2022年中央一号文件指(zhǐ)出(chū),大力推进数字乡村建(jiàn)设,推进智慧农业(yè)发展,促进(jìn)信息(xī)技术与农(nóng)机农艺融合应用。“十四五(wǔ)”规划和(hé)2035年远景目标纲(gāng)要(yào)提出,建设智慧农业,加快推进(jìn)农业农村现代化。一(yī)场以智慧农业为(wéi)表现形(xíng)态的农业智能(néng)革命已经到来。本期邀请相关专家围(wéi)绕智慧(huì)农业问题进行探(tàn)讨。
主持人(rén):经济日报社理论(lùn)部主任、研究员徐向梅
信息(xī)技术与现代农业深(shēn)度融合
主持人:智慧(huì)农业有哪些区(qū)别于(yú)传统(tǒng)农业(yè)的显(xiǎn)著特(tè)征?为什么我们要高度重视智慧农(nóng)业?
李道亮(中国(guó)农业大学(xué)国(guó)家数字渔业创新中心主任(rèn)):智慧(huì)农业是物联网、云计算、大(dà)数(shù)据、空(kōng)间信息技术、区块链、人工智能等新(xīn)一代信(xìn)息技术与现代农业(yè)种植养殖工艺及农产(chǎn)品(pǐn)加工(gōng)、流通、交易、消费产业链深度融合的产物,是现(xiàn)代信息技术与(yǔ)农业生产、经营、管理和服务全产业链的“生态融合”和(hé)“基因重组(zǔ)”。
智慧农(nóng)业的主要(yào)特征表现在以下几(jǐ)个(gè)方面:
一是农业生(shēng)产要(yào)素(sù)数字化、网络化、在线化。
利(lì)用先进传感、遥感及机器视觉等感知技术,使农业种植、养殖环境信息,种植或(huò)养殖对象(xiàng)的生长信息,生产作业机械、装备工况信息实(shí)现数(shù)字化标示和获取。利用互联网、5G、窄带物(wù)联网、卫星通信等(děng)网络通信(xìn)技(jì)术(shù),实现远程数字化信息调度。
二是农业(yè)生产过程调控与决策(cè)云计算(suàn)化、智能化。
基于生产过程的海量数据,充分利(lì)用大数据和人工(gōng)智(zhì)能技术,借助农业云计算平台对数据进行加工处理,产生最优化(huà)的(de)农(nóng)业(yè)动植物生长调控模型,实现(xiàn)生产全过程智能化(huà)调控(kòng)。
三(sān)是(shì)农(nóng)业全(quán)环节(jiē)、全过程、全链条协同化(huà)。
通过农业云计算平台,将分(fèn)布式农业生产系统(tǒng)、物流系统、交易系统(tǒng)和消(xiāo)费系统连成一个(gè)有机(jī)整体,使农业生产、经营、管理、消费各环节和主体(tǐ)工作协(xié)同优(yōu)化。
四是农业管理信(xìn)用化、安(ān)全化。
通过区(qū)块链去(qù)中心化(huà)技术将农业生产、流通、交易(yì)、消费等环节数据全部上传并储(chǔ)存(cún)到区块链(liàn)共享(xiǎng)分(fèn)布式数据库中,形成可供消费者、采购商查阅的不可篡(cuàn)改(gǎi)的账本,使农业管理信用化、安(ān)全化(huà)。
发展智慧农业的意义和作用(yòng)主(zhǔ)要体现(xiàn)在以下方面:
推动资源节约高效利用,农(nóng)业科学绿色发展。
通过物联网、大数据、人工智(zhì)能、机器人、智能装备等技术和种养工艺,种植、养殖生产作业环(huán)节可以摆脱(tuō)自(zì)然环境和人力依赖(lài),构(gòu)建(jiàn)集环境生理(lǐ)监控、作物模型分析和精(jīng)准(zhǔn)调节于一体的农业(yè)生产自动化系(xì)统,实现劳动(dòng)生产效率、土地产(chǎn)出(chū)率和(hé)资(zī)源利(lì)用率的提高。通过数字化测控,在满足作物生长需要的同时,保障资(zī)源节约(yuē)又避免环境(jìng)污染(rǎn),实现农业绿色发展(zhǎn)。目前,农业(yè)发达国家已经实现了1人(rén)种地5000亩,1人年产(chǎn)蔬菜500吨(dūn),1人种养100万盆花,1人养殖20万只鸡(jī)日产(chǎn)鸡蛋18万(wàn)枚,1人养殖(zhí)10000头猪(zhū)、200头奶牛、100吨鱼(yú),彻(chè)底改变(biàn)粗放经营、竞争力不强(qiáng)、资源利用(yòng)率低(dī)等传统(tǒng)农(nóng)业面临的难题(tí)。
推进农业标准(zhǔn)化(huà)生产,保(bǎo)障“舌尖上的绿(lǜ)色与(yǔ)安全”。
通过数字化、网络化、智能化设备(bèi)对土壤、大(dà)气环境、水环境状况进(jìn)行实时动态监(jiān)控,使之符(fú)合(hé)农业生产环境标准;生产各环节也可按照一定技术经济标(biāo)准和规范要求通过智(zhì)能化设备进行生产;通过数字(zì)化、智(zhì)能化设备(bèi)实时(shí)精准(zhǔn)检测(cè)农产品品质,保障最终(zhōng)农产品符合相(xiàng)应质量(liàng)标准。借助互联网、二维码、射频标签、区块链(liàn)等(děng)技术(shù),建(jiàn)立全程(chéng)可追溯、互联共享的农(nóng)产品质(zhì)量和食品(pǐn)安全信息平(píng)台,健全(quán)从农田到餐桌的农产品质量(liàng)安全(quán)过程监管体(tǐ)系,保障人民群众(zhòng)“舌尖上的(de)绿色与安(ān)全”。
推动农业(yè)经营一体化、品牌化。
信息技术的应用,打破了(le)农业市场的时空地理(lǐ)限(xiàn)制,农资采购和农产品流通等数据将会得到实时监测和传递,有(yǒu)效解决信息不对称问题。利用电商平台(tái)拓展农产品(pǐn)销售渠道,通(tōng)过自营基(jī)地、自建网站、自主(zhǔ)配(pèi)送方式打造一体化农(nóng)产品经营体系,促进(jìn)农产品市场化营销和(hé)品牌化(huà)运营。
促进一二三产(chǎn)业融合。
农业数字化、网络化、平台化(huà)引导专业大户、家庭农(nóng)场、农民专业合作社、优秀企(qǐ)业等新型农业经营主体发展壮大(dà)和联(lián)合,促进农产(chǎn)品生产(chǎn)、流通、加工、储运、销售(shòu)、服(fú)务等相关产业(yè)紧密连接,实现农(nóng)业要素资(zī)源的有效配置,使产业(yè)、要素(sù)集聚从量的集合到质(zhì)的(de)激变(biàn),从而再造(zào)整(zhěng)个农(nóng)业产业链,实现农业(yè)与二(èr)三(sān)产业交叉渗(shèn)透、融合发展。
智慧管(guǎn)理以系统最优为目标
主持人(rén):发达国家智(zhì)慧农业发展状况如何?其智慧农业新技术研发应用等方面有哪些经验值得我国借(jiè)鉴?
何勇(浙(zhè)江大(dà)学数字农业农村研究中心主(zhǔ)任(rèn)):美(měi)国是全球(qiú)典型的现代化(huà)农业国(guó)家,直接从事(shì)农业生产的人约350万,不仅养活(huó)了3亿美国(guó)人,还(hái)成为(wéi)全球(qiú)最大的农产(chǎn)品出口国(guó)。全面全程机械化和(hé)快速发展的数字化技术为其智慧农业发展奠定了(le)坚(jiān)实基础。目前(qián),美国已(yǐ)形成精细化、规模化(huà)发展(zhǎn)的智(zhì)慧农(nóng)业生产系统,69.6%的农场采用(yòng)传感器(qì)采(cǎi)集数(shù)据,农业机器人应用到播种(zhǒng)、喷药、收割等农业生产中。
作为世界上农用无人机喷药第一大国的日本,其主要将农业(yè)物联网作为信息源,大量应用农用(yòng)机器人,不断(duàn)追求农业生产省力化、精细化,解(jiě)决(jué)农(nóng)业劳动力短(duǎn)缺(quē)问题。
欧美、日本等发达国家智慧农业的(de)特点,都是根据现代农业发(fā)展(zhǎn)趋(qū)势,结合本(běn)国农业生产实际开展智慧农业理论和实践研究,在现代信息技术支撑下(xià),充分发挥智能农业装备作用,应用物联网、人工智能、大数据和5G等技术,将作物—土壤—环境—气(qì)象—装备—人(rén)员作为一个整体系统进行统(tǒng)筹考(kǎo)虑,实现以系统整体最优(yōu)为目标(biāo)的智慧化管(guǎn)理。
发达国家(jiā)在(zài)智慧(huì)农业技(jì)术研发(fā)和应用方面有以下(xià)经验值(zhí)得我国借鉴(jiàn):
第一,以提升(shēng)生产力为(wéi)起点,解决农业生产(chǎn)瓶颈(jǐng)问题(tí)为抓手(shǒu)。
荷兰、以(yǐ)色列(liè)等国淡水资源严(yán)重匮乏(fá),其大力发展(zhǎn)设施农业,实施(shī)无土(tǔ)栽(zāi)培和精细(xì)化喷滴灌系统。日本(běn)农业劳动力老龄化和严重不(bú)足,其大(dà)力发展农用无人机和农业(yè)机器人,大幅提升作业效率。我国南(nán)方同样面(miàn)临着劳动力短缺、丘陵山区农业无机可用,应(yīng)开发多功能小型作(zuò)业装备,实现机器换人,解决丘陵山区的机(jī)械化作业问题。粮食主产区应实施全程(chéng)机械(xiè)化,以提高(gāo)劳动生产(chǎn)率。经济发(fā)达(dá)地区可研究建立无人或少人农场(chǎng)、果园、牧(mù)场、渔场等,提升农业现代化水平(píng)。
第(dì)二,实施标准化规划和作业是发展智慧农业(yè)的(de)基础和条件。
发达国家的农田、果园和牧场实(shí)施标(biāo)准化规划和精细化管理,为(wéi)大规模(mó)高效率利用智能农业装备创(chuàng)造了条(tiáo)件,大大提升了作业效率、产量(liàng)和(hé)品质。我国的农田、果(guǒ)园和牧场需尽快推进(jìn)标(biāo)准化规划,制定标准化作业规范,研(yán)制高效率配套作业装备(bèi),为大(dà)规模(mó)机械化作(zuò)业创造条件。
第(dì)三(sān),充分利用现(xiàn)代科技,为农业(yè)插上科技(jì)的翅膀。
国外(wài)大量利用(yòng)空天地技(jì)术和气象(xiàng)数据,实现农田信息的快(kuài)速(sù)精准(zhǔn)获取和(hé)智慧化管(guǎn)理。随(suí)着物联(lián)网、大数据和5G技术(shù)的发展,特(tè)别是高(gāo)分卫星和北斗定位系(xì)统的应用,有望实现作(zuò)物和动(dòng)植物(wù)生长信息的实时动(dòng)态获取,并根据作物生长需求对温度(dù)、湿(shī)度、光照等进行动态调控以及(jí)肥水药(yào)精准喷施。
各(gè)地发展智慧农业见实(shí)效
主持(chí)人:我国智慧农业发展现状(zhuàng)如(rú)何(hé)?各地有哪(nǎ)些智(zhì)慧农(nóng)业(yè)发展的成(chéng)功经(jīng)验和创(chuàng)新探索?
康春(chūn)鹏(农业农村(cūn)部信息中(zhōng)心副研(yán)究员):我国农业农村信息化发展水平还处于初(chū)级阶(jiē)段(duàn),但农业产业正(zhèng)向(xiàng)数字化、网络(luò)化、智能化加快转型,消费互联网(wǎng)不断向产业互联网延伸和拓展。据农业农村部信(xìn)息中心监测,2020年全国(guó)农业生产(chǎn)信息化(huà)水(shuǐ)平(píng)为22.5%,其(qí)中,大田(tián)种植18.5%,设施栽(zāi)培(péi)23.5%,畜禽(qín)养殖30.2%,水产养(yǎng)殖15.7%。近年来,我国智慧农(nóng)业逐(zhú)渐落地(dì)见效,智能化、无人化水平逐步提高,呈现出(chū)以下亮点(diǎn)。
一是(shì)新产品新(xīn)技术(shù)蓬勃兴起。
现代信(xìn)息技术正(zhèng)广泛应用(yòng)于(yú)农(nóng)业生产各(gè)环节、各领域,新产品、新(xīn)技(jì)术、新模式(shì)层(céng)出不穷。农业数字(zì)化转(zhuǎn)型加速推(tuī)进,传统(tǒng)农业加快向智能(néng)化转(zhuǎn)变(biàn),不断(duàn)研发(fā)出田间作物(wù)墒情(qíng)、苗情、病虫情及灾情监测(cè)等(děng)方(fāng)面的智能识别系统和耕种收环节的智能机器人。特别(bié)是自动化采收装备、农业传感器(qì)、摄像头监控、病虫害监测(cè)预警等产品(pǐn)已得(dé)到广泛应(yīng)用。
二是(shì)无人或少人农场破土而出。
农村网络基础设施不断夯实,特别(bié)是大数据、5G、人工(gōng)智能技术不断成(chéng)熟(shú)和普(pǔ)及(jí),为(wéi)无人或少(shǎo)人农场的发展提(tí)供了基本条件。在湖(hú)南长沙、安徽芜湖、黑(hēi)龙江建三江、浙江(jiāng)湖州、四川(chuān)崇(chóng)州、广(guǎng)东佛山等地无人或(huò)少人农场(chǎng)破土而出,通过对设(shè)施、装备(bèi)、机械等(děng)远程(chéng)控制、全(quán)程自动控制或机器人(rén)自主控制,完成(chéng)所有(yǒu)农(nóng)场生产作业。
三是大数据建设初(chū)见(jiàn)成效(xiào)。
从国(guó)家层面看,政务数据资源共享和信息系(xì)统整合取得阶段性成效,全国一体化政(zhèng)务服务(wù)平台基本(běn)建成,政务数(shù)据资源共建共享的格(gé)局基本形(xíng)成。从(cóng)各地实践看(kàn),安徽、浙江(jiāng)、江(jiāng)苏(sū)、广西等地积极推进农业(yè)农村(cūn)大数(shù)据建设,相继建(jiàn)成了大数据平台,浙江正在全省范围大力推进(jìn)“三农”数字化改(gǎi)革。
四是(shì)市场主体成为生(shēng)力军。
市场(chǎng)主(zhǔ)体正成为建设智慧农业(yè)的重要力量(liàng)。大型企业纷纷进(jìn)军(jun1)智(zhì)慧农(nóng)业领(lǐng)域,三大电(diàn)信(xìn)运营商以(yǐ)及华为、阿里巴巴、腾讯等互联(lián)网企业(yè)纷纷布局智慧农业,中化、中联重科、碧桂园等企业开始进(jìn)军智慧农场。此外,农(nóng)业企业也在数字化转(zhuǎn)型中主动作(zuò)为,中粮、北(běi)大荒、新希望、海升果业等传统农业(yè)企(qǐ)业(yè)大力(lì)发展智(zhì)慧种(zhǒng)植、智慧畜(chù)牧(mù)、智慧渔业、智慧加(jiā)工等。
浙江(jiāng)自2019年起,率先在全(quán)国试点建(jiàn)设“数字农(nóng)业工(gōng)厂(chǎng)”,围(wéi)绕生产环(huán)境、生(shēng)产过程(chéng)、质量安(ān)全、流通营销、技术服务等环节开展(zhǎn)数字技术装备的(de)系统(tǒng)集成与综合运用。经过(guò)几年实(shí)践,2021年相继发布数字农业工厂(chǎng)、数字渔场、猪(zhū)场(chǎng)数字化等建设指(zhǐ)南。德(dé)清县水木蔬菜工厂将(jiāng)先进技术(shù)融入生产管理、产品营销、质量控(kòng)制、生态保护等环节(jiē),实现年产(chǎn)番茄200万公斤,效率是传(chuán)统(tǒng)大田的30倍;桐乡市华(huá)腾(téng)牧业利用物联网、人工智能、生物耳标(biāo)、区块链等(děng)技术助推畜牧业数(shù)字化变革(gé),打造更安全、高产能、全自动的养殖环境,省(shěng)工(gōng)80%、节水(shuǐ)60%。
山(shān)东淄博在全国率先提出打造数字(zì)农业农村中心城市,聚焦农业(yè)生产加工、农(nóng)产品仓储物流、农产品(pǐn)市场营销、农旅融合发展、夯实基(jī)层基(jī)础五项重点任务,聚力建设智慧(huì)共享“云大脑(nǎo)”、高(gāo)效优质“云(yún)产业”、区域中心“云(yún)市场(chǎng)”、便捷普惠(huì)“云金(jīn)融”、新(xīn)型服务“云乡村”。2021年(nián)整合设立45.4亿元乡村振兴重(chóng)大(dà)专(zhuān)项资金(jīn),40个数字农业农村重点项目完成投资51.86亿元,建设典(diǎn)型(xíng)应用场景30个(gè)、智慧小(xiǎo)镇10个。
从实践看,多地智(zhì)慧农业发展取得(dé)显著成(chéng)效,形成了可供借鉴的经验。首先,充(chōng)分发(fā)挥市场主(zhǔ)体作用,充分按照经济运行(háng)和信息化发展规律,建立有效市场,激发各类市场主体活力(lì)。其次(cì),发(fā)挥有为政府(fǔ)作用,用(yòng)政(zhèng)策引导市场(chǎng)预期,用规(guī)划明确(què)投资方向,用财政撬动(dòng)社会资本,用法(fǎ)治规范(fàn)市场行为。最后,做好试点示范,智慧农业是农业信息化的一种高级形态,涉及技(jì)术比较(jiào)前沿,市场风险较(jiào)大。在充分尊重农民主体地位的基础上,做给农民看、带(dài)着农(nóng)民干、领着农民赚,激发农(nóng)民利用现代信息技(jì)术发展生产、改善生活(huó)的内(nèi)生动力。