乡村智慧农业发展的前景与挑战

乡村智慧农业发展的前景与挑战

张晓敏

西南林业大学经济管理学院 云南 昆明 650224

摘要：随着工业科技的进步，我们迎来了崭新的发展机遇。智慧农业是农业史上一次新的科技革命，是农业发展的必然趋势。此外，随着我国现代信息科技的快速发展，大数据技术在农业生产活动中获得普及应用。我国发展智慧农业需因地制宜，结合产业发展现状与国外先进经验，打造政府、农企、资本协同的产业化运作方式。本文重点介绍了我国乡村农业结合智能技术下的发展前景，如何实现农业增产、农企增收和农民富裕，以产业振兴助力乡村振兴。其次，我们也分析了这种不同于传统模式的新型农业所面临的挑战。

关键词：农业发展；乡村振兴；前景；挑战

1引言

党的十九大明确提出“坚持农业农村优先发展，加快推进农业农村现代化”，这是农村现代化与农业现代化首次共同进入战略规划。2018年，中央一号文件将农业农村现代化与国家现代化并提，并将推进农业农村现代化发展划分为3个阶段；同年出台的《国家乡村振兴战略规划（2018—2022年）》则进一步明确了农业农村现代化的发展愿景及实践路径。这标志着党对农业农村现代化的认知实现了从“为何发展”到“如何发展”的跨越。2021年，中央一号文件进一步强调，要全力加快农业农村现代化，同时要求启动实施农业农村现代化规划，到 2025年农业农村现代化取得重要进展。这一系列措施彰显了农业农村发展将迎来新的起点，致力于实现农业农村的现代化步伐。在乡村振兴战略的引领下，现代农业的创新与发展开启了新的篇章，如何推进现代农业的快速发展是当下亟待解决的问题，探索农业农村现代化发展路径对全面推进乡村振兴具有重大意义。

传统农业受制于气象因素，生产结构单一且效率低下，难以满足区域健康发展的粮食安全目标。而智慧型农业能够最大限度地适应及减缓气候变化，在确保粮食安全的基础上推动区域农业高质量发展。气候智慧型农业致力于实现农业可持续发展、国家粮食安全和气候变化风险抵御力增强等方面的协同发展[1]。因此，结合国家资源禀赋将气候智慧型农业的发展与乡村振兴战略相融合，探索适合我国国情的气候农业发展道路，成为现代农业发展的重要环节。

2智慧农业相关的现代科学技术

智慧农业主要涉及物联网、农业大数据、卫星信息技术、AI和5G通讯等技术。基于物联网、WSNs与Web技术，研究人员开发了包含数据采集、网络传输、应用管理和远程可视化调控模块的生产管理系统[2]，以实现信息实时反馈和远程管理。如应用在大棚温控技术、大田种植信息化建设、农业灌溉和农资监管等[3]。农业大数据主要包括生产过程管理数据、农业资源 管理数据、农业生态环境管理数据、农产品与食品安全管理大数据、农业装备与设施监控大数据和各种科研活动产生的大数据[4]。在农业育种、栽培、病虫害防治与环境监测方面的应用成果显著[5]。AI与大数据结合推进了农业生产新模式，在精准农业、精准养殖和设施农业上取得了实质性成效。5G技术结合区块链和物联网为智能种养、虫害防治预警、物流流通、生产营销与安全溯源等方面营造了新的发展前景。

目前，物联网和大数据等技术在实际生产中的应用越来越广泛，而随着基础设备技术的提升，如高性价比传感器的制造，使得智慧农业在农业生产中的普及成为可能。3S、AI、大数据、云技术等可视化操作为智慧农业的经营管理提供了有效保障，并为智慧农业的全面感知与智能处理提供技术支持。随着学科交叉的发展，各种技术的融合管理系统越发依赖大数据和云计算。

3智慧农业的发展前景

农业生产与气候变化之间存在着较强的关联，相较于其他产业类型，农业生产更易受到气候变化的影响，同时农业生产也因排放较大的温室气体而成为影 响气候变化的重要因素。据统计，全世界稻田CH4 排放量占全球总量的6％，而畜牧业更是高达18％。因此，发展智慧型农业，不仅是农业生产对气候变化的适应与调整，更是积极推进农业低碳减排的可操作性与应用。通过建立农业废弃物的资源再利用科学体系、推进生态农业及有机农业的生产体系、发展适宜的农业种植体系及强调节能高效农业技术措施的应用，智慧型农业可以在农业节能减排领域发挥积极作用。同时，清洁能源与高效农业的生产方式不仅降低了农业温室气体排放量，也一定程度消除了规模农业生产的弊端，提升了农业环境与农作物质量。

作为产粮最多的农业大国，我国的农业人均产量与发达国家差距较大，人地 矛盾突出，耕地质量总体偏低，而且农业从业人员出现年龄断层。农业做强必须依靠科技创新，而发展智慧农业是必然选择。我国发展智慧农业要把精耕细作的传统技术和新兴技术结合起来，同时扩大集约化农业企业占比，提高土地生产率和总产值。在这过程中，需要拓展投资渠道，加大投资力度，既需要政府主导的涉农专项资金（支持科技研发及人才培训）与补贴扶持，也要鼓励风险投资进入智慧农业领域。近年来，中国一些地方的智慧农业发展成果显著。初步建立了智慧农业发展体系，建立了大数据中心、智慧农业工作机制和研发平台；开发了“农民一点通” 和“惠农通”等服务平台，加强对农民生产技术上的指导；利用传感器在大棚中运用“水肥一体化”技术进行生产，提高了产品质量并且带动了一批高科技企业

[6]。

4智慧农业的挑战

我国发展智慧农业所面临的挑战主要有：农业工作者文化水平偏低、发展智慧农业存在地域差别、大数据安全隐患、乡村智慧化建设水平有待提高、农业人才的培养与智慧农业存在脱节。

目前我国从事农业工作者的文化水平普遍偏低，而城镇化和人口老龄化从侧面进一步加剧了这一问题，使得先进技术难于在农村进行有效实施，文化水平是制约智慧农业发展的重要限制因素。另外，我国疆土辽阔，地势从低到高，纬度跨度大，生态环境类型多样，因此，单一的智慧农业模式不能满足农业需求的多样化，需要因地制宜，开发具有区域特色的智慧农业，这无疑加大了智慧农业相关技术的难度。数据采集和大数据整合是智慧农业的先决条件。当今世界正面临着新一代的技术变革，大数据已经成为 “核心词汇”之一，但大数据安全不容忽视。建立独立自主的大数据库和安全管理平台，包括数据获取、收集、储存和处理等，以保障数据安全具有重要的战略意义。智慧农业的实现离不开“智慧乡村”的建设。智慧乡村在国外也有提出，认为人口流失和劣质的服务行业制约了乡村智慧化，并提出CSA框架并以此为理论基础来发展智慧村庄。目前我国农村地区基础通信设施尚待完善，农业通信设施严重缺乏，亟需完善信息化的基础设施建设和服务保障[7]。随着社会和科技的飞速发展，现有专业设置培养专门人才已经不能满足各行业发展需求，因此部分学科进行了深度的交叉融合，但跨度大的 学科交叉在目前人才培养中仍缺乏合理的方案。智慧农业方面，首先是农学学科与信息化学科体系之间深度融合尚处于起步阶段，仍有巨大的整合空间；另一方面，智慧农业人才的培养需要进一步加强理论与实践的结合，根据具体农业生产问题进行重点培养。

5展望

随着新技术和新方法的进步，智慧农业所涉及的元件更加微型化、功能也更加多样化，为智慧农业的发展打下了良好的基础；传感器等微型元件的低廉化，使智慧农业的发展更为迅速。智慧农业不是简单的把智能农机搬运到农村作业，还需要一个“智慧乡村”及其完善系统的基础设施和服务保障。在国家政策的支持下农村地区信息化程度越来越高，农民重视文化的观念越来越强烈，相信智慧农业将会迎来更好的发展期，从植物工厂走向智能温室，最终投入整个农业生产体系中。

参考文献:

[1]柏振忠，任然，胡婉玲等.气候智慧型农业科技创新与潜在挑战研究［J］.黑龙江农业科学，2020（1）：129-134.

[2]陈明霞，王晓文，张寒. 基于WSNs的无线可视化智慧农业管理系统[J]. 农机化研究，2021，43（7）：207-211.

[3]彭程. 基于物联网技术的智慧农业发展策略研究[J]. 西安邮电学院学报，2012，17（2）：94-98.

[4]孙忠富，杜克明，郑飞翔等. 大数据在智慧农业中研究与应用展望[J]. 中国农业科技导报，2013，15（6）：63-71.

[5]陈桂芬，李静，陈航，等. 大数据时代人工智能技术在农业领域的研究进展[J]. 吉林农业大学学报，2018，40（4）：502-510.

[6]潘镜平. 浦东新区智慧农业发展研究[J]. 上海农村经 济，2020，（10）：10-14.

[7]王海宏，周卫红，李建龙，等. 我国智慧农业研究的现 状·问 题 与 发 展 趋 势 [J]. 安 徽 农 业 科 学 ，2016，44 （17）：279-282.