智慧農(nóng)業(yè)為我國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供新思路

文/徐興家 中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會農(nóng)化服務辦公室

農(nóng)業(yè)作為國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，其地位不容忽視。同時，農(nóng)產(chǎn)品是人類生存與發(fā)展最重要的物質(zhì)基礎，關(guān)系到國家民生，所以無論是對國家還是對企業(yè)來說，改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)刻不容緩。

2019年中央一號文件《關(guān)于堅持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展做好“三農(nóng)”工作的若干意見》指出，要打贏脫貧攻堅戰(zhàn)，同時要切實抓好糧食生產(chǎn)，確保國家糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給，加快突破農(nóng)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)，培育一批農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略科技創(chuàng)新力量，推動生物種業(yè)、重型農(nóng)機、智慧農(nóng)業(yè)、綠色投入品等領域自主創(chuàng)新。

智慧農(nóng)業(yè)是科學技術(shù)、大數(shù)據(jù)和農(nóng)業(yè)的結(jié)合，利用大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以精準有效的提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，這將是我國農(nóng)業(yè)未來的發(fā)展方向。積極探索智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展路徑，推進農(nóng)業(yè)三產(chǎn)融合發(fā)展，建設智慧鄉(xiāng)村，通過模式創(chuàng)新為農(nóng)村價值鏈提供新機會。結(jié)合實際情況建立智慧農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，圍繞地方主導產(chǎn)業(yè)建立全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)以大數(shù)據(jù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)深度融合。圍繞鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、精準扶貧、三變改革等建立大數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對農(nóng)村資源、資產(chǎn)管理“一張圖”，對農(nóng)村發(fā)展“一張網(wǎng)”。

何為智慧農(nóng)業(yè)

智慧農(nóng)業(yè)是指利用大數(shù)據(jù)、云計算、智能傳感系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、3S（RS遙感系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)、GPS全球定位系統(tǒng)）技術(shù)、自動控制和互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)，在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、加工、經(jīng)營、管理和服務等各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)“精準化種植”“可視化管理”“互聯(lián)網(wǎng)銷售”“智能化決策”和“社會化服務”等全程智能化管理。

它是云計算、傳感網(wǎng)、3S等多種信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中綜合、全面的應用，通過將農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)應用到農(nóng)業(yè)中，幫助農(nóng)民通過使用它們來充分利用農(nóng)場中的每一畝的土地。

C-Life土壤監(jiān)測儀擁有自己的核心專利技術(shù)：它1秒鐘便可檢測出與農(nóng)作物相關(guān)聯(lián)的8大重要參數(shù)，也是當今市面上第一個利用單根金屬棒實現(xiàn)對土壤濕度高精度檢測的設備

RS 技術(shù)是智慧農(nóng)業(yè)實現(xiàn)全面感知的核心技術(shù)之一，農(nóng)業(yè)信息全面感知是智慧農(nóng)業(yè)的基礎，是整個智慧農(nóng)業(yè)鏈條上最基礎的環(huán)節(jié)。GPS全球定位可以提供實時、全天候和全球性的導航、定位、定時服務，農(nóng)業(yè)信息空間和時間變化量的采集是實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵之一。GIS作為智慧農(nóng)業(yè)的核心組件，將 RS、GPS、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等組合起來，可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的存儲、分析和智能處理。

但如果單純運用RS、GIS與GPS中的某一種技術(shù)往往不能滿足需要，不能提供智慧農(nóng)業(yè)實施過程中所需要的對地測量、存儲管理、信息處理、分析模擬的綜合能力。將RS、GIS、GPS有機結(jié)合，構(gòu)成一個一體化信息獲取、處理、應用的技術(shù)系統(tǒng)，相互滲透相互補充，3S技術(shù)才能真正將農(nóng)業(yè)空間信息的精確采集和利用變成現(xiàn)實。

各地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件千變?nèi)f化，土壤、氣候和作物的不同導致其種植、施肥、防治病蟲害等方案的千差萬別。智慧農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，將會促進農(nóng)資產(chǎn)品健康發(fā)展。農(nóng)民可以根據(jù)土壤、作物對不同養(yǎng)分的需求，合理適時的供應養(yǎng)分，采取智慧配肥等等科學手段，以最少的投入獲得高品質(zhì)、高產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品。

湖北富邦科技股份有限公司的“田小二”，是專門為智慧農(nóng)業(yè)服務的網(wǎng)絡平臺，它專門設置根據(jù)地理位置推薦本地農(nóng)業(yè)技術(shù)解決方案的功能，一些在當?shù)貙嵺`中形成的有效方案，可由該農(nóng)技專家上傳到平臺，一旦有用戶采用，即形成了技術(shù)的變現(xiàn)，從而一方面更好地為種植戶服務。

智慧農(nóng)業(yè)解開資源環(huán)境的硬約束

我國耕地資源數(shù)量有限，耕地質(zhì)量安全風險較高、耕地生態(tài)環(huán)境脆弱。我國耕地總面積18.26億畝，人均不足1.4畝，為世界人均水平的40%左右。在現(xiàn)有耕地中，中低產(chǎn)田面積高達13多億畝，占耕地總面積72%以上，旱地和半干旱地約11.5億畝。地少人多成為我國的現(xiàn)實國情。

從古至今，化肥在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著無可替代的巨大作用，我國是世界上生產(chǎn)和使用化肥數(shù)量最多的國家。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2015年，我國化肥生產(chǎn)量7083萬噸（折純，下同），農(nóng)用化肥施用量約6000萬噸。我國耕地基礎地力偏低，化肥施用對糧食增產(chǎn)的貢獻較大，大體在40%以上。幾十年來，我國的化肥工業(yè)得到了長足的發(fā)展，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)做出了巨大貢獻。但同時也帶來了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過度依賴化肥的不利局面。

我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍然以傳統(tǒng)生產(chǎn)模式為主，傳統(tǒng)耕種只能憑經(jīng)驗施肥灌溉，浪費了大量的人力物力，長期的過度施肥、連作復種，造成我國土壤退化、污染的面積不斷擴大，包括土壤酸化、板結(jié)、鹽堿化、肥力減退、營養(yǎng)失衡、重金屬污染、化肥農(nóng)藥污染等，導致土壤的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力和生態(tài)環(huán)境緩沖調(diào)控能力迅速下降。

隨著化肥農(nóng)藥的用量越來越大、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本越來越高、農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性越來越低、經(jīng)濟效益越來越差，我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展面臨著嚴峻挑戰(zhàn)，農(nóng)業(yè)已超過工業(yè)成為我國最大的面源污染產(chǎn)業(yè)。

眾所周知，土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎，也是經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎，關(guān)系人民群眾身體健康，關(guān)系美麗中國建設，保護好土壤環(huán)境是推進生態(tài)文明建設和維護國家生態(tài)安全的重要內(nèi)容。農(nóng)業(yè)的本質(zhì)就是人類對土壤資源的利用，從現(xiàn)代的觀點看，耕地生產(chǎn)力水平不僅直接關(guān)系著農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且還是制約生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的根本要素。

因此，耕地養(yǎng)護與科學施肥密切結(jié)合才是真正能解決瓶頸難題的行業(yè)發(fā)展方向。面對化肥等農(nóng)業(yè)資料對環(huán)境的過度損害，土壤改良和生態(tài)修復成為當務之急，如何突破資源環(huán)境對我國農(nóng)業(yè)的硬約束，成為新時期我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重大挑戰(zhàn)。

智慧農(nóng)業(yè)為綠色發(fā)展提供新思路

自2014年以來，國家多個部門先后發(fā)布了十幾個利好農(nóng)業(yè)改造的政策，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出到2020年中國農(nóng)業(yè)要實現(xiàn)“一控兩減三基本”；國務院下發(fā)《土壤污染防治行動計劃》?！笆濉币?guī)劃牢固樹立和貫徹落實創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開發(fā)、共享的發(fā)展理念，以提高發(fā)展質(zhì)量和效益為中心，這為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展提出了更高要求。

隨著多項國家政策的推進，越來越多互聯(lián)網(wǎng)巨頭及農(nóng)企開始涉足智慧農(nóng)業(yè)，探索人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在行業(yè)中的應用，推動行業(yè)向精細化、智能化、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。投資者也正趨之若鶩地將資金投入農(nóng)業(yè)科技，截至2018年，農(nóng)業(yè)科技共投資209筆交易，總資本為16億美元，后期交易規(guī)模中值升至1，000萬美元。

面對國家的迫切要求和當前環(huán)境的嚴峻局勢，智慧農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)和發(fā)展明顯為正在探索的綠色化發(fā)展提供了新的思路。

智慧農(nóng)業(yè)通過將農(nóng)田、畜牧養(yǎng)殖場、水產(chǎn)養(yǎng)殖基地等生產(chǎn)單位和周邊的生態(tài)環(huán)境視為整體，并對其物質(zhì)交換和能量循環(huán)關(guān)系進行系統(tǒng)、精密運算，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)環(huán)境在可承受范圍內(nèi)，如定量施肥不會造成土壤板結(jié)，經(jīng)處理排放的畜禽糞便不會造成水和大氣污染，反而能培肥地力等。極大地節(jié)約化肥、水、農(nóng)藥等投入，把各種原料的使用量控制在非常準確的程度，讓農(nóng)業(yè)經(jīng)營像工業(yè)流程一樣連續(xù)地進行，從而實現(xiàn)規(guī)?；?jīng)營。

而它基于精準的農(nóng)業(yè)傳感器進行實時監(jiān)測，利用云計算、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)進行多層次分析，并將分析指令與各種控制設備進行聯(lián)動完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理。這種智能機械代替人的農(nóng)業(yè)勞作，不僅解決了農(nóng)業(yè)勞動力日益緊缺的問題，而且實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度規(guī)?；?、集約化、工廠化，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對自然環(huán)境風險的應對能力，使弱勢的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)成為具有高效率的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)，顯著提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效率。

智慧農(nóng)業(yè)完善的農(nóng)業(yè)科技和電子商務網(wǎng)絡服務體系，使農(nóng)業(yè)相關(guān)人員足不出戶就能夠遠程學習農(nóng)業(yè)知識，獲取各種科技和農(nóng)產(chǎn)品供求信息。專家系統(tǒng)和信息化終端成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的大腦，指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營，改變了單純依靠經(jīng)驗進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的模式，徹底轉(zhuǎn)變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者和消費者對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)落后、科技含量低的觀念。另外，智慧農(nóng)業(yè)階段，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模越來越大，生產(chǎn)效益越來越高，迫使小農(nóng)生產(chǎn)被市場淘汰，必將催生以大規(guī)模農(nóng)業(yè)協(xié)會為主體的農(nóng)業(yè)組織體系。

未來，智慧農(nóng)業(yè)將會實現(xiàn)更完備的信息化基礎支撐、更透徹的農(nóng)業(yè)信息感知、更集中的數(shù)據(jù)資源、更廣泛的互聯(lián)互通、更深入的智能控制。正如在遵義智慧農(nóng)業(yè)工作推進會上，中國工程院院士趙春江所說的那樣，智慧農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)未來的發(fā)展方向，如同在金融服務、醫(yī)療保健、交通運輸、制造業(yè)和其他行業(yè)中一樣，將正確的數(shù)據(jù)帶到管理農(nóng)業(yè)運作的決策，必將引領農(nóng)業(yè)的一場革命。