金建东:智慧农业创新实践的典型经验与发展启示——以浙江省杭州市为例
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文/金建东 浙江大学中国农村发展研究院,浙江经贸职业技术学院合作经济学院
智慧农业是各国抢占农业国际竞争优势高地的战略选择,也是我国农业现代化的重要发展方向。我国高度重视智慧农业发展,先后出台相应政策文件,要求加快推进智慧农业发展。2024年11月,全国智慧农业现场推进会在浙江杭州的召开,以及《农业农村部关于大力发展智慧农业的指导意见》《全国智慧农业行动计划(2024—2028年)》等政策文件的印发,意味着我国智慧农业发展从政策部署,迈向了加快推广实践的历史新阶段。推进智慧农业发展,需要遵循农业基本发展规律,借鉴和汲取国外好的经验与失败的教训,更要尊重我国国情农情和地方特色,走出一条富有中国特色的智慧农业发展路径。对此,浙江省有着全国数字化转型发展的引领优势,尤其是数智经济企业聚集的杭州市,开展了智慧种业、智慧农机、智慧农场、智慧牧场、特色产业智慧化等较为多样且具有成效的智慧农业发展实践,为我国加快推进智慧农业发展提供参照。
一、杭州市智慧农业创新实践的典型经验
(一)智慧种业的典型经验
为了打好种业“翻身仗”,稳住粮食安全“压舱石”,杭州市某区农业农村局发挥数字经济优势,立足种业数字农业示范园区,推进数字赋能种业发展。园区在杭州某数智经济企业支持下,依托物联网、大数据、云计算和区块链等技术,将育种、制种全周期纳入数字种业全流程管控。园区内建设了各类智能化物联设备,实现对气象环境数据、土壤墒情数据、病虫害信息、监控影像、仪器检验等信息的实时感知,结合采集的作物产量、质量等重要数据,综合研判种子的特性、品质等。为了排除其他因素对制种的不利影响,园区打通制种数字化管理系统中的各项数据,实现种子品种、种植过程、投入品使用、质量检测等关键环节的溯源,保障制种的稳定性。此外,为了进一步优化种子品种,园区为推广种植的种子赋码,通过扫码即可查询制种的全流程信息,结合农户种植的产量等各类数据,形成种子品种进一步优化的依据。
(二)智慧农机的典型经验
为了提升农业耕作效率,杭州市围绕农业育秧、种植、采收和服务等环节,开展了广泛的智慧农机创新实践。围绕育秧环节,杭州某区良种繁育基地引入精准印刷播种育秧机,在大数据技术支持下,实现育秧的摆盘、填底土、撒种、覆土、浇水、自动化搬运等工序的自动化,并根据不同的种子习性,智能调整铺土量、种子投放量、覆土深度、浇水量等,大幅提高了种子发芽率和秧苗质量。围绕种采环节,杭州市某区引入植保无人机、无人驾驶拖拉机、无人驾驶水稻插秧机、无人驾驶收割机等智慧农机,在北斗卫星和大数据技术的支持下,实现智慧农机精准定位、运行路线智能规划、作业状况在线监控,以及收割、脱粒、卸粮等的一体化操作,大幅提高了农业的耕种和采收效率。围绕服务环节,杭州市积极推广应用“浙农码”,推动农机合作社、补贴机具上的赋码管理,实现农机作业补贴、综合保险、免费实地检验等事项的在线办理,大幅提升了农机的管理效率和办事服务效能。
(三)智慧农场的典型经验
为了改变农业靠天吃饭的不利局面,提升农业生产的综合效能,某农业科技有限公司在杭州某区投入200余万元,打造了8000平方米的智慧大棚,旨在以智慧大棚建设为切口,推进智慧农场建设。该智慧大棚建设了智慧控制系统、智慧灌溉系统、小型气象站、AI预警—虫情监测系统等,实现农田灌溉情况、土壤环境、气象环境和虫情灾害等的有效监测和应对。智慧控制系统链接大棚内各设施,结合感知的数据和“算法模型”作出的决策,将决策得出的指令与自动化设备联动,由自动化设备对相应指令作出回应和操作,实现农田内水肥施用、温湿控制、采光通风、虫情应对等的自动化和智能化。智慧灌溉系统根据作物的需求规律、土壤水分、土壤性质等条件,提供最合适的水肥灌溉方案,定时定量精准灌溉。小型气象站发挥动态实时监测大棚内部环境的作用。AI预警—虫情监测系统通过深度分析理解病虫害图像、农产品熟期情况,判断是否有害虫入侵,识别害虫所属种类,并启动害虫诱捕功能。智慧大棚的建设,是设施农业形态的升级,也是对农业生产环节劳动力缩减的前瞻性应对,有效实现了农业生产的高度规模化、集约化,提升了农业产业对自然环境风险的应对能力和种植效能。
(四)智慧牧场的典型经验
杭州某牧场是一家集畜牧养殖、加工、销售、科技及社会化服务于一体的农业龙头企业。随着牧场规模的不断扩大,提升管理效能成为亟须解决的现实问题。2010年左右,牧场先后引入瑞典挤奶、制冷设备,以及德国自动饲喂系统,推进了牧场的自动化作业水平。为了进一步提升投喂精细化管理水平,牧场于2015年与上海某企业合作,聚焦饲料投喂的精准化和管理人员操控的自动化,引入饲料投喂信息化监管系统,实现牧场饲料投喂的精准化和管理人员操作的自动化,有效降低饲料成本5.5%,人工操作的不可靠性也由以前的30%降低到5%以下。随着数字化浪潮的到来,牧场在已有基础上,构建了智能奶厅、饲料加工管理系统、奶牛发情监测系统、牛犊自动饲喂系统、智能环控系统、粪污收集处理监测系统等,并与北京某企业合作,推进各已有系统的整合,形成精准饲喂、生产管理和数据智能分析决策三大系统,并最终打造牧场智慧大脑,实现智慧牧场的建设和运行。智慧牧场的建设,实现了奶牛身份识别、智能饲喂、发情监测、环境监控、数据归类分析等全方位管控,推动了牧场生产运行的高效、节能、高产和优质。
(五)特色产业智慧化的典型经验
山核桃是杭州某区的特色优势产业。随着市场竞争的加剧和消费者要求的提高,山核桃产业面临生态治理、标准化加工、产业服务等痛点难点。随着数字化浪潮的到来,在区政府的推动,以及数智经济企业的支撑下,该区围绕种植、加工和销售三个环节,有力推进了数字技术的赋能和产业的转型。生产环节,该区通过整合山核桃产业的多方数据,打造了产业资源、产品加工、病害防治等多个动态数据库,结合大数据技术智能分析数据,推动数据的可视化,形成信息化、可视化、动态化的“山核桃产业一张图”,有效服务了山核桃产业的生产管理、产业监管和决策辅助。加工环节,该区聚焦产品品质提升,推动产品生产、流通过程数据的自动化、智能化采集,实现山核桃加工原料的实时监管、加工过程的智慧化管理和加工全过程的可追溯,打造了山核桃加工的“透明工厂”。销售环节,该区充分利用大数据技术分析消费者特征、产品需求状况和市场发展趋势,形成消费者画像、生产加工标准和品牌管理模式,并将分析结果作为山核桃产品开发、销售模式创新和品牌推广的决策依据,有效提升山核桃的市场知名度和竞争力。
二、智慧农业创新实践典型经验的思考与启示
(一)实践依据:政策导向、在地条件和发展经验的三维参照
智慧农业虽然在国内外已有实践,但在我国总体处于探索阶段,面临如何依据我国国情农情,走出一条富有中国特色的智慧农业实践发展路径的挑战。对此,政策导向、在地条件和发展经验,为我国智慧农业实践发展提供了参照。
政策导向提供顶层指引。政策是党委政府对智慧农业时代机遇、现实需求和未来趋势的战略研判和部署,也是智慧农业实践的方向和重点。杭州市在2015年就制定了智慧农业发展政策,并配备了专项资金提供支撑,形成了杭州市智慧农业发展的良好政策空间,推动了杭州市智慧农业的丰富实践和有效发展。因此,从顶层加速制定具有前瞻性、全局性、可行性的智慧农业政策,并在资金上提供必要支持,是党委政府推进智慧农业发展的重要工作内容。相关主体参照政策要求开展智慧农业实践发展,则能在探索阶段找到发展方向,并在发展过程中获得必要的支撑和助力。
在地条件提供落地依据。智慧农业是数字技术与农业产业融合发展的过程,其中农业发展条件是智慧农业落地实践的基础。杭州市智慧农业的多样化实践经验,是智慧农业经济性、社会性、生态性、技术性等多维特征的综合体现,实践过程中受到农业的自然资源、产业阶段、特色优势、市场需求等多方因素的影响。因此,智慧农业实践发展,需参照政策指引,更要充分考虑农业发展的在地条件,因地制宜制定智慧农业发展目标,并以目标指引数字技术与农业产业的融合,形成符合自身实际条件的智慧农业实践路径。
发展经验提供横向互鉴。虽然政策指引和在地条件为智慧农业发展提供了必要参照,但在实践过程中,智慧农业依然会遇到诸多挑战。解决挑战的路径,在于实践过程中的不断探索、调整和优化,并形成值得借鉴的经验。为了更好支撑智慧农业实践发展,杭州市先后发布《农业“双强行动”典型案例》《杭州“三农”工作优秀案例》等涵盖智慧农业典型做法的经验,这些案例经验,为杭州市智慧农业发展提供了有力的经验交流平台。因此,及时总结智慧农业发展的典型经验,并搭建相互交流的平台和渠道,将有助于推进智慧农业实践发展。
(二)必要支撑:认知、基建和要素的深层转变
数字技术与农业产业的融合过程,呈现方向性、基础性和革新性等特征。换言之,正确的思想引领、必要的承载硬件和要素的创新发展,是智慧农业实践发展的必要支撑,表现为认知水平、基建状况和要素形态等将对智慧农业实践发展产生重要影响。
认知的深层次转变。数字技术是构建智慧农业形态的手段,数字技术从哪些环节融入农业产业,以及构建何种形态的智慧农业,需要在智慧农业实践之初,就有着清晰的认知。此外,智慧农业实践发展对于构筑我国农业国际竞争优势有着重要的历史价值,呈现发展的窗口期,要求在思想上重视智慧农业实践发展,抢抓历史发展机遇。回顾杭州市智慧农业的发展历程,浓厚的数字经济氛围,造就了杭州市相关主体较为成熟的智慧农业发展认知,并及时开展了智慧农业实践发展的战略部署,进而涌现丰富有效的实践形态。因此,通过对党委政府、企业等相关主体开展专项培训,以及打造并发挥智慧农业示范样板的示范作用,或者引入数智经济企业以发挥助力智慧农业实践发展的“鲶鱼效应”等,都是提升认知的有效路径。
基建的深层次转变。数字技术融入农业产业,需要相应的硬件设施。这些硬件设施承担了智慧农业有机体的“器官”功能,发挥着让智慧农业运行的必要作用,如信息的感知和收集,以及接受指令并开展自动化操作等。这要求智慧农业的基础设施建设,要能承接数字技术的有效融入,并实现与各个设施的实时联通和协同运作。因此,智慧农业的实践发展,必然要求基础设施建设的深层次转变,推进已有设施的数字化改造,如对农机添加智慧模块,或者加快推进适配的基础设施建设,都是有效推进智慧农业基建转变的可行路径。
要素的深层次转变。从杭州市的已有实践来看,智慧农业能提升农业生产效率,核心在于农业生产要素的深层次转变,包括形态的转变和结构的转变。其中,最鲜明的转变在于,劳动力由以人为主的要素形态,向以机械为主的要素形态转变,要素结构上则呈现出由劳动密集型结构向技术密集型结构转变。此外,数据作为新要素加入了农业生产全过程,并在智慧农业的所有要素中,发挥着基础性和关键性的作用。因此,推进智慧农业数据库建设,促进劳动工具的转型,引入与智慧农业自动化操作和持续运营相匹配的人才,实现劳动对象内涵和外延的重构,是有效推进智慧农业要素深层次转变的可行路径。
(三)驱动力量:政府、企业、市场的多方协同
农业持续向智慧农业转型发展,驱动力来源于多方利益主体的深度协同。进程中,各利益主体发挥着不同的功能,并形成主体协同、环节互依、要素联动、推进有力的智慧农业实践发展格局。
政府发挥引领统筹作用。杭州市各级政府在智慧农业实践发展中,发挥了重要的引领作用。正如前文所述,政府通过制定政策为智慧农业实践发展提供方向指引,并在智慧农业实践发展进程中,为实践企业提供必要的政策协调、资源整合和资金扶持等。此外,智慧农业实践发展呈现投入大、周期长、风险高的特征,需要政府在智慧农业实践发展的起步阶段,承担起发展启动的撬动作用,工具则表现为政策优惠、财政支持等。因此,政府除了发挥智慧农业实践发展政策制定者的作用,更要在智慧农业实践的起步阶段,承担起必要的引导者、陪跑者和帮扶者的作用。
数智经济企业发挥技术支持作用。数智经济企业发挥着智慧农业实践发展的直接技术供给者作用。杭州市智慧农业实践发展,正得益于聚集的数智经济企业。因此,数智经济企业需发挥已有的经验和技术优势,针对智慧农业实践发展需求,以小场景为切口,因需推进智慧农业建设技术方案、设施设备等的开发,尤其需注重智慧农业所需的算法模型的开发。对于数智经济企业相对缺乏的区域,需注重引入适用的数智经济企业,推进本地数智经济企业培育的谋划,为智慧农业实践发展提供更有力的技术支撑。
消费主体发挥牵引驱动作用。市场需求是智慧农业实践发展的生命力所在。除了保障粮食安全等强政策性需求,智慧农业实践发展需以消费者需求为出发点,以为消费者打造所需的农产品为目标,推进数字技术与农业产业的深度融合,通过数字赋能破解产业升级面临的痛点难点问题,打造富有市场价值的农产品。杭州市智慧农业实践经验,其切入点大都基于提升产品品质,背后逻辑则是聚焦如何更好满足消费者需求,并在未来竞争中获取更大的市场优势。因此,智慧农业实践发展,在参照政策导向和抢抓发展机遇的同时,需牢牢立足市场需求,以需求选择智慧农业实践发展的切入口,进而形成富有生命力的智慧农业实践发展路径。
(来源:《中国国情国力》杂志 )