白家赫,周竹定
(新昌县茶叶站,浙江绍兴 312500)
“数字农业”概念在20 世纪90 年代提出[1],是指将数字技术运用到农业生产、加工、运输、销售、服务等各个产业链环节中, 通过现代农业和信息化的深度融合, 充分发挥数字技术对促进农业发展的重要效能, 不断提高现代农业产业的数字化水平[2]。近年来,随着现代信息技术的高速发展,物联网设备、云计算、大数据等技术被越来越多用于农业生产中。
茶产业是我国的特色优势产业, 是重要的兴农富农产业。 新昌县作为全国重点产茶县和全国茶叶产业发展示范县,一直以来以“打造百亿茶产业,创建龙井第一县”为目标,积极推动三产融合发展,形成了茶苗繁育、茶树种植、茶叶加工、茶机制造、包装印刷及茶保鲜、茶市场、茶文化、茶旅游的完整茶产业链,茶产业规模、质量和效益不断提升。 2022 年新昌县生产茶园面积1.02 万公顷,茶叶产量5835 吨,产值13.6 亿元,“大佛龙井”区域公用品牌价值达52.33 亿元, 产业链总产值超96亿元。新昌县先后被评为“全国茶叶产业发展示范县”“茶业百强县域”“茶业助力乡村振兴示范县域”。 新昌茶产业虽取得一定发展,但仍面临着生产成本不断提高、劳动力持续紧缺、公用品牌溢价不明显等问题。 因此,新昌以数字化改革为牵引,充分激活“数据要素”的价值潜能,开展茶产业大脑建设,实施茶产业全链条数字化提升,建设了多个数字茶园、数字茶厂应用场景,深化数字赋能茶产业,不断推动茶产业高质量发展。
自2020 年6 月开始谋划以来,新昌主要围绕“品牌引领,数字赋能,全链提升,价值再造”的建设思路,构建了“1+1+N”基本架构(建设1 个茶产业大脑、 实施1 个茶叶全产业链数字化提升工程以及打造N 个茶产业数字化融合发展示范),大力推进了茶产业数字化建设。
新昌县茶产业大脑主要包括大数据平台、茶叶数字驾驶舱和6 个茶产业特色应用系统(茶叶生态环境监测系统、 投入品网格化监管系统、茶叶数字化管理系统、茶企数字化管理系统、茶叶公共服务应用系统和茶市数字化管理系统)。 以新昌县茶叶大数据平台整合全县茶产业数据,包括繁育、种植、加工、流通、品牌、文化等茶叶全生命周期业务流和数据流, 优化数据分析能力,提升预测、预警能力,旨在实现主体全上线、地图全覆盖、数据全贯通、业务全闭环、服务全集成、一码全管控。 茶叶数字驾驶舱通过产业总览、茶园管理、茶树繁育、茶叶加工等8 张图的形式,将产业运行情况“一站式”挂图展现,如图1 所示。以6个茶产业特色应用系统赋能茶农、茶企、茶商等生产主体和消费者,实现新昌县茶园管理、茶叶加工、茶叶销售等全链路数字化管理和服务。 截至目前,平台用户注册达1.5 万人次,数据总量达1400 万条,新昌县入选浙江省“农业产业大脑”建设第一批先行单位,被评为全省农业农村数字化改革“优秀应用”。
图1 新昌茶产业大脑Fig.1 Xinchang tea industry brain
茶产业全链数字化提升工程主要围绕茶苗繁育、茶树种植、茶叶加工、茶叶流通、茶机研发、茶市改造等开展数字化建设。在建设过程中,加快物联网设备配套, 目前已累计安装自动观测气象站99 个、生态环境监测站5 个、视频监控31 个、土壤传感器5 个、虫情防控一体机43 个,充分运用物联网、5G、大数据等技术,建立茶园环境监测系统,实现茶产业种植环节的可视化、精细化、规范化管理。推动开展智能化机械设备研发,研发了适度萎凋机、鲜叶筛分机、智能采茶机、数字化成套流水线、无人售茶机等智能茶机等,实现了茶叶全流水线数智化生产。截至目前,新昌新增数字化生产线11 条,建成省级数字农业工厂1 家,全国布置无人售茶机283 台。 基本实现茶叶种植、采摘、加工、仓储、销售全生命周期过程的信息化、标准化和集中化实时监控和管理, 有效提升了产业的数字化生产水平和管理服务能力。
1.3.1 打造一批数字化应用场景
政府监管端建设茶叶数字驾驶舱, 完成产业总览、茶园管理、茶树繁育、茶叶加工、茶叶流通、茶业监管、茶机研发、能力中心8 张图建设,通过对全链数据的挖掘和分析,实现政府对产业发展、生产指导的监管、预警和决策功能。重点打造能力中心,构建茶叶指数模型8 个,包括开采指数、气象指数、病虫害预测指数、产量产值指数、品质指数、销售指数、质量安全指数、价格指数,不断完善指数算法模型,及时发布预测预警信息。现已发布18 期茶叶价格指数,60 期气象预警和常见6 种病虫害发生预警,有效地指导茶农、茶企、茶商做好生产准备。
公共服务端打造了“新昌茶卫士”和“新昌茶业一件事”两个应用。“新昌茶卫士”是针对茶园病虫害防治难、用药乱等问题而研发的,利用AI 技术,通过拍照、上传图片自动识别茶园病虫害形成“三色码”预警并智能推出相应的防治方案,形成识别、预警、防治的茶叶种植管理闭环。“新昌茶卫士”被评为“全省数字经济系统地方特色应用”,现已累计注册用户3858 名, 解决茶叶病虫害问题12964 件。 “新昌茶业一件事”是新昌县面对茶农、茶企、茶商打造的全天候、菜单式、点对点的数字服务新场景,涵盖茶叶交易、品牌授权、茶叶保险、金融信贷、技术指导等20 余个内容,实现了更加便捷、更高效率的服务效能。 自应用上线以来,茶叶交易达5.52 万笔, 发布防台等预警1 万余次,完成低温气象指数保险理赔35 户,合计赔付106万余元。
1.3.2 打造一批数字化示范点
新昌县着力打造茶产业数字化示范点, 以点带面作引领、促发展。通过实施一个茶产业全链数字化提升工程, 建成数字化茶苗繁育示范基地1个,被列为绍兴市第一批技能培训共富基地;建成数字茶园3 家,综合运用视频监控、自动气象站、土壤监测仪、 病虫测报仪、 水肥灌溉一体化等设备,借助物联网、云计算和大数据分析手段,实现茶园数据采集、控制、测报、数据分析、预警等功能;建成数字茶厂5 家,通过对茶叶生产机械进行物联网提升改造,实现加工数据自动获取,通过农户码、企业码、批次码、产品码的关联,实现数字化加工和管理;建成茶旅融合示范点2 个,对下岩贝村、 安山村建设茶旅融合数字化服务平台, 实现吃、住、行、游、娱等于一体,特色茶食、茶礼、茶旅融合发展新业态。
1.3.3 开发全国首个“生态标签”应用
通过建设“茶产业大脑”,推出全国首个集数智育苗、种植、加工、销售、监管、服务等全生产流程精品茶专属的“生态标签”,贯通生产端、BC 端和营销端,实现精品茶全产业链可溯源管理,提升品牌价值。 一是生产端“一码展现”。 通过“茶企数字化管理”模块,接入52 个气象站、7 个生态环境监测站,归集主体、基地、产品等信息,自动获取气温、降水量、有雾天数、土壤pH、PM2.5 等11 项生态指标,汇总数据1400 余万条,多维度展现精品茶优良生长环境。二是BC 端“一码打通”。通过溯源秤、“新昌茶业一件事”等模块,关联生产加工主体(B 端)和茶农(C 端),交易过程自动归集茶叶数量、品种、采摘与加工时间等信息至“茶产业大脑”,实现交易可查、原料可控。 截至目前,已有1.16 万户茶农、519 家茶市店铺使用码上交易,交易量达275 吨,用码量达35 万余次。 三是营销端“一码追溯”。建立茶叶追溯体系,集成茶园、加工、仓储、物流、交易等多环节信息,使茶叶“从茶园到茶杯”可视化、透明化,实现来源可查、去向可追、责任可究。 全县已有20 家茶企投入生产溯源码160 余万枚。
新昌茶产业数字化建设虽已取得一定成效,但在基础研究、 技术积累和创新研发等方面仍有欠缺,当前面临的瓶颈和挑战依然较多。
当前我国农业数字基础设施水平比较薄弱,农业的数字化水平较低, 缺乏完善的数据资源整体建设[3]。 茶产业数字化建设同样面临这些问题,基础数据收集存在困难,茶叶生产不同环节、不同领域和部门间的数据存在信息孤岛,土地资源、农资、市场监管等数据得不到有效利用,难以释放数字红利。
新昌县素有“八山半水分半田”之称,茶园多为小规模经营,组织化程度较低,对于集成使用茶园物联网设施难度较大, 物联网建设应用比较分散、集成度不高,缺少跨部门、跨领域的综合应用。目前, 新昌县在六大茶山和规模化茶园初步进行了物联网建设, 但部分采集点的数据在一定程度上不具有普遍性, 加上目前我国自主研发的农业传感器,如土壤墒情监测传感器、虫情测报仪等设备的可靠性、稳定性和精准度等性能还有待提高,在指导茶叶生产上具有一定的局限性。
新昌茶企多为传统的管理方式, 多年下来已形成一套传统管理方式的工作流程和管理制度。目前, 新昌统一开发的茶企数字化管理系统虽在部分企业开始应用, 但仍未完全改变传统的手工记账等工作方式; 加上不少茶叶加工机械不具备物联网自动采集数据功能, 茶企需要人工录入数据,并没有全面实现数字化管理。而茶农大多年龄较大,对信息技术接受度和掌握率低,如已开发的“新昌茶业一件事”和“新昌茶卫士”虽然在全县有一定使用量,但普及率不高。
发挥政府主导作用,合法有序、全力整合县内不同领域、不同部门间的卫星遥感、土地资源、市场监管、气候监测等现有数据资源,加快布局数据采集分析等技术,建设互联互通、共建共享、业务协同的农业大数据中心, 推进和规范各地区、各部门之间涉农数据的管理、共享和开放,构建数据的跨部门、跨地域、跨层级的高效协同安全共享机制。
发挥政策引导作用, 在土地流转方面予以政策扶持,鼓励茶农土地流转,鼓励茶企、茶农以多种方式开展合作。 如对企业和农户,引导茶企、农户联作,以企业为主导,统一指导茶园管理、统一茶园农事活动、统一保价收购原料等,开展联作管理; 或以一定租金或期限整村连片租赁茶农的茶园。茶叶小作坊是新昌普遍的茶叶生产队伍,主要以收购茶农鲜叶、自己加工为主,对生产能力无法满足市场的企业可大力推广“茶企-小作坊-茶农”的三级茶叶生产架构,不断提升组织化程度。探索适合新昌本地的茶园流转多种模式, 提高生产组织化程度,集成应用互联网、大数据等现代信息技术, 提升茶产业数字化物联网建设的综合应用水平。
茶农是从事茶业的主要主体,知识水平较低,对信息技术较为陌生, 要提高茶叶人员的信息技术水平,就要加强培训,一是培训茶农对各种智能软件的熟练应用技能,二是培训茶企、茶农对已有信息系统的操作使用, 切实让他们感受到使用信息技术的好处、 便捷, 做到让茶叶从业人员用得上、用得好信息服务。
在我国政策利好、信息技术大力发展、产业高度跨界融合的大环境下, 新昌通过数字化改革推动茶产业数字蝶变、茶科技持续创新,智慧茶园、数字茶厂、RFID 防伪溯源等智慧茶业业态初现,一定程度上改变了传统的生产模式。 “十四五”是茶产业发展的关键时期, 新昌将继续加快茶产业大脑的落地应用, 加快茶产业向数智化转型的方向纵深发展, 为高质量建设共同富裕示范区做出新的贡献。