清研智谈 | 智慧农业:信息化赋能农业发展的动力与路径

智慧农业是现代信息技术与传统农业深度融合形成的数字化农业方式。智慧农业是在信息技术和先进装备条件的基础上,实现生产过程的精准感知、智能控制、智慧管理,追求农业更高资源利用率、更高劳动生产率和更好从业体验感的农业形态。智慧农业是现代农业的高级形式。智慧农业,以数据、系统、智能装备为特征要素,与传统农业中的土地、动植物、生产工具等生产要素深度融合,实现生产作业精准化、管理决策自主化、产业提升链式化,促进农业进入生产便捷、管理高效、产业协调的现代农业新时代。

清研智谈 | 智慧农业:信息化赋能农业发展的动力与路径

智慧农业现状

在政府和多元主体的推动下,我国智慧农业快速发展。科技研发方面,国家实施了一系列重点研发计划。国家“863”计划、国家重点研发计划部署了一批农业专家系统,智能化农机等研发计划。国家项目层面,智慧农业被列为重大工程,并开展了信息进村入户试点工程、农业农村大数据应用试点等多个试点工程。产业发展层面,智慧农业市场规模预计将达到2000亿元,阿里云、网易、京东等互联网企业,以及新希望、大北农等众多企业涉足该领域。地方层面,北京、长沙、济南等地积极开展智慧农业创新实践,建立了一批智慧农业试验区。

智慧农业基础设施现状

我国已初步建成宽带网络环境,农村地区互联网普及率大幅提升。CNNIC数据显示,截至2020年6月,我国农村地区互联网普及率为52.3%,较2013年底提升24.2个百分点(图1)。鉴于信息化基础设施的公共产品属性,我国充分发挥政府引领作用,通过顶层设计,开展金农工程、“宽带乡村”试点工程等,最大程度提高我国智慧农业基础设施建设效率,为我国智慧农业发展提供基础支撑。

智慧种植业现状

在大田种植领域,目前精细化施肥与农情监测技术已有一定规模应用,根据调查结果,在施肥方式上,采取测土配方施肥和水肥一体化的经营主体比例分别为36.1%和30.6%;在农情监测方式上,病虫害监测预警系统应用已较为广泛,各类经营主体的应用比例达到35.3%(表1)。在罗定市早稻示范区,通过精细化施肥和农情检测技术的应用,使得平均氮肥使用量减少28%。

智慧养殖业现状

在畜牧养殖领域,随着智慧畜牧理念的普及和渗透,环境精准控制、电子识别和智慧养殖管理系统在畜牧养殖数字化转型中得到较好应用。信息技术产品在养殖业得到较为普遍的应用,其背后驱动因素主要源于受“非洲猪瘟”等影响,养殖业少人化、工厂化和品质化发展需求迫切,给产业智慧化转型升级提供了重要契机,国内适农性智慧养殖技术和装备研发不断深入,大型互联网企业纷纷进入养殖业开展AI养猪、大数据养鸡等实践,因此智慧养殖技术产品得到广泛应用。

我国智慧农业处于初级阶段

尽管智慧农业具有明显的优势和广阔的前景,但目前我国智慧农业的发展还处于初级阶段,我国智慧农业依旧处于初级阶段,智慧农业应用渗透率还不到1%。探究其原因,主要原因有以下几个方面:

1.技术水平相对较低:我国智慧农业的发展受到技术水平的限制,尤其是在物联网、大数据、人工智能等关键技术方面与发达国家相比还存在一定差距。

2.农业基础设施建设滞后:我国农业基础设施建设相对滞后,尤其是农村地区的通信网络、水利设施等基础设施不完善,限制了智慧农业的发展。

3.农业生产方式落后:我国农业生产方式总体上还比较落后,传统的农业生产方式根深蒂固,对智慧农业的接受程度有待提高。

4.政策支持不足:我国政府在智慧农业方面的政策支持相对较少,缺乏针对性和系统性的政策体系。

5.资金投入不足:智慧农业的发展需要大量的资金投入,目前国内资本市场对智慧农业的关注度不高,资金投入不足也是制约智慧农业发展的重要因素之一。

当然,除了以上5个原因之外,我国智慧农业发展处于初级阶段与农业分散性、小农经济有很大的关系,这些不仅仅需要技术与产品上突破,还需要在组织与产业结构上发力。

智慧农业解决方案

 智慧养殖

在家禽养殖领域,环境自动化控制、废弃物无害化处理和精准饲喂得到较大应用。智慧养殖是一种应用现代信息技术和智能装备的养殖方式,旨在实现养殖过程的精准管理和智能化决策。通过实时监测养殖环境、动物健康状况和饲料管理等环节,智慧养殖能够提高养殖效率、降低成本、增加产量,并确保食品安全和质量。

智慧大棚

智慧大棚利用现代信息技术,如传感器、物联网和云计算,来智能地监测和控制大棚内的环境参数,如温度、湿度、光照和二氧化碳浓度。这使得管理人员可以远程或自动地调整大棚环境,以满足作物的生长需求。智慧大棚具有实时监测、智能调控、预警功能、数据管理、远程控制、节能环保、提高产量和品质、易于集成、可复制性和经济效益等优势。这不仅有助于提高农业生产的效率和可持续性,还有利于推动农业现代化的发展。

农业园区

智慧农业园区利用现代信息技术和智能装备,实现农业生产的智能化、科学化、精准化,提高农业生产效率、农产品质量和经济效益。同时,智慧农业园区还注重资源节约、环境保护和产业融合发展,发挥示范引领作用,推动农业现代化和乡村振兴。

智慧农业的未来发展

随着科技的不断进步,智慧农业的发展前景广阔。未来,智慧农业将更加注重智能化、精细化和可持续化,实现农业生产全过程的高度自动化和智能化。同时,随着大数据、云计算、物联网等技术的不断发展,智慧农业的数据处理能力和智能化水平也将得到进一步提升。此外,智慧农业还将更加注重生态环境保护和可持续发展,推动农业与生态环境之间的和谐共生。

总之,智慧农业是未来农业发展的重要趋势,将为农业生产带来革命性的变革。通过应用先进的信息技术手段,智慧农业将实现对农业生产全过程的智能化管理,提高农业生产效率,降低生产成本,提升农产品质量,推动农业的可持续发展。

撰稿 | 许邶 清研集团智慧生态环境研究部研究员

编辑 | 陈泽玺

图片 | 网络

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