農業(yè)與技術 交流園地 美日智慧農業(yè)發(fā)展對我國的啟示 鄭 磊 國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心 北京 摘 要 美國憑借其強大的信息技術優(yōu)勢 逐步構建了涵蓋農業(yè)全方位的智慧農業(yè)體系 日本憑借發(fā)展智慧農業(yè) 實現(xiàn)將 經驗 轉換為 數(shù)據(jù) 在既定現(xiàn)實條件下最大程度增強其農業(yè)競爭力 我國在信息基礎設施和農業(yè)綜 合信息服務上已具備較強基礎 但受制于我國農業(yè)機械化水平不高 農業(yè)專業(yè)人才較少等諸多因素 僅有部分領 域實現(xiàn)了智慧農業(yè)的試點應用 應搶抓數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展機遇 在體制機制建設 統(tǒng)籌規(guī)劃 核心機械設備 教育觀 念上借鑒相關國家經驗 加快彌補自身短板 更好推進智慧農業(yè)發(fā)展 關鍵詞 美國 日本 智慧農業(yè) 農業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 數(shù)字鄉(xiāng)村 中圖分類號 文獻標識碼 收稿日期 作者簡介 鄭磊 男 碩士 工程師 經濟師 研究方向 經濟學 智慧農業(yè)一般認為是將物聯(lián)網(wǎng)技術運用到傳統(tǒng)農 業(yè)中 運用傳感器和軟件對農業(yè)生產進行控制 從廣 泛意義上講 智慧農業(yè)還包括農業(yè)電子商務 食品溯 源防偽 農業(yè)休閑旅游 農業(yè)信息服務等內容 美日智慧農業(yè)發(fā)展特征 美國 推進信息技術與農業(yè)全面結合 美國農業(yè)是以大型家庭農場為主要模式的典型代 表 其具備的人力成本較高 人均耕種土地較多特 點 決定了美國農業(yè)需要借助機械化和數(shù)字化來降低 農業(yè)成本 美國 世紀 年代就具備了較高的機械 化水平 為智慧農業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎 信息技術全面覆蓋農業(yè)生產全流程 美國基本實現(xiàn)了所有農作物和畜產品生產的機械 化 精準化 在播種環(huán)節(jié) 將天氣 土壤等農業(yè)生產 參數(shù)信息與耕地 能源等資源信息以及市場信息 勞 動力信息等資料輸入計算機系統(tǒng) 從而得出最好的種 植方案 并根據(jù)當?shù)赝临|情況以及氣候變化種植合適 的作物 播種中 使用智能機器人 智能農機等智 能設備完成播種自動化 如智能噴藥機按照設定的路 線施肥 打藥 在管理環(huán)節(jié) 通過推進農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技 術 實時監(jiān)控農場內的溫度 濕度 風力 雨水等信 息 精準確定每個地塊的播種 耕作時間 在收獲環(huán) 節(jié) 通過使用智能收割機 智能采摘機等智能機械 實現(xiàn)大規(guī)模高效率采摘 如 草莓收獲智能機械人 可取代 名勞動力 可收獲 信息技術帶動產業(yè)鏈實現(xiàn)數(shù)字化變革 早在 年 美國農場使用數(shù)字用戶專線 的比例為 信息化水平 在生產 及經營環(huán)節(jié)借助于農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)分析 實現(xiàn)了 農產品全生命周期和全生產流程的數(shù)據(jù)共享及智能決 策 流通環(huán)節(jié)通過農業(yè)電子商務 構建了從生產者到 需求者的網(wǎng)上直銷渠道 在流通溯源與品質保障環(huán) 節(jié) 通過使用區(qū)塊鏈技術 農產品交易 存儲 運 輸 匯款 金融等變得更加透明且可追蹤 充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用 美國通過建立以國家為主體的農業(yè)信息化系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫為智慧農業(yè)提供支撐 從機構設置上來看 農 業(yè)統(tǒng)計局 農業(yè)市場服務局 等機構 均被納入數(shù)字資源采集系統(tǒng)之中 采集數(shù)據(jù)最后都會 匯總到美國農業(yè)部 形成美國農業(yè) 信息監(jiān)測預警 從支撐農業(yè)發(fā)展來看 通過建設大規(guī)模的農業(yè)數(shù)據(jù) 庫 如 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫 等為數(shù)字化農業(yè)的發(fā)展提供必要的數(shù)據(jù)信息 廣泛應 用計算機模擬技術 模擬農作物具體的發(fā)芽日期等細 節(jié)性的生產過程 實現(xiàn)提前規(guī)避農業(yè)生產中的各類可 預期風險 日本 有針對性地推進智慧農業(yè)發(fā)展 人多地少 精耕細作是日本農業(yè)的典型特征 隨 著日本高齡少子化發(fā)展趨勢 日本農業(yè)生產呈現(xiàn)出 后繼無人 的窘境 空心化 現(xiàn)象日趨嚴峻 小 規(guī)模農戶經營模式農業(yè)兼業(yè)化趨勢明顯 但日本政 交流園地 農業(yè)與技術 府通過推進農業(yè)多元化發(fā)展方式 發(fā)展智慧農業(yè) 實 現(xiàn)在農業(yè)從業(yè)人口減少趨勢下農業(yè)競爭力不減反增的 成績 截至目前 日本仍是亞洲地區(qū)農業(yè)信息化較為 發(fā)達的國家 將智慧農業(yè)作為解決現(xiàn)實問題的必選項 為應對 高齡少子化 帶來的農業(yè)從業(yè)人口巨減 問題及順應農業(yè)貿易自由化的趨勢 智慧農業(yè)是其中 的一個重點突破口 利用農業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 將 經驗 轉 換為客觀 數(shù)據(jù) 大幅降低農業(yè)從業(yè)門檻的同時提 升農業(yè)競爭力 通過開發(fā) 可穿戴的輔助設備 或使 用機器人進行操作 減少對人造成的傷害或直接人員 投入 日本綜合研究所預測 到 年日本農業(yè)人 口將減少到 萬人 智慧農業(yè)成為保持日本農業(yè)競 爭力的關鍵所在 打造全方位的農業(yè)信息化服務體系 農產品市場信息服務方面 農業(yè)市場銷售信息服 務系統(tǒng)可實時聯(lián)網(wǎng)發(fā)布全國 個農產品中央批發(fā)市 場和 個地區(qū)批發(fā)市場的銷售數(shù)量及海關每天各種 農產品的進出口通關量 農產品生產數(shù)量和價格行情 預測系統(tǒng)可對國內市場及海外市場暢銷農產品種類 價格實現(xiàn)預測 在農業(yè)科技生產信息服務方面 種主要農作物栽培要點可按品種 地區(qū)特點在網(wǎng)上進 行詳細查詢 農業(yè)綜合情報服務方面 借助網(wǎng)絡農 戶可隨時查詢農業(yè)技術信息 文獻摘要 市場信息 病蟲害情況與預報等綜合信息 政企合力共同推進 智慧農業(yè) 日本政府不斷 構建完善相關平臺 開發(fā)了一個國家平臺 使得分散在 供應商和農業(yè)設備制造商手中 的公共數(shù)據(jù)得以聚攏 為創(chuàng)造更高質量服務提供支 撐 政府鼓勵 企業(yè) 跨界 進入農業(yè)技術研發(fā)領 域 如 東芝采用先進的電子遙控技術 新能源技術 和自動化管理系統(tǒng) 優(yōu)化組合農作物生產所需要的 光 水 土和肥料 批量生產各種蔬菜 松下通過投 入遠程影像技術 減少了農業(yè)生產所需的管理人員 而且降低了農業(yè)生產經營所需的成本 我國智慧農業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的問題 大國小農是我國的基本國情和農情 改革開放 來 農業(yè)靠天吃飯的基本局面并未得到根本性改 變 并且在數(shù)字經濟時代下 農業(yè)數(shù)字經濟水平也并 未向工業(yè)和服務業(yè)一樣得到較大提升 截至 年 月 中國數(shù)字經濟發(fā)展白皮書 數(shù)據(jù)顯 示 我國農業(yè)數(shù)字經濟滲透率僅 可以說 我 國智慧農業(yè)仍處于起步階段 我國智慧農業(yè)整體處于 單點應用 階段 我國智慧農業(yè)已經具備較為牢固的發(fā)展基礎 信息基礎設施方面 得益于我國網(wǎng)絡扶貧 電信 普遍服務試點深入推進 根據(jù) 中國寬帶發(fā)展白皮書 年 第 次 中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計 報告 年我國行政村通光纖率 行政村 覆 蓋率均達到 及以上 固定寬帶人口普及率超過經 濟合作與發(fā)展組織 國家平均水平 農村 電子商務能力方面 截至 年 月 全國農村網(wǎng) 絡零售額由 年的 億元 增長到 年的 萬億元 規(guī)模擴大了 倍 信息綜合服務能力 方面 截至 年底 全國接近 的行政村已建 成了 萬個益農信息社 為農民和新型農業(yè)經營主 體提供公益服務 萬人次 開展便民服務 億 人次 在智慧農業(yè)部分領域基本實現(xiàn)探索性應用 與美國相比 我國智慧農業(yè)體現(xiàn)在部分特定領域 上實現(xiàn)淺層應用 在種植前 可實現(xiàn)運用 遙感 測控 無人機等技術和設備對基本農田情況進行監(jiān) 測 提供種植指導 在種植管理環(huán)節(jié) 借助農業(yè)傳感 器 物聯(lián)網(wǎng)等技術 實現(xiàn)對農作物生長的關鍵指標進 行監(jiān)管和自動調節(jié) 在大數(shù)據(jù)應用上 基本已經形成 了覆蓋主要農作物的大數(shù)據(jù)平臺 可結合相關分析技 術 對主要農產品提供監(jiān)測預警 價格指導功能 存在的問題 尚不具備整體推進智慧農業(yè)的條件 受制于我國農業(yè)機械化水平不高所限 智慧農業(yè) 發(fā)展面臨較大局限 據(jù)農業(yè)部統(tǒng)計 年我國綜合 機械化率為 美國 日本則達到 以上 我國 與美 日差別較大 此外 從農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用上來 看 美國 的農場已用上農業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 我國則處于 試驗和示范的階段 從農業(yè)機器人應用上來看 日本 已經進入農業(yè)機器人的時代 我國也仍在試驗和論證 階段 缺乏具體的統(tǒng)籌規(guī)劃和實施方案 目前 我國制定并推出了相關政策文件 但所出 臺的文件多為方向性的指導文件 基層執(zhí)行方面很難 具體結合實際情況更好落實 此外 當前政策更多集 中在重點技術領域的開發(fā)示范 缺乏更為具體的教學 案例和實施方案 下沉到縣 鄉(xiāng)之后很難具體指導農 業(yè)數(shù)字化轉型發(fā)展 數(shù)據(jù)資源尚未真正打通 智慧農業(yè)關鍵點在于需要形成基于數(shù)據(jù)驅動的新 機制和新模式 但結合現(xiàn)實來看 由于本身行政分割 體系下 數(shù)據(jù)壁壘問題頻發(fā) 農業(yè)相關數(shù)據(jù)分散在不 農業(yè)與技術 交流園地 同部門 彼此資源很難實現(xiàn)共享利用 農民對智慧農業(yè)認識不足 我國農業(yè)從業(yè)人口普遍老齡化 低學歷化 加之 自古以來的 小農思想 就容易給智慧農業(yè)發(fā)展帶 來困難 即人們會直觀追求短期的效益 而不會重視 發(fā)展智慧農業(yè)前的信息化投入 如果不能直接證明 發(fā)展智慧農業(yè)所取得的實際效益 就很難讓人接受智 慧農業(yè)及其相關技術 美 日智慧農業(yè)發(fā)展對我國的啟示 數(shù)字鄉(xiāng)村戰(zhàn)略綱要 年數(shù)字鄉(xiāng)村工作要 點 均提出要推動農業(yè)生產數(shù)字化轉型 推進數(shù)字農 業(yè)等內容 我國應搶抓數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略機遇期 更 好推進智慧農業(yè)發(fā)展 充分結合我國農業(yè)發(fā)展特點 美國充分發(fā)揮信息技術優(yōu)勢 并結合大農場 集 約化農業(yè)特點 以全面應用信息技術賦能農業(yè)發(fā)展的 方式 增強了農業(yè)競爭力 日本則結合本身人多地 少 精耕細作的農業(yè)特點 通過在薄弱環(huán)節(jié)重點推進 智慧農業(yè)的方式 提升農業(yè)競爭力 我國農業(yè)當前面 臨的是機械化水平不高 農業(yè)從業(yè)人口老齡化嚴重 在加快推進智慧農業(yè)發(fā)展補齊農業(yè)短板的同時 還應 當從全局出發(fā) 利用既有優(yōu)勢 增強我國農業(yè)生產 力 此外 由于智慧農業(yè)前期資金投入較大 需進一 步出臺激勵措施和優(yōu)惠條款 打造適應我國農業(yè)發(fā)展的智能裝備 我國農業(yè)在不同產業(yè) 不同區(qū)域間機械化發(fā)展水 平非常不平衡 推進智慧農業(yè)發(fā)展 需充分吸取農業(yè) 機械化推進過程中的經驗和教訓 打造更多適合不同 地區(qū) 不同產業(yè)間的智能機械裝備 此外 與智能農 業(yè)發(fā)展息息相關的農業(yè)傳感器 農業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 農業(yè)大 數(shù)據(jù) 農業(yè)人工智能等關鍵核心技術 我國尚不能完 全自主研發(fā) 對外依賴性較強 仍需要加大研發(fā)程 度 使其更好滿足智能農業(yè)自主化發(fā)展 打通我國農業(yè)相關數(shù)據(jù)壁壘 美國政府依托不斷完善數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)平臺 通過 各種政策法規(guī) 機制設置將農業(yè)相關數(shù)據(jù)實現(xiàn)了統(tǒng)一 管控 為更好促進我國智慧農業(yè)發(fā)展 還需要從中央 層面加大相關農業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)籌力度 建立農業(yè)大數(shù)據(jù)平 臺 提高智慧農業(yè)信息標準化程度 保證智慧化農業(yè) 發(fā)展過程中的信息獲取真實性 傳遞精準性 數(shù)據(jù)共 享性 切實提升智慧農業(yè)發(fā)展水平 強化智慧農業(yè)相關教育和宣傳力度 當前我國農業(yè)從業(yè)者大多仍是受教育程度較低的 中老年人 受制于傳統(tǒng)觀念影響 中老年農業(yè)從業(yè)者 并不容易理解信息化發(fā)展的規(guī)律 更傾向于信奉經驗 主義 因此 在推行智慧農業(yè)的過程中 仍需要進一 步做好思想教育工作 并結合當前面臨的具體情況 編制更具有教學意義的案例 或以試驗田的形式先行 進行試點推廣 此外 鑒于我國農村地區(qū)普遍人才不 足 國家仍需要派出一定既懂信息化又懂農業(yè)發(fā)展規(guī) 律的專家或學者 用于指導智慧農業(yè)發(fā)展 既彌補人 才不足 又形成更多可復制可推廣的試點經驗以供推 廣應用 參考文獻 王潔瓊 賈娜 李瑾 國外農業(yè)信息化發(fā)展模式及經驗 上海農業(yè)科技 劉寶磊 我國智慧農業(yè)的發(fā)展困境與發(fā)展策略分析 南方 農機 蘇杭 馬曉蕾 日本智慧農業(yè)的發(fā)展及啟示 日本問題研 究 白朋飛 美英農業(yè)電子商務的發(fā)展應用 世界農業(yè) 李天華 陳宏毅 美國智慧農業(yè)對中國農業(yè)發(fā)展的啟示 黑龍江農業(yè)科學 劉林森 美國 打造智慧農業(yè) 信息化建設 責任編輯 周康