廣西智慧柑桔技術(shù)構(gòu)成與發(fā)展建議

劉吉敏，覃澤林，方 輝，曾志康，黃啟廳，黃其椿，韋紹龍，龍盛風(fēng)

(1 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/廣西作物病蟲害生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南寧，530007；2 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所，南寧，530007；3 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，南寧，530007；4 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，南寧，530007)

柑桔屬蕓香科植物，果實(shí)富含膳食纖維、有機(jī)酸、果膠、糖苷和多種維生素，是我國(guó)主要的水果種類之一[1]。廣西由于獨(dú)特的氣候條件和優(yōu)越的環(huán)境條件，成為適宜柑桔種植的生態(tài)區(qū)，也是全國(guó)柑桔重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)[2]。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2019年廣西全區(qū)柑桔栽培面積達(dá)到54.6 萬(wàn)hm2(819萬(wàn)畝)，總產(chǎn)量達(dá)到1 022萬(wàn)t(約占全國(guó)1/4)，產(chǎn)值376億元，其面積、產(chǎn)量和產(chǎn)值均居全國(guó)首位，是廣西西部貧困地區(qū)脫貧攻堅(jiān)和鄉(xiāng)村振興的支柱產(chǎn)業(yè)。然而，廣西柑桔種植區(qū)多處山區(qū)，地形復(fù)雜，耕地破碎化程度高，加上農(nóng)村勞動(dòng)力出現(xiàn)不同程度的短缺，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面臨用工難，成本高的問(wèn)題[3]。目前，廣西柑桔由于居高不下的人力成本、落后的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)施、低下的管理水平，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)無(wú)法有效提升，病蟲害防控低效、果品銷售困難、經(jīng)濟(jì)效益走低等問(wèn)題突顯，產(chǎn)業(yè)鏈延伸困難，已經(jīng)嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，將逐漸替代以往依靠人腦、勞力、簡(jiǎn)單機(jī)械的生產(chǎn)方式，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息智能感知、智慧操控、遠(yuǎn)程指導(dǎo)、科學(xué)決策、量化精準(zhǔn)投入、個(gè)性化服務(wù)的全新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式[4]。即，農(nóng)業(yè)機(jī)械化和信息智能化的深度融合，實(shí)現(xiàn)柑桔的智慧化管理，已成為廣西柑桔產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要突破口。鼓勵(lì)和積極引入現(xiàn)代信息技術(shù)，更替老舊傳統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)模式，加快柑桔產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，也已成為廣大果農(nóng)及農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)組織的迫切需求和廣西現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)[5]。筆者從當(dāng)前智慧果園的發(fā)展現(xiàn)狀入手，分析適合廣西柑桔產(chǎn)區(qū)的現(xiàn)代信息技術(shù)理論和技術(shù)方法，提出相應(yīng)的戰(zhàn)略舉措，以促進(jìn)廣西智慧柑桔的健康發(fā)展。

1 廣西智慧柑桔發(fā)展的條件

1.1 國(guó)家政策引導(dǎo)自黨的十八大以來(lái)，我國(guó)高度重視農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化和智能信息化工作。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主攻方向，是以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化、經(jīng)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)化水平，幫助廣大農(nóng)民增加收入”，其目的就是以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的智能化來(lái)幫助農(nóng)民提高生活水平和增加收入。李克強(qiáng)總理指出，“深入推進(jìn)‘互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)’，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理更加精準(zhǔn)高效，使億萬(wàn)小農(nóng)戶與瞬息萬(wàn)變的大市場(chǎng)更好對(duì)接”，以農(nóng)業(yè)的信息化實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化生產(chǎn)和管理，大小市場(chǎng)互惠融通。2017年中央1號(hào)文件特別指出加快適宜機(jī)械化生產(chǎn)；2018年中央1號(hào)文件提出“加快發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)，推進(jìn)遙感技術(shù)應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)示范”；2019年中央1號(hào)文件要求“加快突破農(nóng)業(yè)核心技術(shù)，推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域自主創(chuàng)新”；2020年中央1號(hào)文件強(qiáng)調(diào)要“加強(qiáng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)，加快物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、第五代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用”；2021年中央1號(hào)文件再次強(qiáng)調(diào)“發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，建立農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)體系，推動(dòng)新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)深度融合”。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部也相繼印發(fā)了《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃(2019—2025年)》《“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)產(chǎn)品出村進(jìn)城工程試點(diǎn)工作方案》等政策，明確了新時(shí)期數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村的建設(shè)思路[4]。

1.2 地方政府重視為加速農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，廣西壯族自治區(qū)政府專門下發(fā)了《自治區(qū)黨委、政府關(guān)于深入實(shí)施大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略加快數(shù)字廣西建設(shè)的意見(jiàn)》(桂發(fā)〔2018〕16 號(hào))、《廣西數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃(2018—2025年)》(桂政發(fā)〔2018〕39號(hào))、《廣西數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2018—2020)》等相關(guān)政策，圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”全面發(fā)力，以建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)為目標(biāo)，在全國(guó)率先建設(shè)廣西農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)中心，打造“廣西農(nóng)業(yè)云”，積極推進(jìn)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、3S技術(shù)等在農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的應(yīng)用。此外，為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)加快推進(jìn)5G發(fā)展的總體要求，自治區(qū)政府特制定了《廣西加快5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2019—2021年)》的通知(桂數(shù)廣發(fā)〔2019〕4號(hào))，通知要求“依托5G網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)，推進(jìn)其與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理、服務(wù)各環(huán)節(jié)相互融合，建設(shè)5G智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，構(gòu)建基于5G網(wǎng)絡(luò)的智慧農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”?！稄V西壯族自治區(qū)人民政府關(guān)于加快推進(jìn)廣西現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》中也明確提出“創(chuàng)新發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，深入實(shí)施‘互聯(lián)網(wǎng)+’現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程，推廣應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)等現(xiàn)代信息技術(shù)，建設(shè)農(nóng)業(yè)資源一張圖”。信息技術(shù)代表著當(dāng)今先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展方向，農(nóng)業(yè)信息化已成為引領(lǐng)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展、創(chuàng)新農(nóng)業(yè)管理服務(wù)和破解農(nóng)業(yè)發(fā)展難題的必然選擇。

1.3 產(chǎn)學(xué)研結(jié)合為推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研一體化，使科技成果更好地服務(wù)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展，2019年廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，并與廣西當(dāng)?shù)馗探燮髽I(yè)聯(lián)合開(kāi)展科技協(xié)同創(chuàng)新《廣西智慧柑桔產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與集成示范》項(xiàng)目，任務(wù)聚焦廣西柑桔產(chǎn)業(yè)，在土地資源數(shù)字化管理的基礎(chǔ)上，以柑桔全產(chǎn)業(yè)鏈信息管理為經(jīng)，以肥水一體化智能管理和機(jī)器采摘為緯，充分應(yīng)用遙感、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)，機(jī)器視覺(jué)、數(shù)字模型和智能控制等現(xiàn)代信息技術(shù)理論和方法，開(kāi)展智慧型柑桔生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)集成創(chuàng)新研究，以期為廣西柑桔產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展提供標(biāo)準(zhǔn)模型。

2 廣西智慧柑桔關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)成

廣西智慧柑桔關(guān)鍵技術(shù)分為耕地識(shí)別與耕地地塊大數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建、水肥一體化智慧灌溉系統(tǒng)、智慧果園智能采摘及測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈信息管理及電子商務(wù)系統(tǒng)、智慧果園系統(tǒng)集成五個(gè)部分(見(jiàn)圖1)。

圖1 廣西智慧柑桔綜合平臺(tái)界面

2.1 耕地識(shí)別與耕地地塊大數(shù)據(jù)平臺(tái)廣西地勢(shì)以山地為主，山地丘陵性盆地地貌，耕地碎片化程度高，多云多雨，存在遙感數(shù)據(jù)保障率低、柑桔地塊識(shí)別困難等難題。因此，該技術(shù)在傳統(tǒng)耕地資源調(diào)查與利用時(shí)空格局探測(cè)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)解決耕地地塊信息獲取難的問(wèn)題。一是借助于高分遙感數(shù)據(jù)、無(wú)人機(jī)影像技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等天空地一體

化智能感知技術(shù)，全面獲取耕地地塊的形態(tài)、理化、環(huán)境、權(quán)屬、管理等信息，利用深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，開(kāi)展耕地與作物分布制圖研究，利用信息熵模型等方法，開(kāi)展地塊邊緣信息檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)耕地地塊識(shí)別與耕地地塊大數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建。二是建立智慧耕地遠(yuǎn)程控制和服務(wù)中心，在天空地一體化三網(wǎng)融合數(shù)據(jù)支持下，利用手機(jī)APP與crowdsourcing技術(shù)，開(kāi)展地塊尺度農(nóng)戶生產(chǎn)決策信息采集，搭建智慧耕地大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)與耕地地塊精細(xì)管理和智能決策調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的耕種過(guò)程全數(shù)字化智慧決策與控制。三是打造標(biāo)準(zhǔn)化的智慧耕地感知技術(shù)、管理平臺(tái)與應(yīng)用服務(wù)體系，為智慧耕地?cái)?shù)據(jù)的獲取、分析和決策提供業(yè)務(wù)支撐和智能服務(wù)。

2.2 水肥一體化智慧灌溉系統(tǒng)在柑桔的生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的灌溉方式(溝灌、漫灌、淋灌)水資源利用率低、旱澇不均、耗時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)肥，還會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致雜草和病蟲害滋生，不利于柑桔產(chǎn)量和品質(zhì)的提升[6]。水肥一體化是在傳統(tǒng)管道灌溉方式的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，具有節(jié)肥、節(jié)水、省力、省工、精準(zhǔn)、高效的特點(diǎn)[7]，該項(xiàng)技術(shù)可根據(jù)土壤營(yíng)養(yǎng)狀況和作物的需水需肥規(guī)律和特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)水肥同步、精準(zhǔn)、定時(shí)、定量、均勻的功能，是目前為止農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上最節(jié)水節(jié)肥的技術(shù)之一[8]。目前廣西柑桔滴灌水肥一體化在當(dāng)?shù)貞?yīng)用普遍廣泛，但存在著灌溉施肥制度不合理、系統(tǒng)配套不完善、水肥精準(zhǔn)智能管理技術(shù)不高等關(guān)鍵問(wèn)題，其次，常規(guī)的系統(tǒng)灌溉施肥及田間管理需要大量的人力投入。如何實(shí)現(xiàn)柑桔水肥的精確施用及高效利用，提高智能化管理水平，已經(jīng)成為廣西柑桔產(chǎn)業(yè)急需解決的關(guān)鍵技術(shù)與問(wèn)題。

廣西智慧柑桔水肥一體化灌溉系統(tǒng)主要從3個(gè)方面進(jìn)行構(gòu)建：一是針對(duì)當(dāng)?shù)馗探鄯N植管理模式，借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)，根據(jù)柑桔水肥需求規(guī)律，并基于土壤、柑桔品種、氣象信息建立柑桔生育期水肥數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)多元灌溉信息獲取與傳輸技術(shù)，構(gòu)建水肥智慧決策模型及灌溉預(yù)報(bào)系統(tǒng)。二是針對(duì)柑桔種植園區(qū)，從供水、過(guò)濾、管網(wǎng)、灌水器、田間自控等方面，進(jìn)行灌溉系統(tǒng)全流程優(yōu)化配置和產(chǎn)品選型，構(gòu)建可靠、先進(jìn)、抗堵塞地下滴灌灌水器、水肥一體化裝備。三是開(kāi)發(fā)水肥信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，融合水肥決策技術(shù)，研發(fā)智能施肥機(jī)等關(guān)鍵水肥測(cè)控設(shè)備，構(gòu)建中控平臺(tái)集中控制、手機(jī)APP端移動(dòng)控制和田間現(xiàn)場(chǎng)控制等水肥管控模式。三方面共同集成廣西柑桔水肥藥一體化高效管控技術(shù)系統(tǒng)，有效提升柑桔水肥利用效率和產(chǎn)量的增加，降低成本投入，促進(jìn)效益提升。

2.3 智慧果園智能采摘及測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)廣西柑桔園種植區(qū)域廣、面積大，柑桔品種多、成熟及采摘覆蓋時(shí)間長(zhǎng)，且柑桔具有枝葉繁茂、簇狀結(jié)果、果實(shí)外皮易損等特點(diǎn)，采摘上存在雇工難、雇工貴、人工采摘效率低等難題。作為廣西最大宗的水果，柑桔智能采摘系統(tǒng)與測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)的構(gòu)建首先需要基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建柑桔品質(zhì)自動(dòng)判別模型、自動(dòng)測(cè)產(chǎn)算法模型，利用可見(jiàn)光的柑桔自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別模型，以及配合柑桔自身生長(zhǎng)及生長(zhǎng)環(huán)境，構(gòu)建柑桔病蟲害自動(dòng)識(shí)別與檢測(cè)系統(tǒng)。此外，將采摘系統(tǒng)與修剪系統(tǒng)相互結(jié)合，在完成果實(shí)采摘的同時(shí)，也順便將果樹(shù)進(jìn)行了修剪，大大節(jié)約和減輕人力物力。采摘系統(tǒng)利用RGB-D的視覺(jué)輸入、監(jiān)測(cè)設(shè)備、GPS定位系統(tǒng)等，該系統(tǒng)首先對(duì)果實(shí)信息進(jìn)行采集，然后進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析處理，再傳到手機(jī)端或視頻端。有專用設(shè)備對(duì)果園內(nèi)的每棵樹(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)果實(shí)成熟度達(dá)到一定閾值時(shí)，自動(dòng)啟用采摘機(jī)器人進(jìn)行智慧化采摘，并將水果按照分選標(biāo)準(zhǔn)放入指定采收箱內(nèi)[5]。為避免柑桔病害傳播，每個(gè)采摘機(jī)器人的果剪配有消毒設(shè)施，每剪一棵樹(shù)后均進(jìn)行消毒處理。

2.4 全產(chǎn)業(yè)鏈信息管理及電子商務(wù)目前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié)，但更多的是集中在環(huán)境數(shù)據(jù)采集、設(shè)備自動(dòng)控制等，采集的數(shù)據(jù)尚難以實(shí)際用起來(lái)，主要是缺乏與農(nóng)業(yè)專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)的深度融合。針對(duì)廣西柑桔果園存在的科學(xué)管理不到位、專家技術(shù)指導(dǎo)不足、病蟲害識(shí)別與防控薄弱、質(zhì)量安全體系不健全、市場(chǎng)銷售風(fēng)險(xiǎn)高以及人工采摘成本居高不下等問(wèn)題，綜合應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器等現(xiàn)代信息技術(shù)，構(gòu)建柑桔果園生長(zhǎng)環(huán)境自動(dòng)感知系統(tǒng)、果園蟲情自動(dòng)診斷與害蟲自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、產(chǎn)品質(zhì)量安全朔源系統(tǒng)、市場(chǎng)預(yù)警與電子商務(wù)系統(tǒng)、專家遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)、農(nóng)資管理系統(tǒng)和健康柑桔種苗生產(chǎn)系統(tǒng)，利用廣西柑桔產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用平臺(tái)，全面提升廣西柑桔產(chǎn)業(yè)智慧管理水平。

2.5 智慧果園系統(tǒng)集成根據(jù)廣西智慧果園生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的地塊屬性、灌溉管理、采摘測(cè)產(chǎn)、種植環(huán)境、病蟲害測(cè)報(bào)、市場(chǎng)流通等多時(shí)空、多粒度、多類型的海量數(shù)據(jù)，開(kāi)展智慧果園數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、可視化等進(jìn)行集成應(yīng)用，以提升智慧果園全產(chǎn)業(yè)鏈信息感知水平、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化水平和決策支撐水平。廣西智慧柑桔項(xiàng)目的合作示范企業(yè)鳴鳴果業(yè)完成了全國(guó)首張果樹(shù)“身份證”——果樹(shù)編碼數(shù)字地圖，把果樹(shù)的種植生長(zhǎng)狀況、巡檢記錄等各種信息與航拍實(shí)景相結(jié)合，并上線了集種植全產(chǎn)業(yè)鏈的栽培、采收、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、分選、加工、包裝、銷售為一體的“鳴鳴果園APP V1.0”(http://www.gxmmgy.com/content-16-352-1.html)，已綜合集成了生產(chǎn)、管理、營(yíng)銷等方面的23個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。

3 廣西智慧柑桔發(fā)展建議

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，從種植到銷售，互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)深刻融入每一步，但與發(fā)達(dá)國(guó)家的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相比，依然存在較大的差距。智慧農(nóng)業(yè)是涉及多部門、多領(lǐng)域、多學(xué)科的交叉和集成應(yīng)用學(xué)科，具有獨(dú)特的系統(tǒng)性和復(fù)雜性，是信息科學(xué)技術(shù)與農(nóng)業(yè)的結(jié)合，也是農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展從數(shù)字化到網(wǎng)絡(luò)化再到智能化的高級(jí)階段，是農(nóng)業(yè)4.0的重要內(nèi)容[9]。廣西智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展處于剛剛起步階段，尚存在四個(gè)方面的主要問(wèn)題：一是基礎(chǔ)研究和積累還不夠，研究創(chuàng)新存在碎片化，缺乏系統(tǒng)、深入的探索和有機(jī)銜接與整合；二是感知傳感器和智能裝備研發(fā)能力不足，缺乏成熟、可靠、易用的生產(chǎn)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和環(huán)境控制裝備；三是關(guān)鍵核心技術(shù)與產(chǎn)品的研發(fā)滯后，特色化的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)集成與平臺(tái)搭建不完善，精準(zhǔn)化生產(chǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、診斷模型和算法研究仍較落后；四是具有示范帶動(dòng)性的智慧農(nóng)業(yè)示范區(qū)布局和建設(shè)還不夠健全。廣西作為我國(guó)西部偏遠(yuǎn)山區(qū)，區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展水平參差不齊，尚未具有完善的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，還很難實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。因此，立足廣西當(dāng)前的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的需求目標(biāo)，通過(guò)突破智慧農(nóng)業(yè)核心技術(shù)、壟斷壁壘技術(shù)、短板技術(shù)與卡脖子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)“機(jī)器人替代人力”“電腦替代人腦”“自主創(chuàng)新替代進(jìn)口”的三大轉(zhuǎn)變[4]。通過(guò)不斷提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化和經(jīng)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)化水平，加快便捷的信息化服務(wù)普及，降低生產(chǎn)和應(yīng)用成本，為廣大果農(nóng)提供專業(yè)、平價(jià)、實(shí)用的個(gè)性化精準(zhǔn)信息服務(wù)，將成為廣西智慧柑桔近期發(fā)展的方向。同時(shí)，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)刻，充分利用好大數(shù)據(jù)，推進(jìn)廣西智慧農(nóng)業(yè)健康、有序、高效發(fā)展，激發(fā)農(nóng)村活力，助力鄉(xiāng)村振興，可為廣西現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)和高質(zhì)量農(nóng)業(yè)發(fā)展提供科技支撐[10]。

3.1 建立科技創(chuàng)新和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系傳感器是智慧農(nóng)業(yè)核心技術(shù)，其中土壤養(yǎng)分傳感器、土壤墑情傳感器、土壤重金屬傳感器、農(nóng)藥殘留傳感器、氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)傳感器、作物光譜分析傳感器、作物營(yíng)養(yǎng)傳感器、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)傳感器、病蟲害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)與防控識(shí)別傳感器以及采摘識(shí)別等高端傳感器是制約廣西智慧柑桔發(fā)展的主要因素。因此，政府應(yīng)大力支持研發(fā)符合廣西農(nóng)業(yè)特殊地貌和廣泛用途的低成本、精確可靠、能夠適應(yīng)惡劣環(huán)境的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專用傳感器，以及加快鋪設(shè)5G基站，解決偏遠(yuǎn)山區(qū)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的普及與覆蓋問(wèn)題，讓富有廣西民族特色的稀有農(nóng)產(chǎn)品走出大山走向大眾視野具有重要意義[11]。例如：可利用傳感器采集柑桔種植區(qū)域內(nèi)的環(huán)境和氣象數(shù)據(jù)，如當(dāng)天的溫度、空氣和土壤濕度、土壤水分含量、土壤pH值、土壤礦物質(zhì)含量、光照強(qiáng)度、風(fēng)速和風(fēng)向、降雨量等，通過(guò)大數(shù)據(jù)AI算法評(píng)估，立即生成指導(dǎo)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)輸送至可視化視頻端或手機(jī)端，輔助農(nóng)事操作人員更好地實(shí)施生產(chǎn)控制[12]。此外，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是指導(dǎo)行業(yè)規(guī)范化生產(chǎn)的準(zhǔn)則，加快建立農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系，用以指導(dǎo)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展具有重要的意義。例如信息獲取感知標(biāo)準(zhǔn)，包括傳感器獲取數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、分析測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、使用規(guī)范、接口標(biāo)準(zhǔn)等；信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，如農(nóng)資分類、農(nóng)產(chǎn)品分級(jí)、標(biāo)識(shí)、溯源數(shù)據(jù)的格式標(biāo)準(zhǔn)等[13]；以及信息應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，比如相關(guān)項(xiàng)目的立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施規(guī)范、管理程序、智能化系統(tǒng)集成與應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)等[14]。

3.2 加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和投入智慧農(nóng)業(yè)涵蓋的智能化系統(tǒng)主要涉及智能化傳感設(shè)備、精準(zhǔn)的智能定位系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)處理器、數(shù)字化精準(zhǔn)化的水肥一體化應(yīng)用系統(tǒng)以及與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)代化、智能化遠(yuǎn)程控制平臺(tái)[15]。因此，地方政府應(yīng)進(jìn)一步加大農(nóng)業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施的投入力度，通過(guò)建立專項(xiàng)資金扶持，修建村村通公路，特別是果園種植區(qū)修建完善的交通道路網(wǎng)，方便把采收的水果運(yùn)往全國(guó)各地；大范圍鋪設(shè)5G基站，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，便于智能設(shè)備與電商網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的暢通運(yùn)行；此外還要在確保產(chǎn)品質(zhì)量的情況下讓農(nóng)機(jī)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)降低成本，擴(kuò)大農(nóng)機(jī)設(shè)備生產(chǎn)規(guī)模，增加市場(chǎng)投入量，加快現(xiàn)代農(nóng)機(jī)設(shè)備如大載荷農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)、高端智能拖拉機(jī)、采收機(jī)，以及能承擔(dān)高勞動(dòng)強(qiáng)度、適應(yīng)惡劣作業(yè)環(huán)境、完成高質(zhì)量作業(yè)要求的農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)器人等進(jìn)入農(nóng)田，為促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)的健康快速發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)[16]。

3.3 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)人才引進(jìn)與培養(yǎng)未來(lái)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，是要求加強(qiáng)農(nóng)業(yè)與信息技術(shù)的高度融合，綜合運(yùn)用農(nóng)業(yè)技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)、工程技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)到消費(fèi)全過(guò)程高質(zhì)量、高效率、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化的監(jiān)控和管理[9]。發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，最重要的是培養(yǎng)具有交叉學(xué)科、綜合素質(zhì)過(guò)硬的復(fù)合型人才，歸根結(jié)底人才是支撐智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本保障。政府應(yīng)大力引進(jìn)外來(lái)“高、精、尖”人才資源并加強(qiáng)培養(yǎng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)人才，加大科研院校相關(guān)研究經(jīng)費(fèi)的投入力度，鼓勵(lì)專家?guī)F(tuán)隊(duì)、帶項(xiàng)目、帶資金到智慧農(nóng)業(yè)試驗(yàn)田創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，通過(guò)加大資金投入帶動(dòng)本地智慧農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展；還應(yīng)將職業(yè)農(nóng)民培養(yǎng)納入地方教育培訓(xùn)發(fā)展規(guī)劃，積極選派優(yōu)秀農(nóng)業(yè)科技人員到智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展先進(jìn)地區(qū)和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)公司進(jìn)行研修深造；鼓勵(lì)有關(guān)高校、職業(yè)院校開(kāi)設(shè)智慧農(nóng)業(yè)課程，為農(nóng)業(yè)農(nóng)村的現(xiàn)代化進(jìn)程加速培養(yǎng)交叉復(fù)合型的農(nóng)業(yè)人才[17]。例如：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)于2019年新設(shè)立了智慧農(nóng)業(yè)學(xué)科，該專業(yè)將信息技術(shù)、生物技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、現(xiàn)代經(jīng)營(yíng)管理知識(shí)與農(nóng)學(xué)相互融合，致力于培養(yǎng)具有良好品德修養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感、三農(nóng)情懷、審辯思維和全球視野，自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力強(qiáng)，能勝任現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)科研、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、經(jīng)營(yíng)管理、技術(shù)服務(wù)等工作的高素質(zhì)創(chuàng)新型復(fù)合人才，這在我國(guó)高等院校尚屬首次。此外，政府還應(yīng)積極鼓勵(lì)新型經(jīng)營(yíng)主體與科研院校、高技術(shù)企業(yè)開(kāi)展交流合作，共同培養(yǎng)專業(yè)型、復(fù)合型、學(xué)科交叉型智慧農(nóng)業(yè)人才，力爭(zhēng)為我區(qū)培養(yǎng)一支高素質(zhì)、懂技術(shù)、會(huì)經(jīng)營(yíng)的本土科技隊(duì)伍[18]。