易坊好文馆

  1. 首页 > 玩科技 >

农业|智慧农业大显身手 助力乡村振兴

智慧 数据 标准化 生产 农产品 农业 农户 温室 农作物 乡村 大棚 病虫害

[ 智慧农业在农村的落地 ， 也促进了职业化农民培养体系的建立 。 如利用微信、微博、短视频、直播等新媒体 ， 不少农村青年的物联网应用能力都有所提高 ， 并开始自觉探索“线上+线下+三次产业融合”模式 。 智慧农业所带来的发展机遇 ， 也正在吸引更多专业技术人员下乡 ， 为农户提供各种技术指导、提供农产品流通解决方案等 。]
6月1日起 ， 《中华人民共和国乡村振兴促进法》正式施行 。 这部法律分章阐述了如何通过产业发展、生态保护来促进农业全面升级、农村全面进步、农民全面发展 。 这些是乡村振兴的基础 ， 决定着乡村发展的方向 ， 也是智慧农业可以大显身手的领域 。
智慧农业集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体 ， 汇集多种技术成果与专家智慧 ， 通过精细化管理、可视化监测和智能化与科学化决策等 ， 为农副产品产供销体系的现代化建设、为乡村振兴和农业现代化发挥着越来越重要的作用 。 目前 ， 中国的智慧农业技术已经应用到生产检测、温室植物种植、精准灌溉、农产品质量安全追溯等诸多领域 。
1.智能物联网系统在提高农业生产标准化程度的同时 ， 降低劳动强度和人工成本 。
标准化程度低、劳动强度大和青壮年劳动力缺乏等 ， 是乡村发展中普遍存在的问题 。
近年来 ， 各地乡村尤其是在贫困地区 ， 大棚温室种植已成为提高农业生产产业化、标准化和农民增收的重要途径 。 但为了查看农作物的生长状况并及时采取相应措施 ， 很多农户整天呆在潮湿闷热的大棚中 ， 不少人因此患上关节炎、风湿病等；卷被、通风等保证温室环境的人工操作频繁且重复 ， 劳动强度大 ， 一个人管理多个大棚更需要往返奔波 ， 劳累不堪；如果遭遇气温骤降或升高或暴风雨雪等异常情况 ， 常常让人措手不及 ， 难以应付 。
智慧农业中的重要组成部分——智能物联网系统 ， 可以时刻自动采集温室的环境信息并上传云平台进行数据处理 ， 农户在温室外通过手机或电脑点开相应的软件 ， 就能监控所有大棚内的温度、湿度、土壤温湿度等 ， 还可以通过摄像头查看农作物的生长情况 。 配合自动化操作系统 ， 当农户了解到温室内环境异常时 ， 在手机上就可以远程控制开灯、通风等操作；如果设定的关键环境数据达到临界值 ， 联网的云平台还会自动打开或者关闭补光灯、卷被、排风和通风等设备 ， 大大降低了劳动强度 ， 也降低了人工操作失误导致的生产风险 。
比如 ， 在高寒地区的青海大通县的大棚温室蔬菜基地 ， 广西慧云提供的智慧农业系统 ， 实现了对多个大棚的设施设备的自动操作 ， 农户在手机上即可远程控制 ， 包括风机、外遮阳、内遮阳、喷滴灌、侧窗、水帘、阀门、加温灯、通风等 ， 系统可按照设定规则自动进行灌溉、通风、开关天窗等操作 ， 既有利于为农作物提供最佳的生长环境 ， 还可以提高农产品生产过程的标准化 ， 进而提高产品品质和产品价值 ， 增强市场竞争力 ， 基地农户收益比传统种植方式提高了3~10倍 。 目前 ， 这一“大通模式”作为贫困民族地区发展农业的典型推广到全国 。
大面积农田、果园的温度、湿度、光照度、大气压力等数据检测 ， 人工往往难以完成 。 智慧物联网的全覆盖及其与云平台数据处理的结合 ， 可以帮助人们随时随地检测；对高温、高湿、暴雨、大风等异常气象 ， 还可以发送预警信息并及时上传 ， 农户打开微信小程序就能够查看；对于危险又费时费力的打农药等工作 ， 也可用无人机替代 。
智慧农业中的“农业标准化生产系统” ， 通过梳理当地特色农作物的“气候、土壤、农事、生理”数据和种养殖专家的经验 ， 在经过一个或多个生产季以后可生成标准化的生产流程 ， 既可用以指导农事任务 ， 还可一键分享给其他生产条件、生产任务相似的基地 ， 使种养殖活动从因人而异的经验性活动 ， 向规范化、标准化转变 ， 使优良的种养植方法得以传播和扩散 ， 从而将以经验为中心的农业生产 ， 转变为以数据驱动的标准化生产模式 。 这意味农业生产活动将摆脱祖祖辈辈面朝黄土背朝天的繁重与辛苦 ， 能够吸引更多年轻人深入乡村 ， 从事专业化与标准化的农业劳动 ， 进而推进农业产业化发展 。
2.大数据应用促进精细化、智能化管理 ， 提高农产品质量 ， 保障消费安全 。
依托于大数据积累、分析和处理 ， 智慧农业使农业生产过程中的施肥、浇水、病虫害防治、采摘等环节的管理都更加精准到位 ， 因而也被称为精准农业 。
在病虫害防治方面 ， 智慧农业的自动检测系统汇总了大量的病虫害识别数据、农药使用品类数据等 ， 农户只需要用手机拍摄植物的叶片、果实照片 ， 就能进行病虫害识别 ， 系统还会有针对性地提供有关灌溉、施肥和农药喷洒等建议 ， 可帮助农户自动评估农药复配风险 ， 避免药害发生 。
【农业|智慧农业大显身手 助力乡村振兴】同时 ， 系统还可以对某一区域的病虫害情况进行实时监测、对害虫类别自动分类和计数 ， 如超过预设值时会自动预警 ， 提醒农户此时为虫害高发期 ， 应及时防治 ， 且农药喷洒只针对有病虫害的地方即可 。 在准确数据的控制下 ， 施肥、灌溉、喷药等的用量可实现精准化和时间节点的精确性 ， 这就合理地减少了农药、化肥、水等的使用量 ， 减少了农产品生产过程中药物、化肥等对土地、水流和农产品的污染 ， 既提高了农产品品质 ， 也保证了生态环境的持久改善 ， 还可以为农民节约燃料、种子、肥料、水以及农药等成本 ， 进而增加收益 。
智慧农业中跟踪监控、远程控制和智能感知等自动化控制技术 ， 通过对于农作物生长所需的数据设定阈值来提供预警 。 如为了保持土壤水分均衡 ， 防止裂果 ， 果农们常用的方式有几种：看到叶片有干旱迹象时开始淋水补充水分、及时开渠排水、果园生草栽培或覆膜覆草……然而对于较大面积的果园 ， 尤其是坡度高低的不同 ， 每个地块的气候往往不同 ， 农作物出现的生理状态变化也有所不同 ， 需要因地制宜 。
智慧农业中的监测系统可以更加精准地监测不同地块的气象数据 ， 预警高温、高湿、暴雨、大风等异常气象 ， 并及时发送到果农的手机微信 ， 为合理安排不同地块的农事进度提供帮助 。 卫星遥感技术可以实现农田播种适宜度、作物长势、土壤养分状况（氮、磷、钾、pH值、有机质等）、作物成熟度信息的快速准确获取 ， 为作物播种、施肥、浇水、收获等农事活动提供决策支持 。
江西修水是中国名茶之乡 ， 当地的“有机肥+水肥一体化”技术模式结合浙江托普云农的水肥一体化系统、墒情自动监测系统 ， 让茶农用手机就能掌握上千亩茶树的生长情况和土壤墒情信息 ， 可以针对茶树生长需求为其自动灌溉适量的水肥 ， 提高了水肥利用率 ， 节约了人力成本 。 其核心茶园化肥用量减少了33.3% ， 送检茶叶完全符合国家食品安全标准和农产品质量安全行业标准 。
借助移动互联网的广泛传播 ， 智慧农业使农产品的种养过程实现全程可视化 ， 使安全环境、安全农资、安全技术和安全产品的流程管理透明化 ， 体现了农业发展、生态保护和产品质量安全的统一 。 消费者通过网络平台就可查看农产品生产过程 ， 如有机蔬菜可拥有一个专属“身份证” ， 详细记录其种子、有机肥、生物农药的使用及蔬菜的管理操作全过程 ， 顾客可以扫码查看 ， 相关认证和检测报告都一目了然 ， 确保营养、好吃、安全 。 这就大大提高了产品可信度 ， 增加消费者对食品安全的信任度 ， 能有效促进中国有机农产品产业的发展 ， 进而带动农户增收、乡村振兴 。
3.智慧农业云平台数据库 ， 为相关部门监管、服务、决策提供依据 。
智慧农业的特点在于全程可控化 ， 对农产品从产前、产中、产后等业务流程进行全过程监测 ， 并通过大数据平台对农作物生产、采收、投入资源、仓储运输、销售与消费等数据进行统计分析 ， 涵盖农业环境与资源、农业生产、农业市场和农业管理等多个领域 ， 不仅为产供销过程的精细化管理提供数据支持 ， 也为政府监管、服务和决策提供依据 。
如智能物联网设备和云平台 ， 可提供当地主导产业的种植总面积、总产量、产业分布、市场行情、经营主体等整体发展状况 ， 并可对植物保护情况进行全方位分析和展示 。 如检测异常气象、农作物病虫害和动物疫情的流行动态、危害过程等 ， 利用大数据技术进行统计分析 ， 其结果便于相关部门宏观掌控 ， 尽早采取防控措施 ， 避免大面积危害 。
云平台的供销服务信息监测系统 ， 可以全面监测市场情况 ， 帮助政府职能部门及时、准确地了解农产品市场价格行情 ， 掌握价格波动的一般性规律 ， 以便对价格走势做出合理分析预测 ， 做好产销策略和种植结构调整 ， 化解“买难卖难” 。
一些智慧农业平台还将农业生产主体、农资经营主体和“三品一标”农产品等接入云平台监管系统 ， 实现了职能部门对农产品的正向监管和逆向溯源的数据化、便利化 。
依托于云平台的产业资源动态监测系统 ， 可以帮助政府职能部门随时了解管辖区域的种植生产资源、养殖生产资源、农业自然灾害、农业扶贫等农业资源 ， 掌握管辖区域的示范区地理位置分布、示范区规模统计、示范区产品品类结构统计、示范区区域结构统计信息 ， 以信息化促进农业资源管理 ， 促进政府决策的科学化和精细化 。
比如 ， 浙江托普云农联合本地服务商打造的保定产业扶贫大数据平台 ， 通过采集相关扶贫数据并进行汇总分析、分门别类的可视化展示 ， 使扶贫对象情况一目了然 ， 满足了管理部门的实际需求 。 其内容包括辖区内贫富群体空间分布情况、生产情况、增收情况、人均收入等 ， 还可通过追溯历史数据分析致贫原因 ， 辅助决策者采取针对性的帮扶措施 。 平台还可从时间、空间等多维度跟踪农业项目的进展情况 ， 追踪资金动向 ， 统计投入产出 ， 分析项目成效 ， 实时呈现项目动态 ， 辅助管理者做好细节调整、优化方案 ， 方便管理者能够以宏观视角审视关键指标 ， 查看工作进展 ， 以数据作为决策参考 ， 把握总体战略方向 。
浙江省农业厅数据显示 ， 浙江省的智慧农业系统已先后建成农业物联网、生态循环、应急预警等十大栏目 ， 归集数据227.03万组 ， 整理了近40年的产业统计等数据 ， 汇聚了农业产业、农业“两区”、物联网、植保、农机、畜牧、农资、农经、科教等各级农业业务应用及数据 。 由此形成的“大农业”数据中心 ， 能满足农业生态监管、智能生产、休闲观光、应急指挥等需求 ， 实现科学指导下的农业生产经营管理、政府决策监管和社会公众服务 。 该系统具有四大核心功能 ， 即省级农业数据中心、农业物联网接入管理、现代农业综合管理、应急指挥和灾变预警 ， 可以实现浙江全省农业应急联动和统一指挥 。
托普云农承建的六盘水智慧凉都科技农业云 ， 实现了当地农业宏观数据和微观数据的同时采集 ， 平台由农业物联网、农产品质量安全追溯、农资监管、综合服务平台等板块组成 ， 已录入农业总产值、农村人均可支配收入、主要农产品产量、农业园区分布等基础数据 。 平台中的八大业务系统涵盖基地实景、物联网监控中心、图片中心、统计分析热力图等模块 ， 其中植保四情（苗情、虫情、墒情、农情）监测点、水肥一体化智能灌溉系统、设施农业监测系统成为应用最多的解决方案 。 这一具有六盘水特色的“1+1+N”的农业大数据平台 ， 形成了农业信息一张图 ， 让智慧凉都云真正成为了“领导驾驶舱”“业务直通车”“公众服务窗口” 。
乡村振兴 ， 离不开产业发展、从业人员教育水平和专业化水平的提高 。 智慧农业在农村的落地 ， 也促进了职业化农民培养体系的建立 。 如利用微信、微博、短视频、直播等新媒体 ， 不少农村青年的物联网应用能力都有所提高 ， 并开始自觉探索“线上+线下+三次产业融合”模式 ， 推进种养业与休闲旅游业的协同发展 。 智慧农业所带来的发展机遇 ， 也正在吸引更多专业技术人员下乡 ， 为农户提供各种技术指导、提供农产品流通解决方案等 。 这些都有助于实现新型农民的培育和农业劳动者行业素质的提高 ， 带动乡村合作经济组织和市场体系的完善 ， 使乡村振兴呈现出产业兴旺、生态宜居、个人发展、生活富裕的美好图景 。
[葛建华系中国政法大学商学院教授 ， 严芳系中国政法大学商学院硕士研究生 ， 本文系中国政法大学科研创新项目阶段性成果（项目号10818423）]

    推荐阅读


    上一篇：经典|《物理秀》下月初上演

    下一篇：芯片|继苹果之后 谷歌拥抱安谋推出自研芯片