2023中国国际数字经济博览会数字农业发展论坛9月8日在石家庄(正定)国际会展中心召开。中国工程院院士赵春江、农业农村部信息中心主任王小兵、工信部电子科技委产业政策组副组长刘九如、中国农业大学国际学院院长李道亮、中国农业科学院研究员许世卫、西安邮电大学西部数字经济研究院院长张鸿、俄罗斯联邦驻华商务代表处高级专家卡什普尔·尤金等专家应邀在论坛上致辞并发表主题演讲,河北农业大学信息科技学院教授滕桂法、中国农业大学信息与电气工程学院副教授刘元杰、北京中农富通农业规划设计院院长白春明、人民网“人民数据”总经理助理、乡村振兴数据中心主任郭平等专家进行了对话交流;电子工业出版社华信研究院副院长熊伟在论坛上发布了《数字农业发展研究报告(2023)》。各方围绕加快数字农业发展和数字乡村建设,助推农业现代化等相关热点话题进行了深入研讨交流。 以下为刘九如在论坛上的发言摘要(根据录音整理,未经本人审阅)。
“采用手机端远程控制施肥、打药、用水,四川省广元市苍溪县陵江镇笋子沟村村民何辉祥在果园管理上的劳动量大为减轻,也让家里的果园管理更为有效,5亩多的果园收入较去年实现了近七千元的增长。”
“北大荒集团建三江分公司运用农业数字化生产覆盖了耕、种、管、收各个生产环节。水田通过应用智能化温汤浸种、智能双氧浸种催芽、智能化硬盘生产、叠盘暗室育秧、秧田温湿度控制、智能叶龄诊断、智能控制灌溉、无人驾驶等技术措施,水稻种子用量减少10%、秧田育秧时间缩短7~9天、出苗率和秧苗素质大幅度提高、亩减肥15%、节约生产用水50立方以上。”
从以上案例,我们可以打开视野,领略到数字农业发展的广阔空间。
党的二十大描绘了以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的宏伟蓝图。数字农业的发展是农业现代化的核心。大数据、人工智能、5G、物联网等新一代信息技术的快速发展和广泛应用,推进了经济社会各个领域的数字化转型。用数字技术赋能现代农业,是当前的发展重点,也是全面推进乡村振兴、加快农业农村现代化发展的关键。
数字化农业概念是美国科学家于1997年提出的,它是当时“信息高速公路”和“数字化地球”等概念的引申。数字化农业的主要内容包括:各类数据库建设,如作物种质资源数据库、家畜家禽品种资源数据库、农业统计资料数据库、农村经济基础资料数据库、农业科技文献数据库等;元数据标准建设,可以提高系统的查询检查速度,提高系统分析效率;监测系统建设,包括作物长势监测、土壤肥力监测、土壤墒情监测、病虫害监测、农业气象灾害监测等;农业模型的建立,包括水稻、小麦、玉米、棉花等生长发育模型,作物生长与环境关系模型,水土流失及水土保持模型等;预测决策系统建设等。
数字化农业的支撑技术包括:用于农田土壤、苗情、病虫害信息采集等的全球卫星定位技术;用于农田土地管理、作物苗情、病虫害发生发展趋势、作物产量等信息的地理统计处理和图形转换等的地理信息技术;用于作物产量预测、草场产量预测、海洋捕捞量估测、农业灾害预报、农业资源调查和监测等的遥感技术;通过建立数字模型,指导作物管理、育种、施肥、灌溉等的农业模型技术;以及各环节应用的计算机网络技术、虚拟现实技术、大数据技术等。当时数字农业发展的重点是数字技术在农业的创新应用,促进生产力的提高。
进入新时代,数字农业发展应侧重于从根本上改变农业生产方式落后、规模小、不稳定、可控程度低的弱点,为人类提供崭新的生农业产模式。由此,简单理解,数字农业就是将数据作为农业生产要素,用新型数字技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。概括而言,数字农业发展有三个重要目标:
一是推动农业转型。要依托新型数字技术,全方位植入农业的“耕、种、管、收”各个环节,实现农业数据交换和信息共享,改变传统农业生产经营方式,加速向现代农业转型。
二是促进农业产业结构优化升级。采用新型数字化技术科学管理农业生产、储藏运输、流通交易等各个环节,为农业产业链提供一体化决策。
三是提高农业生产效率。实现农业精准化生产,降低农业生产风险和成本,促使农业生产过程更加节能和环保。
基于这样三大目标,我们就可以聚焦当前数字农业发展的几项重点工作:
一是发展农业物联网。农业物联网实际上是一套数控系统,即在一个特定的系统环境内,以探头、传感器、摄像头等设备为基础实现物物相联。农业物联网主要是实现对农业相关数据的采集、分析和系统控制,实现农作物生产的实时监测、远程控制、查询和预警等功能。
二是发展农业大数据。农业大数据是与农业物联网相对应的概念,实质上是一个数据系统,即在开放系统中收集、鉴别、标识数据,并建立数据库,通过参数、模型和算法来组合和优化多维和海量数据,为农业生产操作和经营决策提供依据;从而用大数据指导农事生产、辅助农业决策,以此达到规避风险、增产增收、管理透明等预期目标,大幅提高农业整条产业链的效率。
三是发展精准农业。精准农业是建立在农机硬件基础上的执行和操作系统。它主要是以农机的单机硬件为基础,配以探测设备和智能化的控制软件,以实现精准操作,变量控制(包括变量播种、变量施肥、变量喷药等),无人驾驶,以及最佳的工作环境和场景适配。实施精准农业可以最大限度提高生产力,是实现农业优质、高产、低耗和环保的可持续发展的有效途径。
四是发展智慧农业。智慧农业是农业生产的高级阶段,是集移动互联网、卫星互联网、云计算和物联网技术为一体,建立在经验模型基础之上的专家决策系统,依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。
这样的方向和重点,说起来似乎不复杂,但具体如何推进和实施,有哪些国内外经验和成功案例可资借鉴,有哪些路径和方法需要准确把握,还需要尽快出台哪些政策和措施,这就需要深入交流研讨。
总之, 数字农业发展方兴未艾。研究机构预测,2025年我國数字农业经济规模将达到1.26万亿元。积极把握数字技术发展机遇,大力促进数字农业与传统农业相结合,不断提高农业生产效率和农产品质量;促进数字农业与农村电商相结合,通过电商平台推广数字农业产品,提高数字农业的市场需求;促进数字农业与农村旅游相结合,通过农村旅游推广数字农业产品,提高数字农业的市场需求;并积极化解数字农业安全问题,更加关注人工智能技术在数字农业中的应用,通过智能化设备推进绿色农业发展,这些可能是当前具体推进数字农业发展需要认真把握和需要通过项目具体落实的。