碳中和背景下广西甘蔗种植的信息化管理方案

梁东 唐伟萍 黄欣

摘 要：随着全球气候变化的加剧和环境保护意识的提高，碳中和已成为全球关注的热点话题。甘蔗种植作为广西重要的农业产业，也需要适应碳中和要求。文章描述了碳中和与甘蔗种植的关联性及广西甘蔗种植信息化管理存在问题，提出实现甘蔗种植信息化管理的方案（建立甘蔗种植信息化平台、采用物联网技术实现实时监测、采用人工智能技术实现智能决策和建立甘蔗种植信息共享平台），结合实际案例分析指出，信息化管理可实现甘蔗生产、销售和财务等各环节的信息化，提高企业管理效率和经济效益；实现对甘蔗种植过程的全面监控和管理，减少对环境的污染和破坏，促进甘蔗种植业向低碳、环保方向发展；提高甘蔗种植业的管理水平和技术水平，适应市场竞争需要，提高企业竞争力。因此，信息化管理是實现甘蔗种植碳中和的重要手段和可持续发展路径。

关键词：甘蔗种植：碳中和：信息化管理方案：可持续发展

中图分类号：S566.1                            文献标志码：A 文章编号：2095-820X（2023）03-0020-04

0 引言

碳中和是指通过减少温室气体排放和增加吸收，使二者达到平衡，从而实现净零排放［1］。随着全球气候变化的加剧和环境保护意识的提高，碳中和已成为全球关注的热点话题。甘蔗是世界上最重要的经济作物之一，在全球农业发展中占有重要地位，甘蔗种植作为重要的农业产业，也需要适应碳中和要求。然而，甘蔗种植业面临着诸多挑战，包括土地资源有限、气候变化影响和环境污染等［2］。因此，如何实现甘蔗种植业的可持续发展，已成为当前亟待解决的问题。信息化管理是指利用信息技术手段对企业的各项业务进行管理和控制［3］，在甘蔗种植业中，信息化管理可帮助企业实现生产、销售和财务等各环节信息化，提高企业的管理效率和经济效益。本文通过描述碳中和与甘蔗种植的关联性、甘蔗种植信息化管理存在的问题和管理方案、对甘蔗种植的影响和作用及实践案例分析，探讨碳中和背景下广西甘蔗种植的可持续发展路径。

1 碳中和与甘蔗种植的关联性

碳中和是全球应对气候变化的重要手段，对甘蔗种植业也具有重要影响。首先，碳中和可促进甘蔗种植业的可持续发展。甘蔗种植业是高能耗、高排放的产业，碳中和可促进甘蔗种植业向低碳和环保方向发展，减少对环境的污染和破坏［4］。其次，碳中和可提高甘蔗种植业的竞争力。随着碳中和的推广，越来越多的企业开始注重环保和可持续发展，甘蔗种植业如果能适应这一趋势，提高自身的环保水平和可持续发展能力，就能在市场竞争中占据优势。

1.1 甘蔗种植可降低大气中的二氧化碳浓度

甘蔗是一种光合作用强的作物，可通过光合作用吸收大量的二氧化碳，将其转化为有机物质，同时释放氧气。因此，甘蔗种植可帮助降低大气中的二氧化碳浓度。

1.2 甘蔗种植可减少碳排放

甘蔗种植可改善土壤结构和质量，降低土地退化风险，有助于保护生态系统，维持生态平衡，减少碳排放；甘蔗种植过程中使用的化学品如化肥和农药会产生碳排放，但施用有机肥以节省化肥用量及生物防治替代农药进行病虫害防治等低碳技术可减少碳排放；甘蔗可用于生产生物燃料乙醇和生物柴油（可再生能源），可替代化石燃料，减少碳排放。此外，砍收甘蔗的剩余物可用作肥料从而减少废弃物排放。

1.3 甘蔗种植可实现低碳良性循环

低碳循环经济是一种可持续的农业生产方式，通过最大限度地利用资源和减少碳排放来实现经济和环境的双赢［5］。甘蔗种植是一个碳循环过程，除可将废弃物转化为资源外，蔗汁可用于生产蔗糖及其糖制品，蔗渣可用于生产饲料和其他产品，增加经济收入。因此，甘蔗种植可实现低碳良性循环（图1），带来经济效益。

但大规模种植甘蔗有可能导致森林砍伐和草地转化为甘蔗种植地，从而导致生态系统遭到破坏和碳排放增加。因此，甘蔗种植对碳中和有着复杂的影响，需要在可持续发展的框架下进行管理和规划。

2 甘蔗种植信息化管理存在的问题

不同国家或地区在甘蔗种植的信息化管理上存在差异。就广西而言，目前甘蔗种植业信息化管理存在的问题主要表现在以下3个方面。

2.1 信息化水平较低

目前，甘蔗种植业的信息化水平较低，很多企业还停留在手工记录和管理阶段，缺乏信息化管理的意识和能力。

2.2 信息孤岛现象严重

甘蔗种植业的信息化管理存在信息孤岛现象，各管理环节间无法实现信息共享和交流，导致信息流通不畅，影响企业的管理效率和经济效益。

2.3 信息安全问题突出

甘蔗种植业的信息化管理存在信息安全问题如数据泄露及网络攻击等，给企业的经济利益和声誉造成严重损失。

3 甘蔗种植的信息化管理方案

为解决甘蔗种植信息化管理存在的问题，需采取一系列措施（图2）。

3.1 建立甘蔗种植信息化平台

建立甘蔗种植信息化平台是实现信息化管理的基础。该平台中应包含甘蔗种植的各环节，如种植、施肥、病虫害防治和采收等。通过该平台，可实现对甘蔗种植过程的全面监控和管理，以提高管理效率和决策水平。

3.2 采用物联网技术实现实时监测

采用传感器技术、远程监控系统、自动化灌溉系统、精准施肥系统、数据分析与预测等多项物联网技术，可实现对甘蔗种植环境的实时监测。通过安装的传感器和监测设备实时监测甘蔗的生长情况、土壤湿度、温度和光照等环境因素，及时发现问题并采取措施。同时，可通过物联网技术实现对甘蔗采收的自动化管理，提高采收效率和质量。

3.3 采用人工智能技术实现智能决策

采用生长监测与预测、智能化决策支持、病虫害检测与监控及农药使用优化等多项人工智能技术，可实现对甘蔗种植的智能决策。通过对大量数据进行分析和处理，可预测甘蔗的生长情况和病虫害发生规律，以便提前采取防控措施，避免或减少损失。同时，可通过人工智能技术实现对甘蔗种植的优化管理，以提高产量和质量。

3.4 建立甘蔗种植信息共享平台

建立甘蔗种植信息共享平台可实现信息的共享和交流，促进甘蔗种植业发展。同时，可通过该平台实现对甘蔗种植的市场分析和预测，提高甘蔗种植的市场竞争力。

综上所述，采用信息化管理方案可提高甘蔗种植的效率和质量，实现可持续发展。建立甘蔗种植信息化平台、采用物联网技术实现实时监测、采用人工智能技术实现智能决策、建立甘蔗种植信息共享平台是实现信息化管理的关键。

4 信息化管理对甘蔗种植的影响和作用

4.1 提高甘蔗种植的生产效率

信息化管理可帮助农民对甘蔗进行更精细和科学的管理。例如，在肥料施用方面，利用信息化技术可对甘蔗生长过程中氮、磷、钾等元素的需求情况进行监测和分析，从而实现精准施肥；在灌溉方面，通过物联网等技术，可根据甘蔗生长周期和水分需求量进行精确的灌溉管理，避免“溺水”或“旱死”情况发生［6］。因此，信息化管理可提高甘蔗种植的生产效率，并降低劳动密集度。

4.2 降低生产成本

信息化管理可有效降低农业生产成本。在病虫害管理方面，利用无人机或智能追踪系统可快速掌握田间各区域的病虫害发生情况，采取有针对性的喷洒措施，将农药和劳动成本降至最低；利用数据分析和预测，制定更合理的生产计划，减少人力物力的浪费和损失。说明通过信息技术的应用提高了生产效率，可实现降低生产成本的目标。

4.3 提高产品质量

信息化管理可提高甘蔗的品质。通过设置甘蔗体积精细检测、品质抽检系统等软硬件设备，可对甘蔗的硬度、含糖量和色泽等进行实时监控和管理，在甘蔗品质出现问题时，可及时采取应对措施。因此，信息化管理对提高甘蔗产品品质具有重要作用。

4.4 增加收益

信息化管理可提高甘蔗种植的收益。在销售管理方面，利用电商平台可将甘蔗推向更广阔的市场，增加销售渠道和销售额：在生产规划方面，通过数据分析和预测技术，制定适合自身产业发展的规划，可在一定程度上降低经营风险，从而增加企业收益。

综上所述，通过信息化管理，可实现生产、销售和财务等各环节的信息化，提高企业的管理效率和经济效益；实现对甘蔗种植过程的全面监控和管理，减少对环境的污染和破坏，促进甘蔗种植业向低碳、环保方向发展；提高甘蔗种植业的管理水平和技术水平，适应市场竞争需要，提高企业竞争力。

5 甘蔗种植信息化管理的实践案例分析

5.1 案例一：广西糖业的信息化管理

目前，广西甘蔗种植机械化程度不高，绝大部分地区种植和采收仍采用传统的人工方式。但在城市化进程的背景下农村年轻人偏少、甘蔗种植老龄化现象普遍存在，青壮年劳动力严重不足，导致甘蔗管理不到位，产生产量下降、装运速度慢、糖分不高等问题，对整个蔗糖行业造成很大负面影响［7］。

2019年，广西出台了《关于深化体制机制改革加快糖业高质量发展的意见》，提出增强科技支撑，提高蔗糖种植信息化、智能化、数字化水平，加快推动糖业“二次创业”，促进糖业高质量发展，广西糖业构建甘蔗种植大数据云平台，“耕、种、管、收、运”一站式信息化、智能化高效服务囊括其中，实现制糖企业、蔗农足不出户即可在线办理业务。2020年，广西率先建成的全国第一朵蔗糖产业云“糖业云”正式上线，从此广西糖业走在全国产业互联网数字经济发展前列。该平台贯穿制糖前、中、后3个环节，汇聚约73万hm2甘蔗种植地块、各市订单、砍、运、收数据及公安、交通和气象等部门的数据，可实现精准掌握全区地块种植、蔗田长势情况信息。该平台在北海、来宾、崇左龙州县等市县进行试点，通过人工智能和卫星遥感技术，有效解决了甘蔗种植产销订单“一地多签”“一户多签”问题［8］。

与此同时，利用信息化技术对土壤、气象因素进行监测和分析，实现了精准施肥，减少化肥使用量，降低碳排放；利用信息化技术对机械作业进行智能化管理，实现机械作业的精准化、高效化，降低燃油使用量，减少碳排放；利用信息化技术对甘蔗秸秆进行资源化利用（生物质能源利用和有机肥生产），减少甘蔗秸秆露天焚烧，降低二氧化碳排放。

5.2 案例二：巴西甘蔗种植的信息化管理

巴西甘蔗种植已建立功能完善的信息化、自动化生产与综合治理网络体系、远程互动视频系统和信息制作与发布系统，具有模式多样、实用性强、信息采集自动化程度高、数据库建设规范有序、网络运行维护投入充分等特点，在重大病虫害监测预警和信息服务方面发挥了重要作用［9］。

在利用信息化技术对土壤和气象因素进行监测与分析、对机械作业进行智能化管理和对甘蔗秸秆进行资源化利用等方面，巴西糖业也取得了极好的减碳提质成效。

6 结语

通过描述碳中和与甘蔗种植的关联性、甘蔗种植信息化管理存在的问题及对甘蔗种植的影响和作用，提出广西甘蔗种植的信息化管理方案；结合实际案例分析认为，信息化管理可提高甘蔗种植業的管理效率和经济效益，促进甘蔗种植业的可持续发展，提高甘蔗种植业的竞争力。因此，信息化管理是实现甘蔗种植碳中和的重要手段和可持续发展路径。

参考文献

［1］ 碳中和的内涵是什么？［J］. 智能矿山，2023，4（3）：25.

［2］ 吴传云，冯健，黄严，等. 我国甘蔗机械化现状分析与建议［J］. 甘蔗糖业，2021，50（3）：11-15.

［3］ 孙洁. 农业机械化大数据云服务平台的典型实例［J］. 中国农村科技，2022（8）：24-25.

［4］ 牛玲. 碳汇生态产品价值的市场化实现路径［J］. 宏观经济管理，2020（12）：37-42.

［5］ 蓝艳华，保国裕，安玉兴. C4作物甘蔗与碳中和的初探［J］. 甘蔗糖业，2021，50（5）：1-6.

［6］ 李婉，李修华，张云皓，等. 基于物联网系统的甘蔗田间环境数据聚类分析与评价［J］. 节水灌溉，2019（6）：77-82.

［7］ 王永祥，蒙军，吕耀宁，等. 甘蔗种植砍收信息化的管理［J］. 广西糖业，2019，39（4）：16-18.

［8］ 黄文莲. 广西糖业着力破瓶颈推动高质量发展 在降本增效中收获“甜蜜”［J］. 广西农业机械化，2021（5）：47-49.

［9］ 徐超华，邓玉龙，刘新龙，等. 巴西蔗糖产业特点及对我国蔗糖业的借鉴［J］. 中国糖料，2020，42（2）：70-74.

（责任编辑 思利华）