时间:2022-12-21 15:01:28
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雄安新区是河北省管辖的国家级新区,位于河北省中部,包括雄县、容城县、安新县及周边部分区域。现如今,雄安新区已全面转入大规模建设阶段。雄安新区的建设任务包括建设绿色智慧新城、生态环境宜居区、高端高新产业发展区、互联互通的交通基础设施建设等,其发展规划目标也符合智慧农业发展方向。雄安新区三县的耕地面积在三县总面积中占比较大,在征地建设过程中农业用地占比势必会减少,如何在面积减小的规划中确保农业不落后且现代化高质量发展,发展智慧农业成为关键。农业作为传统产业,对于雄安新区产业结构的转型、升级和巩固,起着至关重要的作用。而雄安新区位置极其特殊,全球招商的落脚点和环京津冀一体化的优势让雄安新区得到了更好的发展机遇。智慧农业是一个通过物联网连接农业系统与农业技术的复杂系统,能够以直观的现代方式表现出农业中的智慧经济或智慧经济形态,符合未来农业产业发展趋势。若要实现京津冀协同发展、使较为落后的北方经济实现平衡发展甚至超前发展,智慧农业提供了重要路径模式。作为新时代经济发展的潜力型支柱,智慧农业也必将成为雄安新区中现代经济主要的组成部分之一。因为借助智慧农业的力量可以助推雄安新区的建设,为区域型现代农业未来发展的新常态提供借鉴和思考。基于此,雄安新区智慧农业的发展现状、发展问题和应用对策研究也显得尤为重要,十分具有现实价值。
1雄安新区智慧农业的发展现状和问题
1.1农业发展模式有待深度调整
为服务当前建设规划目标,新区建设以来,政策相对来说更倾斜于工业建设、生态修复和区域居民搬迁。在农业发展方面的政策相对较笼统,更多是概念性、计划性规划,在利用智慧农业促进新区现代农业的发展方面没有更为详细、具体、专业化和针对性的政策扶持。一方面,雄安新区的智能农业发展方面仍没有全面推广的实践经验,目前主要应用于现代科技园区等试点区或特定区域,只是在绿色农业发展方向有潜力的部分进行帮助和扶持,其他部分仍面临产业结构老化、产业规模拓宽受阻等困境,甚至面临拆除、升级和代替。另一方面,雄安新区提出了建设农业大数据中心,打造“雄安农业云”的目标,但是真正深入到基层以及全面运用到农村农业产业,仍需要做出详细规划和具体实施计划。新区在依托于物联网等先进技术发展绿色生态农业、建设农业科技创新中心等方面的农业发展模式,有待深度研究、调整和完善。
1.2智慧农业专业性技术人才较为缺乏
雄安新区虽然处于快速建设阶段,但是相较于邻近的北京、天津等大都市的成熟生产生活条件,新区建设全貌仍未成型,智慧农业专业性设施建设、政策建设和保障建设等环节仍不完善,未对新型智慧农业专业性技术人才形成强大的吸引力。相较于大城市的同等岗位,目前新区的薪资待遇也相对没有竞争优势,多数本地高精尖人才出于对自身规划以及现实情况的考虑,并不会将新区作为其生活城市以及就业岗位的首选之地。当地人才留不住,外来人才吸不进,智慧农业专业性技术人才缺乏现象较为突出。受征地、从事产业不符合功能区定位等因素的影响,当地的农村劳动力存在大量剩余。但是待业在家的农民多数年龄偏大、文化素质相对不高、思想认知水平有限、专业技术性较差,对智慧农业、现代化技术缺乏深度了解和掌握能力,存在不同程度的认知误差,学习起来较难,吸收效果一般,导致即使投入相关工作当中,也难以适应快速发展的智慧农业建设,自身能力欠缺导致工作效率低下,在现代农业的转型升级过程中基本处于心有余而力不足的尴尬局面。
1.3物联网等现代化智能技术发育不成熟
河北雄安新区是深入推进实施京津冀协同发展战略中的重大决策部署,设立了实现绿色生态宜居新城的发展定位,因此十分有必要在雄安新区深入推进物联网技术等现代化智能技术的建设和发展。但是雄安新区本身是由3个县域组成,相较于京津等大都市,其县域经济的现代化水平存在很大差距。三县区域受历史以及现实影响,情况也复杂多变、不尽相同。而且目前雄安新区大部分还是传统农业,虽然提出了打造“农业+”模式、大力发展“农业+”新业态。但是多样化且现代化的智能技术实现依托较少、底子薄弱,其对相关农业生产中多项因素的监督、管理及控制还有很长一段路要走。
1.4建设期的未来预见性强但具有不确定性
目前雄安新区正在处于全面施工阶段,雄安新区3个县的建设布局呈逐步阶梯发展方式。现如今,雄安新区的区域规划也逐渐显现出特色化和功能化,未来发展战略中,智慧农业企业将不断地走进雄安,人们对未来城市发展的想象和探讨越来越有迹可循,未来预见性强。但是雄安新区仍处于建设阶段,其过程中遇到的实际问题势必会对原有计划的实施造成一定影响,政策规划根据实时评估和实际发展情况,仍有可能会更新、调整,存在一定不确定性。此外,由于世界经济的发展状况变化、自然灾害等各种不确定性因素的影响,智慧农业快速融入雄安新区建设的步伐也存在不确定性的限制,影响的程度、时间和空间都有待深入验证。
2解决雄安新区智慧农业现状问题的应用对策
2.1注重雄安新区智慧农业政策法规的设立与完善
雄安新区应高度注重智慧农业相关政策法规的出台和实施,在其发展关键时期做到有政策可循、有法可依。尤其要重点建设和升级大数据管理部门,依靠现代化数据体系,因地制宜,全区范围内健全和完善相关制度和政策法规。一方面,从雄安新区智慧农业的主体出发,输出更具针对性、多元化、细致化、专业化的政策法规,做好“志农”和“智农”,使农户正确对待征地问题,主动尝试对新型农业、现代农业、智慧农业的了解,减少因赔偿问题而丧失斗志的现象,从而降低智慧农业失去建设基础的风险。另一方面,政府、社会、企业等各方力量应多层面共同参与到雄安新区智慧农业政策法规的设立与完善体系的建设中来,做到“善治+共治”,激发内生动力,从而增强政策法规出台的接受度、认可度、可行性和实施效果,使智慧农业能够基于政策法规,“快准狠”高效融入到新区建设进程当中。
2.2加大资金投入,引进智慧农业专业性技术人才
一方面,从“痛点”出发,加大资金投入,向现代化大都市看齐,借鉴其在人才引进、落户等方面的政策优惠方案,在当地相关农业组织和企业设置相关岗位,出台降低落户标准、提高劳动报酬和就业后保障等倾斜性和优惠性的扶持政策。创建“高校+”“一校一合作”“多校多帮扶”模式,创新高校合作机制,在实践中加快智慧农业专业化人才培养和再培训,对研发、管理和运行等多环节进行强化和丰富。在帮扶过程中,惠农惠学生,可以解决人才难留的问题,同时带动大学生就业。另一方面,应大大提高当地农业生产的科技化程度。对当地闲置劳动力状况进行进一步分析和研究,总结其普遍存在的问题,了解其从业意愿,分步分环节为其提供专业化技术培训,实现点对点就业,进一步向着智慧农业专业性人才和技术型人才迈进。此外,政府应引领银行、企业等加大对新型技术农民贷款等方面的政策优惠和资金支持,争取充分利用农民对当地环境的熟悉度等经验,实现内部消化和创新创业,大幅降低当地失业率,缓解当地劳动人才有效供给不足难题,满足新区对智慧现代农业建设的需求。
2.3把智慧农业技术体系平台建设融入雄安新区建设始终
雄安新区目前农业基底较大、资源丰富,但是发展水平较低,因此发挥空间充裕,开发潜力巨大。在雄安新区的建设过程中应高度重视农业农村资源要素的组合利用,同步引入智慧农业技术体系,实现“技术先行”,点对点试推行农业物联网、农业大数据和农业云平台,为扩大农业区域建设提供发展样板。政府也需要加大企业进驻雄安的商业优惠支持,吸引更多先进企业进驻雄安、尽早布局,使雄安依托技术性企业优势,与实际需求相结合进行精准对接。在智慧农业这一领域中,物联网技术的实际应用水平极其关键,雄安新区建设应始终和卫星遥感、航空遥感、物联网等技术有机结合在一起,进行“数字农情”等结合模式和体系的创新,在高起点、高标准开发建设过程中,以高效实现农业在生产方面的规范化、智能化,为现代化的农业发展创造出更加丰厚的收益。
2.4打造雄安“块状”智慧农业实践模式
目前来看,雄安三县地域特色不同、主体功能不同、建设规划不同,综合考虑新区三县的定位、发展目标和现状条件,在“一主、五辅、多节点”新区城乡空间布局的规划基础上,着力打造雄安“块状”智慧农业实践模式。首先,主城区设置智慧农业研究中心,统筹各级现代农业发展组织和企业,实现互联网统筹监督检测。其次,在各特色小镇和美丽乡村因地制宜,打造当地特色智慧农业品牌,如“旅游农业”“休闲农业”“特色农业”等,实现一块区域一块品牌,从而进一步构成有机联系的现代智慧农业网格体系。一方面,把智慧农业的成果真正落到农村和广大农民身上,避免都市和乡村的割裂风险。另一方面,以品牌效应带动乡村振兴,丰富雄安新区未来的特色记忆点。
3结论
雄安新区建设是一个宏伟工程,是整合了多方力量建设的一个前瞻性工程,作为“千年大计”,未来可期。雄安新区基建的现有成就来之不易,现代科学技术在服务助推建设的过程中功不可没。目前雄安新区智慧农业的发展现状整体仍处于规划初阶段,问题较多,但未来发展态势向稳向好。未来当地农业的发展应该从“农”出发,切实深入农民关心的问题和实际的需求,依托农民庞大的基数,在智慧农业的现代技术和高科技体系的支撑下有序推进规划建设,从而继续助力雄安新区现代农业新技术、新业态、新模式的不断成熟、落地和推广,全面服务于雄安新区未来的整体发展,也进一步在智慧农业、现代化农业都市等的建设方面为其他地区提供借鉴和参考经验。
作者:张思凡 史艺萌 梁金虎 单位:河北农业大学
智慧农业的发展篇2
2019年中央一号文件强调农业要加强核心技术研发,推进智慧农业领域创新驱动建设。智慧农业的进步能够减少资源的浪费,还可以减少农药、化肥等有害品的使用,让人民吃的健康、放心。智慧农业通过智能化设备和信息整合实现生产效率的提高,从而产量有所增加。智慧农业可以推动经济发展、帮助农民增加收入、改变经济增长方式、加快农业经济建设。现阶段,迫切需要建设一支知识型、技能型、创新型的人才队伍。
1人才对智慧农业发展的重要作用
智慧农业所需的人才是利用高科技对农业作物实施精准控制的有能之士。人才兴则科技兴,科技人才助力智慧农业产品升级,可以从根本上推动智慧农业的发展。提高智慧农业发展是社会主义新农业建设的重要举措,因此应该认识到加强智慧农业发展的必要性和紧迫性,明确加强智慧农业人才培养是推进我国农业改造的必经之路,我国现阶段需要培养出一批懂技术、用技术的智慧农业生产人才。科技人才对智慧农业的作用是巨大的,例如,智能设备能够提高农业资源使用率、合理利用各种资源。空中遥感技术实时监测到各资源的多样化信息,分析空间数据并与农户进行分享。对当前环境数据进行测算,通过相应公式推导预测植物生长所需的最优环境并加以干预,从而降低成本提高农业生产力,为国家的粮食安全提供保障。因而,在智慧农业人才培养的过程中,应该把以上内容作为导向,以培养高质量技术人才为目的,通过科技进步,实现我国智慧农业发展。
2人才缺失阻碍智慧农业发展
2.1智慧农业人才现状
现阶段,虽然我国农村人口比重较大,但农业人才却严重不足,且农民的整体素质偏低。通过查阅第三次全国农业普查数据发现,2016年我国农业从业人员有31422万人,其中小学和初中学历的人员构成分别为37.0%和48.4%,中专和大专及以上学历的劳动人口占比分别为7.1%和1.2%,由此可以看出,大部分的农业劳动工作者在智慧农业中不具备应用现代科学技术的能力,这很大程度地制约了智慧农业的发展。发展智慧农业需要一大批掌握精尖技术并能运用到田间地头的高素质农业人才队伍,然而现阶段,这批队伍的储备数量严重不足。受国家城镇化号召和传统观念影响,使得没有年轻劳动力进行补充。此外,农业的工作环境和薪酬条件并不具备优势。综上所述,我国智慧农业方面的人才非常急缺,这严重阻碍了智慧农业的发展。
2.2人才缺失对智慧农业发展的影响
我国智慧农业还只处于初级阶段,造成这种差距的原因归根结底是人才的差距。人才从数量到质量上都不足以促进高科技产品的快速研发。我国缺少人才进行基础研究、技术创新,农业智能设备的不充足阻碍了智慧农业的快速发展。国内本就不多的智慧农业研发企业设计出的智能设备不能运用到田间地头来创造经济价值,很大一部分是只能用来参观的“花把式”。为更快地填补上市场需求的空缺,现需要大量的高素质科技人才进行研发制造,提高我国农业技术和农产品的科技含量。
3智慧农业人才缺失的原因
3.1对智慧农业重视程度不足
3.1.1智慧农业政策有待推进
虽然国家提出了智慧农业这个概念,但是缺少大量的智慧农业相关政策。因为政策的缺位,农村的领导者对智慧农业的概念认识不到位,缺少对现代信息、科学技术的了解,因此,带领基层前进的方向是不准确的。即使是推出了一些扶持政策,也只是针对于个别发展较好的示范区,没有大范围推广,微乎其微的政策扶持对企业、科研院所帮助甚少,这阻碍了智慧农业的发展。
3.1.2政府投资、引资不足
政府对智慧农业的投入资金不足,缺少对技术研发生产经营相关的优惠支持政策,企业税收、人力和农机设备运营等方面成本高,并且对于高新技术的申请程序不够简明,领取政府补贴的程序也较复杂,这都阻碍了智慧农业的进步。除此之外,政府忽略了农村致富带头人的重要作用,政府没有在农村的招商引资上下功夫,目前几乎很少大型企业向智慧农业建设投入金钱和时间,这导致我国智慧农业由于投入资金不足,项目难以落地,智慧农业发展缓慢。
3.1.3人才管理机制不健全
首先,相对落后的乡村各项管理制度有很多弊端,在人才管理方面反映为选拔人才标准和用人制度有失公正,农村的封建观念、官位思想严重,存在任人唯亲、排外、行贿受贿等恶习,因为绩效标准不完善、晋升制度不统一等原因,导致真正的有识之士离开农村。其次,目前缺乏完善的人才引进机制、科学的人才评价机制和持续的人才培养机制,农业高质量人才的价值和能力不能得以充分体现,造成人才“引不进,留不住”的困境。
3.2配套的智慧教育体系不健全
3.2.1科研投入不足
我国针对农业的高科技研究所数量有限,智慧农业的进步受到科学技术能力的限制。第一,我国现在缺少智慧农业建设的大师级引路者,科研人员队伍缺乏国外的先进经验,缺少可以落地的科研项目,没有完善的智慧农业科研体系。第二,本就不多的科研项目还存在重复研究的现象,导致科研效率降低、科研资源浪费。第三,部分科研项目需要多个科研院所进行合作,但我国没有完善的农业科研合作体系,造成单独的科研机构很难独自胜任重大的科研项目。第四,我国具有区域丰富性的特点,科研机构制造出的高科技成果并不适用所有地区。第五,只进行科研设计,不进行规模实践导致没有提高生产效率的作用,或是危害工作人员的生命健康。
3.2.2人才培养体系不健全
我国农业教育水平一直处于低位,智慧农业的发展受制于不健全的农村人才培养体系。我国现阶段还没有交叉学科的复合型人才培养基地、针对高科技农业发展的培训机构、参加职业技能培训的专门渠道,对农业经营主体进行的信息化培训不足且无效,缺少专业化的技术指导和大量的农业技术推广人员,传统的培养方式效益低且成本高。并且没有设定专门的农村人才培养法律体系,来将农业教育放在重要位置,这些因素造成我国农村人才培养计划实现困难。
3.2.3教学资源不充足
我国目前高科技教师数量和教学水平都难以促进智慧农业发展。目前,投入到农村职业教育的资金落到实处的并不多,教育机构和公办学校缺乏筹资渠道,使得农业教育运行经费不足。老师没有经费外出学习,无法提升科研能力和学术视野。此外,我国农业培育工作没有合理的考核机制,考核过程流于形式难免有失公正,教师的教学质量难以得到保证。我国政府、农业企业和高校三者没有实现强强联手,资源没有得到充分利用,以上因素造成了教学资源的不足。
3.2.4教学内容与需求脱节
很多农业教育学院和机构在教学内容上过分迎合“热点”、追求经济效益,不调整培养目标、不完善专业设置,只注重短期行为,并不关注学生获取的知识是否可以用到实处并发挥作用。此外,教育机构并不对教学内容进行及时更新,并且教学过程中缺少与当地农业基地的深入合作,理论和实践之间存在脱节现象。此外,我国农业的区域性差异较大,不同地块运用的机械设备不同,不同地区在同一季节播种的作物也不尽相同,但所有机构用的教材内容几乎相同,这导致学习到的农业知识“不接地气”,无法与实际需求相对接,违背了智慧农业人才培养的初衷。
3.3个人不愿从事农业工作
3.3.1农村资源分配少,不吸引人才
现阶段,我国智慧农业的发展存在很大的人才缺口,虽然我国出台了一些优惠政策,鼓励大学生投身农村建设,但若是无法保障未来的教育问题,无法提供良好的医疗条件、生活环境,就会发生“优质人才招不来、当地人才留不下”的情况,这也就造成了智慧农业长期以来人才资源匮乏。
3.3.2受传统观念影响,人才到农村成
“笑柄”受传统固有观念的影响,农业工作者是只需要付出体力劳动的形象,农户种田所创造的经济价值较低,所处的社会地位也较低。农民的孩子考上大学就好比古代中了科举,可以使整个家族光宗耀祖,如果考上大学,本已跳出农门后又回到农村,会遭到邻里乡亲的议论,父母也会挂不住面子反对孩子回到农村,所以很多农民孩子为了家族的荣耀,选择在城市坚守。对于城市里的高学历人才,家庭赋予的传统观念人是要往上走,更是不允许自己的孩子到农村发展。
4应对智慧农业人才缺失的对策建议
4.1国家提高对智慧农业重视程度
4.1.1优化智慧农业顶层设计
政策引领国家发展,国家制定出台的政策就好比风向标,政府首先要做的是加强对智慧农业的宣传,让大家潜移默化地接受智慧农业处于重要地位。此外,政府应推出相应的扶持政策,解决人才投身智慧农业的后顾之忧;加强农村地区的基础设施建设,健全农业人才管理体系,让人才安心做好智慧农业工作;加大农业科技定向支持力度,为人才施展拳脚提供保障;完善农业人才教育体系,为人才队伍提供补充力量。
4.1.2政府增加投资、引资力度
首先,政府应加大投资力度,并建立智慧农业发展专项基金。其次,政府应与其他投资主体进行商谈,吸引资金投入,使多层次主体为智慧农业发展投入资金,其他投资主体包括金融机构、民间资本和大型企业,这样不仅减轻了政府资金压力,避免政府投资的单一性,还可以保障智慧农业发展的资金,促进金融机构、其他类型企业和智慧农业的合作,最大化增加智慧农业科技产品的附加价值。
4.1.3完善人才管理机制
针对人才管理方面的弊端,应对薪资制度、晋升机制、管理规章、人才评价体系和岗位配置进行完善,做到任人唯贤,选拔出真正有能力的实干人才带动智慧农业发展。在提高农业工作者薪资待遇的同时,允许高科技人才根据提供的增值服务,额外获取合理报酬,以此来提高智慧农业中科技人才的价值归属感和物质幸福感,同时也提高科技人才投身农业事业的积极性。
4.2健全智慧农业教育体系
4.2.1加大科研力度
第一,加大对技术人才的科研支持,鼓励科研人员进修学习国外的先进技术,进而加快智慧农业产品的创新速度,并带动智慧农业科研项目的建设。第二,设立智慧农业发展委员会,统一规划科研项目的分工协作,进而提高科研效率。第三,智慧农业发展委员会分析收集到的各研究机构的科研情况,对需要合作的项目合理安排不同的研究所共同参与。第四,在进行技术创造之前,将国家各区域的特点进行总结分类,增加科研力度,因地制宜地设计能适应不同区域的特色化技术产品,以满足市场需求。第五,建立智慧农业示范点,将设计出的科技产品进行实践应用,确保以后产品的顺利推广。
4.2.2健全人才培养体系
设立复合型人才培养基地,并增设更多的农业技能培训机构为农业工作者进行培训,同时颁布人才培养体系方面的法律法规,进而提升智慧农业教育的地位。此外,利用现代互联网技术,创新线上网络授课的培训方式,保证有网络的地方就能接受到专业知识培训,同时还可以很大程度降低培养的成本,使得智慧农业人才培养计划得以顺利开展。
4.2.3增加教育资源
首先,政府应对智慧农业教育投入更多资金,同时引导企业与智慧农业科研院所进行深度合作,获得双赢。投入的资金用于供科研人才外出学习,购置仪器设备,增设农业教育机构,进而扩大教育规模。其次,应在教育培训工作中设立科学、严格的考核机制,进而提高教学质量。最后,以农业教育培训院校为主体,和科研院所、企业进行合作,为智慧农业人才培养提供人才、技术和资金的支持。
4.2.4课程改革与社会需求相结合
智慧农业教育要避免空假现象,要依据院校的培养目标,对专业设置进行更正,对课程进行完善。智慧农业教学的内容应及时进行更新,才能保证培训人才的适应性和专业性。要加强教育机构和农业企业之间的合作,做到理论学习、操作应用两手抓。智慧农业职业院校依据农业区域性、季节性特点以及涉农产品需求的不同,对不同地区设置针对性课程内容,提高教育资源利用率,因地制宜培养实用型智慧人才。
4.3提升农业工作对人才的吸引力
4.3.1改善基础设施,提供无差异化保障
根据马斯洛需求层次理论,人才作为社会人,身负家庭、事业责任,保住人才的关键在于满足他们的需求。他们关注的有薪资水平、生活环境、教育医疗设施等,针对这些需求点,政府应加大投资改善力度,为人才的基本生活条件做好保障工作,以解他们的后顾之忧。只有生活环境和生活质量得到提升,打消农村和城镇之间基础设施差异,才能稳定科技人才对未来生活的心理预期,吸引科技人才投身智慧农业发展中去。
4.3.2教育熏陶改变传统观念
打破对农业工作的传统观念,减少农业工作者社会地位较低的心理落差。加大农业处于国家发展支撑地位的宣传力度,提高农业工作者的社会地位,打破父母认为回农村发展即为没有能力的传统观念。将学科知识与课程思政相结合,增加“三农”等课程内容,增加其作为农业工作者的使命感、认同感。此外,国家通过电影、电视剧、广告、抖音等多媒体积极投放“乡情”信息,提高人民对农业工作的热爱,汇集智慧力量积极参与到智慧农业建设中去。当科技人才投身到智慧农业事业并感受到社会的关爱和尊重,内心充满自豪感、荣誉感时,自然就会提高人才参加智慧农业建设的积极性。
作者:鞠雨晴 宋琳 韩幸 单位:哈尔滨师范大学
智慧农业的发展篇3
民以食为天,农业是人类的衣食之源、生存之本;农业不兴,则难谈百业之兴。加速推进智慧农业的发展,不仅是我国农业产业现代化发展的方向与需要,更是实施乡村振兴战略、推进农业精准种管收、增产提质的主要驱动力量。目前,农业生产从耕、种、管到收、加、销等众多环节中,已经采用了部分智慧装备,为我国种养殖效益提升和推进乡村振兴,提供了较大的便利,但我国智慧农业与国外发达国家相比,还有很大差距,在专业人才培养、基础建设、机械化普及、资源整合等众多环节上还需要进一步完善,本文针对目前江汉平原智慧农业发展现状与发展趋势提出了见解。
1智慧农业的基本特性
智慧农业就是充分应用现代信息技术成果,集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识,实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理;智慧农业还是目前全球及我国现代农业发展的一种新潮流、新趋势。传统农业模式在可耕种土地资源不断减少、世界人口增加、人口老龄化加剧、自然灾害和恶劣环境等的情况下,远不能满足和适应农业的可持续发展需要。尤其是农产品的质量安全问题,农业生产资源逐步衰竭和不足,农业生产过程中对环境的污染,人们对农副产品种类和品质的多样化,口感、营养等方面的要求不断提升等诸多问题,都会使农业发展陷入恶性循环;而智慧农业正是基于传统大肥大水粗放式种、养、管、产、销的发展缺陷,利用数字技术、互联网技术、现代机械化技术、人工智能、基因重组等先进技术,为现代化农业发展提供一条光明之路。智慧农业和传统农业相比,最大的特点就是以高新技术进行精准种、养、管、收、产、销,用人工智能和高新技术保证对资源的最大节约,提供更多更优的农副产品,取得更大更好的经济效益。智慧农业是由信息技术支持,根据空间、时间、定位、定时、定量等实施一整套现代化农业操作与管理系统,其基本涵义就是根据作物生长的土壤性状、气温、湿度、土壤水分温度、含水量、二氧化碳浓度、光照强度等调节对作物的投入,即一方面查清土壤内部的性状与生产力,另一方面确定农作物的生产目标,调动土壤生产力,以最少或最节省的投入,达到同等或更高的收益,并可改善环境,高效利用各类农业资源,取得最大的经济效益、环境效益和社会效益。
2智慧农业系统架构
智慧农业系统必须设有多个处理系统和采集系统以及无线传输系统、远程监控系统、数字处理系统和专家系统等。前端遥感采集系统主要负责农业环境的光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制;无线传输系统主要是将前端传感器采集到的真实数据影像等,通过无线传感网络输送到后台服务器;远程监控系统通过现场布置的摄像头等监控设备,实时采集视频信号,通过电脑或手机随时随地观察现场情况,查看现场温度和湿度等具体参数,并进行远程控制调节;数字处理系统负责对采集的数据进行分析处理和存储,为用户提供决策依据;专家系统则根据智慧领域的专家或专家组提供的专业知识和经验,进行推理判断,提供决策咨询,以解决实际生产过程中复杂的技术难题。
3智慧农业应用现状
3.1农业基础设施尚待改善
在我国大农业中,各项农田设施欠缺,国家虽然每年投入巨资进行标准化农田建设,但大部分大田面积仍旧供水保水困难。尤其是我国土壤结构复杂多样,土地性状在短时期内难以达到智慧农业所需要的硬性要求,由于几千年传统农业的耕整、播撒,导致小农户相对分散,田间所需的传感设施、监控设备等基本为零,更难说是远程传输系统和智慧平台,在目前大农业中几乎是一片空白。智慧农业需要种植面积相对集中、土地平整辽阔且土壤酸碱性相似,种植作物属性、科目类别及生长周期等基本相同,且对机耕道路、供排水等硬件设施要求较高;江汉平原江河纵横、湖泊沟渠众多,目前种植养殖交叉,种植作物品种多但面积小,而水产养殖又插花于农作物之中,加之基本农田的水利设施严重老化破损,都极大地阻碍了智慧农业的快速发展。
3.2机械化设施急需改造升级
在我国农业生产中,先进机械设备不足,如果没有现代机械和智能做支撑,智慧农业基本是纸上谈兵,机械化普及是智慧农业的关键所在。目前我国机械化普及率虽然达到85%以上,但机械服务主要用于耕整、播种和收割,尤其是这些机械设备购入较早,损耗老化严重,加之无智能接口,根本无法满足智慧农业的需求;而农业机械更新换代迅速,各厂家没有统一预留智慧接口,都极大地制约了智慧农业的发展。
3.3遥感设施和观测设施缺失
通过卫星云图进行各类数据分析和农业气象预报,可以提前预知气象情况和灾害预警,但却无法避免恶劣气候和自然灾害造成的农业设施和农作物及农副产品的损失,现代人工智能只能减少而不可能完全避免自然灾害对农作物以及对各种设备设施的损害。智慧农业需要可覆盖的遥感传输和监控观察系统以及现代化信息与互联网技术支持,可以根据时间、空间、定位、定时、定量在人工智能指挥下进行巡飞巡察,实时监控大田作物生长情况,以便进行智慧决策。但目前所有大田作物的遥感和监控系统几乎是零基础,而购买、安装、调试、使用这些设备还需要较长的时间,这种现状极大地延缓了智慧农业的发展。
3.4实际农业人员年龄结构严重老化
智慧农业需要大量专业性、复合性人才,既要会远程操作各类传输分析系统,也可近处进行无人机和无人拖拉机的遥控操作技能。但在目前实际农业生产中,主要人群为60岁以上的老人,要求其重新学习并进行知识更新换代以胜任农业智能化操作,都是极为困难的一件事,由此极大地影响了智慧农业的发展。
3.5专业性智慧农业人才缺乏
智慧农业从业人数尤其是专业技术人员短缺,从机械支撑、数字技术到智能技术,都需要专业人才的操作。目前,我国各高校院所虽然都开办了智慧农业专业和培训班,培养了大批的专业人才,但离所需人才数量还有巨大的缺口,尤其是所培养的人才过度书本化、过度理论化,缺乏实操能力,特别是对农业中的种植养殖、加工销售等实际情况了解偏少。智慧农业目前是个高投入、低回报的行业,以工业化的手段和投资来运作农业,在短期内难以得到回报,金融和相关主体对智慧农业投资谨慎,也制约了智慧农业中各种必要硬件设施和装备,制约了智慧农业的快速发展。
4智慧农业发展趋势及建议
4.1发展趋势
虽然我国中央政府从2012年就开始陆续出台发展数字乡村的意见文件达20多篇。尤其2022年中央一号文件指出,物联网、人工智能以及大数据等关键技术支持,将促进农业信息数据化,推进数据农业的有效实践。近年来,农业农村部积极推动智慧农业和乡村数字建设,作为乡村振兴战略、国家信息化发展的重要组成部分,统筹部署实施。下一步,农业农村部将持续谋划实施智慧农业工程,推进物联网、人工智能、区块链等新一代信息技术与农业深度融合,加快农业全产业链数字化转型。我国各级政府也出台了若干文件从政策上积极支持智慧农业的发展,但江汉平原智慧农业目前还基本处于初级发展阶段。随着数字化技术的不断普及,人工智能的广泛运用,现代农业机械化水平不断提升,智慧农业将是农业发展的必然趋势,智慧农业的发展和普及也将是传统农业发展的一次重要革命。尤其是在国家多项政策支持鼓励下,数字技术促进乡村振兴、智能育种、智能装备等技术不断快速发展,在农业生产中的种植、养殖、加工、储存、销售等过程中都会逐步运用。在将来的智慧农业中,大数据信息必将渗透农业全产业链,从种子、肥料开始,到田间的管理以及其后的废弃物处理过程,将体现出信息科技对农业产业发展的支撑作用,智能化设备将得到广泛应用。智慧农业发展必然趋势就是农业无人化、少人化的操作实景,信息化科技推动农业生产方式变革,对农业种植、养殖业进行工厂化生产、加工和销售,实现农业产业链上合作企业的共同利益。
4.2建议
(1)提升农业整体规划设计,强化农业发展统筹管理,在高标准农田建设中,在新建改建的种植、养殖、生产、加工、销售等农田改造,农业设施建设中优先考虑智慧农业的发展,安装传感器和监控设施或者预留有固件安装的端口和区域。(2)加强各类机械设备,场景监控设备和信息采集、传输、统计、处理系统的科研公关,提升科技水准,制定统一标准端口,减化应用过程。(3)推动智慧农业复合型人才培养,尤其注重对返乡创业,退役军人及高素质农民进行理论与实践双培养,鼓励支持智慧农业专业学员到农村发展。(4)落实中央相关文件精神,从顶层设计安排,制定完善发展方向和推动鼓励政策。
作者:王卫斌 单位:仙桃市河堤岸生态牧业有限公司专家工作站