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30 Agriculture Economics 智慧农业开启农业新时代 文 鲁飞 智慧农业 农业4 0 以信息为生产要素 其主要特征是互联网 物联网 大数据 云计算 区 块链 人工智能和智能装备应用 在经历了传统农业 农业1 0 生物 化学农业 农业2 0 机械化农业 农业3 0 之后 我国农业正向智慧农业迈进 关键词 智慧农业 农业数字革命 扶贫 INDUSTRY COMPANY 产业 公司 近年来 国家连续推出智慧农业相关政 策 大力推动智慧农业落地 自 2017 年以来 中央一号文件更连续四年提到智慧农业 中 国数字乡村发展报告 预测 2020 年我国智 慧农业潜在市场规模有望达到 2 0 0 0 亿元人 民币 中国工程院院士 国家农业信息化工程 技术研究中心主任赵春江表示 世界农业发 展经历了以矮秆品种为代表的第一次绿色革 命 以动植物转基因为核心的第二次绿色革 命 随着现代信息技术与农业的深度融合发 展 农业的第三次革命 农业数字革命 正在到来 发达国家已普遍对智慧农业进行 战略布局 目前 我国农业面临劳动力短缺 人工成本增加 产业竞争力不强等问题 对 发展智慧农业具有重大需求 智慧农业的 桐乡样本 2020 年 11 月 23 日下午 一年一度的 世 界互联网大会 在浙江乌镇开幕 本次论坛主 题是 数字赋能 共创未来 携手构建网络空 间命运共同体 作为世界互联网大会 互联 网发展论坛的重要组成部分 乌镇智慧农业 发展咖荟 同时举办 作为世界互联网大会的永久举办地 同 时作为首批全国农村创业创新典型县 近年 来 运用 整体智治 理念 浙江省桐乡市 打造了 桐乡数字三农大脑 数字农业核心 区 智慧农业基地的 一心一核多点 布局 建成了以农业经济开发区 运河省级现代农 业园区 国家农创园为核心的 3 X 农业发 展平台 连续举办三届农业经济洽谈会 累 计引进项目 1 1 2 个 总投资超 1 0 0 亿元 亿 元以上项目 3 9 个 出台了土地流转 产业 发展 人才新政 乡村建设等系列扶持政策 创新推广了 田保姆 服务体系 为项目招 引落地提供一站式服务和全方位保障 桐乡 的农业现代化发展水平跃居浙江省第一方阵 这一系列成果的取得 得益于互联网 大会红利释放 智慧农业高质量的发展 也 得益于大会永久落户之后 干部群众互联网 思维方式的养成 桐乡市副市长徐刚表示 31 February 202 1 希望以本次咖荟为契机 进一步联结区域数 字农业产业 助推多地乡村产业蓬勃发展 桐乡也将在新的起点上 让更丰富的数字应 用场景得到推广 让最具创新动能的数字农 业产业蓬勃兴起 让数字惠民得到充分彰显 真正实现在桐乡 在乌镇看得见互联网和 数 字三农 的未来 在距离互联网大会会址仅 1 0 分钟车程 拥有 7 0 0 0 年马家浜文化的谭家湾遗址公园原 址上 谭家湾云上农业试验场作为大会新推 出的 一馆一园一场 之一 以沉浸式体验 和交互式场景生动展示了互联网和物联网技 术赋予未来农业的全方位变化 走进谭家湾云上农业试验场的云棚系统 试验区 能看到来来往往的穿梭车 熊猫 能爬坡能巡检的机器人 龙犬 能让农户在 手机上轻轻一点就看到棚内蔬菜的空中轨道 机器人 云雀 4 0 多个不同种类的机器 人 成为 700 亩 云上农场 里的 打工人 云棚系统试验区还同时配套建有数据方 舱和直播方舱 光是云棚系统根节点内 就 配有超过 3 0 0 个各类传感器采集单元 上百 个物联网节点 5G 微基站已实现全覆盖 有了云棚系统根节点 远在山东寿光的 野虎蔬菜合作社的产业园便有了数据支撑 农户不再依靠经验种田 而是依靠精确的数 据种田 土壤湿度 环境温度 阳光强度等各项 数据指标通过物联网实时 上云 何时该浇 水 施肥 在农户的手机屏幕上一目了然 农户生产出标准化的农作物 从农产品变为 农业商品 附加值能翻上好几倍 除了云棚系统试验区 谭家湾云上农 业试验场还布局有智慧网格试验区 都市农 业试验区 涵盖多种作业场景 在智慧网格 试验区 各种农田小环境数据都能直接 上 云 上链 能够同时支撑多个科研单位开 展农业远程科研工作 目前 9 个农业新品 种已完成试验种植 都市农业试验区则在探 索如何利用城市屋顶 阳台空间等打造大型 密闭空间植物工厂 让城市人口的部分果蔬 需求能够在城市空间内解决 我们的试验场可以与世界各地的农业 生产场景实现云端互联 就像是未来农业的 样板间 谭家湾云上农业试验场负责人 傅骞说 2 0 1 9 年以来 桐乡高标准建设省级乡村 振兴产业发展示范建设县项目 以市农业经 济开发区为核心 运用互联网思维 应用物 联网 大数据 云计算及人工智能等新一代 先进信息技术 实施乡村产业数字化应用支 撑 畜禽生态养殖数字化 粮油产业链数字 化 设施农业数字化 无人农场技术创新示 范 六大工程 建立智慧农业示范应用和 乡村产业数字化管理服务体系 加速农业数 字化改造 乡村产业转型发展 2 0 2 0 年 桐 乡发布了国内首个县域智慧农业发展规划 为未来十年智慧农业发展谋篇布局 近日 2 0 2 0 全国县域数字农业农村发展交流活动在 重庆举行 会上 农业农村部信息中心通报 2 0 2 0 全国县域数字农业农村发展水平评价工 作结果 桐乡获评 2 0 2 0 全国县域数字农业 农村发展先进县 智慧农业撑起 脱贫伞 在山东省菏泽市定陶区黄店镇益民蔬菜 种植专业合作社 一排排温室大棚有序地坐 落在道路两旁 棚前 L E D 屏幕上显示着空气 温湿度 土壤湿度 二氧化碳浓度等指标 棚内作物生长情况也在屏幕上全方位展示 以前种大棚纯靠人工 通风 浇水 施肥这些活 全凭摸索出来的经验 数量啥 32 Agriculture Economics INDUSTRY COMPANY 产业 公司 的只能粗略估计 浪费人力 物力不说 而 且温度 湿度稍微不合适 就极易育苗失败 合作社负责人何淑超介绍说 何淑超自从给眼前这四个温室大棚装上 了智能设备 通过传感器就可以实时远程获 取大棚内部的空气温湿度 土壤水分 二氧 化碳浓度 光照强度 实现了信息化 智能化 远程化管理 与以往相比 每亩地每年能降低 1 5 的化肥使用量 综合算起来每亩地年减少投 入约 1 0 0 0 元 投入减少 效益却增加了 同样是种植西红柿 每亩能增加约 1 0 的产 量 何淑超说 在这家蔬菜种植专业合作社 科技带来 的改变肉眼可见 实时监测作物信息 实现 了作物生长环境的精细化管理 为高效生产 优质 生态 安全的产品创造了更好的条件 提升了农业项目的发展潜力 目前 合作社蔬菜年育苗量已达到 2 0 0 0 万株以上 每年能为周边 16 个村提供约 33 万 元的项目分红 增加村集体收入 10 万元左右 在当地 智慧农业引领了发展方向 目 前 定陶区着眼于农业高质量发展 积极推 进现代农业生产模式 已经建设智慧农业项 目 5 0 多个 并积极跟进技术指导 尚谷集团 建设了一座占地约 1 4 0 0 0 平方米的玻璃连体 温室 我们正打造智能玻璃连体温室和智能 玻璃连栋研学科普教育的示范基地 目前有 1 5 2 座日光温室大棚 在智能化模式下 将 实现喷淋滴灌 内外遮阳 顶窗侧窗 加温 补光等高度自动化 该公司总经理王佩说 黄店镇徐庄村的李爱梅是 2 0 1 6 年建档 立卡的贫困户 家里缺少劳动力 2 0 1 9 年来 到益民蔬菜种植专业合作社务工 在这里干 活 一天能有 7 0 元的收入 冬天在大棚里面 也比在其他地方暖和 她说 黄店镇是菏泽市及周边地区较早大规模 种植大棚蔬菜的专业镇 目前种植面积约 3 6 万亩 近年来 当地在传统优势基础上 依 托合作社和企业 大力发展智慧农业 带动 了整个区域传统蔬菜大棚的转型升级 逐步 走上一条农业高质量发展的新路子 黄店镇镇长李铭说 在发展中 我们 把智慧农业与扶贫工作相结合 建设了智能 双膜玫瑰育苗温室 高标准智能育苗日光温 室 农业跨境电商孵化基地等智慧农业扶贫 项目 不仅提升了农业发展质量 还使 8 4 5 户 1903 名贫困户实现了长期稳定脱贫 金柚成熟的季节 广东梅县松口镇大黄 村的空气里 飘荡着柚子清爽香甜的味道 农民们在现代化产业园区里忙着分拣包装柚 子 这些带着 条码 的柚子 隔天就会出 现在运往全国各地的货车上 送入千家万户 在梅州市梅县区金柚现代农业产业园 新一代的果农利用科学技术 运用大数据 网红直播等多种手段 让智慧农业成为了 日 年份 内容 2017 明确提出了 农业供给侧结构性改革 为主要任务 加快科技研发 推进农 业装备智能化 农业物联网和智慧农 业工程 2018 实施乡村振兴战略成为一号文件的主 旨 文件提出 要推进物联网实验 发展数字农业和遥感技术在智慧农业 上的应用 2019 加快突破农业关键核心技术 增强在 智慧农 业 生物 种业等领域 的自主创 新能力 加快农业智能化 2020 进一步细化了智慧农业的指导方针 明确指出加快物联网 大数据 区块 链 人工智能 5G 等现代信息技术在 农业领域的应用 中央一号文件涉及智慧农业内容 33 February 202 1 INDUSTRY COMPANY 产业 公司 常 一串条码 联结着田间地头与老百姓的 果篮子 扫一个码 就知道这只果子来 自哪个农户的哪片田 一台仪器 无须摘果 剥皮就可利用近红外线测出果实糖度 糖度 在 1 6 以上的金柚收购价是普通柚子的两倍 在大超市一个可以卖 5 0 元 果农根据测量结 果 将果实按糖度进行分类定价 实现了柚 子的标准化生产 一个屏幕 实时显示果林 相关动态信息 节省人力物力 监测更加精 准 果园的温度 湿度 雨量 风向 气压 等自然信息 以及喷灌 杀虫 除草等设施 工作状态都可实时监控和记录 一套覆盖示范种植基地 2 0 0 亩的智慧种 植系统 能节省用水 2000 吨 节省肥料 18 吨 节省农药 1 0 0 0 千克 在省下人力 省下成本 的同时 将亩产提升 2 0 去年 该园区金 柚总产量达 3 9 2 2 万吨 产值超过 5 5 亿元 产业园内农民人均收入 2 32 万元 据悉 作为广东省脱贫攻坚的主战场 经过四年的奋斗 梅州全市 1 4 5 4 6 1 名建档 立卡贫困人口 1 0 0 达到脱贫退出的标准 全 市 3 4 9 个省定贫困村全部达到出列标准 目 前共培育省级金柚专业镇两个 龙头企业 4 7 家 家庭农场 783 家 广东梅县松口镇大黄村户籍 2 3 0 0 多人 曾因地处山区 大部分青壮劳力外出务工 成为了 空心村 可喜的是 近年来 越来 越多的年轻人回到村里 用在城市里务工学 习的技能 开阔的眼界 创新的思路 助力 大黄村走出一条乡村振兴的新路 大黄村党支部书记廖建明曾在深圳经商 十年 2 0 1 5 年开始 他与村里的部分果农一 起 成立了股份公司 与全国各地的大型农 批市场对接销售当地金柚 自 2 0 1 8 年 广东 省第一批省级现代农业产业园项目落地大黄 村 他们抓住了农村电商发展风口 成为京 东 天猫等电商平台的供货商 进一步拓宽 了农产品销售渠道 现在村里常住人口有 1 8 0 0 多人 整个 村进驻的快递公司多达 1 5 家 这在梅州市不 多见 廖建明说 平时 村民们在自家果 园种种柚子 研究如何提质增量 丰收季节 他们摇身一变成了产业工人 在产业园做清 洗 包装等工作 手脚勤快的 高峰时一天 收入都接近 300 元 廖建明介绍 他与 2 0 多个农户共建的合 作社 今年预计可收获 3 5 万斤柚子 重塑我国现代农业 中国工程院院士 国家农业信息化工程 技术研究中心主任赵春江撰文分析了智慧农 业的国际形势 他指出 世界农业发展经历 了以矮秆品种为代表的第一次绿色革命 以 动植物转基因为核心的第二次绿色革命 随 着现代信息技术与农业的深度融合发展 农 业的第三次革命 农业数字革命 正在 到来 赵春江表示 发达国家已经对智慧农业 进行战略布局 美国在经历了机械化 杂交 种化 化学化 生物技术化后 正走向数字 农业 据测算 目前美国 2 0 的耕地 8 0 的大农场实现了大田生产全程数字化 平均 每个农场约拥有 5 0 台连接物联网的设备 加拿大联邦政府预测与策划组织在其发布的 MetaScan3 新兴技术与相关信息图 报告 中指出 土壤与作物感应器 传感器 家 畜生物识别 农业机器人等技术将在未来 5 1 0 年进入生产实际 颠覆传统农业生产方 式 2017 年 10 月 12 日 欧洲农机协会 CEMA 在欧盟总部召开峰会 提出在农业数字技术 革命的背景下 未来欧洲农业发展方向是以 现代信息技术装备为核心的 农业 4 0 34 Agriculture Economics INDUSTRY COMPANY 产业 公司 2 0 1 4 年 安倍晋三牵头 战略创新 创造计 划 SIP 2015 年 启 动 了 基 于 智 能 机 械 智能 IT 的下一代农林水产业创造技术 项目 日本未来将大力发展以农业机器人为核心的 无人农场 据国际咨询机构预测 到 2025 年 全球智慧农业市值将达到 6 8 3 8 9 亿美元 发展最快的是亚太地区 年复合增长率达到 1 4 1 2 主要内容包括大田精准农业 智慧 畜牧业 智慧渔业 智能温室 主要技术包 括遥感与传感器系统 农业大数据与云服务 技术 智能化农业装备 无人机 机器人 赵春江对我国发展智慧农业的重大需求 进行了分析 一是劳力短缺导致人工成本迅 速 增 加 2019 年 我 国 城 镇 化 率 为 60 60 十三五 期间农村将转移人口 1 个亿 根 据世界银行数据 我国农业劳力占比由 1 9 9 1 年 的 60 世 界 平 均 45 下 降 到 2018 年 的 2 6 世界平均 2 8 农村劳动力短缺 人 工成本迅速增加 目前几乎所有农产品生产 的人工成本占比超过 5 0 农业劳力老龄化 日益突出 预计 十四五 我国农业劳力 6 0 岁以上占比接近 8 0 另外 农业从业人员 受教育程度低 也是我国农业生产的短板 二是我国农业的产业竞争力不强 生产规模 小 我国人均耕地 2 亩 是美国 1 2 0 0 我国 劳均耕地 9 亩 美国劳均 9 5 7 亩 小农户生 产是我国农业的基本特征 现有农户 2 2 2 3 亿户 5 0 亩以下农户耕地占全国耕地总面积 的 8 0 生产方式落后 2 0 1 9 年我国主要农 作物 小麦 玉米 水稻 耕种收综合机械 化率 6 9 而设施农业机械化率仅 3 1 3 3 畜禽养殖业机械化率 3 5 其中生猪养殖机械 化水平 3 0 鸡养殖机械化水平 4 0 肉牛 水禽等机械化水平普遍低于 3 0 农业生产 效率效益低 欧美农业人均产值 5 万 7 万美 元 日韩 3 万 5 万美元 中国 7850 美元 2016 年 是 美 国 1 10 欧 洲 1 7 日 韩 1 6 我 国智慧农业缺乏技术储备 智慧农业具有显 著的多学科交叉的特点 由于农业的生物特 性 将工业信息技术直接拿到农业领域往往 不能有效解决农业问题 必须开展基于农业 生物特性和农业问题的专题研究 由于缺乏 基础性和原创性研究 我国智慧农业技术整 体上与发达国家差距在 1 0 年以上 特别是在 农业传感器 农业人工智能 农业机器人等 方面 差距更大 我国智慧农业技术不仅仅 是 短板 问题 而是整体上的 短桶 问题 我国农业在经历了人力和畜力为主的传 统农业 农业 1 0 以广泛应用杂交种和化 肥 农药的生物 化学农业 农业 2 0 以农业机械为生产工具的机械化农业 农业 3 0 之后 正向着以信息为生产要素 互联 网 物联网 大数据 云计算 区块链 人 工智能和智能装备应用为特征的智慧农业 农 业 4 0 迈进 当前我国农业发展面临着谁来种地 怎 样把地种好的重大问题 面临着质量效益不 高 产业国际竞争力不强等挑战 赵春江指 出 围绕农业 保供给 促升级 提效益 可持续 发展理念 十四五 我国智慧农业 应围绕以下三大战略目标进行任务布局 一 是电脑替代人脑 通过农业大数据与人工智 能等技术 提高涉农人员运用信息与知识水 平和管理决策能力 二是机器替代人力 通 过农业智能装备的创新发展 核心解决农村 劳力短缺 人工成本高的问题 三是自主安 全可控 核心解决 卡脖子 与 短板 技术 确保安全自主可控 重点任务是建设人机协 同的天空地一体化数据信息采集体系 建设 国家农业农村大数据中心与应用体系 加大 农业智能装备应用 实施一批智慧农业重大 工程