doi 10 19928 ki 1000 6346 2024 1033 https veg org 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化背景下設(shè)施蔬菜智能化 挑戰(zhàn) 與策略探索 聶瑩 布海喬 陳蕾 鐘瑤 吳思齊 北京市農(nóng)林科學(xué)院數(shù)據(jù)科學(xué)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所 北京 100097 摘 要 發(fā)展智能化設(shè)施蔬菜是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化目標(biāo)的必然選擇 對于確保蔬菜供應(yīng)穩(wěn)定具有重大意義 通過對設(shè)施蔬菜智 能化發(fā)展進(jìn)行宏觀分析 梳理其發(fā)展現(xiàn)狀 揭示了其對提高生產(chǎn)效率 提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及確保市場供應(yīng)的重要性 發(fā)現(xiàn)盡管 設(shè)施蔬菜智能化在增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)方面表現(xiàn)突出 但高昂的初始投資和維護(hù)成本 技術(shù)與人才之間的不匹配以及數(shù)據(jù)安 全與技術(shù)不確定性等問題限制其廣泛應(yīng)用 同時(shí)提出了增長型 扭轉(zhuǎn)型 防御性 多樣化等一系列策略 包括降低進(jìn)入門檻 推動技術(shù)創(chuàng)新 加強(qiáng)技術(shù)與人才培養(yǎng)以及強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)等具體措施 旨在為設(shè)施蔬菜智能化的可持續(xù)發(fā)展提供科 學(xué)指導(dǎo)和實(shí)踐路徑 關(guān)鍵詞 設(shè)施蔬菜 智能化 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化 策略研究 Intelligentization of Facility Vegetables under Background of Agricultural Modernization Challenges and Strategy Exploration NIE Ying BU Haiqiao CHEN Lei ZHONG Yao WU Siqi Institute of Data Science and Agricultural Economics Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences Beijing 100097 China Abstract Developing intelligent facility vegetables is an essential choice to achieve the goals of agricultural modernization and is crucial for ensuring a stable vegetable supply Through macro analysis of the intelligent development of facility vegetables reviewing its current status and revealing its significance in enhancing production e ciency improving agricultural product quality and ensuring market supply it was found that espite the prominent performance of intelligent facility vegetables in increasing yield and improving quality challenges such as high initial investment and maintenance costs a mismatch between technology and human resources and issues of data security and technological uncertainty limit their widespread application Based on these challenges this study proposes a series of strategies including growth oriented transformative defensive and diversified approaches encompassing measures such as lowering entry barriers promoting technological innovation strengthening technology and human resource development 為同等貢獻(xiàn)作者 聶瑩 女 博士 副研究員 主要從事農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與區(qū)域發(fā)展研究 E mail nieying0508 布海喬 女 碩士 研究實(shí)習(xí)員 主要從事農(nóng)業(yè) 經(jīng)濟(jì)與信息化研究 E mail xiaoqiao525 通信作者 Corresponding author 吳思齊 女 碩士 助理研究員 主要從事農(nóng)業(yè)信息化與農(nóng)村發(fā)展研究 E mail wusq 收稿日期 2024 02 06 接受日期 2024 07 22 基金項(xiàng)目 北京社會科學(xué)基金項(xiàng)目 22GLC050 北京市農(nóng)林科學(xué)院青年基金項(xiàng)目 QNJJ202421 北京市農(nóng)林科學(xué)院學(xué)術(shù)研究小組資助項(xiàng)目 SJSXSXZ202301 2024 年度北京市農(nóng)林科學(xué)院改革與發(fā)展專項(xiàng) GGFZSJS2024 北京市智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目 BAIC10 2024 1 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 產(chǎn)業(yè)廣角 2024 10 1 7 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)時(shí)間 2024 09 30 09 16 57 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)地址 and enhancing data security and privacy protection These strategies aim to provide scientific guidance and practical pathways for the sustainable development of intelligent facility vegetables Keywords facilities vegetables intelligence agricultural modernization strategy research 蔬菜作為中國日常膳食結(jié)構(gòu)的核心組成部分 不僅直接關(guān)系到國民健康與營養(yǎng)攝入 也在農(nóng)業(yè) 現(xiàn)代化進(jìn)程中扮演著舉足輕重的角色 近年來 隨著國家對農(nóng)業(yè)的高度重視和持續(xù)投入 蔬菜產(chǎn) 業(yè)呈現(xiàn)穩(wěn)健發(fā)展態(tài)勢 2023 年我國蔬菜種植面積 達(dá) 2 288 4 萬 hm 2 蔬菜總產(chǎn)量為 8 28 億 t 安民 2024 2024 年 6 月 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部最新數(shù)據(jù)顯示 全國蔬菜在田面積達(dá) 764 87 萬 hm 2 與 2023 年同 期相比增加了 10 13 萬 hm 2 整體生產(chǎn)呈積極態(tài) 勢 這不僅體現(xiàn)了國家對農(nóng)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略考量 也 反映了市場需求和供應(yīng)之間的動態(tài)平衡 邱海峰 2023 設(shè)施蔬菜作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng) 域 以高效 集約的生產(chǎn)方式在有限的耕地上實(shí)現(xiàn) 了產(chǎn)量最大化 僅占全國耕地 3 的設(shè)施蔬菜種植 面積 卻貢獻(xiàn)了 25 3 的蔬菜產(chǎn)量 對緩解我國耕 地資源緊張與蔬菜穩(wěn)定供應(yīng)之間的矛盾具有深遠(yuǎn)意 義 丁明和李建明 2023 李天來 2023 隨著信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展 人工智 能 大數(shù)據(jù)分析及機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)為設(shè)施蔬菜智能 化發(fā)展提供了強(qiáng)大動力 各項(xiàng)技術(shù)的集成應(yīng)用不僅 優(yōu)化了蔬菜生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié) 提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn) 品品質(zhì) 還在農(nóng)產(chǎn)品市場流通和農(nóng)民增收方面發(fā)揮 了積極作用 陳殿奎 2000 王愛玲 等 2023 根據(jù) 十四五 全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技發(fā)展規(guī)劃 要 求 到 2025 年我國將完善農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技創(chuàng)新體系 到 2035 年高端化 智能化 綠色化將成為顯著特 征 進(jìn)一步推動設(shè)施蔬菜智能化向更高水平發(fā)展 然而 智能化發(fā)展之路并非坦途 仍存在諸多挑戰(zhàn) 和制約因素 亟待研究和解決 因此 本研究通過 分析智能化設(shè)施蔬菜發(fā)展現(xiàn)狀 闡釋當(dāng)前智能化發(fā) 展的優(yōu)勢與潛力 破解當(dāng)前發(fā)展的關(guān)鍵問題及挑 戰(zhàn) 為設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的智能化升級提供策略建議 進(jìn)而推動我國蔬菜產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展 1 設(shè)施蔬菜智能化發(fā)展現(xiàn)狀 1 1 設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述 當(dāng)前 我國現(xiàn)代設(shè)施種植面積達(dá) 266 67 萬 hm 2 其中設(shè)施蔬菜的種植面積占比約 80 設(shè)施 蔬菜產(chǎn)能穩(wěn)步提升 2021 年我國設(shè)施蔬菜產(chǎn)量 2 3 億 t 2022 年設(shè)施蔬菜 含設(shè)施食用菌 產(chǎn)量 2 65 億 t 受多功能棚膜材料突破 徐磊 2021 環(huán)境 控制自動化 左志宇 等 2020 設(shè)施結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化 宜機(jī)化 趙春江 等 2023 等設(shè)施技術(shù)不斷升級 影響 設(shè)施種植機(jī)械化率超過 42 綜合運(yùn)用物理 生物 生態(tài)環(huán)境等技術(shù) 建立綠色防控體系 吳圣 勇 等 2022 水肥一體化 無土栽培技術(shù)不斷完 善 基質(zhì) 滴灌 營養(yǎng)液等多方位提高作物品質(zhì) 高 秀瑞 等 2019 牛寧 等 2021 與傳統(tǒng)大田種植 相比設(shè)施種植用水效率提高 50 以上 農(nóng)藥與化 肥的使用量減少 30 和 20 以上 資源節(jié)約成效 顯著 整體來看 設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要集中在技 術(shù)研發(fā)升級 應(yīng)用場景搭建 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀評估 發(fā)展 策略制定 以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)影響因素等研究領(lǐng) 域 葛曉光 2005 李天來 2016 研究重點(diǎn)從 增加產(chǎn)量到提升品質(zhì) 從引進(jìn)設(shè)施到技術(shù)創(chuàng)新 從 單一設(shè)備到數(shù)字化與自動化并舉 呈現(xiàn)設(shè)施蔬菜產(chǎn) 業(yè)智能化的多元發(fā)展定位 王曉宇 2023 1 2 設(shè)施蔬菜智能化發(fā)展趨勢 設(shè)施蔬菜智能化研究主要集中在信息化和物 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā) 以提升生產(chǎn) 管理及機(jī)械的智能化 水平 牛萍娟 2016 李建明 2023 智能機(jī)械 的升級 更好地匹配了設(shè)施智能化發(fā)展的自動化需 求 趙春江 等 2023 技術(shù)裝備逐漸形成國產(chǎn)化 體系 設(shè)施種植機(jī)械化率超過 42 其中 日光 溫室基本達(dá)到 90 的自動卷簾機(jī)配備率 71 的 日光溫室和塑料大棚實(shí)現(xiàn)機(jī)械化耕整地作業(yè) 傳感 器 無線網(wǎng)絡(luò)控制 圖像識別研究 管博倫 等 2023 為生長環(huán)境監(jiān)測和智能決策提供支持 王利 民 等 2018 嚴(yán)東偉 2019 中國數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展 報(bào)告 顯示 2021 年全國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化率提升至 25 4 其中 全國大田種植信息化率為 21 8 設(shè)施栽培信息化率為 25 3 設(shè)施蔬菜 溫室大棚 的數(shù)字化程度相對較高 2 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 產(chǎn)業(yè)廣角 1 3 設(shè)施經(jīng)營主體向多元化發(fā)展 我國設(shè)施整體規(guī)模不斷擴(kuò)大 其中近 80 的 設(shè)施種植業(yè)分布在黃淮海 環(huán)渤海和長江中下游地 區(qū) 主要集中在重點(diǎn)蔬菜生產(chǎn)大省市以及大中城市 周邊 第三次全國國土調(diào)查顯示 當(dāng)前設(shè)施種植 仍以中 小棚為主 占全國設(shè)施 70 以上 經(jīng)營 主體規(guī)模偏小 人均溫室管理面積不到發(fā)達(dá)國家 的 20 連棟溫室面積 100 萬 hm 2 占全國設(shè)施面 積的 27 裝備水平最高的玻璃溫室面積達(dá) 0 9 萬 hm 2 僅次于荷蘭 位居世界第二 由于智能化設(shè)施高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)需求以及平臺集中 化服務(wù)等特性 其經(jīng)營主體相對集中在智慧農(nóng)業(yè)園 區(qū) 企業(yè)以及專業(yè)合作社之中 2023 年 農(nóng)業(yè)農(nóng) 村部認(rèn)定 94 家農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化示范基地 圖 1 其中生產(chǎn)型基地 65 個(gè) 經(jīng)營型基地 11 個(gè) 服務(wù)型 基地 12 個(gè)以及管理型基地 6 個(gè) 按照主營產(chǎn)業(yè)分 析生產(chǎn)型基地 圖 2 養(yǎng)殖業(yè)占 54 蔬菜產(chǎn)業(yè) 占 14 設(shè)施蔬菜在數(shù)據(jù)服務(wù)平臺 集約化育苗以 及植物工廠等建設(shè)方面占有重要地位 按照基地經(jīng) 營主體分析 經(jīng)營以企業(yè)為主 涵蓋農(nóng)業(yè) 食品 科技及旅游等領(lǐng)域 以及農(nóng)業(yè)合作社和科研院校 其中上海綠椰農(nóng)業(yè)種植專業(yè)合作社以 魚菜共養(yǎng) 生態(tài)模式建立獨(dú)特的數(shù)字設(shè)施大棚 彰顯經(jīng)營主體 多元化創(chuàng)新能力 6所科研院校中認(rèn)定生產(chǎn)型 1所 管理型 2 所 服務(wù)型 3 所 體現(xiàn)出科研院校在產(chǎn)學(xué) 研結(jié)合方面的優(yōu)勢 提升了農(nóng)業(yè)科技服務(wù)質(zhì)量和效 能 拓展了多元主體的參與模式 1 4 智能設(shè)備向多樣化發(fā)展 近年來 智能設(shè)備不斷升級 推動設(shè)施蔬菜 產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型 實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知 智能決策以及 自動化管理 表 1 智能設(shè)備多樣化發(fā)展 不斷 推動技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用創(chuàng)新 有效降低勞動成本 提 高生產(chǎn)效率 為設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展提供有力 支撐 1 5 設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)向全鏈條發(fā)展 設(shè)施蔬菜智能化發(fā)展是推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和確保 蔬菜穩(wěn)定供應(yīng)的關(guān)鍵 智能化設(shè)施蔬菜生產(chǎn)將計(jì)算 表 1 智能設(shè)備分類及應(yīng)用 設(shè)備類型 內(nèi)容描述 應(yīng)用場景 應(yīng)用功能 傳感器類 設(shè)備 設(shè)施蔬菜物聯(lián)網(wǎng)數(shù)控技術(shù)感知層核心內(nèi)容 包 括溫濕度 光照強(qiáng)度 CO 2 濃度 風(fēng)速 土壤 狀況等要素 蔬菜生長環(huán)境監(jiān)測 輔助生產(chǎn)操作 管理 提供環(huán)境感知數(shù)據(jù)要素 適用場景最 廣 技術(shù)較為成熟 智能控制 類設(shè)備 溫室設(shè)施中核心決策中樞 由硬件和軟件組成 硬件包括溫室控制器 灌溉控制器 水肥控制 器 燈光控制器等 軟件包括計(jì)算機(jī)技術(shù) 數(shù) 學(xué)模型 人工智能以及決策模型等 節(jié)點(diǎn)控制 生產(chǎn)環(huán)境控制 精準(zhǔn)耕 作控制 智能決策 農(nóng)事決策 場 景控制 農(nóng)機(jī)操作 遠(yuǎn)程遙控 云 操作等 實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控和智能決策以及管理 覆蓋設(shè)施蔬菜全產(chǎn)業(yè)鏈 視覺識別 類設(shè)備 圖像獲取 應(yīng)用設(shè)備 包括攝像頭 農(nóng)用機(jī)器 人 機(jī)器視覺技術(shù)等 生產(chǎn)監(jiān)測 病蟲害監(jiān)測 質(zhì)量檢測 分級識別 無損檢測 趨勢預(yù)測 產(chǎn)量預(yù)測 農(nóng)業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)設(shè)備 更直觀地表達(dá) 物與物之間的關(guān)聯(lián) 具有實(shí)時(shí)性和直 觀性 其他設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施 通風(fēng)設(shè)備 空調(diào)設(shè)備 噴霧噴 淋設(shè)備 遮陽系統(tǒng) 滴灌系統(tǒng) 移動苗床等 配合智能化系統(tǒng) 形成自動化 數(shù) 字化溫室體系 減少人力成本 提高生產(chǎn)效率 圖 2 生產(chǎn)型基地企業(yè)主營產(chǎn)業(yè) 12 Z 13 1 6 6 Z 6 4 U 11 Z 12 O 65 Z 69 14 54 O X9 8 24 圖 1 2023 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化示范基地類型 12 Z 13 1 6 6 Z 6 4 U 11 Z 12 O 65 Z 69 14 54 O X9 8 24 3 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 產(chǎn)業(yè)廣角 表 2 設(shè)施蔬菜智能化發(fā)展全產(chǎn)業(yè)鏈條 全產(chǎn)業(yè)鏈 環(huán)節(jié) 內(nèi)容 效用 產(chǎn)前決策 產(chǎn)前決策 采用大數(shù)據(jù) 人工智能及專家決策等技術(shù) 構(gòu)建農(nóng)業(yè)知識模 型與算法 提供種植方案 產(chǎn)量預(yù)測 環(huán)境檢測等分析決策 農(nóng)事決策更加精細(xì)化 可視化 現(xiàn)代化 優(yōu)化生 長周期并提升單位面積產(chǎn)量 緩解土地資源壓力 土地利用 通過科學(xué)的栽培模式 輪耕模式 植物工廠 立體種植模式 等 實(shí)現(xiàn)土地的高效利用 生產(chǎn)采收 生產(chǎn)條件 構(gòu)建包括溫室環(huán)境控制 智能病蟲害診斷 自動巡查和智能 機(jī)器人采收等方面的綜合管理體系 管理集約化 標(biāo)準(zhǔn)化 精準(zhǔn)化 提高資源利用效 率 降低資源成本和勞動力成本 減少農(nóng)業(yè)活動 對環(huán)境的負(fù)面影響 最大限度實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)藥節(jié)肥 智能管理 構(gòu)建包括播種 耕作 灌溉 施肥 采收等方面的生產(chǎn)操作 體系 產(chǎn)后流通 冷鏈物流 圍繞倉儲 物流 配送等關(guān)鍵環(huán)節(jié)提升自動化 機(jī)械化作業(yè) 實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈一體化 立體冷鏈庫 自動倉儲等功能 提高冷鏈物流的效率和安全 提高品質(zhì)和安全性 降低農(nóng)產(chǎn)品損失率 增強(qiáng)供應(yīng)能力 提升蔬菜農(nóng) 產(chǎn)品附加價(jià)值 智能管控 分級分揀 無損檢測 產(chǎn)銷追溯 蔬菜產(chǎn)后安全的監(jiān)管 機(jī) 互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等尖端技術(shù)融入整個(gè)農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)過程中 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)階段 科學(xué)性 精準(zhǔn)性 和高效性廣受肯定 表 2 1 6 設(shè)施蔬菜智能化發(fā)展?jié)摿薮?隨著消費(fèi)者對食品安全與環(huán)保需求日益增長 智能化蔬菜設(shè)施展現(xiàn)出巨大市場潛力 2023 年 居民收入增長 城鎮(zhèn)與農(nóng)村分別增長 4 4 和 5 7 促進(jìn)了消費(fèi)升級 從而釋放了中高端農(nóng)產(chǎn)品需求 消費(fèi)者對安全 優(yōu)質(zhì)和綠色有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品需求日益強(qiáng) 烈 高營養(yǎng)價(jià)值和健康農(nóng)產(chǎn)品的銷量顯著增長 曹 鳳娟 2023 2022 年預(yù)制菜產(chǎn)業(yè)規(guī)模同比增長 13 4 顧鴻儒 2023 預(yù)制菜等便捷食品市場需 求也明顯增加 此外 消費(fèi)者更注重地域特色農(nóng)產(chǎn) 品和時(shí)令生鮮食品 高品質(zhì)的地理標(biāo)志和品牌農(nóng)產(chǎn) 品成為選擇的關(guān)鍵因素 智能化設(shè)施蔬菜以高效 高質(zhì) 綠色 可持續(xù)的生產(chǎn)方式滿足了市場需求 預(yù)計(jì)未來將會扮演更關(guān)鍵的角色 2 設(shè)施蔬菜智能化關(guān)鍵問題及挑戰(zhàn) 2 1 高成本與技術(shù)門檻 智能化技術(shù)難推廣 盡管智能化技術(shù)應(yīng)用可以有效提高生產(chǎn)效率 和產(chǎn)品質(zhì)量 但是高昂的投資和維護(hù)成本提高了 智能化技術(shù)的進(jìn)入門檻 當(dāng)前 溫室建設(shè)和設(shè)備 建設(shè)仍以補(bǔ)貼為主 以北京為例 新建設(shè)施建設(shè)項(xiàng) 目實(shí)施以獎代補(bǔ)政策 重點(diǎn)項(xiàng)目比例可達(dá) 60 一般項(xiàng)目為 50 在設(shè)施農(nóng)機(jī)建設(shè)上 根據(jù)中央 財(cái)政補(bǔ)貼機(jī)具種類范圍及標(biāo)準(zhǔn) 圍繞高端 復(fù)式 智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的推廣應(yīng)用 補(bǔ)貼額測算比例不超 過 35 高于一般農(nóng)機(jī)的 30 上限 根據(jù)北京市 單獨(dú)補(bǔ)貼范圍及標(biāo)準(zhǔn) 對于設(shè)施農(nóng)業(yè)的成套設(shè)備 包括自動化 信息化 智能化和適用性強(qiáng)的農(nóng)業(yè)裝 備 提高補(bǔ)貼額測算比例上限不超過 50 設(shè)施 蔬菜智能化生產(chǎn)涉及的水肥一體化設(shè)備 智能灌溉 以及氣候環(huán)境監(jiān)測等高新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用需要大 量資金投入 科技的不斷革新也加速了智能化設(shè) 備的更新?lián)Q代 需要生產(chǎn)者源源不斷的投入后續(xù) 資金 基于我國人多地少 土地分散的特性 傳統(tǒng) 小農(nóng)戶仍是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的主體 對其而言 初 始投資的高額成本和技術(shù)更新的連續(xù)性成本導(dǎo)致 對信息化設(shè)備采納意愿相對較低 羅千峰和苑鵬 2023 小農(nóng)戶主體受限進(jìn)一步影響了設(shè)施蔬菜智 能化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用 2 2 技能與需求不匹配 智能化人才短缺 設(shè)施蔬菜智能化領(lǐng)域面臨日益激烈的市場競 爭 對智能化技術(shù)的研發(fā)人員提出了更高的需求 不僅需要持續(xù)創(chuàng)新精準(zhǔn)農(nóng)業(yè) 智能設(shè)備 數(shù)據(jù)分析 等技術(shù) 還需要與農(nóng)業(yè)生態(tài) 土壤管理以及種質(zhì)研 發(fā)等多領(lǐng)域融合 同時(shí) 還需因地制宜 綜合協(xié)調(diào) 生產(chǎn)區(qū)域 經(jīng)營規(guī)模等本地條件 提高智能化技術(shù) 的適用性和有效性 設(shè)施蔬菜智能化生產(chǎn)需要操作者具有更高的技 能和知識水平 但當(dāng)前從業(yè)人員的技能與需求之間 仍存在顯著差距 中國人力資本報(bào)告 2023 顯 示 整體農(nóng)村勞動力受教育程度較低 平均受教育 年限為 9 24 年 具有大專及以上學(xué)歷的占比僅為 5 84 農(nóng)業(yè)經(jīng)營人員中 未上過學(xué)的占比為 6 4 小學(xué)學(xué)歷占比為 37 0 初中學(xué)歷占比為 48 4 4 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 產(chǎn)業(yè)廣角 高中或中專學(xué)歷占比為 7 1 大專及以上學(xué)歷僅 占 1 1 當(dāng)前 我國鄉(xiāng)村就業(yè)人員約 2 74 億人 其中新型職業(yè)農(nóng)民約 2 200 萬人 僅占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng) 營人員的 8 14 高素質(zhì)農(nóng)民約 900 萬人 僅占 3 33 此外 由于設(shè)施蔬菜智能化生產(chǎn)涉及多個(gè) 學(xué)科領(lǐng)域的知識和技能 技術(shù)人才的培養(yǎng)也更加復(fù) 雜和困難 2 3 數(shù)據(jù)安全與技術(shù)不確定性 智能化潛在風(fēng)險(xiǎn) 設(shè)施蔬菜智能化面臨多重風(fēng)險(xiǎn) 首先 數(shù)據(jù) 安全和隱私保護(hù)不容忽視 數(shù)據(jù)要素作為農(nóng)業(yè)智 慧化發(fā)展的關(guān)鍵基石 不僅構(gòu)成了大數(shù)據(jù)分析的 前提 更是農(nóng)事決策不可或缺的依據(jù) 設(shè)施蔬菜智 能化生產(chǎn)涉及大量的數(shù)據(jù)收集和處理 包括環(huán)境數(shù) 據(jù) 作物生長數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)者信息等 陳軼麗和何 曉 2023 隨著數(shù)據(jù)量激增 安全性和隱私性保 護(hù)問題也愈發(fā)引人關(guān)注 數(shù)據(jù)權(quán)限分配和責(zé)任界定 不清 數(shù)據(jù)管理人員的操作能力參差不齊 安全防 火墻保障能力較弱等 徐義鑫 等 2020 將會給 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全 用戶隱私以及農(nóng)民利益帶來潛在威 脅 而且一旦發(fā)生數(shù)據(jù)濫用 農(nóng)作物生產(chǎn)效率可能 會因此下降 生產(chǎn)決策準(zhǔn)確性將大打折扣 甚至 農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用的精準(zhǔn)度也會造成偏離 魏若璇 2022 不僅直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和高效 性 更可能對整個(gè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈造成難以估量的負(fù)面 影響 其次 關(guān)鍵技術(shù)面臨發(fā)展難題 我國目前缺乏 完整的 自主研發(fā)的智慧化體系 尤其是在傳感器 智能化 物聯(lián)網(wǎng)智能化設(shè)備等核心領(lǐng)域 自主研究 能力還有待提升 李天來 等 2019 技術(shù)依賴不 僅增加成本 還存在因技術(shù)封鎖或供應(yīng)鏈中斷而面 臨的發(fā)展困境 智慧化體系在跨領(lǐng)域整合 模塊協(xié) 作和技術(shù)迭代等方面尚不成熟 存在系統(tǒng)沖突和數(shù) 據(jù)差錯(cuò)等風(fēng)險(xiǎn) 此外 數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和算法 偏差等問題 都可能影響決策和資源分配 增加設(shè) 施蔬菜智能化發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn) 3 策略研究 針對上述分析 筆者綜合考慮設(shè)施蔬菜智能化 內(nèi)部發(fā)展的優(yōu)勢 風(fēng)險(xiǎn)和外部環(huán)境的挑戰(zhàn) 機(jī)遇 提出了設(shè)施蔬菜智能化發(fā)展策略體系 圖 3 圖 3 設(shè)施蔬菜智能化發(fā)展策略 K 1 E 1 Lh 1 P m L1 FG A H G N L G H FG L F L o1 EN W O Q w CX K 7 F w4 j j F L 0 N L 1 6 Lb93 3 3R J s F D 2 F1 2 j 3 1 增長型策略 3 1 1 降低進(jìn)入門檻與響應(yīng)政策引領(lǐng) 設(shè)施蔬菜智 能化的高初始投資和高維護(hù)成本是制約其推廣發(fā)展 的重要因素 應(yīng)充分發(fā)揮政府主導(dǎo)作用 制定優(yōu)惠 政策降低投資門檻 如財(cái)政補(bǔ)貼 稅收減免 貸款 優(yōu)惠等 有效降低中小型經(jīng)營主體的 入場 壓力 鼓勵(lì)更多企業(yè)和個(gè)人投入 政府與行業(yè)組織可以提 供更多的技術(shù)支持和資源整合 推廣高效生產(chǎn)模式 和先進(jìn)技術(shù) 提高資源利用率并降低生產(chǎn)成本 此 外 通過加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)作 降低采購和物 流成本 提升整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的營利能力 經(jīng)營主體應(yīng) 緊密關(guān)注政策變動 響應(yīng)政策導(dǎo)向 充分利用政府 資金 稅收和技術(shù)支持 積極與科研機(jī)構(gòu) 上下游 企業(yè)合作 通過資源共享和優(yōu)勢互補(bǔ) 推進(jìn)技術(shù)創(chuàng) 5 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 產(chǎn)業(yè)廣角 新和品牌建設(shè) 提升設(shè)施蔬菜智能化發(fā)展能力 3 1 2 擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模與提升產(chǎn)品品質(zhì) 穩(wěn)步提升設(shè) 施蔬菜生產(chǎn)能力 積極引進(jìn)和推廣先進(jìn)設(shè)施蔬菜智 能化生產(chǎn)技術(shù) 提升生產(chǎn)線自動化和智能化水平 增加設(shè)施蔬菜在蔬菜總產(chǎn)量中的占比 同時(shí) 進(jìn)一 步利用城市非耕地資源 有效提升大中型城市的蔬 菜自給率 通過精準(zhǔn)的環(huán)境控制 高效的資源利用 以及科學(xué)的管理策略 顯著提高蔬菜產(chǎn)品品質(zhì) 確 保健康 安全的產(chǎn)品供應(yīng) 以滿足市場對高品質(zhì)蔬 菜的需求 3 2 扭轉(zhuǎn)型策略 3 2 1 推動技術(shù)創(chuàng)新與智能化升級 加強(qiáng)智能化關(guān) 鍵技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新 強(qiáng)化傳感器技術(shù) 推進(jìn)智能算 法 無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 紅外列陣以及高性能傳感器芯 片等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā) 加強(qiáng)人工智能的深化與突破 著力推進(jìn)智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人和自動化系統(tǒng)的發(fā)展 構(gòu) 建一體化作業(yè)模式 突破關(guān)鍵零部件及智能設(shè)計(jì)架 構(gòu) 著力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研發(fā) 開發(fā)更具 適配性的智能決策系統(tǒng)和操作系統(tǒng) 提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 的智能化和精準(zhǔn)化水平 引領(lǐng)智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更高 程度的自主性與智能化 以適應(yīng)多場景的復(fù)雜作業(yè) 環(huán)境和未知領(lǐng)域 完善全產(chǎn)業(yè)智能供應(yīng)鏈 智能質(zhì) 量管控體系 提升流通服務(wù)功能 構(gòu)建數(shù)字化 協(xié) 同化 可追溯的智能產(chǎn)業(yè)鏈體系 3 2 2 加強(qiáng)技術(shù)與人才培養(yǎng) 加強(qiáng)與高校 科研機(jī) 構(gòu)的合作 獲取技術(shù)資源和人才支持 通過建立產(chǎn) 學(xué)研合作機(jī)制 加快科技成果轉(zhuǎn)化與應(yīng)用進(jìn)程 提 供人才培養(yǎng)平臺 優(yōu)化人才政策 引進(jìn) 培育和用 好人才 積極構(gòu)建農(nóng)民 農(nóng)技人員智能化技能培訓(xùn) 和多元普及體系 根據(jù)不同人員不同需求層次開展 多元化培訓(xùn) 提升信息化技能和創(chuàng)新能力 確保有 效操作和維護(hù)智能化設(shè)備 強(qiáng)化企業(yè)和社會組織參 與 通過社會化服務(wù)與幫扶等模式加強(qiáng)農(nóng)技人才實(shí) 踐應(yīng)用能力水平提升 3 3 防御性策略 3 3 1 強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù) 加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全與 隱私保護(hù)法規(guī)的建設(shè)和執(zhí)行 確保智能化生產(chǎn)過程 中采集 傳輸 存儲和使用數(shù)據(jù)的安全性 建立完 善的數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn) 包括數(shù)據(jù)加密 訪問控制 安 全審計(jì)等 確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性 完整性和可用性 制定信息安全法規(guī)與規(guī)范 明確數(shù)據(jù)采集 應(yīng)用及 分享的界限與范疇 避免信息泄露 保障隱私安全 推廣農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)共享模型 避免數(shù)據(jù)重復(fù)獲取 提升 數(shù)據(jù)安全性 可靠性和復(fù)用性 加強(qiáng)數(shù)據(jù)隱私教育 提升使用者的安全意識和責(zé)任感 推動數(shù)據(jù)采集 管理和應(yīng)用各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)隱私保護(hù) 3 3 2 建立風(fēng)險(xiǎn)管理與防范體系 通過市場調(diào)研與 資金規(guī)劃確保投資合理 強(qiáng)化科技研發(fā)投入并引進(jìn) 國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù) 同時(shí)聚焦關(guān)鍵技術(shù)如提質(zhì)增效 自動化機(jī)械 一體化調(diào)控與智能分析的研發(fā)與應(yīng) 用 建立數(shù)據(jù)安全保護(hù)機(jī)制 嚴(yán)格控制訪問權(quán)限 完善數(shù)據(jù)備份 恢復(fù) 加密和脫敏措施 保障數(shù)據(jù) 安全 并構(gòu)建高效精準(zhǔn) 低成本 低耗能的智能化 管理體系 降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)與不確定性 3 4 多樣化策略 3 4 1 探索多元化發(fā)展路徑 通過跨行業(yè)合作 探 索多元發(fā)展路徑 策劃更經(jīng)濟(jì)實(shí)用的設(shè)施蔬菜智能 化解決方案 推動智能化技術(shù)廣泛應(yīng)用 例如 拓 展城市農(nóng)業(yè) 垂直農(nóng)業(yè)等新興應(yīng)用領(lǐng)域 與食品加 工 餐飲等行業(yè)合作 研發(fā)更多具有高附加值的農(nóng) 產(chǎn)品和服務(wù) 同時(shí) 積極開拓國際市場 迎合國際 市場消費(fèi)需求 采取調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 生產(chǎn)流程 提 高產(chǎn)品品質(zhì)等策略 與國際合作伙伴建立長期穩(wěn)定 的合作關(guān)系 獲得更多國際市場份額 降低對單一 市場的依賴風(fēng)險(xiǎn) 3 4 2 差異化競爭與市場拓展 在激烈的市場競爭 中 設(shè)施蔬菜智能化生產(chǎn)需實(shí)施差異化競爭策略 深入分析市場需求 根據(jù)不同消費(fèi)群體的偏好 研 發(fā)獨(dú)特品質(zhì) 口感或營養(yǎng)價(jià)值的蔬菜 滿足特定消 費(fèi)者需求 如有機(jī) 富硒蔬菜等 充分發(fā)揮設(shè)施高 效高質(zhì)特點(diǎn) 迅速響應(yīng)市場變化 如在節(jié)假日或特 定時(shí)期增加產(chǎn)量 滿足市場需求的臨時(shí)性增長 此 外 積極尋求零售商 餐飲企業(yè)等合作伙伴 開發(fā) 新渠道和市場 如線上銷售和品牌推廣活動 從而 提升市場地位和營利能力 助力設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)健康 發(fā)展 參考文獻(xiàn) 安民 曹姍姍 孫偉 孔匯鑫 孔繁濤 2024 我國蔬菜產(chǎn)業(yè)市場 運(yùn)行態(tài)勢研究 中國蔬菜 2 6 13 曹鳳娟 2023 農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)更加注重品質(zhì) 經(jīng)濟(jì)日報(bào) 2023 12 22 4 陳殿奎 2000 我國大型溫室發(fā)展概況 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 6 28 陳軼麗 何曉 2023 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展困境與優(yōu)化 6 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 產(chǎn)業(yè)廣角 路徑 農(nóng)村 農(nóng)業(yè) 農(nóng)民 B 版 10 10 13 丁明 李建明 2023 數(shù)字驅(qū)動溫室設(shè)計(jì)與作物生產(chǎn)助推設(shè)施農(nóng)業(yè) 高質(zhì)量發(fā)展 蔬菜 8 1 7 高秀瑞 李冰 張敬敬 武彥榮 史宇凡 2019 早春塑料大棚甜 瓜簡易高效基質(zhì)無土栽培技術(shù) 中國瓜菜 32 8 144 146 葛曉光 2005 我國蔬菜日光溫室產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與升級問題的探討 一 我國蔬菜日光溫室發(fā)展與存在的問題 農(nóng)村實(shí)用 工程技術(shù) 溫室園藝 8 12 14 顧鴻儒 2023 預(yù)制菜產(chǎn)業(yè)基地呈現(xiàn)五大發(fā)展趨勢 國際商報(bào) 2023 12 21 5 管博倫 張立平 朱靜波 李閏枚 孔娟娟 2023 農(nóng)業(yè)病蟲害圖 像數(shù)據(jù)集構(gòu)建關(guān)鍵問題及評價(jià)方法綜述 智慧農(nóng)業(yè) 中英文 5 3 17 34 李建明 2023 設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展 三 我國蔬菜設(shè)施結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀 問題與建議 中國蔬菜 11 1 8 李天來 2016 我國設(shè)施蔬菜科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 中國農(nóng) 村科技 5 75 77 李天來 許勇 張金霞 2019 我國設(shè)施蔬菜 西甜瓜和食用菌產(chǎn) 業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢 中國蔬菜 11 6 9 李天來 2023 設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展 一 我國設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn) 狀及展望 中國蔬菜 9 1 6 羅千峰 苑鵬 2023 信息化與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)社會化服務(wù)采納 基于 中國鄉(xiāng)村振興綜合調(diào)查數(shù)據(jù) 農(nóng)村經(jīng)濟(jì) 12 133 142 牛寧 郭金芬 景博 蔣希瑤 趙明偉 2021 不同灌溉方式對 設(shè)施櫻桃番茄生長及品質(zhì)的影響 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué) 58 11 2094 2102 牛萍娟 張浩偉 田海濤 2016 基于云平臺的溫室精細(xì)管理系統(tǒng) 研究 計(jì)算機(jī)科學(xué) 43 增刊 2 597 600 邱海峰 2023 中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展穩(wěn)中向好 人民日報(bào)海外版 2023 12 19 3 王愛玲 李凌云 串麗敏 秦曉婧 2023 北京市設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)現(xiàn) 狀 問題與對策 中國蔬菜 3 8 14 王利民 劉佳 楊玲波 楊福剛 2018 中國數(shù)字農(nóng)業(yè)的基本理念 與建設(shè)內(nèi)容設(shè)計(jì) 中國農(nóng)業(yè)信息 30 6 71 81 王曉宇 2023 院士共議我國設(shè)施農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展方向 中國農(nóng)機(jī) 化導(dǎo)報(bào) 2023 01 09 7 魏若璇 2022 數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展中的數(shù)據(jù)安全問題研究 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù) 學(xué)報(bào) 4 3 109 115 吳圣勇 張夢迪 徐進(jìn) 王恩東 崔麗 2022 我國設(shè)施園藝病 蟲害發(fā)生特點(diǎn)與綠色防控策略 中國生物防治學(xué)報(bào) DOI 10 16409 ki 2095 039x 2022 01 022 徐磊 2021 福建設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚適用棚型集成推廣 中國蔬菜 10 122 127 徐義鑫 李鳳菊 徐磊 呂雄杰 錢春陽 2020 當(dāng)前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 安全面臨的問題 天津農(nóng)業(yè)科學(xué) 26 10 70 74 嚴(yán)東偉 2019 國內(nèi)外發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)情況及經(jīng)驗(yàn) 云南農(nóng)業(yè) 5 48 50 趙春江 李瑾 馮獻(xiàn) 馬晨 2023 關(guān)于我國智能農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展的 幾點(diǎn)思考 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題 10 4 12 左志宇 徐超 毛罕平 張曉東 楊俊杰 2020 微型植物工廠 環(huán)境控制參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)研究 農(nóng)機(jī)化研究 42 12 150 155 7 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 產(chǎn)業(yè)廣角