數字農業(yè)讓：農民將成為真正意義上的“田司令”

      時光的腳步跨入2021年，我們用欣賞的目光看待寶貴的5000年農耕文明?！笆?五”開局之年，慕然回首，發(fā)現在過去的時光里，現代文明裝備著農業(yè)，為農業(yè)作了新的鋪墊。使這個傳統的人類離不開的產業(yè)兩脅生翼，就要騰飛了!？數字技術，5G應用、AI技術、VR應用……，等等，讓人即陌生又熟悉。我們現在若不認識她，應用她，終將成為現代農業(yè)的棄兒。

      一、數字農業(yè)長啥樣？

      簡而言之，將現代人類文明成果特別是信息技術應用于農業(yè)，讓農業(yè)實現生產機械化，機械智能化；農業(yè)信息數字化；農業(yè)生產物聯網化；應用5G等網絡技術，使農業(yè)具有人類勞動者一樣的大腦，坐在電腦前就能耳聰目明地進行農業(yè)生產；……裝備技術、北斗導航、5G等用信息中心聯結起，讓農民由面朝黃土背朝天轉變?yōu)殡娔X終端操作者，由體力勞動蛻變成智慧勞動者。

      目前農業(yè)發(fā)展面臨“天花板”，農業(yè)勞動力老齡化、人工成本增加、大量農業(yè)勞動力向城市轉移，如果農業(yè)沒有脫胎換骨的天翻地覆變化，使種地農民的收入相當于或高于城市人均收入，就會無人種地，也就端不住14億國人的飯碗子；如果農民成為低收入的代名詞，收入難以高出城市人均收入的數倍，農業(yè)就會被夕陽化，成為我國民族復興的攔路虎！因此，我國農業(yè)的根本出路，在于一是大幅度轉移農村人口，為農業(yè)實現家庭農場式規(guī)模經營創(chuàng)造條件；二是在于迅速實現數字化農業(yè)，讓夕陽產業(yè)重新朝陽化。本文就是數字農業(yè)專聊版，若益于行，則幸甚至哉！

      數字農業(yè)具有顯著的多學科交叉的特點。數字農業(yè)系統中，最核心的是數據。但僅有信息、數據、傳感器還遠遠不夠，需要將這些技術嫁接在實際應用的農機設備上，形成一個網絡化的生產系統。數字農業(yè)將遙感、地理信息系統、全球定位系統、計算機技術、通訊和網絡技術、自動化技術等高新技術與地理學、農學、生態(tài)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(yè)生產過程中對農作物、土壤從宏觀到微觀的實時監(jiān)測，以實現對農作物生長、發(fā)育狀況、病蟲害、水肥狀況以及相應的環(huán)境進行定期信息獲取，生成動態(tài)空間信息系統，對農業(yè)生產中的現象、過程進行模擬，以達到合理利用農業(yè)資源，降低生產成本，改善生態(tài)環(huán)境，提高農作物產品和質量的目的。數字農業(yè)由以下系統集合而成：

      1.農業(yè)物聯網（Internet of Things）

      農業(yè)物聯網是一套數控系統。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。使農業(yè)生產成為田園牧歌式的景羅蔓蒂克，使農民成為人類尊敬的職業(yè)。  

      2.農業(yè)大數據（Big Data）

      農業(yè)大數據是一個數據系統，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(yōu)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(yè)的生產和農業(yè)全產業(yè)鏈的操作和經營。

      3.精準農業(yè)（Precision Farming）

      精準農業(yè)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(huán)境和場景適配。精準農業(yè)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。

      4.智慧農業(yè)（Smart Agriculture）

      智慧農業(yè)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(yè)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(yè)的決策模型和系統可以在農業(yè)物聯網和農業(yè)大數據領域得到廣泛應用。

      近年來，我國數字農業(yè)得到快速發(fā)展，突破了一批數字農業(yè)關鍵技術，應用優(yōu)勢凸現。陜西省試點的“國家級蘋果產業(yè)大數據中心”，浙江省的智慧農業(yè)云平臺都是優(yōu)秀的數字農業(yè)大數據應用案例。

      實力派農機企業(yè)積極參與，促進了數字農業(yè)發(fā)展?！耙揽勘倍穼Ш较到y，每臺農機的特性、位置、作業(yè)時長等信息匯總到智聯云服務平臺上，一個個點組成了一張分布圖。”雷沃服務中心主任石海波介紹，“后臺可以根據各地需求向農機手直接派單，還能為農機手提供衛(wèi)生防疫、天氣預報、維修配件、用油供應、交通狀況等信息服務。”

      二、實現由看天吃飯向聽我指揮轉變，農民將成為真正意義上的“田司令”

      智能農機田間走，“耕?！鞭D身變“鐵?！薄Ｄ_不沾泥、手不碰水就把田種了，打開手機就能設定耕作深度，查看數據就知道農作物生長狀況……智慧農業(yè)將現代信息技術與農業(yè)生產、經營、管理和服務全產業(yè)鏈融合，為傳統農業(yè)提質增效提供了現代化解決方案。

      在陜西省漢中市南鄭區(qū)鄭，鄭富俊帶領5位志同道合的人，注冊成立裕豐農機合作社，流轉土地2160畝，以數字農業(yè)為支撐，農機服務為本業(yè)，逐步向農產品生產、加工、銷售一體化方向拓展，在提高農產品附加值上闖出了一條持續(xù)壯大發(fā)展的路子。整田用上激光平地機，水稻播種用上飛機，田間施肥、除草等高科技，成為省內飛機“種”水稻第一人。試驗表明，無人機飛播水稻作業(yè)，效率為33ha/小時以上；無人機施肥、除草可達46ha/小時，從而為擴大再生產積累了后發(fā)優(yōu)勢。一批聰明農機應用，大大提高了種田經濟效益，使其成為陜西省靠數字農業(yè)致富的風云人物。

      據人民日報報道，新疆維吾爾自治區(qū)阿拉爾市趙閆姐弟仨共同發(fā)起成立了“叁顆棗”農民專業(yè)合作社。從創(chuàng)業(yè)起就給加工廠添加了智能選棗機，選棗篩棗一體化，便可取代40至50人的工作量，大大提升了工作效率。短短3年時間，種植面積由200畝擴大到3000畝，年銷售額就達到了3000萬元。

      四川省涼山彝族自治州貧困戶肖宗全，在駐村幫扶工作隊幫助下，從事智能化果園生產，日子過得“像這些‘紅將軍’‘紅富士’蘋果一樣紅紅火火?！?電商平臺通過建立起農業(yè)大數據綜合平臺，采用層層環(huán)節(jié)監(jiān)控功能，確保每一份農作物的質量，提升農田產量，為脫貧攻堅幫了大忙。

      農民通過運用科技型手段來彌補生產力的不足，提高農業(yè)生產效率，供給農業(yè)生長所需的各類因素，實現全產鏈的數據化、自動化，讓傳統農業(yè)從“重勞力”向“輕腦力”轉變，推動從農人員向專業(yè)化、技術化、高水平人才轉變，讓農業(yè)行業(yè)不但“不累”而且“重金”。

      基于大數據，進行分析、管理、決策，還能為老百姓提供知識咨詢。使種田的科技含量明顯提高。2020年7月，在聯合國糧農組織指導下，拼多多聯合中國農業(yè)大學舉辦了國內首屆“人工智能VS頂尖農人”的數字農業(yè)種植競賽；2020年12月，拼多多支持了由聯合國糧農組織和浙江大學聯合舉辦的“2020全球農創(chuàng)客大賽”。數字農業(yè)在降低成本、提高效率方面有著很大的優(yōu)勢和潛力，在互聯網企業(yè)推動下，科技正在加速改變農業(yè)面貌。新的生產方式必然要顛覆傳統作業(yè)模式，通過智能系統把握作物規(guī)律，探索實現智能識別、智能學習、智能決策、智能作業(yè)，將是未來農業(yè)的核心。

      三、數字農業(yè)的魅力使未來農業(yè)有”錢“途“

      2020年初，中國政府宣布國家“數字鄉(xiāng)村”試點計劃，這是邁向“數字中國”的最新努力。數字技術正在改變傳統農業(yè)模式，讓農業(yè)更賺錢。

      中國科技巨頭憑借先進的數字技術和完整的商業(yè)模式，能夠系統性解決農業(yè)數字化問題，從而提高生產效率，跟蹤產品安全，促進精準營銷并建立農業(yè)品牌。數字農業(yè)已經成為中國農業(yè)發(fā)展的新亮點。

      2020年，新冠肺炎疫情為中國的鄉(xiāng)村及農民生活帶來諸多不便，物流”斷鏈“會導致脫貧農民面臨因疫返貧等一系列問題。在此期間，基于大數據、物聯網、人工智能、5G等的數據資源和數字技術發(fā)揮了巨大優(yōu)勢，不僅助力鄉(xiāng)村地區(qū)實現精準化、高效化疫情防控，同時在很大程度上幫助農村農業(yè)規(guī)避了疫情帶來的負面影響：

      在生產環(huán)節(jié)，線上購買農資、專家網上指導、無人機噴灑農藥——數字技術幫助多地實現“云上春耕”。每年三四月是春耕農忙時節(jié)，受疫情困擾，農民在家中出不去、專家在外地進不來，在線技術此時發(fā)揮了重要作用。

      在消費環(huán)節(jié)，在線直播宣傳、網上下單訂購、智能物流配送——數字技術幫助農民加速“云上銷售”。農業(yè)農村部總經濟師、發(fā)展規(guī)劃司司長魏百剛日前指出，2020年農產品線上銷售保持了兩位數增長，預計前三季度網絡零售額超過3000億元。

      在產業(yè)升級方面，數字技術有益于培育“互聯網+訂單農業(yè)”，建立產銷銜接服務平臺，促進消費需求與農業(yè)生產高效匹配，形成“BT（生物技術）+IT（信息技術）”的產業(yè)發(fā)展新模式。

      49歲的劉士國是江西省南昌縣蔣巷鎮(zhèn)三洞村村民，先后在蔣巷鎮(zhèn)流轉了1.56萬畝耕地，并進行了高標準農田改造和智能化建設。生產中遇到什么難題，只要打開手機APP，就能即時了解農機的耕作層有多深、耕作面積多大、是否存在重復耕作和漏耕等情況，使所有問題迎刃而解。腳不沾泥，手不碰水，一眨眼耕好一大片，如今的劉士國不用下田就把田種了?？恐o大田現代農業(yè)基地當專職管理員，他每月能領6000多元工資，去年底還拿了7萬多元績效獎。

      山西吉縣以蘋果出名，年產優(yōu)質蘋果22萬噸。果園里蓄水池、地塊、有機肥堆漚處均有數據信息采集傳感器，水池的水位、水溫、鹽分、電導率及土壤的pH值、土壤水分、土壤溫度等數據，會自動傳入數據信息采集平臺。負責人楊朝輝說：“這些傳感器就是‘眼睛’，為我們帶來生長環(huán)境的數據，據此，可以精準制訂生產計劃、預防自然災害和病蟲災害，提高果樹管護水平?！?/p>

      四、各方都要給力于數字農業(yè)

      1、農業(yè)管理與科研主攻方向

      農業(yè)主管部門要組織科研、推廣應用機構作好調研，為數字農業(yè)“出科研課題”。農業(yè)管理要引導科研項目在農業(yè)數字信息標準體系、農業(yè)信息采集技術、大比例尺的農業(yè)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(yè)問題遠程診斷、農業(yè)專家系統與決策支持系統、農業(yè)遠程教育多媒體信息系統、嵌入式手持農業(yè)信息技術產品、溫室環(huán)境智能控制系統、數字化農業(yè)宏觀監(jiān)測系統、農業(yè)生物信息學方面的研究應用上持續(xù)給力，長期堅持。

      爭取盡快將數字農業(yè)裝備及技術納入農機購置補貼及政府支農政策體系中，在扶貧攻堅、農業(yè)產業(yè)升級、提高農業(yè)科技應用水平等方面發(fā)力。數字農業(yè)所需裝備及軟件系統工程，由于創(chuàng)新性較高，價格往往也比較高，因此要防范市場競爭中“劣幣驅逐良幣”的現象再度阻礙這一革命性工程的推進。機補要糾正定額補貼的做法，推廣應用根據購機總金額的30%或者更高的補貼標準，盡可能做到補貼額“上不封頂”，激發(fā)數字農業(yè)發(fā)展活力。地方政府亦可根據當地數字農業(yè)發(fā)展要求提供疊加補貼，激發(fā)農業(yè)經營者主體發(fā)展數字農業(yè)的積極性。

      在具體產品環(huán)節(jié)，應加強高校、科研、企業(yè)等機構在智慧農業(yè)科研方面的投入力度，加大技術研發(fā)力度，攻克卡脖子技術，推進農業(yè)物聯網、大數據、人工智能產品產業(yè)化；健全產學研用培養(yǎng)體系，開展農業(yè)人才、新型職業(yè)農民、農業(yè)經紀人等農業(yè)從業(yè)者科普、教育、培訓工作，加快培養(yǎng)大量復合型人才。鼓勵大型工業(yè)企業(yè)介入、加大大規(guī)模試驗示范、創(chuàng)新產學研用體系、鼓勵市場化機制與模式探索。

      2、農業(yè)教育、科研和推廣要實現“三位一體”

      農業(yè)家庭經營，是我國農業(yè)發(fā)展方向。各級政府應積極支持農業(yè)科學技術的發(fā)展，建立富有中國特色的“三位一體”的農業(yè)教育、科研和推廣體系。要協同作戰(zhàn)，形成合力，承擔好農業(yè)教育、科研和推廣三項職能，使教研、推廣、培訓緊密地結合起來，為農業(yè)發(fā)展提供強大的技術推動力。

      3、農業(yè)生產要高度專業(yè)化、規(guī)?；?、企業(yè)化，拉長農業(yè)產業(yè)鏈

      地區(qū)專業(yè)化、農場專業(yè)化和生產工藝專業(yè)化是今后農業(yè)要解決好的問題。按農業(yè)產業(yè)集群的發(fā)展思路，重新定位農機化發(fā)展，尤其是要把智能農機發(fā)展作為重點，以支撐數字農業(yè)發(fā)展。按農作物特色及比較優(yōu)勢劃分為若干作物帶，每個作物帶中最適合一種作物的生長，如 “玉米帶”、“奶牛帶”、“水稻帶”等；家庭農場要簡化作物布局，每個農場只生產一、二種農作物，從而有利于農機的智能化、生產的專業(yè)化和農場的企業(yè)化管理；一個地區(qū)要突出主攻幾種農作物。這樣因地制宜、各有所專，達到專業(yè)化與規(guī)模化的有機結合，形成專業(yè)化生產、集約化經營、企業(yè)化管理現代農業(yè)產業(yè)模式。

      產前、產中、產后緊密銜接的農業(yè)生產體系，是農業(yè)產業(yè)集群化發(fā)展的內在要求。農業(yè)生產資料的生產和供應，以及農產品的收獲后的儲藏、運輸、加工和銷售等部門，要分工明確，高效協作，在相關農業(yè)法律體系的維護下，實現農業(yè)生產的有序而高效。

      4、建立數字農業(yè)科技支撐體系

      首先，農產品主產區(qū)要建立大規(guī)模的物聯網觀測體系，采集信息自動化實現準時、高效，為農技專家遠程指導提供基本信息。

      第二，通信網絡基礎設施建設覆蓋鄉(xiāng)村，讓農村也用上5G網絡，令數據存儲、傳輸更便捷。

      第三，北斗衛(wèi)星導航系統為農業(yè)機械插上“無人化”翅膀，無人機播撒、無人駕駛插秧機等設備助益農民減少人力使用，提高工作效率，增加收入；

      第四，加速建設全國大數據中心，全國性大數據基地以城市為節(jié)點，形成數據中心網狀結構，共同為全國性大數據應用提供支持和保障。

       暢想未來，當農業(yè)機械足夠智能，數字農業(yè)充分發(fā)展，信息中心足夠完善，農民將不再需要面朝黃土背朝天，而是面對著電腦或手機終端，控制機械完成農業(yè)生產。那時，農民這一職業(yè)也許會像現在的“碼農”一樣，成為21世紀最時髦的工作。

主要參考文獻：

1、人民日報 2021.01.05：智慧農業(yè)盡顯科技范兒（N）

2、中國現代農業(yè)暨農業(yè)產業(yè)化高峰論壇：“數字農業(yè)”到底是什么？(C)

3、農業(yè)農村部：農業(yè)信息化和機械化快速發(fā)展，我國正大步邁入智慧農業(yè)時代（N）

4、胡桂芳：讓農機“聰明”起來，助力現代農業(yè)跑出“加速度”（J）中國發(fā)展觀察雜志2020年第21期

5、人民日報2019.07.04    以充足準備迎接農機智能化新趨勢（N）