一、智慧農業的含義
1.1智慧農業的概念
智慧農業是以現代信息技術為手段,運用先進的物聯網、智能技術以及大數據等技術對農業的生產經營進行智能化管理,從而實現農業生產的種植精準化、管理可視化、決策智能化的新型農業生產管理模式。
1.2智慧農業的實質
智慧農業的實質是利用已建 成的集數據采 集、數字傳輸網絡、數據分析處理、數控農業機械等為一體的農業生產管理體系,借助遙感技術、地理信息系統、全球定位系統、專家系統和農業模擬優化決策系統,在農業生產過程中對溫度、氣候條件、土壤等自然環境因素進行實時監測,獲取農作物生長狀況、生長環境、病蟲害等信息數據,并對所收集的數據進行分析,建立農作物生長信息系統,從而達到對資源的合理利用、降低生產成本、改善生態環境、提高農作物產量和質量的目的。
二、國外智慧農業發展情況
近年來,伴隨著智能技術、大數據技術等最新先進技術的不斷發 展,各 產 業 發 展 速 度 不 斷 加 快,農業產業也進入智能時代和大數據時代。目前,智慧農業在世界上很多國家尤其是農業發達國家已得到快速發展,其推動農業發展的效果顯著。在傳統農業向現代農業發展的過程中,農業信息化是轉型發展的重要引擎。在信息化的帶動下農業產業實現了由電腦農業向數字農業、精確農業再到智慧農業的遞進式發展。
2.1 美國智慧農業發展情況
20世紀80年 代,美 國 提 出 “精 確 農 業” 的 發展構想,隨后進行實踐,并在多年的實踐過程中逐漸成為精確農業發展最好的國家。精確農業的成功為智慧農業奠定了良好的發展基礎。當前,美國利用物聯網等技術開展智慧農業生產的水平已經處于世界領先地位,帶動了農業現代化發展,構建了大農業的發展格局。美國政府設立主管農業信息化發展的機構,負責規劃農業信息化建設。美國完善的農業信息化體系,使農業生產者受益巨大。美國的涉農信息化企業會對政府發布的農業大數據進行分析和預測,并提供給農業生產者,有利于農業生產者進行生產管理及精細化耕作。美國的農場規模一般較大,農業生產 的 耕 作 設 備 智 能 化 程 度 較 高,可以通過物聯網進行平臺監控。
2.2 日本智慧農業發展情況
近10多年來,日本在探索智慧農業的過程中,利用高新技術發展專業化集約化智能化的經營,提高科學技術對農業生產的支撐,減輕對土壤、氣候等自然條件的依賴,運用先進農業生產技術打造現代農業生態模式。目前,日本已擁有全球最好的無土種植草莓的智慧大棚技術。日本農業以家庭經營為主。面對城市居民對農產品需求的多樣化及對食品安全要求的提高,日本政府一方面發展食品全程流通電子追溯系統,另一方面大力發展農用機器人進行農業生產,計劃在10年內普及農用機器人,預計2020年農用機器人的市場規模將達到50億日元。
2.3 澳大利亞智慧農業發展情況
20世紀90年代以來,澳 大利亞在農業種植上積極推動新技術的應用,將全球定位系統、農田遙感監測系統、信息采集系統、地理信息系統、農業專家系統、智能化農機具系統、農場數字化管理系統等眾多先進技術運用到耕作上,農業生產實現了從耕作到播種、施肥、施藥再到收獲等各個環節的精準化。隨著智能化時代的到來和網絡技術的發展,澳大利亞正在發展運用物聯網、云計算、移動互聯網等現代信息技術的智能農場、數字農莊等智慧農業模式。同時,澳大利亞政府把提高農民素質作為推動農業發展的重要措施,投入大量人力、財力對農民進行專業知識和計算機等技術的培訓,提高農民掌握先進農業技術的能力。
2.4 以色列智慧農業發展情況
以色列在智慧農業的發展過程中農業物聯網技術運用十分普遍,此外最新的灌溉及育種技術也被大量推廣使用,智慧 農 業 發 展 取 得 了 巨 大 的 成 就。以色列利用低壓滴灌系統使全國75%的水實現循環利用,是世界上水利用率最高的國家。以色列還利用先進技術成功阻止了土地沙漠化。在以色列85%以上的固體廢棄物都按環保要求處理,使其對環境的污染降到最低。除此之外,以色列溫室系統技術、農作物保護技術、種子技術、病蟲害治理技術、計算機監測技術等在世界上也處于領先地位。
三、國外智慧農業的發展經驗
3.1 積極的政策導向
1966—2014年,美國先后出臺了多部法律法規來促進農業信息化發展,包括 《農業研究、推廣和教育政策法》 《信息自由法案》 《農業安全與農村投資法案》和 《聯邦農業完善和改革法》等。此外,通過實施 “國家信息基礎設施計劃”等相關規劃,為智慧農業及其產業化發展提供有力的政策支持。澳大利亞政府發布 《信息時代的機遇和挑戰:2004—2006年澳大利亞走向信息經濟的戰略框架》,將信息領域和經濟領域確定為優先發展領域,并積極組織實施發展。
3.2 有力的資金支持
澳大 利亞政 府正在實 施 國家寬 帶網工程規劃,斥資360億澳元建設國家寬帶網絡,徹底改善偏遠地區的上網條件,將光纖通向千家萬戶,為農業信息化、現代化發展提供了有力保障。
3.3 先進的農業信息化技術保障
美國從20世紀90年代開始建設農業信息網絡,目前其農業信息化建設程度與城鎮信息化程度基本處于同等水平。澳大利亞廣泛應用信息技術及自動化控制技術,對土地、作物等實現精準化、差異化、智能化的操作和管理,在生產過程中大量使用自動化、智能化的農業機械,如智能化播 種 機、施肥機、噴灑機、抽水機、粉碎機等,而且80%的農場利用全球定位系統等實現了農機具自動化作業。法國政府十分重視農業信息數據庫的建設,正在打造 “大農業”的數據體系;在田間管理上,利用計算機系統進行自動化施肥、灌溉、噴藥等;在農作物生長環境控制上,利用地理信息系統技術對作物生長的土壤環境條件進行數據分析,根據需要種植的農作物的具體生長需求,匹配適宜的種植環境;在農產品的生產流通上,對農產品從生產加工到流通上市的各個環節運用可視系統進行實時監控。以色列在農業發展過程中應用現代農業物聯網技術、最新的灌溉技術及育種技術,農業發展成效顯著。日本結合本國農業生產特點,發展適合本國農業生產的遠程感知技術、跟蹤監控技術、診斷技術、溫室大棚技術以及農產品生產、加工和流通過程的追溯系統。
3.4 創新的商品流通模式
美國農業在流通環節較早運 用電子商務技 術,農業流通模式不斷創新升級,由傳統的線下流通模式向線上線下相結合的電子商務模式轉型發展。農產品與農資的銷售均構建了從生產者到購買者的網上直銷渠道,形成了電子商務銷售模式,改變了傳統的農資與農產品流通渠道模式。農資經營者不再側重產品的流通,而更多地關注用戶需求,向綜合的服務需求轉變,大農資一體化的服務體系逐漸建立,農資企業向農業大數據業務進軍;農產品經營者通過在線銷售農產品,使農產品銷售模式不斷創新,比如將 “私人定制”這一電子商務新思維引入農產品銷售中,建立新型供銷模式。
3.5 完備的農民教育體系
澳大利亞政府將信息技術方面的知識納入學生普通教育課程,政府及各州均設就業、教育和培訓部門,由政府出資并制定專門的培訓計劃、評價指標和考核標準,由行業推動,有關的大學、職業學校、實訓基地等承擔培訓任務,確保從事農業生產經營的勞動者都能掌握一定的農業生產知識和新型專業技能,并通過多媒體和遠程教育等方式為農場主提供最新的信息技術。法國政府通過實施 “互聯網接力點”項目,借助農村文化娛樂活動的形式培訓和提高農民掌握信息技術的能力,成效顯著。德國為農民提供學習計算機技術的機會,在各類學校開設針對農民的計算機網絡課程,通過提高農民掌握計算機的能力來達到農業信息化的目標。日本對農民的繼續教育建設十分重視,政府每年在全國開設針對農民的計算機網絡知識學習培訓班,并定期舉辦面向農民的培訓班,提高農民信息技術水平。
四、對中國智慧農業發展的啟示
4.1 發揮 政策導向 作 用,強 化 對 智 慧 農 業 的 政 策支持黨的十八大為中國新農村發展指明了方向,即在新農村建設過程中農業要逐步向智慧農業發展。國家在宏觀層面雖然提出了智慧農業的發展思路,但各級政府出臺的相關政策相對較少。各級政府應結合國家農業發展規劃,制定符合本地區實際的智慧農業發展規劃,規劃區域應力求合理。在政策法規上,應加強基層政策引導,制定與智慧農業發展相關的研發、推廣、培訓等配套政策;制定相應的發展激勵政策,鼓勵社會資本、有實力的農業企業、金融機構等的參與,構建由政府引導、市場化運作、企業主導、合作共贏的發展模式,完善相關法律法規,為智慧農業發展提供法律保障和政策支持。
4.2 拓寬 投資渠道,加 大 對 智 慧 農 業 發 展 的 投 資力度
任何一個好的項目都需要資金的支持,中國智慧農業的快速發展同樣需要資金的支持。
第一,政府在加大涉農資金投入的同時,應建立智慧農業發展專項資金,支持智慧農業相關產業項目、科技研發、知識技能培訓等。
第二,政府對智慧農業相關企業 的 創 立、經 營、發 展 進 行 相 應 的 補 貼。
第 三,鼓勵社會資本進入智慧農業領域,創立農業大數據公司和農業傳感技術企業等,繁榮農業信息化市場。
4.3 加快信息化建設速度,擴大智能技術推廣范圍
近幾年,中國農業信息化建設雖然取得了很大的進步,但與發達國家相比,仍存在較大差距。智慧農業的發展離不開農業信息化技術的發展。一是建立種養殖、農產品加工與流通等領域的大數據監測體系,完善數據庫。二是推進自動化施肥、灌溉、噴藥等田間管理技術應用。三是提高智能化農業機械設備研發水平。四是大力發展運用跟蹤監控、遠程控制及智能感知等自動化控制技術來調節農作物生長所需的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度等。五是建立農產品加工、銷售、流通各環節的電子可追溯系統。六是擴大智慧農業示范區的覆蓋區域和農業智能技術的推廣范圍。
4.4 建立農資、農產品銷售新模式
農業的規模化、現代化、智能化發展使農資銷售模式發生改變,未來農資銷售不能只局限于農藥、化肥等傳統農資,而要利用網絡信息技術,發展農業技術服務,向客戶推廣先進的農業生產和田間管理技術;發展金融服務,提供與農業發展相關的資金支持;發展平臺服務,為客戶提供有針對性、高效的交易平臺。在農產品銷售模式上,智慧農業所運用的先進科技,可以催生新的銷售模式。一是大力發展 “私人定制”農業銷售模式,農戶根據客戶要求進行訂單式種養殖,客戶下訂單的同時支付預付金給農戶,使農戶得到預期收益,增加收入。二是利用視頻技術使種養殖農產品的種養過程實現全程可視化,客戶通過網絡平臺查看農產品生產過程,訂購自己所需農產品。兩種模式都提高了產品產值和農民收益,保障客戶能夠得到安全、放心的食品,增加了消費者對食品安全的信任度。
4.5 提高農業從業者的素質
目前,中國廣大農業從業者的文化素質仍然相對較低,對信息技術和知識的掌握較差,接受新知識新技術的主動性和能力有待提高。隨著智慧農業、智能裝備、移動互聯網、物聯網等新技術的快速發展,迫切需要掌握新技術的農業從業者進行農業生產,因此要 加強對農 業 從 業 者 的 培 訓 和 科 普 教 育。第一,政府應建立職業化農民培養體系,加快建立新型職業化高素質農民隊伍的步伐。第二,建立對職業農民的培訓制度,使農業從業者不斷掌握新技術。第三,加大資金支持力度,保障培養體系正常運行。只有通過培育高素質的農業從業者才能加速智慧農業的建設步伐,從而提高農業發展水平。