智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去,运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制,使传统农业更具有“智慧”。除了精准感知、控制与决策管理外,从广泛意义上讲,智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。
智慧农业以智慧生产为核心,精细化、智能化、集约化、科学化生产促进农产品提质增效。具体运行如图 1 所示。
通过“3S”技术、物联网技术利用多样、多源遥感设备、智能监控录像设备和智能报警系统监测农产品生产环境和生长状况,利用科学智能的农业生产要素遥控设备实时遥控管理农产品生产状况,水肥药食自动投放管理,提高农产品品质、产量,降低生产成本。
最后,通过大数据分析、农产品物流管理技术以及农产品品质检测技术,根据智慧农业生产决策系统中的农产品具体需求信息、物流信息以及农产品生长信息,针对性地定向确定农产品具体采摘时间段(精确到小时)、采摘数量、物流情况以及农产品品质规格,降低农产品损耗,保证水果、蔬菜、水产品在消费时的鲜活度。
二、我国智慧农业发展存在的问题
1、高素质农业生产管理人才匮乏,职业农民的教育系统还未建立
当前我国农村高素质人力资本流失严重,留守农民的年龄、文化、性别结构不协调,年龄偏高、文化水平普遍较低且以女性为主,对互联网信息技术了解应用较少,现代化农业生产意识比较淡薄。
并且我国当前职业农民教育体系还未建立,新型农民培养机构少,培养过程走马观花,使我国现代职业农民难以培育,高素质农业生产管理人员匮乏,导致智慧农业的农村初创者和支持者较少,智慧农业建设发展的内生动力严重不足,且在我国农村本土化发展缓慢。因此,高素质农业生产管理人才匮乏已成为困扰我国智慧农业发展的重大难题,亟需建立新型职业农民教育系统。
2、智慧农业业态复杂多变,需要与其它产业进行协同发展
智慧农业是推动我国经济现代化发展及消除贫困,实现我国后发优势、经济后来居上的重要途径。智慧农业作为一个系统概念,除了传统农业生产以及管理以外,还包括农产品的销售以及运输等环节。
因此,智慧物流发展质量的优劣与其它产业息息相关,尤其是与物流产业的发展最为密切,如何解决农产品物流最后一公里问题将决定我国智慧农业商业模式能否盈利实现可持续发展的重要要素。由于生鲜农产品的特殊性,因此农产品物流运输往往需要冷链运输给予配合,以保证流向消费者农产品质量。然而,我国冷链物流发展十分缓慢,具体表现为市场集中度低,迷你型冷链运输企业较多。
3、数据分散
智慧农业中的数据被称作大脑。但90%以上的中国智慧农业企业数据来源自身的收集及摸索,而又因处于竞争需求,共享这些数据的可能性很小。
另外,中国地大物博,数据来源有特别分散,即使国家层面出手,这些数据集中也非常困难。
但美国智慧农业的发达源自数据的掌握和运用。
据了解,美国有100多个信息收集处,每天汇总分析并发布全美各类农业信息;大量农业基础数据是公开的资源,行业壁垒低,加之农场主对技术服务尤其对基于大数据的决策支持的迫切需求,使大数据公司层出不穷且呈蓬勃发展之势。
4、群众基础薄弱
中国智慧农业服务的对象还是农民。然而中国农民的新技术认知或者互联网的认知还是非常有限。
据了解,中国8亿多农民平均受教育程度不足7年,在4.9亿农村劳动力中,高中及以上文化程度的只占13%,初中占49%,小学及以下占38%。
可想而知,智慧农业服务群体认知跟不上,智慧农业的应用或推进都会有难度,或者说需要时间。
5、智慧农业基础设施落后,机械设备现代化程度低
我国当前大部分地区的农业基础设施仍旧落后,大型现代化农机设备较少。
主要表现为,我国当前大多农田道路都毁损严重,狭窄且坑洼不平,雨雪天气时泥泞不堪,甚至出现无法通车现象。
多数牲畜禽舍的基础设施仅限于照明和取暖,其他现代化养殖设备几乎没有;我国大部分地区的农业灌溉设施仅是简陋的水道沟渠,只能采用传统的大水漫灌形式,喷灌和滴灌等高效节水灌溉所需的运输管道仅在部分地区建成使用,导致农业用水浪费严重,农田土壤板结、养分流失。
另外,由于我国农机设备的市场投放量较少、价格过高,且政府农机补贴较少,使我国分散经营的小微型农业生产者无力购买,许多现代化农机无法走进农田。
6、土地不集中
中国小农户的数据达2.6亿,而且这些小农民的拥有土地的面积基本上是50亩以内,土地集中化程度低。
这就导致中国农业规模化生产不集中或者不足。导致劳动力转移困难,土地流转的不流畅制约了我国农业现代化进程,阻碍了智慧农业发展速度。因此,推动土地流转成问题关键。建议增加农民就业渠道,大部分农民进入二三产业,剩余部分农民从事一产生产。流转的大量土地集中到少数人手中,为规模化、标准化生产奠定基础。
数据显示,美国目前大大小小有大概220万个农场,农场越大,专业化越高,而大农场所从事的就是商品化生产,专业化程度高、机械使用率、劳动生产率高,规模也就越大。
三、我国智慧农业发展的战略对策
1、吸引农业高素质人才,加快培育新型职业农民
各级政府在政策、资金、物资、人力方面加大对我国智慧农业建设发展的支持力度,通过报纸、电视、广播等多渠道媒体在农村全方位宣传智慧农业,调整农民文化水平、年龄、性别结构,鼓励他们主动创业创新。
其次,充分发挥运营成功的智慧农业示范基地的示范带头作用,组织农民定期参观了解智慧农业运行模式,深入学习如何建设管理智慧农业。最后,结合我国农业高校和相关科研院所拥有的雄厚的师资力量和科研基础优势,将职业农民培养纳入国家教育培训发展规划,建立适合培训我国高素质农业人才的长效教育机制,教授农民和青年学生智慧农业理论知识,为智慧农业发展提供源源不断的农业人才。
2、加快完善农业科研体系,提高农业科研成果的转化应用能力
强化政府顶层设计职责,加大农业科研体系的资金、物质和人才投入,统筹规划、建立统一协调的农业科研体系。
促进农业科研机构的相互合作和交流,使农业科研项目井然有序地进行,减少重复研究,强化集成创新,并统筹兼顾智慧农业发展所需的各项高科技技术。深化基层农技推广体系改革,建设全国农业信息网上交流平台,激励农技推广人员充分利用其广泛接触农业生产者的优势,通过各种方式尽职做好农技推广,促进土壤修复技术、数字化管理等技术的应用,广泛收集农业生产问题和生产数据为农业科研提供反馈,及时检验农业科研成果效用,完善农业科研成果的功能。
3、加强智慧农业基础设施建设,促进农业机械设备提档升级
加强农田水利建设,建设统筹兼顾引水、排水、蓄水、灌溉等多种功能的水利工程,实现节水灌溉、绿色灌溉、数字化灌溉。改善牲畜禽舍现状,推进通风、采阳、温控、清理垃圾以及饵料投喂自动化建设,建立全封闭式现代化种养殖舍棚。
加快现代化农机设备进入农田,建立专项资金支持农机设备生产企业降低生产成本研究,扩大农机设备生产规模,增加市场投入量,并加强农机设备购置补贴政策,鼓励农民积极使用现代化农机设备,实现精准化、智能化、科学化远程控制管理农业生产。