智慧农业背景下辽宁省农业转型发展探究

李 滨，戴武俊

（1.辽宁省农业发展服务中心智慧农业发展部，辽宁沈阳 110001；2.辽宁新资江软件有限公司，辽宁沈阳 110180）

农业是立国根本，是关系国计民生的关键产业。据统计，我国近10 年来的大豆进口依存度一直处于80%以上，2015 年达到88.8%的最高水平，2020 年进口量更是首次超过1 亿t［1］。中国社会科学院发布的报告称，到“十四五”期末，中国有可能出现1.3 亿t 左右的粮食缺口［2］。2009 年《中共中央国务院关于2009 年促进农业稳定发展农民持续增收的若干意见》中明确提出“加快推进农业机械化”；2010 年《关于加大统筹城乡发展力度进一步夯实农业农村发展基础的若干意见》提出“加快发展农业机械化，创建国家现代农业示范区”等；2012 年《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》提出“农业信息化”发展，要求推进“精准农业”技术；2014 年《关于全面深化农村改革加快推进农业现代化的若干意见》提出“建设以农业物联网和精准装备为重点的农业全程信息化和机械化技术体系”；2016 年《关于落实发展新理念加快农业现代化实现全面小康目标的若干意见》提出大力推进信息技术，包括“互联网+、物联网、云计算、大数据、遥感”；2017 年《关于深入推进农业供给侧结构性改革加快培育农业农村发展新动能的若干意见》首次提出“实施智慧农业工程”，近几年又连续提出要推进“智慧农业”的相关工作。显然，智慧农业已经成为中国农业现代化发展的必由之路。

1 智慧农业的概念与内涵

目前智慧农业尚未形成一个得到共识的定义。一般认为，智慧农业是以信息和知识为核心要素，通过现代信息技术和智能装备等与农业深度跨界融合，实现农业生产全过程的信息感知、定量决策、智能控制、精准投入及个性化服务的全新农业生产方式，它是农业信息化发展从数字化到网络化再到智能化的高级阶段［3］。

智慧农业源自农业机械化和信息化，但其创新点在于让农业生产、加工、营销更加“智能化”。即智慧农业是将大数据应用到传统农业中，利用传感器和软件收集土壤气象和动植物相关的大量数据，全面渗入到耕地、播种、施肥、杀虫、收割、存储和育种等作物生产全过程的智慧管理［4］。智慧农业还体现在作业的精准化上。精准化表现为利用信息技术、机器人技术对农业生产进行精确定期管理和精确定量管理，根据农产品（包括粮食、水果、肉类）的增长情况，合理配置资源，实现精准定位、精准喷药、精准播种及精准收获，从而高效激发动植物的生长潜力［5-6］。同时，通过物联网、云计算、区块链等技术，对农产品建立生命周期档案，将农产品流通环节与电子商务、运输、营销网点布局等结合，实现食品防伪、质量安全追溯等机制，从而打造农业品牌。因此，物联网、传感器、大数据、机器人、云计算和区块链等是智慧农业的关键技术。

智慧农业将使农业生产进入智能化、集约化、高效化和个性化发展，被视为继植物育种和遗传学革命之后新一轮的农业技术革命［5］。从国际趋势来看，智慧农业已经得到美国、英国、德国、加拿大、日本和韩国等发达国家的高度关注，都从国家层面进行了战略部署［3］。例如，日本在2005 年启动了智能机械+智能IT 的农林水产创造技术项目；欧盟在2017 提出了“农业4.0 计划”等。目前，在国际上已经形成了集中典型的智慧农业模式，包括美国的大田智慧农业、德国的智慧养殖业、荷兰的智能温室农业和日本的智能农业机器设备等［6-7］。

2 辽宁省农业发展现状和问题

2.1 农业基础条件优越，但资源制约问题日益突出

辽宁省地理位置优越，耕地资源丰富，具有广阔肥沃的黑土资源。黑土资源是世界公认的最肥沃的土壤资源，我国东北黑土区是世界三大著名黑土带之一。由于黑土耕地层蕴含的养分充足，具备生产有机农产品的条件，在该区域内种植的农产品具有品质高、口感好等一系列的特点，因此包括辽宁省在内的黑土区是我国重要的商品粮基地，也是各大知名农产品品牌集聚的区域。根据中国科学院发表的《东北黑土地白皮书（2020）》，东北黑土地资源总面积为109 万km2，典型黑土地耕地面积1 853.33 万hm2，其中辽宁省有典型黑土区186.67 万hm2，主要分布在辽河平原区和东部低山丘陵区地［8-9］。同时，立足优质的土地资源，通过实施设施农业、机械作业、农田水利工程等措施，辽宁省农业发展态势总体良好，粮食综合生产能力稳步提升，多年来一直是全国粮食主产省之一。

由于长期以来对土地高强度利用、忽视水土保持，以及受气候变化等因素的影响，辽宁省黑土耕地资源呈现出明显的退化状态，主要表现为黑土变薄变硬，有机质含量下降，各种理化和生态功能指标下降，地力营养和产出能力逐年下降等［10］。同时，受资金的限制，辽宁省农田水利设施老化、失修和损毁现象十分严重，使得有效灌溉面积占耕地面积的比例偏低，进一步扩大了水资源短缺对农业发展的影响。另外，受城镇化和工业化影响，辽宁省的耕地资源、农业水资源下降呈现无法逆转的态势，资源短缺已经成为制约辽宁省农业转型发展最为严重的因素之一。

2.2 农业整体水平提升，但劳动力结构失衡

作为农业大省，辽宁省的农业发展水平总体上呈现逐年增长的态势。在农业发展规模上，农林牧渔业总产值从1978 年的49.2 亿元增长到2019 年4 368.2亿元，40 余年增长了近89 倍。同时，粮食总产量从1978 年1 117.2 万t 增长到2019 年的2 430 万t，油料从1978 年的105 271 t 增长到2019 年976 734.7 t。另外，由于现代农业机械和技术持续不断地投入使用，辽宁省主要农产品单位面积产量都有明显提升，如粮食总体单位面积产量每667 m2从1978 年224 kg 增长到2019 年464 kg，每667 m2油料从1978 年33 kg 增长到2019 年222 kg。

农村劳动力结构和质量对现代农业发展转型具有关键作用，主要表现为教育水平、年龄结构高低。根据辽宁省统计局发布的统计数据，2019 年辽宁省本地劳动力中，受教育程度为小学及以下占18.2%、初中占69.6%、高中占9.2%、大专及以上占3%。其中初中及以下的比重高达87.8%；在年龄结构上，辽宁省本地劳动力中，老年人群逐年增多（如图1）。如在2015 年，23～50 岁的本地农民工为65.9%，而同一年龄段的农民工比例降低到55.89%。同期，51 岁以上的本地农民工的比例从2015 年的32.15%上升到2019年的43.39%。这种发展态势说明，辽宁省青壮年劳动力出现外流情况，本地劳动力老龄化明显。可以预见，随着城镇化和工业化进程，这种失衡的劳动力结构在未来将保持相当长的时间，进一步制约了辽宁省农业的发展转型。

图1 2015—2019 年辽宁省本地农村劳动力的年龄结构

2.3 农业企业发展壮大，但规模化经营有待提升

根据最新统计结果，辽宁省有1 530 家市级以上农业产业化重点龙头企业［11］，有46 家企业成为国家农业产业化龙头企业［12］。在2021 年农业农村部认定的全国首批农业国际贸易高质量发展基地中，辽宁省获批8 家，数量与山东省、广东省、浙江省并列全国首位［13］。

但是，尽管出现了一些农业龙头企业，但辽宁省农业发展仍然存在规模化经营不足问题，传统农业生产经营方式占有很大比例。主要表现为：1）小农经营方式在广大农村区域仍是主要形式，导致农业生产效率低、机械化程度低、抵御风险的能力差等现象；2）农业生产标准化程度低，导致农产品质量和产量受外界影响大，农产品深加工业、交通物流业发展滞后，进而导致初级农产品比例高，市场利润较低，农民收入不高等情况。

3 基于智慧农业的辽宁省农业转型措施

智慧农业是我国智慧经济的重要组成部分，目前我国正处于现代农业发展的初级阶段。从上述现状问题的分析，加快智慧农业建设，利用物联网、大数据、云技术等现代信息技术提高农业生产经营水平，是实现辽宁省农业转型升级的重要举措。

3.1 立足现有资源条件，做好智慧农业顶层设计

智慧农业的发展方向需要进行整体布局，做好顶层设计，落实到各个环节中去。辽宁省农业发展转型必须立足现有资源和发展条件，发挥好优势，补足弱势环节。特别是国内国际双循环的新发展格局情况下，农业生产和粮食安全的地位已经提升到一个新的高度。辽宁省应该提高站位，通过统一规划和部署，从战略层面统筹辽宁省的农业土地、水利资源，明确农业生产在国民生产体系的突出地位，确保智慧农业的发展不受外部不利因素的干扰；应对全省各区域的农业发展现状和特点进行摸底，根据智慧农业的发展要求，因地制宜、因时施策；加大资金投入，在现有的辽宁省12316 金农热线基础上，加快农业信息基础设施的建设，建立覆盖辽宁省范围的农村农业大数据中心，实施移动互联网、电子商务平台进村入户工程，做到辽宁省农业信息服务智能化和精准化。

3.2 发挥农业科研优势，鼓励智慧科研成果转化

农业转型发展必须以创新性农业科技进步为基础，而将农业科研成果进行有效转化是第一步。辽宁省有以沈阳农业大学为代表的农业科研院所，具有丰富的农业科研成果。由于农业科研机构与农村、农业联系紧密度不够，导致部分项目缺乏农业生产实践的检验，以致在转化过程中出现精度不够、应用性不强等问题。此外，缺乏政府统一部署，农业科研还存在农业技术推广力度不足、科研项目较小、研究问题重复性高等一系列问题，严重制约了农业科研成果转化率的提升。应加强政府的顶层设计职责，加大农业科研投入，对有利于智慧农业发展所需的技术项目进行政策和资金上的倾斜，通过智慧农业信息平台的构建，促进科研人员与农业企业、农户的交流，鼓励瞄准农业市场需求的项目研究。同时通过健全成果转化产权制度，运用产学研结合等方式，保障农业科研人员的合法权益。

3.3 建立大数据技术体系，引导农业组织化经营

2021 年中央一号文件《中共中央国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》明确提出，发展智慧农业，建立农业农村大数据体系，推动新一代信息技术与农业生产经营深度融合。当前，小农户仍在辽宁省农业生产中占较高比例，他们往往存在农业技术缺乏、市场信息滞后、抵御风险能力较低等问题。因此，应充分发挥信息服务农业的作用，通过物联网、云计算等技术，构建面向小农户的大数据农业服务平台，提高农户信息获取的通达性，让他们和市场进行有效对接；5G 是大数据实时传输和未来独立边缘计算的重要枢纽，是深度智慧农业大规模发展的重要基础；依托“互联网+”和5G 应用，可以加快农村土地流转，促进大规模集约化经营，发展农村电子商务，为农民提供更大的销售市场；同时，通过积极合理规划智慧农业种植示范基地，建设农业互助合作社等方式，促进农村土地有序流转，引导农民以土地经营权入股，引导农民组织化经营程度，发展规模经济。

3.4 立足农业教育优势，培养现代农业职业人才

农业机械化、智慧化水平可以在较大程度上缓解农村劳动力出现老龄化和人力外流等情况对农业生产经营带来的负面影响，可以提高农产品的产量和质量、提高农业资源的利用率。但农业机械化和智慧化的整体提升最终取决于农民素质的提高。辽宁省近代农业教育可以追溯到1906 年，目前已经形成多层次、多科类、多形式的农业教育体系［14］。应积极引导、支持农业科研院所和涉农专业的教学科研人员参与到面向广大农民的教育培训中；通过网络课程、电视学校、资格证书进修等方式，广泛开展农业信息技术、农业经营管理、农业科学技术等方面的培训，培训现代农业职业人才；通过农业人才的储备，为辽宁省农业转型发展、智慧农业的发展和落地奠定良好基础。

4 结语

当前在农业发展中，科技创新已成为重要的推动力。农业生产和大数据技术的迅猛发展，对人们的生产生活方式产生了巨大的影响。农业向智能化方向发展已成为大势所趋。运用智慧农业技术是促进辽宁省农业转型发展的契机。结合党的十九大报告，通过实施乡村振兴战略，促进传统农业向现代农业和智慧农业的转变。

在“互联网+”和“5G”的背景下，辽宁省农业发展正从传统方式向现代高效农业转变。以智慧农业发展为抓手，政府部门应加强顶层规划设计，加大对物联网、云技术、大数据及区块链等智慧农业相关技术研发的投入，颁布政策措施促进农业科研人员与农业生产实践相结合，保护科研人员的权益，提高农业科技成果的转化比例。同时立足农业教育资源，对农民进行培训，吸引年轻农民工回乡创业，为智慧农业的发展及现代农业转型奠定人才基础。