隨著信息技術的快速發(fā)展,數(shù)字經(jīng)濟已成為經(jīng)濟高質量發(fā)展的重要推動力。作為數(shù)字經(jīng)濟在農業(yè)領域的具體實踐,數(shù)字農業(yè)的高質量發(fā)展成為支撐新時代我國農業(yè)農村現(xiàn)代化發(fā)展的基礎。春節(jié)假期期間,記者來到關中地區(qū),在實地走訪中探尋數(shù)字鄉(xiāng)村的新實踐。
一年之計在于春。對于農業(yè)生產(chǎn)來說,春節(jié)期間正是春灌關鍵期。立春剛過,陜西關中45歲的農民張大強吃過早餐,坐在炕頭上,開始用手機查看自家麥田的灌溉進程。在關中小麥灌溉區(qū),自動節(jié)水灌溉設施隨處可見。當晶瑩透亮的水珠源源不斷地灑向萬畝麥田時,農戶已經(jīng)開始暢想今年夏糧豐收的場景。
這幾年,關中農村引進了固定式噴灌、伸縮式噴灌、半固定式噴灌、滴灌、微噴灌、絞盤機噴灌6種先進灌溉技術,高效節(jié)水灌溉面積日漸增多,許多新科技在農業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應用,科技引領和數(shù)字賦能也進一步促進了數(shù)字技術、智慧農業(yè)的全面推廣。
灌溉設施根據(jù)土壤溫濕度自動施肥澆水;無人機噴施化肥;自動駕駛收割機遠程遙控作業(yè);食物安全平臺逐級監(jiān)控生長環(huán)節(jié)……通過應用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術,智慧農業(yè)大大減輕了農民的體力勞動,降低了農業(yè)生產(chǎn)成本,提升了農產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量。就此,一幅數(shù)字鄉(xiāng)村的畫卷,正從關中農村徐徐展開,伸展到全國。
數(shù)字鄉(xiāng)村推動智慧農業(yè)
隨著農村數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展,數(shù)字鄉(xiāng)村和智慧農業(yè)的重要性日益受到重視。西安郵電大學鄉(xiāng)村振興與數(shù)字電商學院院長張鴻長期研究鄉(xiāng)村振興、數(shù)字鄉(xiāng)村、數(shù)字農業(yè)、數(shù)字治理。他認為,智慧農業(yè)是大勢所趨,隨著農業(yè)發(fā)展數(shù)字化水平不斷提高,農業(yè)資源利用將更加合理、農業(yè)經(jīng)營管理將更加高效,從而助力糧食增產(chǎn)增收。
春節(jié)期間,位于農科城楊凌示范區(qū)300余畝的中國以色列農業(yè)科技合作園示范基地欣欣向榮。一座座透明的溫室大棚排列整齊,生產(chǎn)車間溫度、水、肥、雨水回收等系統(tǒng)有條不紊地在作業(yè),幾名技術人員在控制室認真地觀察著各項數(shù)據(jù),所有農作物生長的檢測、傳感和控制由主控系統(tǒng)和分控系統(tǒng)協(xié)調完成。主控中心利用控制系統(tǒng)、電子傳感系統(tǒng)、設施終端系統(tǒng)對農作物的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度以及營養(yǎng)液等環(huán)境條件進行自動控制,使設施內植物的生長發(fā)育不受或很少受自然條件制約。目前,該基地已經(jīng)建成適合我國北方氣候特點、擁有自主知識產(chǎn)權的高標準“新型智能風光薄膜連棟溫室”和一座現(xiàn)代化物聯(lián)網(wǎng)控制中心。
通暢便捷的網(wǎng)絡是發(fā)展智慧農業(yè)、建設數(shù)字鄉(xiāng)村的必要條件,在方便農民生產(chǎn)生活的同時,也將充分釋放鄉(xiāng)村發(fā)展?jié)摿?。在張鴻看來,中國是一個農業(yè)大國,發(fā)展高效、安全的現(xiàn)代生態(tài)農業(yè)是中國農業(yè)現(xiàn)代化建設的目標,智慧農業(yè)是農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢,是農業(yè)信息化發(fā)展的高級階段。隨著新一代信息技術的飛速發(fā)展,數(shù)字經(jīng)濟正加速重構經(jīng)濟發(fā)展模式,成為帶動經(jīng)濟增長并引領產(chǎn)業(yè)轉型的新引擎。在數(shù)字經(jīng)濟的帶動下,互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術與實體經(jīng)濟深度融合,為數(shù)字農業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了機遇。張鴻倡導相關平臺努力打破數(shù)據(jù)壁壘,整合資源,方便農民使用,提高農民在鄉(xiāng)村治理中的參與感;通過構建線上線下相結合的鄉(xiāng)村數(shù)字惠民便民服務體系,推進“互聯(lián)網(wǎng)+”政務服務向農村基層延伸;通過對數(shù)據(jù)的分析,進一步提升鄉(xiāng)村治理智能化、精細化、專業(yè)化水平,增強基層治理服務成效。
秦嶺山下的西安市現(xiàn)代農業(yè)科技展示中心內,西安市農業(yè)技術推廣中心高級農藝師張文波談起智慧農業(yè)和數(shù)字農業(yè),神采奕奕、如數(shù)家珍,“我們常見的自動噴灌、無人機施肥、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測等只是數(shù)字鄉(xiāng)村建設的簡單應用場景”。
張文波介紹道,“真正智能型、立體型的溫室大棚,可以通過升降溫、補光燈設施的利用,使植物生長不受季節(jié)的影響,從而實現(xiàn)植物的周年性連續(xù)生產(chǎn)”。智慧農業(yè)是農業(yè)生產(chǎn)的高級階段,集移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術于一體,依托部署在現(xiàn)場的環(huán)境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等各種傳感器,實現(xiàn)農業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預警、智能決策、智能分析、專家在線指導,為農業(yè)生產(chǎn)提供精準化種植、可視化管理、智能化決策,是現(xiàn)代生物技術、建筑工程、環(huán)境控制、機械傳動、材料科學、設施園藝和計算機科學等多學科集成創(chuàng)新,知識與技術高度密集的農業(yè)生產(chǎn)方式。
智慧農業(yè)的前進方向是數(shù)字農業(yè)。數(shù)字農業(yè)將遙感、北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)、計算機技術、通信和網(wǎng)絡技術、自動化技術等與地理學、農學、生態(tài)學、植物生理學、土壤學等基礎學科有機結合,實現(xiàn)在農業(yè)生產(chǎn)過程中對農作物、土壤實時監(jiān)測,以實現(xiàn)對農作物生長、發(fā)育狀況、病蟲害、水肥狀況以及相應的環(huán)境進行定期信息獲取,達到合理利用農業(yè)資源,降低生產(chǎn)成本,改善生態(tài)環(huán)境,提高農作物產(chǎn)品和質量的目的。數(shù)字技術將信息作為農業(yè)生產(chǎn)要素,用現(xiàn)代信息技術對農業(yè)對象、環(huán)境和全過程進行可視化表達、數(shù)字化設計、信息化管理,使信息技術與農業(yè)各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)有效融合,對改造傳統(tǒng)農業(yè)、轉變農業(yè)生產(chǎn)方式具有重要意義。通過建設數(shù)字鄉(xiāng)村,進一步提高農業(yè)生產(chǎn)的管理技術和運營技術,農民將會獲得更多幸福感。
航天育種引領現(xiàn)代農業(yè)
“中國的航天育種技術已處于世界領先地位,浩瀚的太空正成為我國科學家培育農作物新品種的超級實驗室。我們希望發(fā)揮優(yōu)勢,把航天育種的產(chǎn)業(yè)化模式做出來,讓航天科技和航天農業(yè)為鄉(xiāng)村振興服務,為科普教育服務!” 望著綠油油的“太空小麥”,56歲的陜西省航天育種工程技術研究中心主任郭銳臉上洋溢著自豪與喜悅。
“春播、夏長、秋收、冬藏。每年開春,就是我們開始忙碌的時候?!痹诠J看來,農業(yè)現(xiàn)代化,種子是基礎。保障國家糧食安全關鍵在于落實“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略。種子是農業(yè)的“芯片”,是國家戰(zhàn)略性、基礎性核心產(chǎn)業(yè),也是“藏糧于技”的重中之重。從2007年開始,通過中國空間技術研究院的空間科學實驗搭載渠道,郭銳團隊把一批植物種子送上了太空。之后,郭銳開始在西安南郊的中加航天農業(yè)科技產(chǎn)業(yè)園航天育種基地進行地面選育、示范推廣工作。
在郭銳眼里,航天育種是引領現(xiàn)代農業(yè)高效發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),也是傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)及循環(huán)經(jīng)濟轉型發(fā)展的“新起點”。與傳統(tǒng)育種不同,航天育種也叫“太空育種”“空間誘變育種”,是用航天器將農作物種子、組織、器官等誘變材料送入太空,利用太空特殊的、地面無法模擬的環(huán)境誘變作用,使它們產(chǎn)生變異,再返回地面選育新種子、新材料,培育新品種的作物育種新技術。
這些年,在郭銳的試驗田里,“太空小麥”“太空蕎麥”“天空大紅袍花椒”等各種育種材料琳瑯滿目。近200公斤重的“太空南瓜”,倆小伙子都抱不動;“太空五彩椒”可以結出白、黃、紫、橙、紅五種顏色的果實,能觀賞也能食用;“太空金盞菊”能從淺黃到金黃演變出多種色彩;“太空番茄樹”沿棚架攀爬生長,最高可達20米,一根主干上能長出幾百枝的分枝,枝葉覆蓋150—180平方米,能結一萬多個西紅柿……
與常規(guī)育種不同,航天育種主要依靠外太空的環(huán)境對種子進行內部基因重組?!澳壳埃挥兄袊?、美國、俄羅斯成功進行了衛(wèi)星搭載太空育種?!惫J介紹,種子選拔—太空遨游—地面攻堅—示范推廣,是航天育種的四個步驟。變異后的種子所占比例不大,而地面選育還需要進行多代篩選、培育,一批太空種子從落地到新品定型至少需要4年時間。
數(shù)字技術、航天育種、智慧農業(yè)與農業(yè)農村的融合發(fā)展,新信息技術、通信技術、工業(yè)技術、管理技術的應用,讓人們看到鄉(xiāng)村振興、數(shù)字鄉(xiāng)村、美麗鄉(xiāng)村的大好前景,也讓人們對農業(yè)、農村、農民的認識發(fā)生天翻地覆的變化。