智慧农业:从盆景到风景,或许并不遥远
物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、衛(wèi)星遙感、北斗導航……
當最古老的行業(yè)遇上最新的科技,有點火星撞地球的恍惚感,但是用數(shù)字技術武裝起來的智慧農(nóng)業(yè)真的給了農(nóng)業(yè)更多的想象力。
種植者并不一定非要面朝黃土背朝天,不一定非要辛苦勞作“鋤禾日當午”,也可以很寫意:查看手機客戶端,就知道土壤數(shù)據(jù)(土壤的溫度、濕度、肥力情況)、大氣環(huán)境數(shù)據(jù)(空氣濕度、濕度、大氣壓、二氧化碳等)、作物生長數(shù)據(jù)(葉綠素含量、氮含量)等等,田間的墑情、病蟲害發(fā)生規(guī)律、噴灑藥物提醒、測產(chǎn)結果……盡在掌握。
智慧農(nóng)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)設備檢測的數(shù)據(jù),通過5G網(wǎng)絡,實時上傳到智慧農(nóng)業(yè)的大數(shù)據(jù)平臺上,用來指導精準的農(nóng)事作業(yè)。
在很多種植環(huán)節(jié),可以實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)替代人工:無人機整地、種植、收割;無人機撒肥、噴藥;打開水肥一體化設置,精準施肥、智慧灌溉;動一動手指,根據(jù)室內外溫度、濕度開啟或關閉保溫被,做到環(huán)境控制……
即便智慧農(nóng)業(yè)對農(nóng)業(yè)的影響力非常大,但是,由于其投入成本太高,很多人都說,智慧農(nóng)業(yè)距離我們還比較遙遠。那么,就讓我們通過數(shù)據(jù)和案例,來看看智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展和落地情況吧。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化水平提升
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化水平在顯著提升。據(jù)中國信通院數(shù)據(jù),2016年我國農(nóng)村數(shù)字經(jīng)濟滲透率僅6.20%。據(jù)預測,2023年我國農(nóng)村數(shù)字經(jīng)濟滲透率將達到11.70%,幾乎要翻一番。
當然,根據(jù)各地的具體情況和資源稟賦,我國東部、中部、西部的縣域農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展水平又各有不同。
《2021全國縣域農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展水平評價報告》詳細分析了我國縣域農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化水平,總體來看,東部農(nóng)業(yè)信息化總體水平、農(nóng)產(chǎn)品質量安全追溯信息化水平更高些,而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化水平卻是中部更高。
中部縣域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化的重視度可能更高,所以呈現(xiàn)出的數(shù)值更高些。這讓筆者不由得想起看過的一個數(shù)據(jù),據(jù)35斗數(shù)據(jù),2021年4月—2022年4月,政府采購的“智慧農(nóng)業(yè)”項目總金額為2.789億元,以采購金額排序,前五名依次是河南省、山東省、廣東省、江蘇省、河北省。
筆者在中國政府采購網(wǎng)中搜索“智慧農(nóng)業(yè)”一詞,2022年5月1日—2023年5月1日期間,累計有87條內容。
這從另一側面也說明各地政府對設立數(shù)字農(nóng)業(yè)試點的積極性很高。
智慧農(nóng)業(yè)參與積極性高
數(shù)字農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)最好的發(fā)展局面莫過于,政府牽頭,以點帶面推廣,吸引更多的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者自發(fā)加入。
據(jù)筆者所知,農(nóng)資行業(yè)熟知的一些專業(yè)的作物服務商,他們都在做一些農(nóng)業(yè)數(shù)字化的嘗試。其實,很大程度上,農(nóng)資行業(yè)的這一群作物服務商代表了農(nóng)業(yè)領域最領先的技術和模式的“天花板”。
多年前,筆者在以色列、荷蘭等國家做設施農(nóng)業(yè)調研的時候,部分作物服務商就表示,他們的基地設施不比以色列、荷蘭差。
近年來,隨著智慧農(nóng)業(yè)在我國的大發(fā)展,越來越多的作物服務商的設施基地成了“網(wǎng)紅打卡地”。
一位作物服務商曾向筆者“訴苦”,他的智慧大棚里現(xiàn)在整天參觀的人群絡繹不絕,讓他很自豪也很無奈。自豪的是自己的先進模式被認可,無奈的是接待參觀占用了他們大量的時間。
筆者笑著安慰,欲戴王冠,必受其重,關注者眾多,證明項目有潛力。
隨著服務商對作物的關注,農(nóng)資的產(chǎn)業(yè)鏈也被拉長,筆者從來沒有想到,農(nóng)資居然能和智能蔬果分揀企業(yè)有交集。在智慧農(nóng)業(yè)大會上,我們見到了很多智慧農(nóng)業(yè)領域方面的專家、學者、企業(yè)家們。因為共同的關注,讓產(chǎn)業(yè)鏈上這么多人匯聚在一起。
全國大田種植信息化率為 21.8%
整體而言,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化率相對高一些,主要是養(yǎng)殖業(yè)的信息化程度高。
《中國數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展報告(2022年)》顯示,2021年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化率為25.4%。
在傳統(tǒng)三大農(nóng)業(yè)中,養(yǎng)殖業(yè)的數(shù)字化程度是最高的。
像大家熟知的牧原、圣農(nóng)等養(yǎng)殖企業(yè),都以科技創(chuàng)新開啟養(yǎng)殖新模式。可以說,無論是“二師兄”還是“白羽雞”,都過上了高科技生活。
而種植業(yè)的數(shù)字化相較就弱了一些。
2021年全國大田種植信息化率為 21.8%,其中,小麥、稻谷、棉花三種農(nóng)作物的生產(chǎn)信息化率相對較高,分別為 39.6%、37.7%和 36.3%,玉米相對較低,生產(chǎn)信息化率為26.9%;2021年全國設施栽培信息化率為25.3%,比上年增長1.8個百分點。
相比經(jīng)濟作物,大田作物使用數(shù)字化的環(huán)節(jié)更多,使用面積也更大。智慧農(nóng)業(yè)不僅僅能夠減少人工,還能切實做到減量增效。
《中國數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展報告(2022年)》顯示,安徽蕪湖智慧稻米生產(chǎn)試點的智慧農(nóng)業(yè),已經(jīng)構建“智慧農(nóng)藝+智能農(nóng)機”雙輪驅動技術體系,實現(xiàn)了耕種管收全過程智能作業(yè)。試驗結果顯示,智慧農(nóng)業(yè)畝均增產(chǎn)14.3%,節(jié)約氮肥32.5%,節(jié)約磷肥16.8%,減藥38.0%,畝均增收約500元。
案例:臨潁5G辣椒樣本
鑒于在智慧大棚里看到的智慧農(nóng)業(yè)、智慧工廠樣本較多,筆者也在尋找大面積智慧農(nóng)業(yè)的試點樣本。
沒想到偶然的機會,筆者遇到了臨潁5G辣椒的種植。
5G+智慧辣椒種植提升效率
據(jù)了解,漯河臨潁縣省級辣椒現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園打造了“5G+智慧辣椒種植”,推廣應用“智能化設備+大數(shù)據(jù)計算服務+標準化種植+精準服務及干預”的現(xiàn)代技術。
筆者見過柑橘的無人機作業(yè),見過麥田的全自動化收儲,見過水稻的無人化插秧,見過番茄、草莓的智能化管理,見過果品的智能化分揀,卻沒有見過椒麥套種的全程數(shù)字化種植。
智能化設備沒有開發(fā)之前,辣椒種植的移栽效率是很低的。由于臨潁縣是麥椒套種,每年5月辣椒種植的時候,小麥已經(jīng)出穗,麥芒會扎人。農(nóng)民為了減輕勞動強度,都是單膝跪地,人工移栽辣椒苗,普通人一天能移栽0.6畝左右,熟練的高手一天能移栽一畝左右。
基地負責人陳幫兵介紹,智慧農(nóng)業(yè)不再像過去的傳統(tǒng)種植業(yè)那么辛苦,動動手指就可以完成。
在臨潁縣5G小辣椒種植應用基地,筆者看到:自走式麥田植保機械伸展18米寬的臂膀噴灑農(nóng)藥(8小時能噴灑農(nóng)藥200畝,辣椒苗小的時候,用自走式無人機打藥,麥收后使用無人機打藥);無人駕駛辣椒直播機(直播機直接播辣椒種子,有效節(jié)省了育苗環(huán)節(jié),直播、覆膜、覆滴灌帶一次成型,一天能完成播種60畝)……全程機械化作業(yè),極大提升了勞動效率。
企業(yè)在推動數(shù)字化進程
如今依托技術研發(fā)(朝天椒綠色標準化生產(chǎn)技術、朝天椒水肥一體化生產(chǎn)技術、朝天椒病蟲害綠色防控技術、朝天椒全程輕減機械化生產(chǎn)技術、5G配套技術)和農(nóng)機新設備的廣泛應用,播種、施肥、灌溉、打藥、采摘等各個環(huán)節(jié),都實現(xiàn)了自動化操作。
益民控股負責人王偌飛介紹:“我們把各個地塊編組,把機器放入地塊,當需要進行施肥、播種等作業(yè)時,只需按下按鈕,利用5G信號,從一顆種子到一個產(chǎn)品,實現(xiàn)了真正的‘無人農(nóng)場’。”
據(jù)介紹,5G辣椒種植模式可以節(jié)省人工50%、節(jié)省化肥農(nóng)藥30%、節(jié)水50%以上,麥椒套種畝均效益提升15%以上。通過“5G+智慧辣椒種植”,可做到一人管理500畝辣椒地。
椒麥套種既保證了糧食安全的“糧袋子”,又保證了農(nóng)民增收的“錢袋子”。傳感器、數(shù)農(nóng)耕APP等科技的應用,助力麥田穩(wěn)產(chǎn)增收。
目前,王偌飛等人在臨潁縣流轉和托管的土地上萬畝,在全省達到兩萬多畝,為標準化、機械化、數(shù)字化生產(chǎn)打下堅實基礎。
陳幫兵告訴筆者,他期待更多人使用他們的技術,讓智慧農(nóng)業(yè)改變認知,改變觀念,改變未來。
“中國數(shù)字辣椒之都”的數(shù)字化鏈條
據(jù)當?shù)剞r(nóng)業(yè)農(nóng)村局朱局長介紹,臨潁縣耕地面積88萬畝,其中高標準農(nóng)田面積占基本農(nóng)田的80%,規(guī)模流轉土地 54萬畝。全縣麥椒套種面積達44.3萬畝,是全省麥椒套種面積較大的一個縣。
通過這兩年對產(chǎn)業(yè)園的建設,利用互聯(lián)網(wǎng)、傳感器結合先進的技術、模式、機械,實現(xiàn)了5G智慧辣椒種植模式。
辣椒智慧種植全系統(tǒng)包括:智慧農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺、無人駕駛辣椒直播機、辣椒收獲機、小麥收割機、麥椒套種、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測設備、水肥一體化節(jié)水灌溉等。
臨潁辣椒數(shù)字化全產(chǎn)業(yè)鏈是這樣規(guī)劃的:以“建”“種”“管”“收”“加”“儲”“銷”“服”八大產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)為核心,以麥椒套種為基礎,推動辣椒全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化轉型升級,完成麥椒套種數(shù)字農(nóng)業(yè)高標準種植區(qū)建設、數(shù)字農(nóng)業(yè)精準種植、辣椒播種收獲機械化、種植過程管理數(shù)字化、辣椒初加工數(shù)字化、辣椒儲存數(shù)字智能化、辣椒交易線上化、辣椒社會化服務數(shù)字化等。
“建”,指高標準農(nóng)田建設、高效節(jié)水灌溉建設、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園建設;“種”,采用全程輕減機械化生產(chǎn)技術(直播機播種、覆膜、覆滴灌帶一次成型,無人機打藥);“管”,實行5G智慧農(nóng)業(yè)運營管理,水肥一體節(jié)水滴灌系統(tǒng)施肥澆水,節(jié)水節(jié)肥節(jié)省人工,實現(xiàn)辣椒種植管理過程的規(guī)模化、智能化;“收”(辣椒采收),全程機械化采收,用辣椒收獲機,8小時/天采摘50畝,相當于400—500個人工的工作量;“加”(辣椒產(chǎn)地初加工),聯(lián)合村集體、家庭農(nóng)場進行產(chǎn)地初加工;“儲”(建設數(shù)字化智能冷庫),冷庫除了儲存的功能,還具有金融屬性,銀行可通過紅外線、攝像頭、出入庫門禁這些數(shù)字化設備,對冷庫的辣椒進行線上監(jiān)管,簡化了貸款流程、降低了貸款利率;“銷”,打通線上線下一體化交易服務,進行現(xiàn)貨交易、倉單交易、期貨交易;“服”,通過農(nóng)資、農(nóng)機、農(nóng)技、金融、保險等服務,為社會化服務環(huán)節(jié)做鋪墊,一些急需的設備可以通過社會化服務的形式,在租賃給集體和大戶的同時,推廣、應用農(nóng)業(yè)技術。
星星之火,可以燎原
臨潁的5G辣椒只是一個縮影,它的意義還在于可復制性。智慧農(nóng)業(yè)樣本也遠遠不止此一家,據(jù)筆者所知,像褚橙莊園、苜蓿種植農(nóng)場、天津小站稻基地、極飛超級棉田和北大荒一些農(nóng)場等都有不同規(guī)模的智慧農(nóng)業(yè)基地。而一些蔬菜工廠更是將數(shù)字化運用到了極致,比我們在露天大田里看到的更加震撼。
超級棉田剛開始試驗的時候,很多人認為那樣的種植模式根本不經(jīng)濟。筆者數(shù)年前曾經(jīng)和彼時先正達MAP負責人聊智慧農(nóng)業(yè)的可行性,他說,很多地方的種植可以實現(xiàn)部分環(huán)節(jié)的數(shù)字化,隨著人力的匱乏,隨著科技的進步,理想終將照進現(xiàn)實。
當然也有一部分作物服務商告訴筆者,現(xiàn)在以大棚種植為例,全套智慧化設備及基建的投入,對于普通人而言,仍是天文數(shù)字。
或許,我們目前做不到全產(chǎn)業(yè)鏈的全數(shù)字化,但是可以根據(jù)需求做部分環(huán)節(jié)的數(shù)字化。就像作物服務商給種植者解決方案一樣,可以是全程的解決方案,也可以是部分關鍵環(huán)節(jié)的解決方案。
不必為了數(shù)字化而數(shù)字化,它終是為種植服務的,不能讓其成為負擔。
其實,農(nóng)資行業(yè)很多人在為農(nóng)業(yè)的數(shù)字化貢獻自己的力量。改變種植者的種植習慣,從拍腦袋、經(jīng)驗種植到用數(shù)據(jù)指導決策,在看得見看不見的地方,都有農(nóng)資人在努力。
大理現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限公司自發(fā)引進精細化檢測設備,為種植戶提供作物種植檢測、作物營養(yǎng)評估、作物營養(yǎng)解決方案。根據(jù)檢測數(shù)據(jù)、根據(jù)植物生長特性制定的施肥方案運用到賓川云福萬畝沃柑種植示范園中,幫助種植者增產(chǎn)增收。
云南省農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術員陳鑫,像一名農(nóng)作物“醫(yī)生”一樣,在田間地頭把脈開藥方,將土壤、水、植物、環(huán)境的檢測技術運用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,為種植戶提供數(shù)字化的技術服務,改變種植者依靠經(jīng)驗種植的認知,幫助種植者提升收益。
……
我們能說出來、寫出來的案例是有限的,更多的數(shù)字化改變正在發(fā)生。
就像曾經(jīng)的水肥一體化一樣,曾經(jīng)我們還認為那種澆水施肥的模式很先進很高端,現(xiàn)在再看,是否已是尋常?
如果說現(xiàn)在的智慧農(nóng)業(yè)只是盆景(雖然美好,但是很少)的話,未來必將成為風景(更多應用更多落地案例)。只是,農(nóng)業(yè)的數(shù)字化需要時間的力量讓其發(fā)酵,壯大。畢竟,星星之火可以燎原。