数字农业助力中国农业跃迁

作者:《农资与市场》传媒 郭英民 2024/1/21 10:10:41
有人说,数字农业现在还是“盆景”,很养眼但是不实用。 也有人说,数字农业推广很难,前景不乐观。 但是,不管怎么样,数字农业是农业现代化的核心,也是数字乡村建设和乡村振兴的重要内容,“数字化”是科技赋能农业最有力的体现。 那么,数字农业究竟是什么? 能否让数字农业从局部“盆景”变成大规模推广和应用的“风景”? 如何通过科研应用转化,形成更强的竞争力、

有人說,數字農業現在還是“盆景”,很養眼但是不實用。

 

也有人說,數字農業推廣很難,前景不樂觀。

 

但是,不管怎么樣,數字農業是農業現代化的核心,也是數字鄉村建設和鄉村振興的重要內容,“數字化”是科技賦能農業最有力的體現。

 

那么,數字農業究竟是什么?

 

能否讓數字農業從局部“盆景”變成大規模推廣和應用的“風景”?

 

如何通過科研應用轉化,形成更強的競爭力、更高的生產力?

 

2023年11月25日,在第二屆中國數字農業發展大會上我們看到,數字農業盡管處于發展初期,但是很多企業、專家、專業機構已經動起來了,而且這場會議傳遞出來的信息很明確,數字農業的未來也許真的已經來了!

 

數字農業必是未來農業的發展方向

 

數字經濟快速發展背景下,數字農業應運而生。

 

數字農業是將數字化信息作為農業新的生產要素,用數字信息技術對農業對象、環境和全過程進行可視化表達、數字化設計、信息化管理的新興農業發展形態,是數字經濟范疇下用數字化重組方式對傳統產業進行變革和升級的典型應用之一。

 

2020年農業農村部聯合中央網絡安全和信息化委員辦公室發布《數字農業農村發展規劃(2019—2025年)》,進一步明確數字農業是未來農業的發展方向。

 

農業農村部大數據中心綜合分析處處長劉厲兵認為,數字農業是將遙感、地理信息系統、全球定位系統、計算機技術、通信和網絡技術、自動化技術等高新技術與地理學、農學、生態學、植物生理學、土壤學等基礎學科有機地結合起來,實現在農業生產過程中對農作物、土壤從宏觀到微觀的實時監測,以實現對農作物生長、發育狀況、病蟲害、水肥狀況以及相應的環境進行定期信息獲取,生成動態空間信息系統,對農業生產中的現象、過程進行模擬,以達到合理利用農業資源,降低生產成本,改善生態環境,提高農作物產品和質量的目的。


而且,劉處長認為,數字農業是一個集合概念,主要包含以下4個部分:

 

農業物聯網

 

農業物聯網從本質上講,是一套數控系統,在一個特定的封閉系統內,以探頭、傳感器、攝像頭等設備為基礎的物物相聯。它根據已經確定的參數和模型,進行自動化調控和操作。由于需要以硬件設備的投資和聯網為基礎,因此投資額較大,主要用于設施農業生產過程的管理和操作,也可用于農產品的加工、倉儲和物流管理。

 

農業大數據

 

農業大數據是與農業物聯網相對應的概念,它是一個數據系統,在開放系統中收集、鑒別、標識數據,并建立數據庫。通過參數、模型和算法來組合和優化多維和海量數據,為生產操作和經營決策提供依據,并實現部分自動化控制和操作。因為它是在完全開放的系統中運作,因此主要用于大田農業的生產和農業全產業鏈的操作和經營。

 

精準農業

 

精準農業是建立在農機硬件基礎上的執行和操作系統。它主要是以農機的單機硬件為基礎,配以探測設備和智能化的控制軟件,以實現精準操作,變量控制(包括變量播種、變量施肥、變量噴藥等),無人駕駛,以及最佳的工作環境和場景適配。精準農業強調的是(單體)設備和設施操作的精準和智能化控制,是“硬件+軟件”。

 

智慧農業

 

智慧農業是建立在經驗模型基礎之上的專家決策系統,其核心是軟件系統。智慧農業強調的是智能化的決策系統,配之以多種多樣的硬件設施和設備,是“系統+硬件”。智慧農業的決策模型和系統可以在農業物聯網和農業大數據領域得到廣泛應用。

 

數字農業在穩步推進但問題也不少

 

在中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所所長吳文斌看來,我國數字農業發展一直在前進,但是需要更完善。

 

近年來,我國數字農業技術得到快速發展,突破了一批數字農業關鍵技術,開發了一批實用的數字農業技術產品,建立了網絡化數字農業技術平臺。例如農業農村部在陜西省試點的“蘋果產業大數據中心”,托普云農科技股份有限公司為浙江省政府搭建的智慧農業云平臺都是數字農業大數據應用案例。

 

“目前,在農業數字信息標準體系、農業信息采集技術、大比例尺的農業空間信息資源數據庫、農作物生長模型、動植物數字化虛擬設計技術、農業問題遠程診斷、農業專家系統與決策支持系統、農業遠程教育多媒體信息系統、嵌入式手持農業信息技術產品、溫室環境智能控制系統、數字化農業宏觀監測系統、農業生物信息學方面的研究應用上,中國企業都取得了重要的階段性成果,通過不同類型地區應用示范,初步形成了我國數字農業技術框架和數字農業技術體系、應用體系和運行管理體系,促進了我國農業信息化和農業現代化進程。”吳文斌說,中國的數字農業成績值得肯定,但也存在很多問題。


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吳文斌認為,我國的數字農業依然處在相對早期的階段,大量硬件投入實際上還未完全解決農業的根本問題。很多地方的數字農業建設,都存在“增量不增收”“種、產、銷三個階段脫節”,或者數字概念脫離實際生產環境等問題,但主要還是以下這幾塊:

 

重硬件,輕軟件

 

無論是政府還是農戶容易把數字農業與農業機械化的概念相混淆。數字農業與農業機械化的根本區別在于,機械化是用機械來代替人工勞動,數字農業則是以數據來驅動機械實現自動化運轉和智能化調節。沒有數據和軟件來驅動的物聯網,其實還是工具,與機械農業并無本質上的差別。打通軟件平臺才能獲得打開大數據、智慧農業、數字經濟大門的鑰匙。

 

有數據,沒智慧

 

數據是數字農業的基礎資源,近年來政府與企業多在數據采集上投入重金。然而,由于缺乏明確的業務化方向和必要的數據運營技能,對獲取數據的質量控制、分析加工和建模應用方面的工作相對滯后。數據的獲取與應用是一個雙向互動的過程,只有不斷嘗試利用數據產生業務價值,才能建立有價值的數據采集渠道。

 

數字經濟薄弱

 

當前中國數字農業的絕大部分應用還停留在生產環節,嚴格來說處于現代農業3.0的初級階段,產業鏈其他環節的信息化和經濟化程度較低。雖然農業農村部提出了“全產業鏈”的農業大數據發展路徑,尚未能充分激發產業鏈其他環節的潛力,農產品電商的經營方式也還未開始數據驅動的嘗試。農業的數字經濟和其他的數字農業關鍵因素有所不同,它是以市場資本反向驅動的。農業電商的模式是以數字驅動市場經濟,在市場推廣營運、產品特性、物流等方面的阻力非常多,如若反向驅動形成現實,一切問題就變得簡單起來。

 

產品化能力弱

 

近年來,農業數據服務企業層出不窮,但對農業生產經營主體的服務能力普遍不足,產品市場化困難。數據產品的服務能力嚴重依賴于數據質量,隨著高價值數據的不斷積累,有望提升產品實用性。只有持續打造有生命力的數據產品,才能撬動龐大的農業數字化市場。

 

“數字農業”亟需行業智慧

 

吳文斌認為,我國智慧農業仍處于探索階段,未來在加強數字化生產力發展的同時,也急需從生產關系入手,構建智慧農業發展的數字生態,強化農業農村數據資源建設,構建智慧農業共性基礎平臺,加快智慧農業技術綜合集成,針對不同地區、不同產業、不同經營主體,構建智慧農業應用場景,提出差異化的技術解決方案。

 

原農業部黨組副書記、副部長尹成杰作主旨報告《推動我們數字農業高質量發展》時表示,當前,我國農業發展面臨耕地和水資源短缺、勞動力老化、生產成本上升等諸多挑戰,而數字化、智能化加快融入農業現代化,以及現代數字農業服務業的發展,可以有效應對上述挑戰,促進農業轉型升級。數字農業建設是數字中國建設的重要組成部分,對于促進農業高質量發展和鄉村全面振興占有舉足輕重的地位。

 

中國農業技術推廣協會副會長、數字農業分會會長王仁宗認為,中國農業的數字革命已經到來,“發展數字經濟”“建設數字中國”“實施數字鄉村戰略”的重大舉措,對推動信息技術與農業農村全面深度融合,引領驅動鄉村振興具有重要意義。

 

“第一,數字農業是農業的又一次革命;第二,發展數字農業農村是全球共識;第三,發展數字農業農村是變革的引導力量;第四,發展數字農業農村是建設數字中國的必然要求。”王仁宗說,總體看,發展數字農業農村是大勢所趨,我國已經進入加快發展數字農業農村的新階段,但同時也要看到數字農業農村發展面臨著諸多挑戰:基礎條件建設亟待加強,科技創新亟待突破,體制機制亟待創新,需要加快推進數字農業農村試點從“盆景”走向“風景”。


全國農業企業發展聯盟首席數據官陳之泳說,一直以來,農業農村部始終高度重視農業生產數字化與精準化。從2014年起,在黑龍江、北京、江蘇3個省份分別開展了大田種植、設施園藝、畜禽水產養殖國家物聯網應用示范工程,隨后又在安徽、上海、天津等9省市開展了農業物聯網區域試驗示范工程。在全國設立了13個數字農業試點縣,持續推進“畜禽規模養殖信息云平臺”和“數字奶業信息服務云平臺”建設,同時也建設了一批數字漁業岸臺基站,全面實施漁船動態監控管理系統。

 

陳之泳直言,經過近十年的發展,農業生產信息化取得了明顯進步,但是總體上看我國農業數字化發展基礎還比較薄弱,數字資源分散,“天空地”一體化數據獲取能力較弱、覆蓋率低,生產信息化、精準化水平與發達國家有很大的差距。需要推進種植業信息化,加快發展數字農情,加快建設農業病蟲害測報監測網絡和數字植保防御體系;建設數字田園,推動智能感知、智能分析、智能控制技術與裝備在大田種植和設施園藝上的集成應用,推進種植業生產經營智能管理;要推進畜牧業智能化,推進畜禽圈舍通風溫控、空氣過濾、環境感知等設備智能化改造。

 

北大荒信息公司首席技術官鞏建光則直言,北大荒要打造農業領域的航母,就要塑造大基地、大企業、大產業,要對外輸出北大荒優勢資源,由產品思維向產業思維轉變,構建種、管、收、儲、運、加、銷全產業鏈的智慧農業管控體系,打造全國絕無僅有的農業供給側云產業平臺,開啟中國農業發展新模式,率先引領中國農業進入DT時代。

 

“北大荒數字農服的誕生,就是我們要用科技賦能農業,依托大數據平臺,為農業產業賦能,讓農業大數據、話語權掌握在我們自己的手里。全面降低農業生產經營成本,提高農業綜合競爭力。”鞏建光說。

 

“現代農業科技發展分為三個階段。第一階段,增加投入要素:化學革命(化肥、農藥)和動力機械革命(拖拉機、農業機械);第二階段,認識生命規律:綠色革命(玉米雜交育種、小麥矮稈基因、雜交水稻)和灌溉技術革命(節水灌溉、噴灌滴灌、水肥一體化);第三階段,開啟上帝視角:生物技術革命(轉基因技術、基因編輯、全基因組育種、合成生物學)和數字技術革命(農業物聯網、農業大數據、精準農業、智慧農業)。北京大北農科技集團股份有限公司常務副總裁劉石認為,“生物科技和數字科技將主導未來農業由種子、化肥、農藥、土壤、栽培、排灌、農機等傳統農業生產要素向現代(未來)農業科技發展,通過生物科技的基因定位、功能、修飾、轉移、編輯、組合等手段,改變生物遺傳的特性和提升效率;橫掃傳統種業,打破作物、品種、地域和時間的隔閡。”

 

小結:

 

必須承認,數字農業是中國農業躍遷的主要方式。但是,面對中國農業的分散性,未來如何利用數字技術疊加新商業、新模式才是關鍵。同時,在鄉村振興的賽道里要尋找數字農業的真正價值也非常重要。

 


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