数字农业让：农民将成为真正意义上的“田司令”

      时光的脚步跨入2021年，我们用欣赏的目光看待宝贵的5000年农耕文明。“十四.五”开局之年，慕然回首，发现在过去的时光里，现代文明装备着农业，为农业作了新的铺垫。使这个传统的人类离不开的产业两胁生翼，就要腾飞了!？数字技术，5G应用、AI技术、VR应用……，等等，让人即陌生又熟悉。我们现在若不认识她，应用她，终将成为现代农业的弃儿。

      一、数字农业长啥样？

      简而言之，将现代人类文明成果特别是信息技术应用于农业，让农业实现生产机械化，机械智能化；农业信息数字化；农业生产物联网化；应用5G等网络技术，使农业具有人类劳动者一样的大脑，坐在电脑前就能耳聪目明地进行农业生产；……装备技术、北斗导航、5G等用信息中心联结起，让农民由面朝黄土背朝天转变为电脑终端操作者，由体力劳动蜕变成智慧劳动者。

      目前农业发展面临“天花板”，农业劳动力老龄化、人工成本增加、大量农业劳动力向城市转移，如果农业没有脱胎换骨的天翻地覆变化，使种地农民的收入相当于或高于城市人均收入，就会无人种地，也就端不住14亿国人的饭碗子；如果农民成为低收入的代名词，收入难以高出城市人均收入的数倍，农业就会被夕阳化，成为我国民族复兴的拦路虎！因此，我国农业的根本出路，在于一是大幅度转移农村人口，为农业实现家庭农场式规模经营创造条件；二是在于迅速实现数字化农业，让夕阳产业重新朝阳化。本文就是数字农业专聊版，若益于行，则幸甚至哉！

      数字农业具有显著的多学科交叉的特点。数字农业系统中，最核心的是数据。但仅有信息、数据、传感器还远远不够，需要将这些技术嫁接在实际应用的农机设备上，形成一个网络化的生产系统。数字农业将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来，实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测，以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境进行定期信息获取，生成动态空间信息系统，对农业生产中的现象、过程进行模拟，以达到合理利用农业资源，降低生产成本，改善生态环境，提高农作物产品和质量的目的。数字农业由以下系统集合而成：

      1.农业物联网（Internet of Things）

      农业物联网是一套数控系统。在一个特定的封闭系统内，以探头、传感器、摄像头等设备为基础的物物相联。它根据已经确定的参数和模型，进行自动化调控和操作。使农业生产成为田园牧歌式的景罗蔓蒂克，使农民成为人类尊敬的职业。  

      2.农业大数据（Big Data）

      农业大数据是一个数据系统，在开放系统中收集、鉴别、标识数据，并建立数据库，通过参数、模型和算法来组合和优化多维和海量数据，为生产操作和经营决策提供依据，并实现部分自动化控制和操作。因为它是在完全开放的系统中运作，因此主要用于大田农业的生产和农业全产业链的操作和经营。

      3.精准农业（Precision Farming）

      精准农业是以农机的单机硬件为基础，配以探测设备和智能化的控制软件，以实现精准操作，变量控制（包括变量播种、变量施肥、变量喷药等），无人驾驶，以及最佳的工作环境和场景适配。精准农业强调的是（单体）设备和设施操作的精准和智能化控制，是硬件+软件。

      4.智慧农业（Smart Agriculture）

      智慧农业是建立在经验模型基础之上的专家决策系统，其核心是软件系统。智慧农业强调的是智能化的决策系统，配之以多种多样的硬件设施和设备，是系统+硬件。智慧农业的决策模型和系统可以在农业物联网和农业大数据领域得到广泛应用。

      近年来，我国数字农业得到快速发展，突破了一批数字农业关键技术，应用优势凸现。陕西省试点的“国家级苹果产业大数据中心”，浙江省的智慧农业云平台都是优秀的数字农业大数据应用案例。

      实力派农机企业积极参与，促进了数字农业发展。“依靠北斗导航系统，每台农机的特性、位置、作业时长等信息汇总到智联云服务平台上，一个个点组成了一张分布图。”雷沃服务中心主任石海波介绍，“后台可以根据各地需求向农机手直接派单，还能为农机手提供卫生防疫、天气预报、维修配件、用油供应、交通状况等信息服务。”

      二、实现由看天吃饭向听我指挥转变，农民将成为真正意义上的“田司令”

      智能农机田间走，“耕牛”转身变“铁牛”。脚不沾泥、手不碰水就把田种了，打开手机就能设定耕作深度，查看数据就知道农作物生长状况……智慧农业将现代信息技术与农业生产、经营、管理和服务全产业链融合，为传统农业提质增效提供了现代化解决方案。

      在陕西省汉中市南郑区郑，郑富俊带领5位志同道合的人，注册成立裕丰农机合作社，流转土地2160亩，以数字农业为支撑，农机服务为本业，逐步向农产品生产、加工、销售一体化方向拓展，在提高农产品附加值上闯出了一条持续壮大发展的路子。整田用上激光平地机，水稻播种用上飞机，田间施肥、除草等高科技，成为省内飞机“种”水稻第一人。试验表明，无人机飞播水稻作业，效率为33ha/小时以上；无人机施肥、除草可达46ha/小时，从而为扩大再生产积累了后发优势。一批聪明农机应用，大大提高了种田经济效益，使其成为陕西省靠数字农业致富的风云人物。

      据人民日报报道，新疆维吾尔自治区阿拉尔市赵闫姐弟仨共同发起成立了“叁颗枣”农民专业合作社。从创业起就给加工厂添加了智能选枣机，选枣筛枣一体化，便可取代40至50人的工作量，大大提升了工作效率。短短3年时间，种植面积由200亩扩大到3000亩，年销售额就达到了3000万元。

      四川省凉山彝族自治州贫困户肖宗全，在驻村帮扶工作队帮助下，从事智能化果园生产，日子过得“像这些‘红将军’‘红富士’苹果一样红红火火。” 电商平台通过建立起农业大数据综合平台，采用层层环节监控功能，确保每一份农作物的质量，提升农田产量，为脱贫攻坚帮了大忙。

      农民通过运用科技型手段来弥补生产力的不足，提高农业生产效率，供给农业生长所需的各类因素，实现全产链的数据化、自动化，让传统农业从“重劳力”向“轻脑力”转变，推动从农人员向专业化、技术化、高水平人才转变，让农业行业不但“不累”而且“重金”。

      基于大数据，进行分析、管理、决策，还能为老百姓提供知识咨询。使种田的科技含量明显提高。2020年7月，在联合国粮农组织指导下，拼多多联合中国农业大学举办了国内首届“人工智能VS顶尖农人”的数字农业种植竞赛；2020年12月，拼多多支持了由联合国粮农组织和浙江大学联合举办的“2020全球农创客大赛”。数字农业在降低成本、提高效率方面有着很大的优势和潜力，在互联网企业推动下，科技正在加速改变农业面貌。新的生产方式必然要颠覆传统作业模式，通过智能系统把握作物规律，探索实现智能识别、智能学习、智能决策、智能作业，将是未来农业的核心。

      三、数字农业的魅力使未来农业有”钱“途“

      2020年初，中国政府宣布国家“数字乡村”试点计划，这是迈向“数字中国”的最新努力。数字技术正在改变传统农业模式，让农业更赚钱。

      中国科技巨头凭借先进的数字技术和完整的商业模式，能够系统性解决农业数字化问题，从而提高生产效率，跟踪产品安全，促进精准营销并建立农业品牌。数字农业已经成为中国农业发展的新亮点。

      2020年，新冠肺炎疫情为中国的乡村及农民生活带来诸多不便，物流”断链“会导致脱贫农民面临因疫返贫等一系列问题。在此期间，基于大数据、物联网、人工智能、5G等的数据资源和数字技术发挥了巨大优势，不仅助力乡村地区实现精准化、高效化疫情防控，同时在很大程度上帮助农村农业规避了疫情带来的负面影响：

      在生产环节，线上购买农资、专家网上指导、无人机喷洒农药——数字技术帮助多地实现“云上春耕”。每年三四月是春耕农忙时节，受疫情困扰，农民在家中出不去、专家在外地进不来，在线技术此时发挥了重要作用。

      在消费环节，在线直播宣传、网上下单订购、智能物流配送——数字技术帮助农民加速“云上销售”。农业农村部总经济师、发展规划司司长魏百刚日前指出，2020年农产品线上销售保持了两位数增长，预计前三季度网络零售额超过3000亿元。

      在产业升级方面，数字技术有益于培育“互联网+订单农业”，建立产销衔接服务平台，促进消费需求与农业生产高效匹配，形成“BT（生物技术）+IT（信息技术）”的产业发展新模式。

      49岁的刘士国是江西省南昌县蒋巷镇三洞村村民，先后在蒋巷镇流转了1.56万亩耕地，并进行了高标准农田改造和智能化建设。生产中遇到什么难题，只要打开手机APP，就能即时了解农机的耕作层有多深、耕作面积多大、是否存在重复耕作和漏耕等情况，使所有问题迎刃而解。脚不沾泥，手不碰水，一眨眼耕好一大片，如今的刘士国不用下田就把田种了。靠着给大田现代农业基地当专职管理员，他每月能领6000多元工资，去年底还拿了7万多元绩效奖。

      山西吉县以苹果出名，年产优质苹果22万吨。果园里蓄水池、地块、有机肥堆沤处均有数据信息采集传感器，水池的水位、水温、盐分、电导率及土壤的pH值、土壤水分、土壤温度等数据，会自动传入数据信息采集平台。负责人杨朝辉说：“这些传感器就是‘眼睛’，为我们带来生长环境的数据，据此，可以精准制订生产计划、预防自然灾害和病虫灾害，提高果树管护水平。”

      四、各方都要给力于数字农业

      1、农业管理与科研主攻方向

      农业主管部门要组织科研、推广应用机构作好调研，为数字农业“出科研课题”。农业管理要引导科研项目在农业数字信息标准体系、农业信息采集技术、大比例尺的农业空间信息资源数据库、农作物生长模型、动植物数字化虚拟设计技术、农业问题远程诊断、农业专家系统与决策支持系统、农业远程教育多媒体信息系统、嵌入式手持农业信息技术产品、温室环境智能控制系统、数字化农业宏观监测系统、农业生物信息学方面的研究应用上持续给力，长期坚持。

      争取尽快将数字农业装备及技术纳入农机购置补贴及政府支农政策体系中，在扶贫攻坚、农业产业升级、提高农业科技应用水平等方面发力。数字农业所需装备及软件系统工程，由于创新性较高，价格往往也比较高，因此要防范市场竞争中“劣币驱逐良币”的现象再度阻碍这一革命性工程的推进。机补要纠正定额补贴的做法，推广应用根据购机总金额的30%或者更高的补贴标准，尽可能做到补贴额“上不封顶”，激发数字农业发展活力。地方政府亦可根据当地数字农业发展要求提供叠加补贴，激发农业经营者主体发展数字农业的积极性。

      在具体产品环节，应加强高校、科研、企业等机构在智慧农业科研方面的投入力度，加大技术研发力度，攻克卡脖子技术，推进农业物联网、大数据、人工智能产品产业化；健全产学研用培养体系，开展农业人才、新型职业农民、农业经纪人等农业从业者科普、教育、培训工作，加快培养大量复合型人才。鼓励大型工业企业介入、加大大规模试验示范、创新产学研用体系、鼓励市场化机制与模式探索。

      2、农业教育、科研和推广要实现“三位一体”

      农业家庭经营，是我国农业发展方向。各级政府应积极支持农业科学技术的发展，建立富有中国特色的“三位一体”的农业教育、科研和推广体系。要协同作战，形成合力，承担好农业教育、科研和推广三项职能，使教研、推广、培训紧密地结合起来，为农业发展提供强大的技术推动力。

      3、农业生产要高度专业化、规模化、企业化，拉长农业产业链

      地区专业化、农场专业化和生产工艺专业化是今后农业要解决好的问题。按农业产业集群的发展思路，重新定位农机化发展，尤其是要把智能农机发展作为重点，以支撑数字农业发展。按农作物特色及比较优势划分为若干作物带，每个作物带中最适合一种作物的生长，如 “玉米带”、“奶牛带”、“水稻带”等；家庭农场要简化作物布局，每个农场只生产一、二种农作物，从而有利于农机的智能化、生产的专业化和农场的企业化管理；一个地区要突出主攻几种农作物。这样因地制宜、各有所专，达到专业化与规模化的有机结合，形成专业化生产、集约化经营、企业化管理现代农业产业模式。

      产前、产中、产后紧密衔接的农业生产体系，是农业产业集群化发展的内在要求。农业生产资料的生产和供应，以及农产品的收获后的储藏、运输、加工和销售等部门，要分工明确，高效协作，在相关农业法律体系的维护下，实现农业生产的有序而高效。

      4、建立数字农业科技支撑体系

      首先，农产品主产区要建立大规模的物联网观测体系，采集信息自动化实现准时、高效，为农技专家远程指导提供基本信息。

      第二，通信网络基础设施建设覆盖乡村，让农村也用上5G网络，令数据存储、传输更便捷。

      第三，北斗卫星导航系统为农业机械插上“无人化”翅膀，无人机播撒、无人驾驶插秧机等设备助益农民减少人力使用，提高工作效率，增加收入；

      第四，加速建设全国大数据中心，全国性大数据基地以城市为节点，形成数据中心网状结构，共同为全国性大数据应用提供支持和保障。

       畅想未来，当农业机械足够智能，数字农业充分发展，信息中心足够完善，农民将不再需要面朝黄土背朝天，而是面对着电脑或手机终端，控制机械完成农业生产。那时，农民这一职业也许会像现在的“码农”一样，成为21世纪最时髦的工作。

主要参考文献：

1、人民日报 2021.01.05：智慧农业尽显科技范儿（N）

2、中国现代农业暨农业产业化高峰论坛：“数字农业”到底是什么？(C)

3、农业农村部：农业信息化和机械化快速发展，我国正大步迈入智慧农业时代（N）

4、胡桂芳：让农机“聪明”起来，助力现代农业跑出“加速度”（J）中国发展观察杂志2020年第21期

5、人民日报2019.07.04    以充足准备迎接农机智能化新趋势（N）