摘 要：近年来, 伴随着我国粮食产量的持续增长, 耕地生产效率低下以及耕地污染等问题也日益凸显, 传统农业发展模式急需向智慧农业转型。随着“互联网+”战略上升为国家发展战略, 以“互联网+农业”为平台基础的智慧农业得到新的发展契机。但智慧农业是一项大型、综合性的系统工程, 加之在我国刚刚起步, 面临着技术落后、人才匮乏、基础设施建设不完善等诸多发展困境。由此需要立足我国基本国情, 对宏观规划机制、信息技术推进机制以及政府扶持机制三方面进行完善, 共同推进智慧农业的发展。

2003年以来, 我国农业产量不断攀升, 至2015年底实现了史无前例的“十二连增”, 农业发展取得了瞩目成绩。但是在不断增长的数据背后埋藏着许多隐忧, 农业生产靠天吃饭的局面没有得到根本改变, 土地污染严重、农业资源紧缺、劳动生产效率低下等问题日益突出, 现代农业发展转型迫在眉睫。2015年两会报告将“互联网+”提升为国家经济发展战略, “互联网+农业”的现代化农业发展受到广泛关注。在2016年的“十三五”规划当中, 更是明确了现代农业发展要向具有农业智能生产、农机装备智能化的智慧农业发展。因此, 当前“互联网+”发展的战略环境下, 探究传统农业向智慧农业发展路径具有较强的现实意义。

一、现代农业发展问题分析

1. 农业建设投入不足, 生产成本高

农业市场建设相对滞后, 初级加工以及储藏等基础设施建设不足。农贸交易市场的水电、道路的硬件投入不够, 绝大多数的设备因为年久失修而老化;其次, 随着工业化与城镇化进程的不断推进, 农村年轻劳动力大量向城镇转移, 农村劳动力老龄化问题不断加深, 农村劳动力结构失调现象明显;第三, 农业种植以小户为主, 单位农田生产成本高。由于我国农村土地制度基本是以人口作为农耕土地的分配依据, 形成了经营规模小、农耕土地分散的格局。一家一户分散式的耕作方式, 使机械、设备以及劳动力无法实现最大化的利用率, 单位面积产出成本增高。

2. 农产品质量管理不健全, 农产品安全问题日益严重

第一, 有关农产品质量的法律缺乏可操作性。《农产品质量安全法》规定:农业产品在生产加工后, 需要自行或委托检测机构进行安全检测, 检测不合格的产品禁止销售。该条文的规定明显缺乏激励性, 一般情况下农业生产者不会主动进行检测。因为检测费用会导致农业从业者利润的减少;第二, 农产品安全监管不健全。具体表现为:农产品质量检测体系不健全和农产品质量安全体系不健全。我国的农产品质量检测只集中在最终产品上, 而在产品的生产与加工过程缺乏有效监管。农产品质量安全体系陈旧落后, 没有随着农业发展而进行调整。农业各方面的检测标准远低于国际标准, 农药使用量和农药残留量远超国际最低标准。

3. 农业资源开采过度, 环境污染严重

第一, 耕地资源数量明显不足, 耕地质量严重下降。截止到2015年底, 全国耕地面积为20.25亿亩, 与2014年相比, 减少了99万亩, 其面积相当于一个产粮大县。并且由于长期忽视用地和养地的结合, 导致我国耕地质量不断下降。2014年全国耕地质量为9.97等级, 与两年前的9.96等级, 下降了0.01等级, 相当于每亩减产100公斤;第二, 农业生产环境污染严重。我国农业环境污染主要表现为农业化学品投入过多、秸秆等植物的焚烧以及牲畜粪便对水的污染等方面。比如我国在农耕中使用农药化肥量达到每年60万吨, 其中约80%的农药会直接进入环境污染土壤, 影响农业可持续发展。

二、智慧农业发展模式分析

智慧农业是农业发展的最高形态, 是依靠现代传感器技术对农业现场的数据进行搜集, 通过互联网技术与物联网平台对数据进行分析, 从而实现农业的智能化种植与生产、自动化调节与精准化管理的农业新业态 (图1) 。当前智慧农业主要包括:智慧农业生产、智慧农业管理、智慧农业信息服务。

1. 智慧农业生产

智慧农业生产将农业生产及周边农业生态环境作为整体, 通过科学的绿色物质交换与循环, 保证农业生产的生态圈控制在可承受能力范围内, 提高农业生产效率。智慧农业生产应用广泛, 主要包括:智慧农业种植、智慧生禽养殖、智慧水产养殖。第一, 传统农业种植在实行智慧农业生产后, 可以通过“3S”技术 (RS遥感技术、GPS全球卫星定位系统、GIS地理信息系统) 实现自动播种、灌溉、施肥、除草、病虫妨害等功能。比如, 农业劳动者可以通过GPS与GIS系统, 随时了解机械作业位置, 并通过机械作业的过程搜集种植物生态环境与种植物的基本信息, RS系统则将搜集到的种植物数据进行分析并采取最优对策, 对耕种机械进行智能控制, 实现农业耕种的智能化生产;第二, 智慧生禽养殖将智能科技与养殖技术进行结合, 全程对牲畜的健康养殖、安全屠宰以及放心流通三个环节进行改造与提升;第三, 智慧水产养殖利用3G信息平台与智能控制、质量安全追溯等技术手段, 可以有效控制水产养殖的安全, 消除缺氧、浮头、泛塘等风险, 实现水产养殖的生态化、智能化发展。

2. 智慧农业管理

智慧农业管理是运用先进的信息化管理方法来实现现代农业的生产与经营。智慧农业管理可以通过对散户农户的市场进入与退出, 战略性对农业市场进行调节。同时, 智慧农业管理还可以对农业产品进行品质升级与产品优化, 促进农业产业实现规模化和集约化发展。具体而言, 智慧农业管理主要包括:农业劳动者服务生态圈平台和农业灾害检测平台两大管理平台。其中, 农业劳动者服务生态圈平台是依靠互联网技术, 建立集农业经营者、农产品加工、农资企业上下游为一体的社交化平台。农户可以在平台上建立自己的讨论组与交际圈, 并在移动终端上传作物生长图片, 描述作物的生长状况与病情, 等待专家在线回答的处理意见;农业灾害监测平台可以通过“互联网+气象”的精准服务为农民提供准确的天气变化信息。农业灾害监测系统利用互联网和移动终端系统的信息传播能力, 将自然信息及时传送到农业生产者, 提醒天气状况, 指导农户的种植与生产并提前制定天气预防策略, 防灾减灾。

3. 智慧农业信息服务

智慧农业信息服务为智慧农业发展提供一切的信息与数据, 将大数据、云计算、云储存等互联网技术应用到农业生产领域, 使信息转化为生产力的过程。智慧农业信息服务内容广泛, 包括:智慧农业生产信息和智慧农村物流信息。智慧农业生产信息是以国家宏观信息为主的信息平台, 是农民进行生产决策的主要参考依据, 帮助农民把握市场需求与价格变化;智慧农村物流服务是在传统物流信息平台的基础上, 依托云计算、大数据等现代互联网技术而组成的农业综合信息服务平台, 可以有效解决农村信息服务最后一公里难题。智慧农村物流以省为中心, 市与县为节点, 乡、镇、村为远端节点的三级架构模式。省里将农产品的需求信息进行整理与归类发送到各市与县中。通过市和县的分析将符合要求的信息再发送到乡、镇、村, 形成由上而下的需求与供给信息链。

三、智慧农业面临的困境与挑战

1. 农村信息化建设不足

当前, 我国的农村信息化建设明显不足, 与城市的信息化建设具有明显差距, 这其中既包括农民自身意识的原因, 也有政府对农村信息化建设推进力量不足的原因。第一, 农村信息化建设落后, 信息基础设施建设费用较高。我国农民因观念陈旧以及知识局限, 对互联网技术所带来的好处认识不深, 同时电脑在农村的普及度不高以及农民对电脑知识的匮乏等多种原因, 很难让农民主动进行入网的缴费, 农村信息基础设施建设缓慢;第二, 政府对信息建设引导不到位, 推广与普及农业技术的同时, 忽视了农业生产之前的市场调查与农业生产之后销售信息。很多农民只能根据去年农产品的行情进行盲目的跟风种植, 造成农产品的区域种植与品种种植趋于雷同, 农产品价格较低, 使得农民在经济上遭受损失。

2. 农村人才资源缺乏

目前我国农村劳动从业者年龄大部分超过50岁以上, 平均教育年限不足7年, 知识水平较低, 对新事物的接收与理解能力较弱, 难以胜任智慧农业发展的需求。社会教育环境与农民自身意识是导致农村人才匮乏的两大原因。第一, 教育导向偏失, 农村人才单向输出。我国教育院校一直以来对农业人才的培养都是以科技研发为主, 而针对农业实际操作的培养较少, 农业人才普遍缺乏动手能力与实际经验。同时, 各大院校对农业学生的培养目的是以就业为主, 向发达地区输送人才, 而不是为真正需要农业人才的农村地区培养人才;第二, 农民收入较低, 对教育投入不足。农村面对高等教育所需要花费的直接成本与间接成本越来越高, 毕业后难以找到合适的工作等种种原因, 导致许多农村家庭主动放弃或轻视高接受教育的机会, 进一步加剧了农村人才的缺失。

3. 农业信息安全问题

当前, 我国农村的信息安全主要存在农业虚假信息、农业信息过载以及农业信息失效三方面信息安全问题。第一, 农业虚假信息会直接造成农民的经济损失。农业虚假信息包括:假种子、假农药、假肥料、假饲料等;第二, 农业信息过载是由于信息技术的发展, 信息的传播数量与传播速度远超过农民的接受能力。农民每天会收到各种有关农业市场信息、农业技术信息或者农药、种子推销等消息, 绝大多数农户难以甄别与筛选有用信息, 而往往做出错误的选择, 造成不必要的经济损失;第三, 农业信息失效包含农业信息时效性已经错过和农业信息本身不具备任何价值两类。农业信息时效性的错过对农民的影响较大。如:某些农业政策或者农业法律条文已经废止, 如果农民继续按照以前的方法进行农业生产, 可能会造成不可估量的损失。

四、传统农业向智慧农业转型政策建议

1. 宏观规划机制

明确智慧农业的发展战略地位, 确定发展重点与发展阶段。各级政府加强联动, 以省级政府为中心成立领导组, 市、镇分别设立二三级领导小组, 形成上下连通机制, 增强信息传达能力与执行能力, 形成智慧农业三级保障制度;第二, 各地区政府根据当地优势农业产品, 建立专业化的种植、养殖基地, 形成规模优势, 推进智慧农业生态环境建立, 规划农业由生产-加工-物流-销售一体化, 积极发展农村电子商务, 拓宽农业产品销售渠道;第三, 增强物联网在智慧农业的应用。各地区政府通过开发智慧农业项目, 建设一批国家重点智慧农业园区与示范基地。放开农村金融市场准入门槛, 鼓励民间资本进入智慧农业园区投资, 增加对智慧农业建设的资金投入。

2. 高新技术推进机制

围绕现代化农业发展需求, 推动农业向智能化、绿色化、服务化方向发展, 以互联网技术为核心重点, 借助物联网平台实现智慧农业的发展。第一, 提升传感器在农业中的使用, 对农作物周围环境实行智能检测, 并辅助农业灾害预警系统。同时, 运用智能微喷卷帘通风控制, 保证农作物生长自动调节, 实现集约化、批量式生产;第二, 发展大数据和云存储技术, 在耕作土地上构建“3S”集成网络, 实施传输农作物生长视频。养殖产业要以区域为单位构建无限传感水产养殖追踪网络系统, 实时监测养殖产物的位置;第三, 依靠云计算的分析能力, 根据不同地区的气候、地理条件、动植物生长特点, 构建不同的生长模型, 进行科学的种植、养殖决策, 提升农业产量。

3. 政府扶持机制

“互联网+”发展战略背景下, 政府在传统农业向智慧农业转型过程中应扮演好服务者的角色, 加强农业产品质量监管, 创建“互联网+”时代的智慧农业品牌。村镇级政府应加快建立“纵向分层监管、横向分块监管、纵横无缝监管”的三级监管体系, 实现农产品全覆盖监管;其次, 减免智慧农业企业税金, 提供专业的智慧农业资金支持。当前我国智慧农业仍处于初级阶段, 适当减免智慧农业企业的税收, 可以减少其资金压力, 鼓励其进行创新;第三, 加强智慧农业人才培养, 培养智慧农业复合型人才。各级政府利用国家的“大学生村官”政策与各大高校进行人才引进项目, 将那些既具有农业知识, 又懂得互联网技术的高端复合型人才输送到智慧农业发展地区, 提升基层技术人员与领导人员的综合水平。

作者：甘甜 云南大学滇池学院