè)主要應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)智能管理

農(nóng)產(chǎn)品智慧生產(chǎn)管理主要體現(xiàn)在種植、養(yǎng)殖等環(huán)節(jié)，依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅能結(jié)合環(huán)境生產(chǎn)要素，如水、肥、氣、熱等作物生長環(huán)境，而且結(jié)合專家系統(tǒng)作出相應(yīng)的解決措施，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程更加精細(xì)化、可視化、智能化、簡單化、現(xiàn)代化，是逐步將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)升級為工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟，通過監(jiān)測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、數(shù)字化、可視化提供理論依據(jù)[4]，改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式現(xiàn)代化程度低的問題，如智能化溫室、水肥一體化系統(tǒng)、工廠化育苗等。在養(yǎng)殖方面有智能孵化器、智能養(yǎng)殖場，均是智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的具體體現(xiàn)，逐步由智能化替代人工化，在提高生產(chǎn)效率及降低人工成本方面意義非凡。

3.2 農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)資源管理和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理

農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)資源管理和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理主要運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G 技術(shù)和新型通信技術(shù)對農(nóng)產(chǎn)品資源進(jìn)行追蹤及質(zhì)量監(jiān)督管理。精準(zhǔn)獲取農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和質(zhì)量監(jiān)管信息，通過可視化匯總和分類，實(shí)時(shí)有效了解數(shù)據(jù)的變化和農(nóng)業(yè)形勢，并根據(jù)反饋信息及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)指標(biāo)，為做出決策和及時(shí)了解關(guān)鍵信息提供了可靠、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，并實(shí)時(shí)反饋，為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管安全追溯體系的建立提供數(shù)據(jù)支撐及技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)食用農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、收購、銷售、消費(fèi)全鏈條可追溯。

3.3 農(nóng)產(chǎn)品物流銷售管理及經(jīng)營服務(wù)

農(nóng)產(chǎn)品物流銷售管理使經(jīng)營者不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)產(chǎn)品的物流信息、物流環(huán)境和物流損耗，而且能借助云計(jì)算、5G等先進(jìn)信息技術(shù)建立銷售系統(tǒng)，通過大數(shù)據(jù)、云計(jì)算科學(xué)決策和分析消費(fèi)者的需求，根據(jù)物流與消費(fèi)者需求情況，精準(zhǔn)匹配，快速地應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品物流銷售決策中，提高效率，避免資源浪費(fèi)。打破了傳統(tǒng)的市場關(guān)系，解決由于空間、時(shí)間信息造成的信息不對稱問題，特別是通過線上線下相結(jié)合的方式，進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品宣傳以及提供個(gè)性化服務(wù)，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”等模式，帶動鄉(xiāng)村消費(fèi)、鄉(xiāng)村旅游，提供精準(zhǔn)化、個(gè)性化、差異化的營銷方式，并科學(xué)運(yùn)用，對打通農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、提高農(nóng)民收入、實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興具有重要意義[5-8]。

4 智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢

目前智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展在我國得到了充分重視，國家相繼出臺了一系列政策措施支持智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。未來智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢主要集中在低成本、智能化、簡便化、協(xié)作化、可視化、整體化、經(jīng)營開放化等方面。智慧農(nóng)業(yè)不僅能提升農(nóng)業(yè)發(fā)展質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)全面升級，推動實(shí)施國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，而且可實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)差異化以及服務(wù)領(lǐng)域綜合信息服務(wù)應(yīng)用，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的全面升級；以國家宏觀信息為基礎(chǔ)，運(yùn)用信息技術(shù)對農(nóng)業(yè)活動進(jìn)行決策，通過幫助農(nóng)民把握市場需求和價(jià)格變化，對農(nóng)產(chǎn)品市場作出相應(yīng)的戰(zhàn)略調(diào)整，引導(dǎo)和促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化，推動農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展。例如：種植生產(chǎn)過程中根據(jù)種子位置等運(yùn)用自動高精度播種，根據(jù)作物生長耗水規(guī)律及營養(yǎng)規(guī)律等運(yùn)用自動灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)等，均實(shí)現(xiàn)全程自動控制，通過精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)可視化、自動化、智能化、便捷化控制。無人植保機(jī)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了綠色防治病蟲害及精準(zhǔn)噴施，大大減低了生產(chǎn)成本及人工成本。在養(yǎng)殖業(yè)中，環(huán)境監(jiān)控、定時(shí)定量投食、智能化除糞、疾病預(yù)防、安全屠宰和質(zhì)量溯源均通過智慧農(nóng)業(yè)平臺輕松實(shí)現(xiàn)。因此，要從關(guān)鍵技術(shù)的突破、社會共識的達(dá)成以及整體規(guī)劃等方面入手，推動智慧農(nóng)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展[9-14]。

5 我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

5.1 我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的發(fā)展越來越受政府的支持。從國家層面到省市級層面，從省市級到鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）級層面，從東部沿海發(fā)達(dá)地區(qū)到西北內(nèi)陸欠發(fā)達(dá)地區(qū)，在各級政府的大力支持與推動下，我國智慧農(nóng)業(yè)根據(jù)不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件及特點(diǎn)，進(jìn)行了區(qū)域化的嘗試，取得了一定的成績，目前以信息技術(shù)為載體的精準(zhǔn)農(nóng)機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、地理信息系統(tǒng)、5G 技術(shù)等正在應(yīng)用于各個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理及經(jīng)營領(lǐng)域。但我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展起步較晚，整體水平較低，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者普遍素質(zhì)不高，思想認(rèn)識不足，生產(chǎn)經(jīng)營過程中成本過高是制約發(fā)展的重要瓶頸，解決這些不利因素制約將是今后努力的方向[15]。

5.2 主要存在的問題

5.2.1 缺乏高素質(zhì)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理人才 我國農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中主要以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)為主導(dǎo)，生產(chǎn)規(guī)模偏小，經(jīng)營范圍單一且分散，從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)營者水平偏低，高學(xué)歷人才在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域嚴(yán)重匱乏，但智慧農(nóng)業(yè)涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，對人才素質(zhì)、專業(yè)領(lǐng)域、設(shè)備、信息等均有較高要求，而我國主要的農(nóng)業(yè)從業(yè)者老齡化嚴(yán)重，高學(xué)歷、高素質(zhì)人才不斷流出[16]。農(nóng)村留守人口基本上以老年人和兒童、婦女為主，受教育程度較低，特別是農(nóng)業(yè)信息化接受度低，互聯(lián)網(wǎng)普及率偏低，思想認(rèn)識不足，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式落后，內(nèi)生動力嚴(yán)重不足，這是導(dǎo)致智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展緩慢的根本原因。

5.2.2 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研體系不健全，推廣能力不足我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研體系處于發(fā)展中，研發(fā)投入不夠，科研成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化能力不足，政府、科研院所、高校、農(nóng)戶、企業(yè)、合作社等未能建立統(tǒng)一的體系，科研成果不能有效落地轉(zhuǎn)化[17-19]。一方面，農(nóng)業(yè)需大量長期投入，農(nóng)業(yè)科研進(jìn)展相對緩慢，無法在短期內(nèi)運(yùn)用到實(shí)踐中；另一方面，科研成果推廣應(yīng)用力度不大，地域差異明顯，沒有形成高效分類的運(yùn)行體系，在實(shí)際推廣中沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，致使我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展受到限制。

5.2.3 農(nóng)業(yè)信息化程度相對落后 自然信息和市場信息是其正常運(yùn)行的必要條件。一是農(nóng)戶之前由于信息傳播時(shí)效慢，來源單一，傳播鏈條長，無法精準(zhǔn)、及時(shí)、準(zhǔn)確獲取多方農(nóng)業(yè)信息，導(dǎo)致盲目種植農(nóng)作物，無法與市場同步，并作出科學(xué)決策，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)值偏低。二是政府與農(nóng)戶之間信息的傳播層級多、鏈條長，農(nóng)戶與政府、專家、市場等互動信息少，系統(tǒng)建立緩慢，無法有效對接[20]。近年來，農(nóng)村電商平臺迅速發(fā)展，但農(nóng)村交通設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以及物流條件、加工儲藏等環(huán)節(jié)依然較弱，制約了農(nóng)業(yè)信息化程度的高效利用和發(fā)展。

5.2.4 智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施落后，機(jī)械設(shè)備現(xiàn)代化程度低 目前很多農(nóng)村農(nóng)業(yè)耕地設(shè)備相對落后，仍然采取以往的耕地方式，小型機(jī)械、大型現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)施較少，且我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主要是以家庭為單位的分散經(jīng)營模式，耕地類型多復(fù)雜樣，如分割的農(nóng)田、坡地、梯田等導(dǎo)致大型機(jī)械無法運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中。另外，農(nóng)業(yè)機(jī)械市場投放量少，價(jià)格昂貴，農(nóng)戶無力購買，在灌溉實(shí)施方面仍然主要依靠水渠，采用傳統(tǒng)的漫灌，造成水資源的大量浪費(fèi)。對高效節(jié)水的噴灌、滴灌等僅在局部地域建成。因此，我國智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施條件落后，機(jī)械化、現(xiàn)代化、智能化水平低，嚴(yán)重制約了我國智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

6 加快我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的建議

6.1 吸引高素質(zhì)人才，加快新型職業(yè)農(nóng)民培養(yǎng)

高素質(zhì)的專業(yè)農(nóng)民是智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的動力，應(yīng)培養(yǎng)新型職業(yè)農(nóng)民，加大農(nóng)業(yè)科研投入，建設(shè)農(nóng)業(yè)科研高層次人才隊(duì)伍，確保農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。政府要加大政策指導(dǎo)、資金投入、物資的集成、人才培養(yǎng)等方面的投入，支持智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)和發(fā)展。特別是全方位、多渠道加大智慧農(nóng)業(yè)宣傳力度，出臺獎勵政策，進(jìn)而鼓勵農(nóng)民主動創(chuàng)新，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)。同時(shí)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)院校與產(chǎn)業(yè)間的無縫銜接，定期為農(nóng)民提供技術(shù)培訓(xùn)，逐步完善農(nóng)民的專業(yè)教育體系，積極推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。培養(yǎng)一批懂農(nóng)業(yè)、愛農(nóng)村、愛農(nóng)民的專業(yè)化農(nóng)業(yè)高素質(zhì)人才隊(duì)伍，并帶動企業(yè)及相關(guān)人員加入到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展隊(duì)伍中，為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興貢獻(xiàn)力量[21]。

6.2 建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研體系，提升影響力

加大農(nóng)業(yè)科研投入，組建高素質(zhì)的農(nóng)業(yè)科研隊(duì)伍，建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研體系，加快科技成果轉(zhuǎn)化，提高內(nèi)生動力。同時(shí)，建立以龍頭企業(yè)為重點(diǎn)，科研院所、農(nóng)民專業(yè)合作社、農(nóng)戶為單元的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研體系，推進(jìn)“產(chǎn)學(xué)研”的有效結(jié)合，吸納優(yōu)勢科技資源，整合農(nóng)業(yè)科技資源，開展形式多樣的“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合模式，加快產(chǎn)業(yè)對接，完善科技服務(wù)體系，促進(jìn)現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。

6.3 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)

信息化建設(shè)需要多學(xué)科合作，更需要統(tǒng)籌規(guī)劃。必須通過現(xiàn)代信息媒介，創(chuàng)建智能農(nóng)業(yè)信息平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)互連和共享，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，及時(shí)解決信息不對稱等問題。通過大數(shù)據(jù)以及云運(yùn)算等技術(shù)，深度挖掘信息資源，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)質(zhì)量。政府應(yīng)加大投入，提升管理和公共服務(wù)能力，促使我國農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)邁上新臺階[22]。

6.4 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備升級加強(qiáng)農(nóng)田水利建設(shè)，主要包括引水、蓄水、灌溉

等方面，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、綠色灌溉。加快農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)及成果轉(zhuǎn)化，增加市場投入，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備購置補(bǔ)貼政策，鼓勵農(nóng)戶積極使用現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化、智能化和科學(xué)化的遠(yuǎn)程控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理。