物联网、人工智能、区块链等新一代信息技术与农业生产经营的融合,为我国农业新质发展提供了更多可能,智慧种植、智慧畜牧、智能农机、智慧园区的应用与落地,标志着农业数字化、网络化、智能化水平正逐渐提升。
目前,以生物技术和信息技术为特征的新一轮农业科技革命正在孕育新的突破,发展智慧农业是建设农业强国、把握农业变革的重要选择。
据了解,我国农业生产效率仅为非农产业的1/4左右,农业比较效益偏低,推进农业现代化面临诸多挑战,想要改变此现状、加速农业强国建设进程,就要大力发展智慧农业,改变粗放的生产方式,以智能化实现精准化,全面提高土地产出率、资源利用率以及劳动生产率。
据统计,2022年全国农业生产信息化率达到27.6%,较上年增长了2.2个百分点。2023年,遴选认定94家农业农村信息化示范基地,精选推介30个智慧农业典型案例,有效示范带动农业产业数字化转型。
智慧农业作为建设农业强国的重要抓手,在我国农业发展中展现出较强的创造性,蕴含着巨大的发展潜力。多年来,国家及相关部门通过政策拉动、典型带动、技术驱动、服务推动,持续深化智慧农业全面发展,推动我国农业现代化建设。
为进一步推动传统农业向现代农业转变,破解智慧农业应用落地难点卡点,推进乡村全面振兴,建设农业强国,农业农村部发布了《农业农村部关于大力发展智慧农业的指导意见》(以下简称《指导意见》),组织制定了《全国智慧农业行动计划(2024-2028年)》(以下简称《行动计划》)。
智慧农业的落地应用不仅对农业生产、农产品质量提升起到推动作用,还能为农业高质量发展进行全要素、科技化赋能。主要作物种植、畜牧养殖、渔业生产以及农业全产业链发展均能与智慧农业发生良性融合反应,从而提升农业生产效率和农村管理服务效能。
为育种进行智慧化赋能
种业是农业生产活动的基础,种质资源的发掘和保护是现代农业可持续发展的基石,为育种工作进行智能化赋能则是种业长期发展的关键考量。《指导意见》指出,加快国家级和省级农作物种质资源库(圃)、畜禽基因库、畜禽水产资源保种场(区)等数字化建设,推进种质资源信息互联共享。支持建设一批智能化现代化的农作物优势制种区和畜禽核心育种场,集成推广小区智能播种收获、高效去雄等智能设备。支持科研机构和种业企业联合打造智能育种平台,开发智能设计育种工具,推动经验育种向智能设计育种转变,有效缩短育种周期。推动遗传评估中心、畜禽品种性能测定站等试验数据共享,提升品种测试(测定)效率。完善中国种业大数据平台,探索建立品种身份证制度,推行种子可追溯管理。
种植业迎数字化发展
我国作为农业大国,从古至今,种植业一直是我国农业生产的重要组成部分。但传统种植业生产存在种源质量有待提升、种植技术与管理水平不高、土地资源利用不当等现实问题,智慧农业相关举措的落地将在一定程度上推动种植业数字化发展。
《指导意见》指出,推动良种良法良机良田与数字化有机融合,集成应用“四情”监测、精准水肥药施用、智能农机装备、无人驾驶航空器和智能决策系统等技术,提升耕种管收精准作业水平,构建主要作物大面积单产提升的数字化种植技术体系。加强农田新型基础设施建设和改造升级,完善耕地质量监测网络。大力发展智能农机装备,推进农机具数字化升级,研发推广高精准作业水平的智能农机装备,建设全国农机作业指挥调度平台;鼓励农垦发展“互联网+农机作业”。建立健全“天空地”一体化监测体系,积极推进卫星遥感和航空遥感资源共享,提高农业遥感监测的精度和频次;合理布局田间物联网监测设备,统筹推进农业气象、苗情、土壤墒情、病虫害、灾情等监测预警网络建设,提升防灾减灾实时监测和预警预报能力。鼓励有条件的家庭农场、农民合作社等开展数字化改造,因地制宜探索多样化的智慧农场建设模式。
在提升主要作物大面积单产方面,《行动计划》提出,组织国家智慧农业创新中心、优势科研单位和科技领军企业,聚焦全国重点区域重点品种,集成推广一批大面积单产提升的数字化种植技术方案。鼓励地方因地制宜推进水肥一体化智慧管控设施、信息化监管设备等数字农田建设,探索完善建设标准,优化国家、省、市、县四级耕地质量监测网络。加快推进农机装备的数字化升级,引导配备北斗辅助驾驶等系统设备终端,提高精准作业水平。
近年来,我国设施农业发展迅速,在提高生产效率的同时,也加速了农业标准化进程。《指导意见》对设施种植数字化发展提出了新的要求,结合设施农业发展布局,以设施种植传统优势产区为重点,推动集中连片老旧低效设施数字化改造,推进环境控制、水肥一体化等物联网设备应用;以大中城市郊区及其周边区域为重点,因地制宜发展连栋温室、植物工厂等现代化生产设施,加快推广国产化全流程智能管控系统,集成应用作物生长监测、环境精准调控、水肥综合管理、作业机器人等技术装备。鼓励规模化设施种植主体,应用生产经营全过程信息管理系统,合理制定种植计划,动态调优品种结构和上市档期。以蔬菜和水稻生产大县(农场)为重点,推进育苗催芽播种等智能装备应用,推动集约化种苗工厂数字化建设。
培育智慧农(牧、渔)场
加速养殖业智能化进程
畜牧养殖过程中的疫病防控诊断、成长信息监测、饲料营养监测等关键环节的把控也能在智慧农业赋能下找到新的解决方案。智能技术、设备的应用,将进一步保障畜牧养殖生产过程中的安全有序,推动畜牧养殖业高质量发展。《指导意见》指出,引导发展规模养殖智能化,按需集成环境精准调控、生长信息监测、疫病智能诊断防控等技术,推广精准饲喂等智能装备。在土地资源相对紧缺地区,推广智能化立体养殖技术。鼓励规模养殖场建立电子养殖档案,推进数据直联直报,加快推广能繁母猪、奶牛个体电子标识。加快饲料原料营养价值和畜禽动态营养需要量数据库建设,推广国产饲料配方软件。加强动物疫病监测预警、诊断和防控信息化建设,完善重大动物疫情测报追溯体系。
近年来,水产养殖智能化进程日渐加快。饲料精准投喂、环境监控、设施设备更新等环节的智能化升级给淡水养殖、海水养殖各生产环节带来了质的提升,推动了养殖模式数字化改造。《指导意见》指出,以规模化淡水养殖为重点,加快推进池塘、工厂化、大水面等养殖模式数字化改造,因地制宜应用鱼群生长监测、智能增氧、饲料精准投喂、鱼病诊断防控、循环水处理等设施设备。在海水养殖优势区,因地制宜推进沿海工厂化、网箱等养殖模式数字化改造,推进深远海智能化养殖渔场建设,应用环境监控、精准投喂、自动起捕、智能巡检、洗网机器人等设施设备。实施海洋渔船及船上设施装备更新改造,推广渔船海洋宽带、北斗导航定位、防碰撞等船用数字化终端装备,推动相关卫星信息系统的行业应用。加快推进各地渔政执法数字化建设,建设全国统一的渔政执法办案综合平台,重点推进沿海伏季休渔、长江禁渔智能化监管,建设智慧渔港。
培育智慧农(牧、渔)场是养殖业现代化转型发展过程中的关键举措。《行动计划》提出,指导各地根据种养殖品种和生产条件的实际需求,集成应用适宜的信息技术装备,因地制宜建设多样化的智慧农(牧、渔)场。智慧农场,重点应用环境监测调控、水肥药精准管理、智能植保、无人巡检运输、智能农机等技术装备。智慧牧场,重点应用个体体征监测管理、环境精准调控、自动巡检消杀、疾病智能诊断、精准配方饲喂、自动采集清污、废弃物无害化处理等技术装备。智慧渔场,重点应用环境和水质监测、自动增氧、智能巡检、智能投饲、个体行为观测、鱼病智能诊断、分级计数等技术装备。实施农(牧、渔)场智慧赋能计划,汇聚各级农业农村部门、市场主体等多方资源力量,为有意愿有条件的农民合作社、家庭农场、农业企业等主体,提供智慧农业通用软件工具、信息技术培训、农技在线服务、市场信息等服务。
农业全产业链数字化发展铺就致富路
农业全产业链数字化发展是大势所趋。近年来,伴随农产品网络销售渠道的持续拓宽、直播电商模式的进一步规范、流通过程中设施设备的智能化完善,不仅让农户、企业等农业生产经营主体体验到了智慧农业建设带来的“甜头”,也为各地脱贫致富、富民惠民铺就了一条平坦大道。
农业全产业链数字化改造工作既需要相关行业、企业的支持,也需要完善的软、硬件及相应平台支撑。《行动计划》提出,鼓励各地打造一批产业链数字化改造标杆,充分发挥行业组织、“链主”企业、龙头企业等作用,带动农业生产经营主体数字化改造,提高全产业链协作协同效率。深入实施“互联网+”农产品出村进城工程,推动国家级农产品产地市场智慧化升级改造,加强农产品产地仓储保鲜冷链物流信息化建设,打造面向市场、数据驱动、高效协同的智能供应链,推动产销顺畅衔接、优质优价。建设一批重要农产品全产业链大数据分析应用中心,加强重要农产品全产业链信息监测,引导产业有序发展。推进农产品质量安全智慧监管,建设国家综合监管平台,指导有条件的生产主体建立信息化质量安全管控系统,推广应用电子承诺达标合格证,鼓励有条件的地区开展追溯保品牌试点。
加强人才培养
强化公共服务底座建设
智慧农业人才培养是夯实智慧农业发展基础的关键,培养一批符合产业需求的应用型、创新型和复合型人才是智慧农业健康发展过程中的当务之急。《指导意见》指出,鼓励高等院校、科研院所与智慧农业企业加强合作,培养符合产业需求的应用型、创新型和复合型人才。鼓励各地创新培训方式,结合农村实用人才带头人培训、高素质农民培育、农民手机应用技能培训等项目,加大智慧农业人才培训力度,提升小农户参与智慧农业的意识和能力。推进智慧农业领域职业开发和职业技能等级认定,吸引相关人才从事智慧农业工作。
《行动计划》提出,打造国家农业农村大数据平台、共建农业农村用地“一张图”、开发智慧农业基础模型。以“一平台”“一张图”“一模型”强化智慧农业公共服务底座建设,提升公共服务能力水平。主要涵盖打造农业农村数据管理服务中枢,应用“全农码”对农业资源、主体、产品数据统一赋码,构建农业农村大数据协同创新体系,建设农业基础模型与算法开放平台等内容。
各地进入“智富”模式
近年来,随着智慧农业建设工作的不断深入,逐渐成为现代农业转型的关键增量。全国各地采取切实有效措施,持续推动农业现代化发展,推动乡村全面振兴。
据了解,山东省青岛市将智慧农业建设纳入青岛市“十四五”农业农村现代化发展规划,实施“种业强农、数字强农”双强行动,持续优化智慧冷链物流体系,在农产品优势产区布局建设223个农产品产地冷藏保鲜设施,总库容达到40万立方米,通过智慧化手段远程监控、自动调控温度、库容等指标,农户每年增收超过1亿元,降低果蔬损耗20%以上。
江苏省苏州市以“政府引导,市场主导,企业参与”为原则,支持经营主体开展智慧农业探索。在全国率先发布了智慧农场(大田作物)、智慧牧场(生猪)、智慧渔场、智慧菜园、智慧园艺5类智慧农业生产基地的地方标准,为农业生产经营主体提供建设参考。此外,苏州加速农业生产数字化改造和技术集成应用示范,构建覆盖生产、加工、流通、销售全产业链的智慧场景,已累计打造涵盖智慧农场、智慧牧场、智慧渔场、智慧菜园、智慧园艺等的示范生产场景57个。在农业电商、智能农业装备、农业大数据应用等领域培育了30个智慧农业品牌。此外,苏州市农业农村基础数据中心建成7大专题25个模块,汇聚各类数据5900余万条,形成苏州三农资源目录1562条。
各地智慧农业建设的有效实践在带动当地农业发展的同时,也加速了农业现代化转型进程。为进一步推动智慧农业在全国各地的有效落地,下一步将实施智慧农业示范带动行动,推进智慧农业先行先试。《行动计划》指出,支持浙江建设智慧农业引领区,综合应用技术创新、人才引进、财税支持、金融服务等政策措施,探索设立智慧农业专项资金,推动形成部省联动推进智慧农业建设的机制路径。支持智慧农业公共服务产品优先在浙江落地应用,推动“浙农码”与“全农码”有机衔接,率先实现部省数据互联互通和业务协作协同。持续推动浙江“乡村大脑”迭代升级,建设种植业、畜牧业、渔业“农业产业大脑”,开发推广“浙农”系列应用,建设一批不同技术模式的智慧农(牧、渔)场。到2028年底,浙江农业产业大脑基本建成,培育1000家以上数字农业工厂、100家未来农场,形成一批标准规范,研发推广一批成熟适用的智慧农业软硬件产品。
“智领”农业新质发展
在谈及智慧农业总体发展目标时,农业农村部市场与信息化司负责人表示,力争到2030年,高端传感器、关键零部件、成套智能装备等关键技术装备取得重大突破,智慧农业标准体系、检测制度基本建立,技术先进、质量可靠的国产化技术装备大面积推广,智慧农业在重点地区、重要领域、关键环节得到广泛应用,农业生产信息化率达到35%左右。到2035年,关键核心技术全面突破,技术装备达到国际先进水平,农业全方位、全链条实现数字化改造,农业生产信息化率达到40%以上。
未来,随着对智慧农业的深入探索,对智慧农业发展中的重点领域和关键环节的核心聚焦,以及新系统、新模式、新技术的不断革新与应用,我国农业现代化也将在智慧农业引领下迎来新质发展。