清研智谈 | 数字赋能农业有“质”更有“智”
农为邦本,本固邦宁。智慧农业作为一种创新的农业生产方式,通过引入先进的技术和数据分析等手段,不仅可以提高农产品的产量和品质,同时还能减少资源消耗,改善生态环境,促进农村发展,是农业现代化的重要方向之一。
智慧农业的含义
智慧农业是指利用先进的技术和数据分析手段来提高农业生产效率、减少资源消耗、改善农产品质量的农业生产方式。它是信息技术与现代农业的融合,是通过传感器、物联网、大数据、人工智能等技术手段,对农业生产过程中的各种数据进行实时监测和分析,以优化农业生产过程、提高农产品品质和产量、提高农业生产效率、降低资源浪费、减少环境污染、提高农产品安全性的农业生产模式。
智慧农业的优势
智慧农业相对于传统农业来说,显著特点是产业链的延伸,形成了农业产前、产中、产后相结合的产业体系,形成一个相对复杂的经济体系。
生产效率高
智慧农业通过实时监测和数据分析,精确测量土壤参数以及植物生长情况,从而帮助农民调整农作物管理措施,提高生产效率和产量。
资源利用效率高
智慧农业可以根据实际需求精确投入,避免浪费和过度使用。
成本投入低且产品质量高
通过智慧农业技术的应用,可以减少人工劳动力成本,如自动化农机的应用和远程监控技术的使用,极大地减少农民的劳动量。另外,智慧农业的精确监测和控制能力可以帮助农民掌握农作物的生长情况和需求,提高农产品质量。
促进可持续发展
智慧农业注重环境保护和可持续发展。智慧农业对农药、化肥、水、土壤等资源的使用更加合理和克制,避免对资源的浪费,可以减轻对环境的压力,减少农业生产对生态系统的破坏。
总体而言,智慧农业通过引入先进的技术和数据分析手段,对于农业现代化和农村发展具有重要意义。
智慧农业的发展现状
近年来,党中央和各级政府高度重视智慧农业发展,形成了“顶层设计+地方试点+资金支持+标准规范”等多管齐下的政策体系,为智慧农业快速发展提供了坚实保障。
昆山陆家未来农业示范园打造“A+温室工厂”
昆山陆家未来农业示范园“A+温室工场”是我国自主研发的具有国际水平的工厂化农业典范,是未来智慧田园的农业科技核心项目。该处布局了植物工厂、育苗工厂、自动化设备包装等8个功能区,形成了单一品种从选种、育苗、生产设施、智能装备、过程管理、采后包装和营销的全产业链模式探索与示范。“A+温室工场”具有光环境控制、绿色植保、自动水肥一体化灌溉、自动采收、物联网控制等创新技术亮点,采用荷兰威斯康(Viscon)集团、骑士(Ridder)集团联合研发的环控系统,实时监测温室内环境条件,实现植物生长过程自动化监测与调控。
北京市海淀区百旺园区把草莓种在“云端”
2020年北京首个5G高架无土栽培草莓智能温室在百旺种植园建成。整套系统依靠“云端”通信网络、大数据云计算环境控制、智能机器人等技术设备,真正将草莓种植在了“云端”——无土栽培方式打造出空中廊架,让园区空出更多空间、打造出全新的视觉景观。此外,园区内的“智慧农园”由数字管理系统、智能生产设施、智能控制策略、标准化生产规范等环节组成。传感、遥感、物联网等技术与管理的使用及融合,解决了人力成本过高、生产效率差、管理精准化程度低等问题,同时,也为作物创造了最佳的生长环境,起到节水节肥,降低生产成本的作用。
盐城步凤镇用智慧农业系统“耕种管收”
为了推进高标准农田建设,江苏银宝高新农业有限公司与广州极飞科技股份有限公司合作打造了示范农场。在播种前,使用遥感无人机对农田进行平地测绘,获得厘米级的高清地图。基于高清地图,管理人员在每个田块绘制电子围栏,在电子围栏里建立作物的条田档案,为精细化管理做出准备;测绘完成后,即开始种植。在此过程中,AI识别模型会识别水稻出苗后的图片,统计基本苗的数量,精准补种,从而实现对整个田块的精准管理。此外,农田智能相机也是管理中的一大法宝。装在田头的农田智能相机,每隔一个小时就会拍摄一张图片,记录作物的生长变化,数据再传到后台系统中,以便管理者及时发现农田漏播、积水等异常情况;最后,在粮食收获环节,装在运粮车上的农机盒子能够记录车辆的轨迹,运粮的时间、速度和里程,减少粮食被盗的风险。
智慧农业的发展现存不足
农业机械化水平低且基础设施薄弱
一方面,农用机械的装备密度偏低,智能农机市场渗透率不足,机械化作业面积占比偏小,导致无法满足大规模智慧农业发展需求;另一方面,网络基础设施覆盖率低。到2023年底,部分农村地区甚至4G网络仍未达到全覆盖,直接导致智能化设备“巧妇难为无米之炊”。
关键核心技术创新能力不足
智慧农机等核心技术创新在一段时间内仍是我国智慧农业发展的短板。如今,智能感知技术与装备还无法满足精细化农业生产的信息采集需求,如用于获取作物和土壤多维参数的先进传感器技术创新不够,精准作业控制技术有待提高,作物生长模型和变量施肥决策系统还未能实现精确化,技术的核心部件与配套算法依赖进口,自主研发系统性能有限等等。在具体应用层面,机器人集成化应用程度不高,无人机的性能与可靠性亟待提升,智能化水平应用有限。
生产经营规模化程度不高
当前智慧农业行业下游的应用场景主要包括数据平台服务、无人机植保和精细化养殖等领域,各领域智慧农业生产经营规模化程度仍有待提升。现存的专业化的智慧农业头部企业较少且经营规模小、生产经营方式仍较传统、标准化大田智慧农业示范区建设不足等,导致智能感知、精准施肥、环境控制等技术难以推广应用,无法形成规模化示范效应。此外,公共服务体系不健全,缺乏面向农户的统一化数字化服务,缺乏统一的生产资料采购、产销对接等数字化服务,无法有效调动各类生产要素聚集到优势龙头示范区。
智慧农业未来发展趋势
智慧农业的市场正在逐年扩大,其相关技术水平也在逐步提高,成功的案例以及带来的效益已有目共睹。在人工智能方面,将通过分析农业数据、实时监测和控制农业生产过程,提供更智能化和精准化的决策支持;在大数据和机器学习技术应用方面,通过对大量农业数据进行分析和挖掘,可提供更准确、个性化的农业管理措施;在无线通信技术方面,随着5G技术的发展和全球互联网覆盖的进一步完善,能够更好地实现设备之间的远程监控和通信,为智慧农业提供更可靠和高效的数据传输和联网能力。总体而言,智慧农业未来的发展将继续推动技术的创新和进步,提高农业生产效率、资源利用效率和农产品质量,从而进一步促进农业产业的现代化和农村经济的发展。
清研成果
清研集团社会发展研究部专注于经济社会发展相关的政府咨询服务,业务覆盖城乡发展、营商环境、接诉即办、社会治理、民政、就业、医保等多个领域,在综合性社会调查与专题调查、政策研编与评估、政务服务测评优化、政务数据分析等方面积累了丰富的项目经验,致力于通过专业、科学、严谨的服务,为实现经济社会高质量发展、推动治理能力现代化、增进民生福祉贡献清研智慧。
部门现有一支30余人的精英团队,核心骨干人员毕业于清华大学、中国人民大学、南开大学等知名院校,90%的成员具有硕士及以上学历。团队成员中,近半数人员深耕社会发展研究咨询领域4年以上,形成了一支以社会学相关专业为核心,横跨公共政策与管理、管理科学与工程、经济学、应用统计、马克思主义基本原理、新闻与传播、政治学理论等多学科的综合性团队。
撰稿 | 李升平 清研集团社会发展研究部研究员
编辑 | 张婧云
图片 | 网络