智慧农业的发展现状与未来展望

智慧农业的发展现状与未来展望

刘耕源

黑龙江八一农垦大学 黑龙江 大庆 163319

摘要: 本文阐释了智慧农业的概念与内涵，分析了我国智慧农业发展现状，提出了我国智慧农业未来发展目标、重点任务与政策建议。

关键词: 智慧农业；农业大数据；智能装备；现状与展望

1 智慧农业的内涵与特征

至今为止学术界尚未对智慧农业的概念作出确切的定义，一般根据智慧农业的实质内容或应用场景，将其描述为以信息和知识为核心要素，通过现代信息技术和智能装备等与农业深度跨界融合，实现农业生产全过程的信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性化服务的全新农业生产方式，并且认为智慧农业是农业信息化发展从数字化到网络化再到智能化的高级阶段。学者普遍认为，智慧农业强调的是通过综合运用智能技术，提高人类对农业系统综合管控能力水平；智能农业强调的是通过在机器上运用各类电子技术和控制技术，提高机器装备的名词概念强调或侧重点有所不同；数字农业是通过将农业全要素、全系统、全过程数字化，进而实现农业科学决策和数字化管理；精准农业强调的是基于农业动植物和空间环境等信息的变化而采取的精细投入管理。

2.智慧农业的特征

结合智慧农业技术特点与应用场景，智慧农业作为先进的生产力融合了三大生产力要素：一是农业生物技术，这是智慧农业的技术基础；二是农业信息技术 ，三是农业智能化装备主要是辅助或替代人操作，减少生产经营者的劳动强度。智慧农业技术是直接的生产力，智慧农业也是未来最活跃的农业生产力，互联网、农业人工智能、农业大数据、区块链等技术，将提升农业生产者决策和管理行为的智能化水平；农业传感器、农业机器人、农业智能装备等技术将实现传统农业生产工具的转型升级；数字化技术将使我们更加清晰地认识和把握农业生产对象及其与各生产要素、环境要素、技术措施等的相互作用关系。

3 我国智慧农业发展现状与问题

3.1 我国智慧农业发展现状

3.1.1 高度重视智慧农业的发展

2021年 “中央一号文件”指出，“推动农村千兆光网、第5代移动通信 (5G)、移动物联网与城市同规划建设；发展智慧农业，建立农业农村大数据体系，推动新一代信息技术与农业生产经深度融合”。此外，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》中提出，“加强大中型、智能化、复合型农业机械研发应用”“完善农业科技创新体系，创新农技推广服务方式，建设智慧农业”。

3.1.2 智慧农业技术创新取得明显进步

近年来，我国智慧农业技术取得长足进步，主要表现在： 农业遥感技术广泛应用于农情监测、估产以及灾 害定量化评损定级； 一般性环境类农业传感器基本实现国内生产；肥水一体化技术、测深精准施肥技术、智能灌溉技术、精准施药技术广泛应用于规模化生产；农业无人机应用技术达到国际领先，广泛用于农业信息获取、病虫害精准防控； 农机北斗导航在农业耕种管收全程得到广泛应用，自主产权技术产品成为市场主导，对国外产品实现了全替代；设施园艺超大型智能温室技术、植物工厂技术等也取得了很大进步，基本上可以实现自主技术自主生产。

3.1.3 智慧农业技术在全国范围内均得到初步应用

在东北、西北、黄淮海平原等大田生产领域，通过广泛应用遥感监测、专家决策系统和农机北斗导航作业等技术，实现大田精准作业。在设施养殖领域，主要应用包括动物禽舍环境监测、动物个体形态与行为识别、精细饲喂、疫病防控等，特别是近年来，非洲猪瘟大范围发生后，高度智能化的楼房养猪发展迅速；在农业农村信息服务领域，通过机器学习、时空大数据挖掘、知识图谱构建，语音智能识别等技术的应用，实现个性化精准服务。

3.2 我国智慧农业发展的特点与问题

3.2.1 我国农业机械化水平较低

近年来我国加大力度支持和推广全程、全面机械化，2020年底我国主要粮食作物耕种收综合机械化率达到了71%，丘陵山区农作物耕种收综合机械化率为49%，设施园艺综合机械化率为 32%。然而，受机具作业环境复杂、农机产品需求多样化等因素影响，我国目前农机装备的智能化水平与发达国家相比仍有很大差距，尤其是部分农机装备的 农机农艺结合不够紧密等因素制约了我国智慧农业的大规模发展。

3.2.2农村基础设施薄弱

农村宽带网络虽然已经覆盖到村，但4G 网络信号不稳定、5G 基站少、通讯费用高等问题限制了农业生产基地信息化产品的应用；农村信息采集终端应用少、物联网基础设施薄弱，以及农田气象、耕地质量、土壤墒情、水文等监测点偏少；缺乏专业的信息化设备运维队伍，使得农业生产经营主体获取信息难且成本高。

3.2.3 智慧农业技术有效供给不足

智慧农业技术有很多，但由于缺乏基础研究和技术创新、缺乏核心的农业传感器和智能决策的算法模型以及高端农业智能装备，不能满足实施智慧农业的需求。在传感器方面，尽管我国农业环境信息传感器和仪器仪表的国内市场占有量超过进口产品，但在稳定性、可靠性、精度、等方面与国外产品差距巨大，核心感知元器件主要依赖进口，高端产品几乎全部依赖进口，难以满足我国广大小农户的需求。

4 对我国智慧农业的展望、农业发展目标

当前，我国正处于向第 2 个百年奋斗目标迈进的历史关口，大力发展智慧农业，对变革传统农业生产方式，大幅度提高农业资源利用率和生产效率，实现农业高质量发展具有重要作用，对“全面推进乡村振兴，加快农业农村现代化”具有重大意义。积极应对更加严峻的人口、资源、环境与市场的多重约束，探寻通过现代信息科技大幅度提高农业劳动生产率、资源 用率和土地产出率的中国特色智慧农业发展道路，既是新时代“三农”工作的重点，也是建设社会主义现代化强国的客观要求。

以提高主要农业产业的劳动生产率、资源利用率和土地产出率为目标，重点突破农业传感器、农业大数据和人工智能、农业智能控制与农业机器人等智慧农业关键核心技术和产品，实现技术产品自主化；集成建立“信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性化服务”的智慧农业产业技术体系，建成智慧农 (牧、渔) 场，建立农产品智慧供应链，实现农业生产智能化、管理数字化、服务网络化，农产品流通智慧化、农业农村信息服务个性化，推进知识替代经验、机器替代人工，培育农业智能装备、农业信息 服务、农产品可信流通等新产业。

结束语

为实现我国智慧农业未来的发展目标，要积极统筹各类政府资源，加强政府支持，突破重点核心技术，实现技术自立自强；同时应围绕重点领域、重点产业实施一批智慧农业重大项目工程，总结可复制、可推广的模式与经验；加强技术标准建设与数据资源共享，尤其要重点加强数据标准、产品标准、市场准入标准等标准的制定。

参考文献

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[4] 宋超, 孙胜凯, 陈进东, 等. 世界主要国家工程科技重大计划与前沿问题综述[J]. 中国工程科学, 2017, 19(1): 4- 12.

作者简介：刘耕源（2001.8-），男，籍贯：黑龙江省绥芬河市，就读于黑龙江八一农垦大学农学院，专业：植物保护