農(nóng)業(yè)信息技術開啟農(nóng)業(yè)發(fā)展新未來

陳婭

農(nóng)業(yè)信息技術是利用信息技術對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營管理、戰(zhàn)略決策過程中涉及的自然、經(jīng)濟和社會信息進行采集、存儲、傳遞、處理和分析。農(nóng)業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要組成部門，其對信息化技術的需求日益增長。因此，農(nóng)業(yè)信息技術是利用現(xiàn)代高新技術改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的重要途徑。文章介紹了我國農(nóng)業(yè)信息技術的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了其存在的問題，探討了我國農(nóng)業(yè)信息技術的發(fā)展趨勢，以期為促進我國農(nóng)業(yè)信息技術發(fā)展提供參考。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，信息技術已經(jīng)融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、銷售、推廣等環(huán)節(jié)中，形成了農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后緊密相連的產(chǎn)業(yè)體系。近年來，信息技術憑借宏觀、實時、低成本、快速、準確、高效的信息處理與空間分析能力，在農(nóng)業(yè)領域的應用日益廣泛。農(nóng)業(yè)信息化運用信息技術手段改造農(nóng)業(yè)，拓展市場經(jīng)營空間，提高資源使用效率，加快農(nóng)業(yè)供給側結構性改革，有利于促進各類要素有序自由流動、資源配置優(yōu)化和市場深度融合，是推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要支撐。深入應用信息技術能夠有效優(yōu)化種植流程，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效能與品質(zhì)。這不僅促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的變革，更推動了農(nóng)業(yè)向更加規(guī)?；?、標準化和精細化的方向邁進。在這一過程中，我國農(nóng)業(yè)獲得了更為堅實的技術支撐，在全球農(nóng)業(yè)競爭中占據(jù)有利地位。21世紀以來，人類全面邁進以互聯(lián)網(wǎng)為中心的信息技術時代。隨著新一代信息技術迅速發(fā)展，農(nóng)業(yè)信息化正從傳統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化向智能化、智慧化的方向發(fā)展。提高國家和區(qū)域的創(chuàng)新能力，提高農(nóng)業(yè)科技的自主創(chuàng)新能力，能夠為我國新農(nóng)村建設提供強有力的支持。

我國農(nóng)業(yè)信息技術發(fā)展現(xiàn)狀

雖然我國農(nóng)業(yè)信息化建設起步較晚，但是其發(fā)展非常迅速。1979年，我國將遙感技術引入農(nóng)業(yè)領域，首開農(nóng)業(yè)信息化的先河。1981年，中國農(nóng)科院計算機技術中心建立，其是世界上首個以計算機為基礎的農(nóng)業(yè)科學研究和應用研究的機構，研究主要集中在科學計算、數(shù)學規(guī)劃模型以及數(shù)理統(tǒng)計方法等方面。1987年，農(nóng)業(yè)部信息中心正式成立，標志著農(nóng)業(yè)資訊科技的研究與推廣正式成為農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的重要方向。1994年，中國農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)和中國農(nóng)業(yè)科學技術信息網(wǎng)的成功建立，成為我國農(nóng)業(yè)信息技術發(fā)展史上的重要里程碑。這些平臺不僅能夠提供實時的信息資訊，還能夠?qū)r(nóng)作物生長的各個環(huán)節(jié)進行精細化管理，對病蟲害的預警以及農(nóng)作物產(chǎn)量波動的預測提供準確依據(jù)。這有利于農(nóng)民采用科學的種植方法，根據(jù)實際情況調(diào)整種植結構，以適應市場需求。同時，這些平臺還為農(nóng)藥制造商提供了重要的數(shù)據(jù)支持。此外，計算機模擬技術能夠為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供全方位的預測和分析，幫助農(nóng)業(yè)管理部門制訂更高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計劃，以更好地應對市場變化，滿足消費者的需求，提升農(nóng)業(yè)的整體效益。

目前，我國農(nóng)業(yè)信息技術被廣泛應用，如遠程監(jiān)測與控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)分析等。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術被廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了對土壤、氣候條件、植物生長情況等信息的實時監(jiān)測和管理。此外，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)分析技術也日益受到重視。借助大數(shù)據(jù)分析，可以對海量的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進行深度挖掘和分析，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供決策支持。

3S技術

3S技術即GPS（Global Positioning System）、GIS（Geographic Information System）和RS（Remote Sensing），是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分。RS在作物生長周期監(jiān)測與產(chǎn)量估算、土壤水分含量與分布監(jiān)測、作物長勢及作物病蟲害監(jiān)測等方面發(fā)揮著重要作用，為管理人員提供了科學依據(jù)。GIS能夠?qū)r(nóng)作物生長狀況、病蟲監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時分析，獲取農(nóng)田的空間分布及其相關性，為農(nóng)業(yè)經(jīng)營提供科學指導。GPS主要應用于農(nóng)業(yè)機械化耕種，通過在農(nóng)機上安裝定位系統(tǒng)，實現(xiàn)精準耕作、噴藥、施肥及除草等操作。3S技術貫穿農(nóng)業(yè)資源、農(nóng)業(yè)裝備、生產(chǎn)流程、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測等環(huán)節(jié)，成為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要支撐。其中，GPS是智慧農(nóng)業(yè)的信息來源之一，GIS和RS是智慧農(nóng)業(yè)中基礎農(nóng)業(yè)信息處理技術的核心。我國農(nóng)業(yè)信息化建設采用以點帶面的方式逐步推進，一些農(nóng)場和園區(qū)建立了與3S技術相結合的農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)，能夠?qū)崟r采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或經(jīng)營過程中的大量信息，并進行簡單的數(shù)據(jù)分析和自動控制。但是，在3S技術快速發(fā)展的背景下，我國農(nóng)業(yè)領域缺少專業(yè)的、規(guī)模化應用的3S硬件產(chǎn)品。相比之下，美國等發(fā)達國家已推出了成熟的3S軟硬件產(chǎn)品，可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理提供有力支持。因此，我國應加快研發(fā)和推廣適合農(nóng)業(yè)領域的3S軟硬件產(chǎn)品，形成規(guī)模化的專業(yè)市場，以推動3S技術在精準農(nóng)業(yè)中的廣泛應用。

農(nóng)業(yè)自動化技術

進入21世紀，我國農(nóng)業(yè)科學技術發(fā)展迅速。通過廣泛采用自動控制技術，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率得到了顯著提升。部分農(nóng)村的無土栽培、滴水灌溉、農(nóng)業(yè)收割等作業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了機械化；同時，遙感技術和遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應用使得農(nóng)民能夠?qū)崟r監(jiān)控土壤特性和作物生長狀況，對農(nóng)田灌溉進行精確的動態(tài)監(jiān)測，進一步優(yōu)化了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程。這些技術的應用不僅極大地解放了勞動力，使農(nóng)民從繁重的勞作中解脫出來，而且顯著提高了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。但是，許多地區(qū)還保留著傳統(tǒng)的耕作方式。

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)

互聯(lián)網(wǎng)背景下，信息技術逐漸融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、銷售、推廣等各個環(huán)節(jié)，構建了一個產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后緊密相連的產(chǎn)業(yè)體系。這一體系在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的基礎上延伸了產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)了智能監(jiān)控，建立了豐富的數(shù)據(jù)庫，并通過大數(shù)據(jù)分析技術，有效地解決了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中的一系列問題。目前，我國已經(jīng)建立了100多個類型各異的數(shù)據(jù)庫，引進了國際先進的農(nóng)業(yè)科技數(shù)據(jù)庫資源，這為農(nóng)業(yè)信息獲取和分析提供了多元化的渠道和工具，有力地推動了我國農(nóng)業(yè)信息化和現(xiàn)代化進程。

我國農(nóng)業(yè)信息技術發(fā)展存在的問題

目前，我國農(nóng)業(yè)信息化建設面臨許多挑戰(zhàn)，如農(nóng)村基礎設施建設落后，農(nóng)民信息化水平較低，普及和推廣農(nóng)業(yè)信息化技術難度大。此外，農(nóng)業(yè)信息化技術在實際應用中遇到一些技術難題，如如何確保傳感器技術的穩(wěn)定性和農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的安全性等。

農(nóng)業(yè)信息化基礎設施不完善

農(nóng)業(yè)信息化基礎設施是支撐農(nóng)業(yè)農(nóng)村實現(xiàn)信息化公共服務的硬件基礎，具有廣泛的應用價值。這些基礎設施通過實時監(jiān)控作物生長、土壤濕度、病蟲害情況等，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供智能化和精細化管理，使農(nóng)民能夠基于科學數(shù)據(jù)作出更準確的決策。它們不僅是連接現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)實踐的橋梁，更是推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級、提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平的關鍵。在智慧農(nóng)業(yè)建設的道路上，農(nóng)業(yè)信息化基礎設施發(fā)揮著重要作用，為整個產(chǎn)業(yè)的進步與發(fā)展奠定了堅實基礎。隨著信息技術的不斷進步和互聯(lián)網(wǎng)普及程度的顯著提高，我國農(nóng)村信息化建設取得了顯著成就。相關部門積極推動農(nóng)村地區(qū)建立各種網(wǎng)站和平臺，促進農(nóng)業(yè)信息的流通和管理，為農(nóng)民提供了更多了解市場動態(tài)、學習先進技術的機會。然而，我國農(nóng)村信息化水平仍面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，部分農(nóng)村網(wǎng)站的信息內(nèi)容不足；其次，農(nóng)業(yè)信息的更新速度較慢，時效性有待提高。此外，即便在網(wǎng)絡覆蓋相對完善的地區(qū)，網(wǎng)絡傳輸容量和信號穩(wěn)定性仍然是制約信息流通的重要因素。

農(nóng)業(yè)信息資源利用率不高，農(nóng)業(yè)信息化管理不規(guī)范

隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進和科技的迅猛發(fā)展，我國農(nóng)業(yè)信息化建設取得了一定進展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。數(shù)字化轉型為農(nóng)業(yè)帶來了前所未有的機遇，但其利用率卻很低。當前，農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)站普遍存在內(nèi)容雷同、信息分散的問題，缺乏有針對性、時效性的實用信息，這加大了農(nóng)民篩選和辨別信息的難度，導致農(nóng)業(yè)信息資源也未能充分發(fā)揮其作用。此外，農(nóng)業(yè)信息化相關制度建設相對滯后，導致農(nóng)業(yè)信息化管理缺少法律法規(guī)保障。同時，農(nóng)業(yè)信息產(chǎn)品的開發(fā)不足，許多先進的農(nóng)業(yè)信息產(chǎn)品未能及時得到推廣應用，進一步制約了農(nóng)業(yè)信息化建設的深入發(fā)展。

農(nóng)業(yè)信息化技術應用方面存在的問題

1.農(nóng)民素質(zhì)不高，信息化意識和利用信息的能力不強

目前，農(nóng)村人口老齡化較為嚴重，大多數(shù)農(nóng)民的文化素養(yǎng)較低，因此農(nóng)民對信息化技術的認識不足，應用較少，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)意識淡薄，在學習和接受新技術時顯得力不從心，這嚴重制約了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設。

2.農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化程度不高，信息化基礎工作水平低

要想實現(xiàn)農(nóng)業(yè)領域的信息化，就需要對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化有深刻的理解和認識。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化不僅僅是簡單地將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織起來，而是通過工業(yè)化的方式擴大生產(chǎn)規(guī)模，提高生產(chǎn)效率，以市場需求為導向進行生產(chǎn)活動。這就要求農(nóng)民不僅要掌握基本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術，還必須具備較高的信息素養(yǎng)，不斷提升自身的競爭力。然而，目前農(nóng)村在農(nóng)業(yè)信息化道路上仍面臨多重挑戰(zhàn)。首先，大多數(shù)農(nóng)村地區(qū)資金短缺，無法購買先進的信息技術設備。其次，部分農(nóng)村地區(qū)地理位置偏遠和網(wǎng)絡信號不佳，導致農(nóng)民難以順利獲取和傳遞信息。最后，農(nóng)村地區(qū)存在的“數(shù)字鴻溝”問題大大限制了農(nóng)民與外界的交流與合作。

3.農(nóng)業(yè)信息服務體系尚未完善

當前，我國農(nóng)業(yè)信息化工作水平較低，電子商務對農(nóng)產(chǎn)品營銷的促進作用尚未得到充分發(fā)揮。在農(nóng)業(yè)信息化建設方面，還缺乏強有力的宏觀規(guī)劃和指導，信息服務系統(tǒng)也尚未建立，與之相匹配的支持條件和市場機制都尚未完全成熟。

4.產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉型較慢

盡管電子商務在農(nóng)產(chǎn)品供銷方面發(fā)揮著重要作用，但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域的數(shù)字化轉型較慢。當前，我國農(nóng)業(yè)信息化還處于基礎建設和單向應用的階段。部分農(nóng)村由于人口少、地形復雜，面臨著建設成本高、難度大、信號不穩(wěn)定等問題。這些基礎設施問題限制了網(wǎng)絡向自然村和農(nóng)戶的廣泛延伸。在精確生產(chǎn)、病蟲害預警等領域，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術的應用還處在起步階段。此外，農(nóng)產(chǎn)品附加值相對較低，農(nóng)業(yè)信息化設備維護困難等實際問題也制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域數(shù)字化轉型的推進。

5.農(nóng)業(yè)信息技術推廣不力

目前，許多農(nóng)業(yè)信息技術的推廣都僅限于理論層面，而推廣人員采用的都是較為基礎的技術手段，并不了解農(nóng)民的實際需求。這種單一、片面的理論推廣方法，不僅導致農(nóng)民難以充分理解和接受信息技術，更使得農(nóng)民對實用性農(nóng)業(yè)信息技術的關注度逐漸降低。

我國農(nóng)業(yè)信息技術發(fā)展趨勢

智能化

隨著計算機和互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，農(nóng)業(yè)信息技術越來越智能化。我國已開發(fā)了一系列農(nóng)作物生長模擬軟件，例如RCSODS、CPMSS/CGSM，以及土壤—植被—大氣水分運移模式、糧食儲存干燥過程的模擬軟件。還構建了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，例如黃土塬區(qū)小麥生產(chǎn)與綜合管理、水稻重大病蟲害診斷與治療、農(nóng)業(yè)氣象預報等。此外，生產(chǎn)實時控制系統(tǒng)也在灌溉、耕作、水果收割等方面得到了廣泛應用。這些信息技術的廣泛應用不僅為未來農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展奠定了堅實基礎，更將引領農(nóng)業(yè)向智能化方向發(fā)展。這些系統(tǒng)能夠全程收集數(shù)據(jù)、處理、儲存數(shù)據(jù)，使用者只需要負責系統(tǒng)的控制與監(jiān)控，實現(xiàn)人、系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)之間的實時聯(lián)動。這種智能化的農(nóng)業(yè)模式將大大提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化資源配置，促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

精細化

精細農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢。它依托信息技術的強大支持，根據(jù)農(nóng)田的空間變異特性，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)作業(yè)和管理的精準定位、定時和定量操作，主要適用于農(nóng)田生產(chǎn)。引入先進的科學技術，包括不斷發(fā)展的精細農(nóng)業(yè)技術，不僅顯著提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率和農(nóng)資利用率，還降低了生產(chǎn)成本。更為關鍵的是，它有效減少了化肥、農(nóng)藥等的使用，減少了環(huán)境污染，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力保障，實現(xiàn)了社會效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的和諧統(tǒng)一。

現(xiàn)代化建設

2022年2月，國務院印發(fā)了《“十四五”推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》），對“十四五”時期推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的戰(zhàn)略導向、主要目標、重點任務和政策措施等作出全面安排，增強農(nóng)業(yè)農(nóng)村對經(jīng)濟社會發(fā)展的支撐保障能力和“壓艙石”的穩(wěn)定作用，持續(xù)提高農(nóng)民生活水平?！兑?guī)劃》明確，到2025年，農(nóng)業(yè)基礎更加穩(wěn)固，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略全面推進，農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化取得重要進展。梯次推進有條件的地區(qū)率先基本實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化，脫貧地區(qū)實現(xiàn)鞏固拓展脫貧攻堅成果同鄉(xiāng)村振興有效銜接。展望2035年，鄉(xiāng)村全面振興取得決定性進展，農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化基本實現(xiàn)?！兑?guī)劃》安排了七方面發(fā)展任務。一是夯實農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎，落實藏糧于地、藏糧于技，健全輔之以利、輔之以義的保障機制，提升糧食等重要農(nóng)產(chǎn)品供給保障水平。二是推進創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，深入推進農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，健全完善經(jīng)營機制，推動品種培優(yōu)、品質(zhì)提升、品牌打造和標準化生產(chǎn)，提升農(nóng)業(yè)質(zhì)量效益和競爭力。三是構建現(xiàn)代鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)體系，加快農(nóng)村第一、二、三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，把產(chǎn)業(yè)鏈主體留在縣域，把就業(yè)機會和產(chǎn)業(yè)鏈增值收益留給農(nóng)民，提升產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈現(xiàn)代化水平。四是實施鄉(xiāng)村建設行動，聚焦交通便捷、生活便利、服務提質(zhì)、環(huán)境美好，建設宜居宜業(yè)鄉(xiāng)村。五是加強農(nóng)村生態(tài)文明建設，推進農(nóng)村生產(chǎn)生活方式綠色低碳轉型，建設綠色美麗鄉(xiāng)村。六是加強和改進鄉(xiāng)村治理，加快構建黨組織領導的自治法治德治相結合的鄉(xiāng)村治理體系，建設文明和諧鄉(xiāng)村。七是實現(xiàn)鞏固拓展脫貧攻堅成果同鄉(xiāng)村振興有效銜接，增強脫貧地區(qū)內(nèi)生發(fā)展能力，讓脫貧群眾過上更加美好的生活，逐步走上共同富裕道路。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化是中國式現(xiàn)代化的重要組成部分。近年來，我國在農(nóng)業(yè)信息化建設方面取得了顯著成果，但仍有許多地方需要改進和完善。為了推動農(nóng)業(yè)信息化邁向更高水平，需要加強農(nóng)業(yè)信息化基礎建設，廣泛普及農(nóng)業(yè)信息技術，積極引進大量技術人才，加快研發(fā)農(nóng)業(yè)信息技術相關產(chǎn)品，并確保這些產(chǎn)品能夠迅速投入實際應用，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供堅實支撐。

（作者單位：湖南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院）