我國農業(yè)信息化領域學科帶頭人,長期從事農業(yè)信息化理論、方法與技術研究。在農業(yè)專家系統(tǒng)、精準農業(yè)、農業(yè)物聯(lián)網等方面取得多項創(chuàng)新性研究成果,實現(xiàn)了信息技術與農業(yè)生產關鍵環(huán)節(jié)的深度融合;積極參與國家農業(yè)信息化戰(zhàn)略規(guī)劃研究,在我國農業(yè)信息化發(fā)展的關鍵節(jié)點發(fā)揮了重要作用;創(chuàng)建了小湯山國家精準農業(yè)研究基地等多個國家級科研平臺,培養(yǎng)了一批優(yōu)秀青年專家,促進了我國農業(yè)信息學科發(fā)展。 進入6月份,我國的夏糧搶收就到了關鍵時期,各小麥主產區(qū)盡是忙碌景象,而各種智能化、無人化的農機裝備大顯身手,成了夏收的新主角。隨著5G、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術的快速發(fā)展,農業(yè)正在變得“智慧”起來,曾經繁重的農事活動,如今輕點鼠標即可完成。大型聯(lián)合收割機安裝了導航系統(tǒng),依靠互聯(lián)網技術實現(xiàn)了厘米級的操作精度;智能溫室大棚里的水肥一體化操作系統(tǒng),可根據(jù)蔬菜所需的光照和養(yǎng)分進行自動調節(jié);雞舍里的自動巡檢機器人,能夠隨時觀察每只雞的活動狀態(tài),還能進行藥物噴灑等操作;“天空地一體化”的智能遙感技術,讓農民足不出戶就能了解土壤墑情和病蟲害情況……智慧農業(yè)正在改變傳統(tǒng)的農業(yè)生產方式,為豐富我國居民的“米袋子”“菜籃子”作出巨大貢獻。 什么是智慧農業(yè) 智慧農業(yè)是與信息科技的快速發(fā)展緊密關聯(lián)的,經過了一個漫長的歷史發(fā)展過程。智慧農業(yè)以信息和知識為核心要素,通過信息科技和智能化的裝備與農業(yè)深度融合之后,實現(xiàn)農業(yè)生產全過程智能化。信息感知、定量決策、智能控制、個性化服務,這四個方面構成了智慧農業(yè)的核心內容,智慧農業(yè)是一種現(xiàn)代化的新的農業(yè)生產方式,也是農業(yè)科技創(chuàng)新的一種業(yè)態(tài)。從智慧農業(yè)的發(fā)展來看,國際上已經大踏步地向智慧農業(yè)邁進。 智慧農業(yè)涉及的領域、方向和內容比較多,有三個明顯的發(fā)展趨勢:一是大數(shù)據(jù)技術滲透到全產業(yè)鏈;二是智能化的裝備廣泛應用;三是無人化、少人化的趨勢更加明顯。 制約中國智慧農業(yè)發(fā)展的主要因素 世界農業(yè)發(fā)展經歷了以植物育種科學和動植物遺傳基因學為代表的兩次技術革命之后,正在迎來以智慧農業(yè)為代表的第三次農業(yè)科技革命。目前,全球各發(fā)達國家都在圍繞智慧農業(yè)的發(fā)展,提前進行相關布局。我國也十分重視智慧農業(yè)的發(fā)展,近年來的中央1號文件中都有關于農業(yè)信息化和智慧農業(yè)發(fā)展的內容。然而,我國智慧農業(yè)的發(fā)展與發(fā)達國家相比還有較大差距,小農戶數(shù)量眾多、土地資源稟賦差異較大、一些關鍵農業(yè)技術裝備大量依賴進口、農業(yè)生產信息化水平不高等問題,制約著我國智慧農業(yè)的快速發(fā)展。 中國是一個農業(yè)大國,國外搞的智慧農業(yè)那套技術思路、那套方案,拿到中國來行不行?完全照搬還真不行,中國有自己的特點。 中國是小地塊、碎片化,一個農戶甚至有十幾塊地。在這種情況下,先進的科學技術難以進行規(guī)?;膽?,而且進行技術投入,特別是像數(shù)字科技、信息科技這一類高投入的技術投進去之后,技術邊界效益比較低,就不賺錢了。未來,中國小農戶的生產經營組織方式還將是一種主要的生產方式,這是我們的國情,這種國情決定了我們不可能用美國那種大規(guī)模的智慧農業(yè)生產技術。 中國現(xiàn)在的農機化水平和發(fā)達國家相比也是有很大差距的。2020年中國主要農作物耕種收機械化率達到71%??偟膩碚f,農村信息化的基礎設施還是比較薄弱。 另外發(fā)展智慧農業(yè),從技術角度支撐程度還不夠,很多高端的技術還是“卡脖子”技術。比方說農業(yè)傳感器,高端的農業(yè)傳感器進口的比例是比較高的,這類技術主要集中在美國、歐洲一些國家和日本。 我們還有一個很突出的問題,目前從獲取信息到信息決策,再到產生一個具體的農業(yè)生產措施、一個動作,沒有形成一個閉環(huán)。真正的一個閉環(huán)是從拿到信息開始,這是第一步;第二步是進行分析,就是該怎么辦;第三步就是根據(jù)這個決策結果,本著一個實際的農業(yè)生產的具體措施,該施肥就施肥、該打藥就打藥,是這么一個過程。有些IT企業(yè)進入農業(yè)農村領域,做一些智慧農業(yè)的項目,當然這很好,但是缺乏和農業(yè)深度融合,前面兩步都做了,第三步具體和農業(yè)措施沒有結合、沒有形成閉環(huán)。所以,資金投入和技術的應用效果就會大打折扣,這些數(shù)據(jù)在農業(yè)生產整個產業(yè)鏈中沒有發(fā)揮出直接的效益。 如何發(fā)展中國特色的智慧農業(yè) 中國作為一個農業(yè)大國,生產類型、生態(tài)類型從平原、丘陵到山區(qū),復雜多變,導致了我們國家智慧農業(yè)技術模式跟國外是不一樣的,只能根據(jù)中國這種小農戶、多變化特殊的情況進行智慧農業(yè)建設。 究竟應該怎樣發(fā)展中國特色的智慧農業(yè)?重點包括三個方面:第一,按照不同規(guī)模主體發(fā)展智慧農業(yè)。比方說小農戶發(fā)展智慧農業(yè),要加強信息技術的培訓,提供專門的、專業(yè)化的信息服務;也可以搞智慧農業(yè)技術的托管服務和共享服務,另外可以大量發(fā)展面向小農戶的電商平臺,以及小農戶應用的低成本的信息終端。面向新興經營主體的智慧農業(yè)發(fā)展,重點要解決種養(yǎng)大戶的數(shù)字化轉型問題。加快農業(yè)企業(yè)全產業(yè)鏈的轉型,強化對經營主體的智慧化、專業(yè)化的服務轉型。 第二,充分考慮不同的產業(yè)類型特點。搞智慧種植業(yè),針對不同產業(yè)類型,重點要解決技術效益低的問題,生產程度不標準、利用率不高的問題。要推進農機農藝信息化的深度融合,推動全程全面機械化和智能化,推動園藝作物高效、綠色、智能化的發(fā)展。智慧養(yǎng)殖重點要圍繞疫病防控、健康養(yǎng)殖,以及廢棄物的智能化處理等方面來考慮數(shù)字化技術的應用及其轉型,特別要發(fā)展一批支持智慧養(yǎng)殖的智能技術裝備。另外,智慧物流業(yè)重點要解決倉儲物流問題,發(fā)展一定規(guī)模的冷鏈倉儲基礎設施非常重要。 第三,從不同區(qū)域角度來考慮。比方說東北和內蒙古這種規(guī)?;a區(qū),重點要進行智能化農機裝備,特別是高端的大型的機器裝備的智能化改造。實際上,現(xiàn)在東北墾區(qū)的現(xiàn)代化水平在全國來說是比較領先的。我去了很多農場,有的農場農機化水平、數(shù)字化技術的應用水平比美國還先進。對于大城市郊區(qū),比方說京津滬怎么去建設智慧農業(yè)?這些地區(qū)有自己的特點:一般農業(yè)面積不大,生產包括一些蔬菜和一些經典的比較精細的農產品,農業(yè)的生產環(huán)境也是市民休閑生活的一個場景。在這種情況下,建議要發(fā)展城郊型智慧農業(yè)。加快智慧休閑農業(yè)的發(fā)展,把農產品智慧工業(yè)鏈建設和發(fā)展好,在農產品的質量保證追溯方面能發(fā)揮重要的作用。 像比較偏遠的西北地區(qū),典型的特征就是缺水,水資源是很寶貴的。在這種情況下,發(fā)展智慧農業(yè)應該從提高資源利用率的角度發(fā)展綠色智慧農業(yè)。 東南沿??梢园l(fā)展高水平的智慧農業(yè),特別是東南沿海的水產業(yè)比較發(fā)達,智慧農業(yè)在發(fā)展過程中可以進行集成化技術的應用,因為具備這個條件,而且從業(yè)人員的素質也比較高,所以這是其特點。 另外,長江中下游平原區(qū)以糧油為主要生產對象,發(fā)展高效的農業(yè)、特色的農業(yè),可以起到打造智慧農業(yè)先進示范區(qū)的作用。還有西南山區(qū),這是我們國家很特殊的一類地區(qū),貴州、云南、廣西等這些地區(qū),山多,平原少。在這種背景下,怎么去發(fā)展特色智慧農業(yè)?我個人覺得要發(fā)展高山特色、綠色安全的食品產業(yè),必須加快發(fā)展農產品電商物流,幫助農民致富。 數(shù)據(jù)賦能,農業(yè)更強,高新科技促振興。我相信,數(shù)字技術與農業(yè)深度融合,一定會創(chuàng)造美好的農業(yè)未來。