本刊记者 温 靖,郭 黎,朱逸铭
当前,中国农业进入了“十四五”发展的新时期,全面实现乡村振兴、加快农业现代化是“三农”工作的重中之重。以农业信息化为重要标志的现代农业科技是乡村振兴和农业现代化的助推器与加速器。作为信息技术的关键与核心,物联网、大数据、人工智能等是中国农业实现数字化、信息化和智能化的重要支撑,对中国乃至世界农业的绿色、生态和可持续发展都具有重要意义。为此,《农业信息化》杂志对中国农业信息化领域的专家何勇教授进行了专访。
在中国农业工程领域,何勇教授主持了多项农业信息化方向的国家及省部级科研项目,在农业信息化与智能农业装备,以及数字农业、计算机信息管理等方面有着很多建树。何勇教授认为在中国农业信息化发展过程中,数字农业、精准农业研究还需要进一步的拓展和加深。他说:“随着中国农业现代化的发展,农业信息技术的应用会越来越广泛。特别是大数据、云计算、人工智能和区块链技术,都为农业生产全过程的现代化创造了条件。这中间,最主要的一环就是信息流。”
何勇教授强调说,首先,信息的收集手段要现代化。这就需要各种传感设备。他向记者介绍:传感又可以分为不同尺度的。从植物来说有细胞、叶片、植株、冠层尺度;从方位来说有卫星的、无人机的、地面物联网等平台。他认为第一个环节是传感仪器的开发研制和应用,无论是畜牧业、种植业、养殖业,还是大田和设施农业,第一道关就是信息的感知,只有多尺度、多源信息的感知及融合,才能满足农业生产的需要。第二个环节是信息的处理、管理和传输。特别是随着大数据、人工智能的发展,需要大数据的挖掘和分析,比如智慧农业中,是否需要施肥?是否需要施药?首先需要检测植物养分够不够?有没有病害?有没有虫害?另外,还要考虑到什么时候施肥、施药?这个时候就需要有大数据来支撑。比如说病虫害在什么温度、湿度环境下容易爆发?预测爆发的时机,再根据天气情况来确定最合适的喷施时间。他打比方说:比如今天下午下了一场大雨,那么上午施的肥、喷的药效率会受很大影响。
“所以,我们的智慧农业讲究的是系统观点,主要是农田土壤、环境、植物、装备、气候等一体化的系统,来实现对农业种植的最优化管理。这就是我们对信息的利用。利用大数据对病虫害进行综合的诊断,我们可以通过深度学习、大数据分析,进行农田虫害种类和总量的辨识,有了这些手段,再加上我们信息的传输系统,将来我们就不需要人工到田里去调查什么了,只须把一些传感装置放在那里,自动地来采集这些信息,然后传输到计算机里面,由计算机结合大数据进行分析。人工智能、深度学习等的应用,可以快速地诊断出农作物病虫情,然后,把这个科学诊断推送到农民的手机端,甚至告诉农民在农田里具体的病虫害信息。大数据的农机作业管理也是一样,各种机具每天的作业量及作业情况,都可以通过大数据来管理。另外,我们要利用信息来实现控制,大田与温室都可以用大数据和实测数据根据作物生长最适宜条件进行智能化控制。”
当记者问何教授在研究成果当中,哪些成果对智慧农业起到了极为重要的作用时,何勇教授直言:长期研究的一个是信息的感知,一个是信息的管理,一个是信息的控制。他认为传感器是最重要的。他说:“比如土壤养分、植物养分、植物病害、植物表型能不能快速地在现场把它测出来,包括重金属污染等,这是非常关键的。”另外,他认为应用大智慧的大数据管理做决策。“比如说在温室里面该怎么创造一个最适宜的生长环境?不是说水要灌多灌少,最适合植物生长需要就是最好的。所以这样的一个控制就要利用数据利用信息管理来进行控制。”
近年来,乡村振兴战略在全国范围内大力实施,农业数字技术的应用成果对乡村振兴起到了显著的推进作用。何勇教授表示:乡村振兴是国家战略,非常重要。乡村振兴离不开数字化的创新赋能。数字技术在农业生产中应用不仅可以促进传统农业生产、经营、交易的数字化转型,提升生产效率、优化产品供给结构。并且也可以能够推动直播带货与短视频、乡村文旅民宿,以及普惠数字金融等农村信息消费新模式、新业态、新供给的创新实践,打破城乡经济机会在地理上分布不均的障碍。同时数字化技术在乡村治理、生活服务上的普遍应用既实现了管理的精准高效,也提供了更为便捷、丰富的公共服务。运用数字化为代表的新技术手段,将极大地促进城市与乡村相融合、传统农业与现代信息产业相融合、生态保护与高速发展相融合、共创与共富相融合,加速农业农村的现代化水平提升,使乡村真正成为高品质宜居、宜业、宜游的现代幸福乡村,不断提升农民群众的获得感、幸福感、安全感。
当前数字乡村建设成为了全面推进乡村振兴新阶段的重要任务。而何勇老师及其团队早就在2019年就前瞻性地开展了数字乡村的研究与实践。提出了1+1+6+N的数字乡村建设模型,发布了全国首个数字乡村发展指数和数字乡村建设指南标准体系,牵头成立了全国第一个数字乡村产业联盟,并落地了产业大脑、乡村空间治理一张图、5G无人农场、数字健康民宿、数字法治驿站、乡村数字图书馆等一大批实用、好用的应用场景。
目前数字化在中国的乡村振兴计划里推广还有哪些需要加强和改进的?何勇教授表示:基础设施需要加强改进,乡村振兴要进行大规模的信息化生产应用。“标准化的顶层设计很重要,比如说果园、乡村的道路规划,如果没有标准,那就很难来实施大规模的现代化管理。所以必须是要有前瞻性的规划和标准化的建设管理模型。其次我们要推出一批适用的装备、传感仪器和信息化的系统。特别是我们系统开发当中,小而散的系统比较多,真正要开发通用型的、与生产实际相结合的、起效果的系统。所以,各种信息化去处理、管理,大系统结合起来以后,为全面的乡村建设提供解决方案,我认为这是非常重要的。”
谈到中国农村及农业信息化的未来发展,何勇教授高兴地说:“中国未来的农村是非常美好的。随着中国综合实力的提高,随着中国对乡村振兴战略的有效实施,加上科技投入的增多、乡村治理力度的加大,我们将来的农村,正如广大人民群众所希望的那样,实现了生态青山绿水、人民生活幸福安康、农业生产现代化水平很高的这样一种美景。以后会有更多的城里人都要到乡村去生活、工作、学习了。我认为这样的一种景象,以数字化、生态化为核心驱动力的中国乡村高质量发展模式一定会在世界上成为一种中国模式、中国方案,对世界将会产生巨大影响!”
何勇教授在“三农”领域是一位著名专家,主要从事智慧农业、农业物联网、农用航空等方面的科研和教学工作,主持了国家及省部级重点科研项目50余项,发表SCI收录论文400余篇。出版著作和教材20余本,获发明专利160余项。曾获国家科技进步二等奖和多项省部级一等奖及国家教学成果一等奖。在百忙工作中,何勇教授还担任着《农业信息化》杂志编委会专业委员。采访结束时,《农业信息化》杂志记者也借此机会请何勇教授对杂志提出一些宝贵的意见。何勇教授对杂志给予了高度的肯定。他说:“农业信息化杂志起步比较早,影响力较广,是一个非常好的杂志。作为科普类杂志,办刊方向与内容与国家“一带一路”的政策、乡村振兴的政策、农业现代化的政策都是非常吻合的。”同时,何勇教授也希望《农业信息化》杂志将来要有更进一步的发展,可以通过一些专刊的形式,比如围绕着乡村振兴、智慧农业等专题出一些专刊,通过这些贴近实际的科普宣传服务,成为国内在农业信息化方面最具权威、最有影响力、也最有实用性的一个期刊。