農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展研究

2022年“中央一號文件”提出“強化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)支撐”的要求，而科學(xué)技術(shù)無疑是支持現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)體系構(gòu)筑與持續(xù)創(chuàng)新的關(guān)鍵因素?；诂F(xiàn)實維度分析，可用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的科學(xué)技術(shù)種類繁多，通過系統(tǒng)性整合與同質(zhì)化剔除，不難得出設(shè)備栽培、生物防治和信息技術(shù)是新時代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟“三個引擎”的結(jié)論。其中，設(shè)備栽培極大拓展了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)栽培種植的空間、優(yōu)化了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理環(huán)境，如溫室栽培、無水栽培等均屬于這一范疇。生物防治是推動生態(tài)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，包含育種技術(shù)、病蟲害防治技術(shù)等，將有助于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)能、社會價值等進一步提升。而信息技術(shù)是一種“全程參與性技術(shù)”，它全面滲透到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系中，也是構(gòu)建新時代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟模式的重要組成工具和媒介，如大數(shù)據(jù)監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)溯源等技術(shù)，都屬于農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的范疇。

從宏觀上看，人類社會信息化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)信息化是既定現(xiàn)實，也存在持續(xù)深入發(fā)展的趨勢，而農(nóng)村社會、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)又是人類社會、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要“橫截面”，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”新業(yè)態(tài)對各種領(lǐng)域的覆蓋，農(nóng)村、農(nóng)業(yè)自然無可避免地被裹挾到信息化浪潮中。在明確信息技術(shù)是新時代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的“重要引擎”之后，如何進一步引領(lǐng)、促進農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，直接關(guān)系到農(nóng)村、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)效率與效果，對于鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實踐、實現(xiàn)也存在深刻的影響。《農(nóng)業(yè)全程信息化建設(shè)研究》（科學(xué)出版社，2016年1月第1 版）一書由孔繁濤、張建華、吳建寨等共同編著，該書基于“全過程管理思想”展開農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的創(chuàng)新分析與發(fā)展探討，全面呈現(xiàn)出農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的理論知識、現(xiàn)狀問題、關(guān)鍵技術(shù)、實踐途徑和政策建議等，為讀者呈現(xiàn)出農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用的完整圖景，也指出了農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展方向。

《農(nóng)業(yè)全程信息化建設(shè)研究》一書從四個方面呈現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用的完整圖景。首先，關(guān)于農(nóng)業(yè)信息化的理論體系構(gòu)建，相關(guān)內(nèi)容集中在該書第一至第三章。該書開篇明義，在第一章“緒論”中明確了農(nóng)業(yè)信息化內(nèi)涵、概念、特點等，詳細分析了國內(nèi)外農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)現(xiàn)狀。其中，針對我國農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)現(xiàn)狀展開細分，包括“生產(chǎn)信息化”“經(jīng)營信息化”“管理信息化”“服務(wù)信息化”等模塊，提供了與農(nóng)業(yè)信息化模塊對應(yīng)的技術(shù)，包括農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)、農(nóng)業(yè)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)、農(nóng)業(yè)“物聯(lián)網(wǎng)+云計算技術(shù)”、農(nóng)業(yè)3S 技術(shù)等。通過夯實農(nóng)業(yè)信息化理論基礎(chǔ)，保障農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用有的放矢、創(chuàng)新有據(jù)可依；其次，關(guān)于農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)體系的構(gòu)建途徑，相關(guān)內(nèi)容主要集中在該書第四章與第五章。本質(zhì)上，農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)體系與農(nóng)業(yè)信息化理論體系是高度對稱的，例如，理論部分涉及“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化”的闡釋，該部分就詳細介紹了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化技術(shù)體系的構(gòu)成要素、建設(shè)流程、運行管理等。更重要的是，在農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)體系構(gòu)建過程中，該書采用的是“定量+定性”的綜合方式，所有數(shù)據(jù)來源于農(nóng)業(yè)調(diào)研，提供科學(xué)的建模、指標(biāo)體系、評測方法等，很好地保障了農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)體系的實用性；再次，關(guān)于農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的創(chuàng)新方向探索，相關(guān)內(nèi)容主要集中在該書第六至第八章。該書解決了一個容易發(fā)生混淆的問題，即農(nóng)業(yè)信息技術(shù)創(chuàng)新不等同于“農(nóng)業(yè)應(yīng)用的信息技術(shù)創(chuàng)新”，前者是一個整體概念，后者有一系列信息技術(shù)構(gòu)成，如大數(shù)據(jù)、紅外監(jiān)測、GIS 技術(shù)等，這些技術(shù)創(chuàng)新與否，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、運營等關(guān)系不大。換言之，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)創(chuàng)新的本質(zhì)，是指農(nóng)業(yè)在信息技術(shù)應(yīng)用方面的創(chuàng)新，如“物聯(lián)網(wǎng)+牧場管理”就是一種創(chuàng)新方式。具體來說，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)創(chuàng)新方向包括“物聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)”“農(nóng)業(yè)全過程信息化”及“農(nóng)業(yè)信息服務(wù)機制與模式創(chuàng)新”三方面；最后，關(guān)于農(nóng)業(yè)信息技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的問題預(yù)測及政策建議，相關(guān)內(nèi)容集中在第九章，書中主要探討了農(nóng)業(yè)信息化未來可能面臨的問題和制約因素，并從農(nóng)業(yè)政策維度提出了合理化建議，具有重要的指導(dǎo)價值。

隨著信息技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的泛化應(yīng)用，人們對農(nóng)業(yè)信息化的認識也在拓展，其中最明顯的變化是“從信息技術(shù)直接作用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)”，轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶畔⒓夹g(shù)覆蓋農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的全過程”。這也意味著，信息技術(shù)能夠同時撬動更多的農(nóng)業(yè)資源，使之成為農(nóng)業(yè)信息化體系中的一部分?！掇r(nóng)業(yè)全程信息化建設(shè)研究》一書匯集了7 種農(nóng)業(yè)信息化“關(guān)鍵技術(shù)”，分別是農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、農(nóng)業(yè)云計算技術(shù)、農(nóng)業(yè)3S 技術(shù)、農(nóng)業(yè)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)、農(nóng)業(yè)精準裝備技術(shù)及農(nóng)業(yè)信息分析技術(shù)，這為構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈提供了重要支撐。雖然7 種“關(guān)鍵技術(shù)”均以“農(nóng)業(yè)+”為限定條件，但它們在農(nóng)業(yè)服務(wù)中發(fā)揮的作用各有側(cè)重，如大數(shù)據(jù)主要負責(zé)農(nóng)作物生長記錄、災(zāi)害評估、市場預(yù)測等，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要負責(zé)信息采集、產(chǎn)品溯源、自動管理等。從這個角度出發(fā)，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，也可以認為是“探索多元化先進技術(shù)的最優(yōu)配置方案”，例如基于大棚設(shè)施的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，就不需要配置農(nóng)業(yè)3S 技術(shù)（RS 遙感、GIS 地理信息系統(tǒng)、GPS 全球定位），而基于大面積種植區(qū)的農(nóng)業(yè)信息化管理活動中，農(nóng)業(yè)3S 技術(shù)幾乎是不可或缺的。由此，也為農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的創(chuàng)新提供了一個新思路，即在“按需配置”的基礎(chǔ)上，打造一個農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)；結(jié)合書中提供的“物聯(lián)牧場”案例，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)的構(gòu)建方式如下。

第一，以物聯(lián)網(wǎng)為中心，建立與多種畜牧品種（如牛、羊、馬等）相適應(yīng)的數(shù)據(jù)收集平臺，該平臺可以整合畜牧品種數(shù)量、飼料用量、飼養(yǎng)環(huán)境等數(shù)據(jù)，通過將異常數(shù)據(jù)分揀、分析之后，交給農(nóng)業(yè)技術(shù)人員獲取咨詢服務(wù)。事實上，單純構(gòu)建“物聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的數(shù)據(jù)收集平臺，就能夠解決大部分農(nóng)業(yè)信息化問題，如小麥、水稻等農(nóng)作物種植，煙葉、花卉等經(jīng)濟作物栽培等，物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)測、提供信息，有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及時獲得技術(shù)支持。

第二，以物聯(lián)網(wǎng)為中心，引入大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)信息的利用價值。牧場是一個微觀農(nóng)業(yè)場景，對于大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)的需求不高。但是，宏觀層面的農(nóng)業(yè)信息規(guī)律性、結(jié)構(gòu)性很差，如“氣象數(shù)據(jù)”與農(nóng)業(yè)管理密切相關(guān)，但一般的計算機根本無法承受氣象數(shù)據(jù)的算力需求。相對應(yīng)的，云計算技術(shù)可以很好地解決這一痛點，同時，大數(shù)據(jù)技術(shù)還能夠?qū)Ａ哭r(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進行精簡、去冗、降噪，發(fā)揮很好的預(yù)測功能?！霸朴嬎?大數(shù)據(jù)+農(nóng)業(yè)信息”的模式可以遷移到各個領(lǐng)域，如利用云計算的強大算力和大數(shù)據(jù)強大的分析能力，處理大規(guī)模種植區(qū)的病蟲害信息，預(yù)測下一階段主要危害的爆發(fā)點、危害類型等，可以指導(dǎo)農(nóng)民提前介入預(yù)防。

第三，以物聯(lián)網(wǎng)為中心，引入農(nóng)業(yè)3S 技術(shù)，能夠進一步增強牧場風(fēng)險管理能力。農(nóng)業(yè)3S 技術(shù)日益成熟，能夠為農(nóng)業(yè)動態(tài)生產(chǎn)提供良好的安全保障，特別是牧場管理方面，牧場工作人員可以隨時對牧群進行定位，避免走失，利用3S 技術(shù)設(shè)置放牧范圍，以及計算單位牧場內(nèi)牧群的最大容量等。同理，“物聯(lián)網(wǎng)+3S 技術(shù)”也可以運用到其他農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，從農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地定位，到農(nóng)產(chǎn)品加工、運輸、銷售等各個環(huán)節(jié)，進一步豐富農(nóng)業(yè)經(jīng)濟要素。

第四，以物聯(lián)網(wǎng)為中心，引入農(nóng)業(yè)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)，它本質(zhì)上是一個“技術(shù)體系”，除了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之外，還可以根據(jù)需要添加大數(shù)據(jù)技術(shù)、遠程監(jiān)控技術(shù)、人工智能技術(shù)等。農(nóng)業(yè)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)主要是為了應(yīng)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈的延伸、生產(chǎn)要素的疊加，同時也能夠增強農(nóng)業(yè)品種的聯(lián)動性。例如，牧場主要經(jīng)營的是動物性農(nóng)產(chǎn)品，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)從培育、飼喂、防疫、出欄、加工的全過程數(shù)據(jù)收集，對于個別出現(xiàn)問題的動物，可以做到及時清除。然而，在“從個體到群體”的監(jiān)測方面，單靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就很難實現(xiàn)，大數(shù)據(jù)能夠處理的信息種類眾多，從飼喂環(huán)境到生產(chǎn)消費，從大規(guī)模貿(mào)易到市場零售，從庫存到價格等，以此預(yù)警肉蛋奶等產(chǎn)品的未來走勢，幫助牧場經(jīng)營者規(guī)避風(fēng)險。相對應(yīng)的，其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營領(lǐng)域引入農(nóng)業(yè)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)，也可以對農(nóng)情、商情等作出精準的風(fēng)險預(yù)判。例如，收集歷史上大規(guī)模糧食進口數(shù)據(jù)，用來預(yù)測未來國內(nèi)糧油價格，進而優(yōu)化區(qū)域種植結(jié)構(gòu)。

第五，以物聯(lián)網(wǎng)為中心，引入農(nóng)業(yè)精準裝備和農(nóng)業(yè)信息分析技術(shù)。就物聯(lián)牧場而言，農(nóng)業(yè)精準裝備（如自動飼喂機、智能填料機、恒溫裝置等）可以大幅度提高生產(chǎn)效率，是養(yǎng)殖機械化、現(xiàn)代化的重要保障，農(nóng)業(yè)信息分析技術(shù)則可以提供針對性的指導(dǎo)，它既可以分析一塊試驗田，也可以將生態(tài)農(nóng)場作為研究對象，還能針對大面積、區(qū)域性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)展開分析。

綜上所述，“全程化”農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)創(chuàng)新的未來方向，它廣泛適用于農(nóng)、林、漁、牧各個產(chǎn)業(yè)連接點。結(jié)合《農(nóng)業(yè)全程信息化建設(shè)研究》一書的成果與啟示，應(yīng)該提高對我國農(nóng)業(yè)全程信息化建設(shè)的關(guān)注，從頂層設(shè)計入手，基于“大農(nóng)業(yè)”認知高度，推進統(tǒng)一的標(biāo)準與規(guī)范設(shè)計，形成現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化的新格局。