關(guān)于農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的研究

廊坊市水產(chǎn)技術(shù)推廣站 趙文涓

1 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化的支撐

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是發(fā)展經(jīng)濟學(xué)的概念，早期的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)萌發(fā)于資本主義工業(yè)化時期，其特征是廣泛地運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，包括現(xiàn)代工業(yè)及農(nóng)業(yè)科技等技術(shù)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由自然經(jīng)濟轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨劝l(fā)達的商品經(jīng)濟，可以簡單地理解成工業(yè)化、流水線式地生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品。經(jīng)過信息化大數(shù)據(jù)技術(shù)爆炸式發(fā)展，現(xiàn)在的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)也有了新的目標(biāo)與含義，即智慧農(nóng)業(yè)，是與工業(yè)4.0 或后工業(yè)時代對稱的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，不同于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化也不同于農(nóng)業(yè)工業(yè)化，其是以智慧經(jīng)濟為主導(dǎo)，大健康產(chǎn)業(yè)為核心的自動化、個性化、藝術(shù)化、生態(tài)化、規(guī)模化、精準化農(nóng)業(yè)。最明顯的特征是在高度工業(yè)化的基礎(chǔ)上，廣泛運用大數(shù)據(jù)信息化技術(shù)實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)，一方面實現(xiàn)高度自動化，另一方面大數(shù)據(jù)為經(jīng)營管理者提供更科學(xué)的調(diào)控管理依據(jù)。

2 大數(shù)據(jù)信息化農(nóng)業(yè)在發(fā)達國家的應(yīng)用

以色列為例，以色列雖然處于中東位置，十分缺少大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有利條件，但以色列農(nóng)業(yè)的信息化程度一直位于世界領(lǐng)先水平。以色列大數(shù)據(jù)信息化農(nóng)業(yè)體現(xiàn)在多個方面。首先是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大數(shù)據(jù)信息化。主要體現(xiàn)在通過各種傳感器生成由農(nóng)作物的生長情況、濕度、光照、溫度、空氣成分、灌溉、病蟲害等基本信息組成的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)經(jīng)過計算機及軟件的分析，為管理者提供管理數(shù)據(jù)參考，或者自動處理，從而實現(xiàn)精準化農(nóng)業(yè)。 其次，以色列國內(nèi)農(nóng)業(yè)信息實現(xiàn)了互聯(lián)互通，包括國內(nèi)生產(chǎn)資料市場信息、國內(nèi)市場供求信息及價格、政府相關(guān)的農(nóng)業(yè)政策、農(nóng)業(yè)科技服務(wù)信息等，為各界提供最新一手信息來源，降低成本，提高供需效率。最后，以色列還接入了國際農(nóng)業(yè)信息，包括農(nóng)業(yè)進出口國家相關(guān)的市場信息、政策信息，靈活且全面的信息通道，使得以色列在沙漠建立起了整個歐洲的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)地，使以色列農(nóng)業(yè)處于全球領(lǐng)先地位。

美國在20 世紀80 年代就提出了“精確農(nóng)業(yè)”的構(gòu)想，現(xiàn)階段美國農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)及經(jīng)營已經(jīng)借助了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品全生命周期和全生產(chǎn)流程的數(shù)據(jù)共享以及智能決策。例如，美國中西部地區(qū)種植了玉米、大豆以及甜菜等作物，這些作物的生產(chǎn)廣泛地運用了物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)共享，特別是從播種、灌溉、施肥、病蟲害防治到收獲預(yù)期一直都處于智能決策的狀態(tài)中。

3 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在我國農(nóng)業(yè)中的運用分析

通過部分發(fā)達國家的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用情況可以看出，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)可以在實際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)監(jiān)管、市場流通、運輸中廣泛使用，并建立起一整套包括生產(chǎn)監(jiān)管、市場供需、市場信息、物流運輸鏈的信息共享平臺，將全國的農(nóng)業(yè)行業(yè)統(tǒng)籌規(guī)劃，實現(xiàn)高精準、綠色、環(huán)保型現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。

3.1 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)規(guī)劃的應(yīng)用

在實際生產(chǎn)中，每一位農(nóng)場主都應(yīng)當(dāng)提前決斷下一季的作物及耕種面積。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，大多數(shù)農(nóng)場主會根據(jù)自己所判斷的市場行情或者單純地依靠項目來進行決斷，這顯然是不科學(xué)的。構(gòu)建起共享數(shù)據(jù)平臺后，作為全國農(nóng)業(yè)的一份子，平臺中心將會根據(jù)地域環(huán)境特點、歷史沿革以及最主要的市場供需及價格的變化進行區(qū)域乃至全國范圍內(nèi)的統(tǒng)籌規(guī)劃預(yù)測，并給出合理建議。這樣既可以避免某一農(nóng)產(chǎn)品存量及價格出現(xiàn)劇烈波動，使市場保持穩(wěn)定，也可以保證種植戶的經(jīng)濟效益，從而更有利于我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整改革。

3.2 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運用

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)生成農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)運用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及監(jiān)管中，在我國已經(jīng)有了初步的運用。首先，在深耕、深翻的技術(shù)推廣項目上，這種技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分成熟。利用該種技術(shù)，在農(nóng)機的耕整地上，可以實時生成作業(yè)位置、作業(yè)畝數(shù)、作業(yè)效率以及作業(yè)合格率的各項數(shù)據(jù)，以便隨時進行監(jiān)管。根據(jù)耕整數(shù)據(jù)，在播種方面，可以運用此數(shù)據(jù)并利用北斗導(dǎo)航進行自動播種，既提高了效率，減少了人工投入，還提高了播種的標(biāo)準化，有利于后續(xù)的管理。

對于大田作物，可以設(shè)置濕度傳感器及顏色傳感器，時刻檢測土壤的干濕度以及作物病蟲害情況，以便于及時灌溉與植保，對于此生成的數(shù)據(jù)，可為灌溉機械及無人植保機提供數(shù)據(jù)，以決定灌溉量以及藥劑的使用量。對于設(shè)施作物，則可以實時生成空氣含量、濕度、溫度、病蟲害、光照、生長情況數(shù)據(jù)，以便為管理者提供管理意見，或者進行自動化處理，并生成數(shù)據(jù)儲存。待收獲后，農(nóng)產(chǎn)品會生成相應(yīng)的二維碼，農(nóng)產(chǎn)品消費終端通過掃描二維碼即可獲得農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)信息，包括施藥及施肥情況、生產(chǎn)基地情況等，通過視頻檢測還可以看到作物生長全周期的短視頻素材，實現(xiàn)問題農(nóng)產(chǎn)品精準溯源，打造安全農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)。

在農(nóng)產(chǎn)品大批量收獲前，管理者可以通過平臺結(jié)合市場供需、價格指數(shù)以及農(nóng)產(chǎn)品的成熟度進行綜合分析，預(yù)測多種情況以及未來收益，從而決定收獲時間、是倉儲還是出售以及市場流向及價格。

3.3 智慧農(nóng)業(yè)在我國的應(yīng)用實例

2019 年，國內(nèi)首個“智慧農(nóng)機”進駐了上海崇明農(nóng)場。崇明農(nóng)場結(jié)合了5G 網(wǎng)絡(luò)，可實現(xiàn)1 人遠程操控多臺機械，遠程指令下達后，5G 無人駕駛收割機在稻浪中自動規(guī)劃、自動轉(zhuǎn)彎、自如進退、精準作業(yè)，嫻熟高效地完成了一塊又一塊稻田的收割作業(yè)。而通過5G 網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場收割高清視頻實時流暢地回傳至崇明區(qū)城鄉(xiāng)智管平臺遠程控制中心。這次“5G+ 智慧農(nóng)機”創(chuàng)新示范就是崇明區(qū)結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際，采用更加生態(tài)環(huán)保的農(nóng)機新能源動力結(jié)構(gòu)，對“5G”結(jié)合“都市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”應(yīng)用場景的全新探索。

4 如何加快推進農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展

4.1 大力發(fā)展智慧農(nóng)機，鼓勵科技創(chuàng)新

目前，我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重點仍然是發(fā)展農(nóng)業(yè)全程、全面機械化，與此同時一些大型農(nóng)機企業(yè)也在逐步向智慧農(nóng)機重點發(fā)力。2020 年6 月，在河北省石家莊市趙縣舉辦的“智能農(nóng)業(yè)·無人農(nóng)業(yè)——2020 年智能農(nóng)機裝備田間日活動”中，展示了整個耕種收管全程無人化作業(yè)，現(xiàn)場演示了谷物收獲機、運糧車以及秸稈打捆機的協(xié)同作業(yè)，根據(jù)小麥作物的播種面積，收獲機自動生成作業(yè)軌跡，當(dāng)糧倉存滿時，運糧車出動接受收獲機收獲后的小麥，自動運到臨時糧倉；在收獲作業(yè)完成后，拖拉機運載著耕整地機械進行耕整地作業(yè)，隨后另一臺拖拉機搭載著播種機進行播種作業(yè)，播后植保無人機及自走式噴桿噴霧機出動，在規(guī)劃好的田地上進行作業(yè)，實現(xiàn)耕種管收全程自助無人作業(yè)，充分展現(xiàn)了現(xiàn)代農(nóng)機裝備的機電技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等。雖然本次會議的展示成果還未達到可全面普及的程度，但這也是我國農(nóng)機工業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一次成功的展示。該系列裝備，是我國農(nóng)機裝備制造企業(yè)、高精準北斗導(dǎo)航研發(fā)企業(yè)的聯(lián)合試驗，這并不是結(jié)束，而是開始。在一年一度的中國國際農(nóng)業(yè)機械展覽會上，智慧農(nóng)機無疑成為了最大的亮點，國內(nèi)諸多拖拉機制造商紛紛推出了無人電動拖拉機及收獲機，經(jīng)過多年發(fā)展，無人農(nóng)機已經(jīng)實現(xiàn)了從概念樣機到正式作業(yè)，其最終推向市場也只是時間問題。

因此，我國農(nóng)業(yè)部門應(yīng)當(dāng)對于發(fā)展智慧農(nóng)機予以充分支持，采取科技創(chuàng)新戰(zhàn)略，加大資金和人才的投入力度，重點攻克關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)難關(guān)，例如農(nóng)機自動駕駛、農(nóng)機變量作業(yè)等項目，逐步深入到林果生產(chǎn)、畜牧養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖及農(nóng)產(chǎn)品初加工，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理信息化、智能化。

4.2 充分利用補貼政策，促進智慧農(nóng)機推廣普及

一項技術(shù)的快速發(fā)展與推廣應(yīng)用是相輔相成的。例如，近些年來農(nóng)機深松深翻項目的實施促進了一些運用北斗導(dǎo)航技術(shù)企業(yè)的快速發(fā)展。對于參與農(nóng)機深松深翻項目的農(nóng)機設(shè)備，大都加裝了北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)及檢測設(shè)備，可實時生成農(nóng)機的作業(yè)位置、作業(yè)畝數(shù)以及作業(yè)情況。利用補貼政策既提高了用戶的積極性，避免了用戶項目作假，也推廣了新技術(shù)，方便了管理者監(jiān)管，大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢得到了完美體現(xiàn)。而且，對于這項新技術(shù)，用戶也并不排斥，筆者在走訪一些種植合作社及農(nóng)機服務(wù)合作社時，一些合作社自主加裝了導(dǎo)航檢測設(shè)備，用戶表示加裝設(shè)備后作業(yè)質(zhì)量得到了明顯的提升，例如在播種方面，加裝導(dǎo)航監(jiān)測設(shè)備后最重要的不是自動駕駛，而是可以自助規(guī)劃作業(yè)路線，作業(yè)時自主行走，駕駛?cè)藛T只用操控農(nóng)機具即可，作業(yè)后整齊劃一，極大方便了日后管理，而且作物發(fā)芽后也更為美觀。因此，借助此利好局面，農(nóng)機主管部門可充分利用補貼政策，將新技術(shù)加以推廣，以便更好地促進物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展。

5 結(jié)語

以“物聯(lián)網(wǎng)+”為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要支撐，目前我國已經(jīng)初步完成了大宗作物由人力、畜力生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械化生產(chǎn)模式。信息化大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)上的運用將徹底改變我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)運作模式，實現(xiàn)高科技、精準化、智能化、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。因此，當(dāng)務(wù)之急，就是加大智慧農(nóng)機及設(shè)施的科研創(chuàng)新與支持力度，促進信息技術(shù)與農(nóng)機融合應(yīng)用，并逐步探索建立起完善的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)儲存處理平臺，為實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)互聯(lián)互通創(chuàng)造條件，使農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)助力我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)高質(zhì)高效發(fā)展。