寿光蔬菜（二）智慧农业助力寿光蔬菜产业转型升级

孙志刚 张 璇孙丽英 李玉东 单秀英

（山东省寿光市农业局，山东寿光 262700）

近年来，寿光市发展智慧农业成效显著，积极推进物联网基地建设，推广蔬菜“云棚”，加强物联网技术开发和设备改造；力推农业大数据建设，先后筹建寿光市农业智慧监管与服务公共平台、中国寿光蔬菜视频云校、全国蔬菜大数据中心，开发区块链农产品质量追溯平台，大力发展农业电子商务……

寿光市是“中国蔬菜之乡”，设施蔬菜面积4万hm2（60万亩），年产蔬菜450万t。近年来，寿光市以建设智慧农业为目标，大力实施“互联网+”行动，积极推进物联网、大数据、云计算、移动互联等信息技术的融合与应用，为现代农业发展提供了强有力支撑，被认定为全国农业农村信息化示范基地。2017年，寿光市智慧农业投资约6.7亿元。在信息基础建设方面，实现村村通光纤，市、镇、村3G网络全覆盖、4G网络基本全覆盖，互联网用户达105.6万户，无线上网用户达79.6万户，互联网普及率达到91%，为智慧农业发展奠定了良好的基础。

1 基本做法和成效

1.1 大力发展农业物联网

1.1.1 积极推进物联网基地建设 目前全市水肥一体化（微喷自动化和滴灌自动化）推广面积0.84万hm2（12.6万亩），有230余处基地园区应用了物联网智能管控设备，智能管控大棚1.6万座。如在寿光蔬菜产业控股集团有限公司蔬菜园区，建设了10 000 m2的智慧蔬菜温室，安装了土壤水分、电导率、土壤温度一体化多参数感知设备，空气温湿度、太阳辐射、二氧化碳一体化多参数感知设备，温室环境控制装置，水肥智能控制，一体化无线网络传输等系列设备。通过系列物联网技术应用，基本实现了蔬菜园区标准化生产的集中管控和自动控制，大幅度提高了劳动生产率和蔬菜质量。园区每667 m2增产650 kg，产量提高5.4%，成本降低2 410元，降幅达11.8%；每667 m2经济效益增加4 197.5元。在纪台镇玉皇庙园区，推广应用了“复合基质栽培种植模式”，应用物联网技术，融合国际领先水平的水养合螯合元素技术，系统控制大棚墙体负离子发生设备、地膜杀菌保温增氧设备、臭氧系统、水肥一体化设施等，通过信息化监控预警系统对蔬菜生长实行全天监管和智能化调控，大大改善了植物的生长环境，增强了植物的光合作用，减少了植物病害。该项技术的应用，有效促进了化肥农药的减量增效。以100 m大棚为例，仅肥料投入就由原来每年的9 000元，减少到现在的6 000元，蔬菜增产3.2%。在稻田镇崔西、上口镇王留营基地，推广了基于4G移动互联技术的物联网种植智能化管理系统，所有设备与采用云计算的农业物联网相联，温室环境自动调控，水肥自动管理，农民还可以通过终端APP，依照大数据和云计算系统给出的管理方案，实现蔬菜生产的人工调控，大大提高了劳动生产率。

1.1.2 推广和发展蔬菜“云棚” “云棚”就是能上网的大棚，是物联网、大数据、云计算在蔬菜大棚的高度集成与融合应用。通过在蔬菜大棚内安装各类传感器、数据采集终端设备，将蔬菜大棚内的实时数据上传到农业大数据平台，通过对采集的信息进行过滤、融合、汇总、分析，对蔬菜种植、病虫害防治提供最佳解决方案，同时可以自动控制大棚内的水肥一体化、通风、调光等设备，为作物提供最佳生长环境，促进蔬菜提质增效。“云棚”打破了时空与地域的限制，农户可以通过手机实时监控大棚内蔬菜生长，可以远程控制大棚的施肥、浇水、调光、控温，实时与全国各地的农业专家就蔬菜生产管理进行远程互动。

1.1.3 加强物联网技术开发和设备改造 为了加快物联网技术的推广应用进程，我们依托寿光市现代农业高新技术集成示范区，先后联合了寿光潍科软件有限公司、凤岐创业信息科技有限公司、北京亿民鸿源信息有限公司、海芯华夏信息科技有限公司、云洋信息技术有限公司、圣大管业科技有限公司、上海洲涛信息技术有限公司等，结合寿光蔬菜产业发展需求，在深入调研的基础上，研制开发了一系列技术先进、性能稳定、简便高效的物联网设备，如温室宝宝、大棚小喇叭、水肥一体化净水磁化设备、高感知传感器、高效无线传输、高精准定位等设备和技术，有效提高了大棚物联网系统的稳定性和数据采集的准确度，降低了用户成本，进一步加快了物联网技术的普及推广。

1.2 大力推进农业大数据建设

1.2.1 建设寿光市农业智慧监管与服务公共平台

积极推进大数据、云服务在农业全产业链的应用，开发建设了寿光市农业智慧监管与服务公共平台，利用互联网技术和现代信息技术，对全市14万个蔬菜大棚、5 000个土壤检测、1 556处农资经营店、农产品物流园、1 020家蔬菜市场、21家三品基地、6家大型超市（市场）和15处镇街检测室的种植、交易、追溯、检测信息进行自动采集和数据化管理、分析、应用，实现了产前、产中、产后的全程监控，打造了“流通千万里、追溯零距离”的高效透明监管模式。一是种植数据模块。将全部蔬菜的种植户、所在村、品种、产量等信息进行采集，同时用GIS系统进行地理信息标注，实现蔬菜种植数据的实时查询和所有蔬菜大棚的快速定位。二是蔬菜交易数据模块。开发蔬菜质量追溯手机APP，将全部蔬菜交易信息（包括交易市场、农户、品种、质量检测等）进行自动采集，打印追溯二维码加贴在蔬菜包装箱，实现蔬菜交易数据的实时监控和追溯。种植数据和交易数据相辅相成，闭环管理。三是农药交易数据模块。开发农药监管系统，对每种农药产品赋予追溯码，各农资店通过扫码销售，实现全程农药交易电子信息（包括农资店、购买者、时间、产品名称、数量等）自动上传，销售的每种农药产品的来源、去向均实现可追溯；不可追溯产品无法扫码销售，从而实现了农药全程可追溯的信息管理。同时为经销商和农资店解决产品告知、审批备案、进销货台帐、库存管理等事项。四是蔬菜质量检测和追溯数据模块。以镇、超市、三品基地和蔬菜市场检测室为单位，对镇级蔬菜抽检数据和生产经营单位的每批次蔬菜自检数据进行自动采集，实现对全市蔬菜质量检测数据的实时监控。以蔬菜基地、合作社为单位，对每批次蔬菜产品种植过程中的种子种苗、定植时间、用药、施肥、灌溉、采摘等数据进行采集并生成追溯码，实现蔬菜生产全程追溯。以蔬菜大棚为单位，对蔬菜棚室生产环境如温度、湿度、光照等数据进行自动采集、分析，实现水肥一体化、自动放风、补光等智能控制，降低劳动强度，同时累积不同作物品种的智能化生产标准数据，为全市农业智能化生产和自动控制提供指导和技术支持。五是土壤数据模块。采集农作物种植区的5 000个土壤样品进行检测，做了地图标注，并为种植户量身打造了施肥方案，种植户选择所在镇、所在村、品种，输入产量，就可以得到自己的施肥建议。通过该模块可以准确掌握寿光市耕地土壤的养分含量、pH值等情况，及时制定有效的土壤改良和施肥方案，提高农民的科学施肥水平。六是农产品质量安全信用体系模块。该模块对种植户、交易市场和农资门店进行了信用评级，实现了对涉及农产品质量安全各类主体的分级评价与监控，有效提升农产品质量安全风险防控水平。七是寿光蔬菜GAP标准模块。该模块是中国质量认证中心和拜耳集团联合寿光农业专家，将GAP标准与寿光市蔬菜产业结合，制定而成的标准规范。通过在全市推广该规范，可以提升寿光市蔬菜品质，加快与国际市场接轨。八是惠农APP。利用手机APP，农户可以通过聊天、图片、视频等模式实时与农业局专家互动交流，及时解决农业技术难题。政府既可以通过APP向农户提供通知公告、技术、气象等信息，还可以将平台采集的蔬菜种植、检测和交易记录、农投品购买记录、土壤检测数据及施肥方案、GAP标准、信用评价等数据信息推送给农户。九是蔬菜标准化技术信息数据库模块。该数据库收录了近1 200个蔬菜优良品种，从选种、育苗到收获等各个生产环节的5万多条技术信息和2万多幅图片。通过蔬菜标准化生产技术信息数据库，为菜农提供标准化生产技术信息服务。

1.2.2 建设辐射全国的蔬菜大数据中心 2018年4月，农业农村部和山东省政府确定联合在寿光市设立全国蔬菜质量标准中心，结合中心建设，寿光市正在开发建设辐射全国的蔬菜大数据中心，当前已开发完成了农业大数据集成版，在全国设施蔬菜产区推广应用，通过分布式系统采集数据，统一传输到寿光市的蔬菜大数据平台，供平台分析应用。同时，将寿光在全国各地建设的蔬菜园区、基地，统一纳入大数据平台采集系统，形成覆盖全国的蔬菜大数据中心。目前寿光市正在与全国各蔬菜产区开展产地环境、种植、流通等数据的互联共享，实时掌控全国各地蔬菜种植和交易数据，在此基础上，优化提升或牵头制定各个品类蔬菜的种植标准，实现从种蔬菜、卖产品到融数据、定标准的转变。

1.2.3 开发区块链农产品质量追溯平台 在覆盖全市的农产品质量二维码追溯的基础上，寿光市应用物联网、云计算和区块链等技术，开发建设了区块链追溯系统，将蔬菜生产、加工、运输、交易等一系列环节信息上链，充分利用区块链不可更改的特性，确保蔬菜每条信息都是特有的，附有数字签名和时间戳，上链信息不可篡改、真实可靠。目前，区块链追溯体系正在开展试点、示范和培训等相关工作，已建设10家实训基地和30余家服务站。寿光市古城街道一位农民，将其打造的“80后回味”品牌番茄纳入了“一物一码区块链农产品追溯系统”，种植全过程都可以追溯，每个番茄都有独一无二的“身份证”。产品充分满足了消费者对高品质安全农产品的需求，在2017年番茄均价2元·kg-1的市场行情下，每个售价10元仍供不应求。

1.2.4 建设中国寿光蔬菜视频云校 为更好地推广标准化生产技术，提升蔬菜质量品质，2018年以来，寿光市开发建设了中国寿光蔬菜视频云校。利用云播技术，实现课件点播、线上直播、远程诊断、实时互动等功能。让农业专家依托云技术指导农业生产的全过程，实现与农民的常态化对接、面对面指导、零距离服务，把寿光先进的蔬菜生产技术推向全国。目前中国寿光蔬菜视频云校已配备各类专家20余名，录制农业科技讲座120多期，开展线上直播、在线诊断60多课时，受到广大菜农的欢迎。

1.3 大力推进农业电子商务发展

1.3.1 加强农业电子商务平台建设 一是建设寿光市生鲜溯源交易平台。立足农产品网上交易与质量追溯，利用信息技术，开展农产品产销对接、订单交易，全程架入质量监管与追溯系统，通过准入机制、溯源机制、检测机制、信用机制等，实现从农田到餐桌的全方位监管，确保通过平台交易的每一件农产品质量安全。该平台于2017年4月上线运营，率先在寿光市教育系统应用，学校食堂所需的生鲜农产品通过平台集中采购和供应，目前覆盖全市90多家农产品采购商和供货商、多个学校食堂。下一步将进一步打造辐射全国的优质放心农产品交易平台。二是优化仓圣网蔬菜生鲜交易平台。2016年10月，仓圣网蔬菜生鲜交易平台全面改版上线，建设全国性开展服务的B2B2C平台模式，全力打造寿光本地样板，实践探索模式的更多可能性。目前自有配送车辆6台，团队成员12人，600 m2配送中心，寿光本地现有便利店客户60家、食堂餐饮客户60家。2019年将深入优化现行供应体系，向全省、全国市场推进布局。三是推进蔬菜种苗电商平台建设。引导新世纪种苗、鲁寿种业建立种子种苗网络交易平台，实现从订苗到配发全流程网上服务；下一步，将依托现代农业高新技术集成示范区建设，打造全国最大、年繁育能力达3亿株的标准化种苗园区，吸引国内领先种子种苗公司入驻，组建蔬菜种苗交易平台，打造全国蔬菜种子种苗线上交易中心。四是推进农资电商平台建设。东方誉源公司根据寿光蔬菜发展情况开发了“种好地”APP，大地宏琳与诺普信合作“田田圈”，实现手机农业技术服务和农资销售相结合。

1.3.2 大力发展智慧型批发市场 积极发展农产品物流园、果菜批发市场两大智慧批发市场，应用电子结算系统、智能交易系统、农产品追溯系统等，推进了农产品产地、交易价格、数量、流向实时可现，质量可控。

1.3.3 推进农产品电子商务发展 依托寿光市蔬菜产业和发达的物流优势，培育了一批经营蔬菜、种子种苗和阳台蔬菜等为主的新型农业电商企业，目前全市有5 000多个蔬菜品种、种苗，200多种土特产、农特产实现线上销售，日订单量达到3.2万份，形成了“小农户”抢占“大市场”、“小产品”扭动“大产业”的良好局面。寿光市爱家农业有限公司在京东商城设立寿光特产馆，利用京东商城高端品牌优势，销售各类特产及新鲜果蔬，2017年交易额达600万元。寿光市问天种业有限公司在淘宝注册网店，以小菜园与室内阳台种植为主的种植爱好者作为主要客户群，经营销售各种蔬菜种子种苗，实现年交易额600万元。

1.3.4 加快农村电商服务 寿光市率先与阿里巴巴合作“农村淘宝”项目，全国规模最大的“农村淘宝”寿光服务中心已建成投用，并配套建设了124个村级站点。洛城街道携手乐村淘公司，在全部村建设了电商服务中心，为村民提供电商和政务服务。双王城经济区寇家坞四村、侯镇草碾子村等4个村成为全省首批“电商示范村”。

2 存在的问题

① 农业物联网和农业大数据在农业领域属于新生事物，广大农户接受过程中，往往存在一定的疑虑。农户的观念、文化水平和接受新事物的能力是限制物联网技术应用的一个重要因素。

② 物联网设备专业性比较强，设备比较多，需要专门技术人员维护。实际生产中，某一环节出现问题可能会影响整个系统的运转。而设备安装公司的质保期有限，限制了应用和发展。

③ 目前温室物联网技术仅仅应用在温室环境监控、施肥灌溉、部分机械设施的控制等方面，而在整枝、授粉、采摘等占用劳动力最多的环节还没有破题，而这些恰恰是农民最迫切需要的。

④ 农产品电子商务物流配套不足，农产品保鲜困难，缺少知名品牌和平台支撑，领军人才不足，消费者与电商对农产品质量标准化程度信息不对称。

⑤ 物联网设备价格较高，而农民多数还是一家一户的分散生产，在应用中单位温室需要较大的资金投入，农民较难承担。农业电子商务也同样存在前期投入大、运营资金不足的问题。近年来，上级下达的智慧农业建设项目较少，在很大程度上限制了智慧农业的示范推广和发展应用。

3 工作设想

① 加强与高校、科研院所合作，进一步提高物联网的技术研发和保障能力；利用现场组织观摩和培训菜农，对设施蔬菜物联网系统进行宣传推广；与物联网企业合作，使农业物联网在水肥一体化技术方面的应用和大棚智能管控方面的示范推广不断深入，推动现代农业向自动化、智能化发展。

② 完善农产品质量标准体系，利用物联网、区块链、二维码等信息技术，对农产品生产过程全程跟踪记录，利用现代信息技术传递给消费者，实现生产者、经销商及消费者三方信息对称，提高消费者认知度。积极培育一批有竞争力的骨干品牌电商，不仅要精心打造个体知名品牌，更要积极打造“寿光蔬菜”这个集体品牌，实施品牌化战略，力争在区域竞争中占据有利地位。

③ 加快推进全国蔬菜大数据平台建设，建设覆盖全国的数据采集点。开发完善云上农校系统，加快推进全国各地线下教室建设。加快推进区块链追溯平台建设，打造高效、真实、不可篡改的凭证式农产品质量追溯体系，促进品牌蔬菜发展，实现订单生产、优质优价。

④ 认真落实上级相关政策，加大对智慧农业的政策支持，积极向上争取项目，加大资金扶持力度。设立智慧农业发展扶持资金，发挥财政资金杠杆作用，吸引社会资金投入，推动智慧农业整体发展水平再上新台阶。