数字技术让农民“慧”种田

进入6月份，我国的夏粮抢收就到了关键时期，各小麦主产区尽是忙碌景象，而各种智能化、无人化的农机装备大显身手，成了夏收的新主角。随着5G、物联网、大数据、人工智能等信息技术的快速发展，农业正在变得“智慧”起来，曾经繁重的农事活动，如今轻点鼠标即可完成。大型联合收割机安装了导航系统，依靠互联网技术实现了厘米级的操作精度；智能温室大棚里的水肥一体化操作系统，可根据蔬菜所需的光照和养分进行自动调节；鸡舍里的自动巡检机器人，能够随时观察每只鸡的活动状态，还能进行药物喷洒等操作；“天空地一体化”的智能遥感技术，让农民足不出户就能了解土壤墒情和病虫害情况……智慧农业正在改变传统的农业生产方式，为丰富我国居民的“米袋子”“菜篮子”作出巨大贡献。

什么是智慧农业

智慧农业是与信息科技的快速发展紧密关联的，经过了一个漫长的历史发展过程。智慧农业以信息和知识为核心要素，通过信息科技和智能化的装备与农业深度融合之后，实现农业生产全过程智能化。信息感知、定量决策、智能控制、个性化服务，这四个方面构成了智慧农业的核心内容，智慧农业是一种现代化的新的农业生产方式，也是农业科技创新的一种业态。从智慧农业的发展来看，国际上已经大踏步地向智慧农业迈进。

智慧农业涉及的领域、方向和内容比较多，有三个明显的发展趋势：一是大数据技术渗透到全产业链；二是智能化的装备广泛应用；三是无人化、少人化的趋势更加明显。

制约中国智慧农业发展的主要因素

世界农业发展经历了以植物育种科学和动植物遗传基因学为代表的两次技术革命之后，正在迎来以智慧农业为代表的第三次农业科技革命。目前，全球各发达国家都在围绕智慧农业的发展，提前进行相关布局。我国也十分重视智慧农业的发展，近年来的中央1号文件中都有关于农业信息化和智慧农业发展的内容。然而，我国智慧农业的发展与发达国家相比还有较大差距，小农户数量众多、土地资源禀赋差异较大、一些关键农业技术装备大量依赖进口、农业生产信息化水平不高等问题，制约着我国智慧农业的快速发展。

中国是一个农业大国，国外搞的智慧农业那套技术思路、那套方案，拿到中国来行不行？完全照搬还真不行，中国有自己的特点。

中国是小地块、碎片化，一个农户甚至有十几块地。在这种情况下，先进的科学技术难以进行规模化的应用，而且进行技术投入，特别是像数字科技、信息科技这一类高投入的技术投进去之后，技术边界效益比较低，就不赚钱了。未来，中国小农户的生产经营组织方式还将是一种主要的生产方式，这是我们的国情，这种国情决定了我们不可能用美国那种大规模的智慧农业生产技术。

中国现在的农机化水平和发达国家相比也是有很大差距的。2020年中国主要农作物耕种收机械化率达到71%。总的来说，农村信息化的基础设施还是比较薄弱。

另外发展智慧农业，从技术角度支撑程度还不够，很多高端的技术还是“卡脖子”技术。比方说农业传感器，高端的农业传感器进口的比例是比较高的，这类技术主要集中在美国、欧洲一些国家和日本。

我们还有一个很突出的问题，目前从获取信息到信息决策，再到产生一个具体的农业生产措施、一个动作，没有形成一个闭环。真正的一个闭环是从拿到信息开始，这是第一步；第二步是进行分析，就是该怎么办；第三步就是根据这个决策结果，本着一个实际的农业生产的具体措施，该施肥就施肥、该打药就打药，是这么一个过程。有些IT企业进入农业农村领域，做一些智慧农业的项目，当然这很好，但是缺乏和农业深度融合，前面两步都做了，第三步具体和农业措施没有结合、没有形成闭环。所以，资金投入和技术的应用效果就会大打折扣，这些数据在农业生产整个产业链中没有发挥出直接的效益。

如何发展中国特色的智慧农业

中国作为一个农业大国，生产类型、生态类型从平原、丘陵到山区，复杂多变，导致了我们国家智慧农业技术模式跟国外是不一样的，只能根据中国这种小农户、多变化特殊的情况进行智慧农业建设。

究竟应该怎样发展中国特色的智慧农业？重点包括三个方面：第一，按照不同规模主体发展智慧农业。比方说小农户发展智慧农业，要加强信息技术的培训，提供专门的、专业化的信息服务；也可以搞智慧农业技术的托管服务和共享服务，另外可以大量发展面向小农户的电商平台，以及小农户应用的低成本的信息终端。面向新兴经营主体的智慧农业发展，重点要解决种养大户的数字化转型问题。加快农业企业全产业链的转型，强化对经营主体的智慧化、专业化的服务转型。

第二，充分考虑不同的产业类型特点。搞智慧种植业，针对不同产业类型，重点要解决技术效益低的问题，生产程度不标准、利用率不高的问题。要推进农机农艺信息化的深度融合，推动全程全面机械化和智能化，推动园艺作物高效、绿色、智能化的发展。智慧养殖重点要围绕疫病防控、健康养殖，以及废弃物的智能化处理等方面来考虑数字化技术的应用及其转型，特别要发展一批支持智慧养殖的智能技术装备。另外，智慧物流业重点要解决仓储物流问题，发展一定规模的冷链仓储基础设施非常重要。

第三，从不同区域角度来考虑。比方说东北和内蒙古这种规模化产区，重点要进行智能化农机装备，特别是高端的大型的机器装备的智能化改造。实际上，现在东北垦区的现代化水平在全国来说是比较领先的。我去了很多农场，有的农场农机化水平、数字化技术的应用水平比美国还先进。对于大城市郊区，比方说京津沪怎么去建设智慧农业？这些地区有自己的特点：一般农业面积不大，生产包括一些蔬菜和一些经典的比较精细的农产品，农业的生产环境也是市民休闲生活的一个场景。在这种情况下，建议要发展城郊型智慧农业。加快智慧休闲农业的发展，把农产品智慧工业链建设和发展好，在农产品的质量保证追溯方面能发挥重要的作用。

像比较偏远的西北地区，典型的特征就是缺水，水资源是很宝贵的。在这种情况下，发展智慧农业应该从提高资源利用率的角度发展绿色智慧农业。

东南沿海可以发展高水平的智慧农业，特别是东南沿海的水产业比较发达，智慧农业在发展过程中可以进行集成化技术的应用，因为具备这个条件，而且从业人员的素质也比较高，所以这是其特点。

另外，长江中下游平原区以粮油为主要生产对象，发展高效的农业、特色的农业，可以起到打造智慧农业先进示范区的作用。还有西南山区，这是我们国家很特殊的一类地区，贵州、云南、广西等这些地区，山多，平原少。在这种背景下，怎么去发展特色智慧农业？我个人觉得要发展高山特色、绿色安全的食品产业，必须加快发展农产品电商物流，帮助农民致富。

数据赋能，农业更强，高新科技促振兴。我相信，数字技术与农业深度融合，一定会创造美好的农业未来。

【作者简介】

赵春江，中国工程院院士，国家农业信息化工程技术研究中心主任、首席专家。我国农业信息化领域学科带头人，长期从事农业信息化理论、方法与技术研究。在农业专家系统、精准农业、农业物联网等方面取得多项创新性研究成果，实现了信息技术与农业生产关键环节的深度融合；积极参与国家农业信息化战略规划研究，在我国农业信息化发展的关键节点发挥了重要作用；创建了小汤山国家精准农业研究基地等多个国家级科研平台，培养了一批优秀青年专家，促进了我国农业信息学科发展。