李愛芹，吳光華，孫 鴻

（吉林省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院，吉林 長春 130022）

1 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的必要性

1.1 促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長

從我國的發(fā)展歷史上來看，歷朝歷代幾乎都是將重農(nóng)抑商作為發(fā)展口號。但到了21世紀(jì)，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期較長，且很難與其他技術(shù)相融合，這使得我國大部分地區(qū)都在發(fā)展過程中處于劣勢[1]。從另一方面來講，我國國土面積較大，其支持的經(jīng)濟(jì)類型也多種多樣，但與其他相比，以農(nóng)業(yè)為主的城市經(jīng)濟(jì)整體上都趨于下降趨勢。即便能夠得到其他城市的經(jīng)濟(jì)援助，也幾乎很難挽回下滑的頹勢。所以，如果想要真正挽回農(nóng)業(yè)發(fā)展頹勢，就需要從自身入手，并嘗試通過新型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式來反哺地區(qū)經(jīng)濟(jì)[2]。

1.2 促進(jìn)農(nóng)業(yè)自身發(fā)展

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植模式較為單一，其整個(gè)生產(chǎn)管理周期都需要人工進(jìn)行嚴(yán)格管控。但從整體上看來，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展上限較小，其本身消耗的人力、物力資源成本也相對較高。而在21世紀(jì)，高新科技、金融、教育等領(lǐng)域的發(fā)展速度較快，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過農(nóng)業(yè)的發(fā)展速度。而在智慧農(nóng)業(yè)的加入后，種植業(yè)本身也能夠與其他自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行融合，從而實(shí)現(xiàn)種植技術(shù)的迅速發(fā)展。比如以農(nóng)業(yè)管理為例，自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)的加入，可以有效解放種植管理中的人員損耗，并能夠使人員可以集中在更加關(guān)鍵的研究領(lǐng)域。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，智慧農(nóng)業(yè)的加入確實(shí)對農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展有明顯助力[3]。當(dāng)然，智慧農(nóng)業(yè)本身也可以省下大量的隱形成本，其技術(shù)本身也有著傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)無法比擬的優(yōu)勢。

2 智慧農(nóng)業(yè)急需解決的幾類問題

2.1 種植管理問題

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植中需要種植人員對植株的整個(gè)生長周期進(jìn)行監(jiān)測，并及時(shí)對植株的生長情況進(jìn)行反饋。尤其是在高效種植區(qū)，更是需要管理人員加強(qiáng)數(shù)據(jù)精度的管理，這也進(jìn)一步增加了種植高素質(zhì)人才的損耗。而在部分種植周期中，人工數(shù)據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)誤差較大，甚至難以滿足基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理的需求。

2.2 種植經(jīng)驗(yàn)問題

從根本實(shí)質(zhì)上來看，種植業(yè)屬于一種經(jīng)驗(yàn)技術(shù)的積累。而在傳統(tǒng)的種植當(dāng)中，大多數(shù)種植戶的種植經(jīng)驗(yàn)相對較少，也很難有種植經(jīng)驗(yàn)提升的機(jī)會(huì)。即便是有種植經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)，種植后也很難對成功的種植經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行量化學(xué)習(xí)，所以成功種植經(jīng)驗(yàn)的復(fù)刻也相對較為困難。同時(shí)，不同地區(qū)種植經(jīng)驗(yàn)的積累速度不同，適應(yīng)情況也有較大差別。而傳統(tǒng)種植戶本身缺少對種植經(jīng)驗(yàn)的判斷，所以也很難對優(yōu)秀的種植經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行高效利用[4]。

2.3 種植數(shù)據(jù)問題

實(shí)際上，我國大部分地區(qū)的種植活動(dòng)并不規(guī)范，所以對種植數(shù)據(jù)的處理精度也相對較低。有數(shù)據(jù)顯示，我國41.23%的地區(qū)種植情況相對較差，其中27.93%的種植戶甚至對種植數(shù)據(jù)沒有相關(guān)概念，所以我國大部分土地種植幾乎都為土地浪費(fèi)狀態(tài)。另一方面，種植數(shù)據(jù)對于智慧化的影響較大，但農(nóng)業(yè)種植數(shù)據(jù)的收集相對較為困難，也會(huì)受到科學(xué)技術(shù)等方面的限制[5]。

2.4 產(chǎn)品銷售問題

農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的銷售多依賴于實(shí)體銷售，所以在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中的優(yōu)勢不是很明顯。而在此發(fā)展情況下，更需要相關(guān)人員加強(qiáng)對傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品的包裝，并形成固定的產(chǎn)品供應(yīng)鏈，從而進(jìn)一步降低農(nóng)業(yè)的脆弱性。但在大多數(shù)情況下，各個(gè)地區(qū)高收益農(nóng)作物類型幾乎不會(huì)發(fā)生太大變化，所以農(nóng)產(chǎn)品的市場調(diào)整也相對較為困難。而如果要進(jìn)行長距離銷售，就需要重新對目標(biāo)地區(qū)進(jìn)行市場調(diào)研，并考慮各種市場因素對農(nóng)產(chǎn)品銷售的影響。

2.5 災(zāi)害應(yīng)對問題

吉林省位于我國東北部，較大的氣溫變化會(huì)對種植業(yè)造成嚴(yán)重影響。而與其他領(lǐng)域的自然災(zāi)害應(yīng)對方式不同，種植作物本身應(yīng)對自然災(zāi)害的能力較差，本身也沒有較大的成長空間，所以對災(zāi)害的應(yīng)對主要依賴于外部設(shè)施的補(bǔ)充。但從整體上來看，外部設(shè)施技術(shù)變化速度較慢，過渡技術(shù)的成本也相對較高，所以很難在種植區(qū)進(jìn)行普及。而對于種植戶來講，部分自然災(zāi)害還具有較強(qiáng)的輻射性，比如大規(guī)模的病蟲災(zāi)害會(huì)直接破壞該地區(qū)的種植環(huán)境，并給當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)帶來嚴(yán)重創(chuàng)傷[6]。

3 鄉(xiāng)村振興背景下的吉林省智慧農(nóng)業(yè)策略

3.1 發(fā)展氣象監(jiān)測技術(shù)

氣象災(zāi)害對農(nóng)業(yè)種植的影響較大，所以需要種植人員將其放在首位。在現(xiàn)階段，氣象監(jiān)測主要是利用氣象技術(shù)對氣象環(huán)境進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)監(jiān)測，并對未來災(zāi)害性天氣進(jìn)行及時(shí)應(yīng)對。如果條件允許，則還可以利用氣象技術(shù)為種植業(yè)提供專項(xiàng)的技術(shù)輔助，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)目標(biāo)，具體技術(shù)可參考以下內(nèi)容。

3.1.1 完善災(zāi)害預(yù)警體系

在農(nóng)業(yè)種植中，會(huì)對單位面積產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響的自然災(zāi)害類型繁多，這里以雷電預(yù)警為例，詳細(xì)說明災(zāi)害預(yù)警體系的建立方法。首先，種植戶應(yīng)該與氣象部門進(jìn)行協(xié)作，從而利用雷達(dá)、衛(wèi)星以及地面觀測設(shè)備來對吉林地區(qū)氣候情況進(jìn)行預(yù)測。如果有明顯的雷電發(fā)生跡象，則需要利用多普勒天氣雷達(dá)、閃電定位儀等儀器設(shè)備對雷電的災(zāi)害區(qū)域進(jìn)行預(yù)估。數(shù)據(jù)判斷完成后，需要將雷電災(zāi)害等級、范圍、破壞力等數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并分發(fā)至種植戶手中，從而完成對自然災(zāi)害的規(guī)避[7]。

3.1.2 強(qiáng)化常態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測能力

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對氣象環(huán)境的需求在不斷增加，比如在育苗過程中，就需要對育苗溫度進(jìn)行控制，同時(shí)要對濕度、pH值等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。雖然說育苗箱可以一定程度上解決環(huán)境對于植株的影響，但大規(guī)模的種植就需要種植戶強(qiáng)化對資源數(shù)據(jù)的監(jiān)測能力，提前做好應(yīng)對，從而保證苗株發(fā)芽率。尤其是在吉林等溫度變化較大的北方地區(qū)，環(huán)境對現(xiàn)代技術(shù)的影響會(huì)更大。

3.1.3 提高氣象技術(shù)的利用能力

隨著智慧農(nóng)業(yè)理念的發(fā)展，種植戶可以事先對植株的最適生長環(huán)境進(jìn)行分析，并利用現(xiàn)代的環(huán)境影響方式來為植株生長創(chuàng)造更加有利的環(huán)境，比如測控一體化的溫室設(shè)備就能夠大大提升種植戶的種植技術(shù)[8]。

3.2 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

3.2.1 NFC技術(shù)

NFC技術(shù)出現(xiàn)時(shí)間較早，也相對較為成熟。從運(yùn)作模式上來看，NFC技術(shù)主要分為3種，即：卡模式、點(diǎn)對點(diǎn)模式以及讀卡器模式，而這些技術(shù)也能夠應(yīng)用至現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。首先，NFC實(shí)現(xiàn)了簡單的識別、連接、數(shù)據(jù)模擬的功能，而這些功能的載體也在逐漸變小，甚至可以通過卡片的模式實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用[9]。而隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，NFC技術(shù)可以存在于現(xiàn)代的智能手機(jī)，并能夠成為NFC技術(shù)的數(shù)據(jù)處理中心。在種植利用上，其易用性也能夠被更多的種植戶所接受。比如在花卉種植中，NFC技術(shù)就可以有效識別花盆種類，并按照預(yù)先輸入好的數(shù)據(jù)進(jìn)行施肥澆水，從而為花卉生長提供最佳的生存環(huán)境。而在種植密度控制上，利用NFC技術(shù)能夠使植株的密度控制更加合理，為今后的智慧化種植提供獨(dú)立的調(diào)整支持。而在產(chǎn)品制作、銷售期，相關(guān)人員還可以利用NFC技術(shù)實(shí)現(xiàn)直接的數(shù)據(jù)交流，從而對種植產(chǎn)品的數(shù)據(jù)保存狀態(tài)進(jìn)行收集。從理論上來看，NFC在智慧農(nóng)業(yè)上的利用上限極高，其功能主要集中為簡單的農(nóng)作物數(shù)據(jù)信息的存儲、基礎(chǔ)環(huán)境監(jiān)測、種植控制、產(chǎn)品信息處理等5個(gè)方面，這也是智慧農(nóng)業(yè)的基本技術(shù)[10]。

3.2.2 設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺

NFC技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對點(diǎn)的信息、讀取和模擬，若沒有相關(guān)平臺的支持，那么種植技術(shù)也很難實(shí)現(xiàn)真正的物聯(lián)化。首先，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)前期的主要利用主體為種植戶，所以種植戶就可以對技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并搭建數(shù)據(jù)交流平臺。待到一定規(guī)模后，就需要對種植數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類、處理，并認(rèn)證。處理完成后，需要將交流平臺進(jìn)一步擴(kuò)大，吸引其他領(lǐng)域的人才注入，從而擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的利用面。比如在物流運(yùn)輸中，就可以通過農(nóng)作物、運(yùn)輸容器、運(yùn)輸工具3種互聯(lián)的方式對農(nóng)作物進(jìn)行運(yùn)輸保證，大大降低運(yùn)輸中所帶來的時(shí)間成本損耗，也能夠有效提高農(nóng)作物運(yùn)輸精度，從而方便相關(guān)貨物的調(diào)配。

3.2.3 建立物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫的建立優(yōu)勢主要為以下幾大點(diǎn)：第一，方便種植戶對種植數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。上面說到NFC技術(shù)可以有效幫助種植活動(dòng)的展開，其接觸式的數(shù)據(jù)讀取也能夠大大增加數(shù)據(jù)收集的效率。在數(shù)據(jù)庫建立后，種植護(hù)理能夠利用植株本身的NFC技術(shù)實(shí)現(xiàn)種植數(shù)據(jù)的及時(shí)讀取，從而對種植過程進(jìn)行優(yōu)化。第二，滿足消費(fèi)者的農(nóng)產(chǎn)品溯源需求。現(xiàn)在消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量控制較為重視，所以數(shù)據(jù)庫的建立也能夠使消費(fèi)者明晰農(nóng)產(chǎn)品的相關(guān)數(shù)據(jù)。當(dāng)一些農(nóng)產(chǎn)品惡性事件發(fā)生時(shí)，數(shù)據(jù)庫也能夠有效幫助其進(jìn)行溯源，從而盡可能地降低惡性社會(huì)影響事件的出現(xiàn)。第三，方便進(jìn)行品牌打造。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的農(nóng)產(chǎn)品品牌打造十分困難，這主要是因?yàn)檗r(nóng)業(yè)市場魚龍混雜，很難對產(chǎn)品進(jìn)行鑒別。當(dāng)NFC技術(shù)出現(xiàn)后，種植戶也能夠利用NFC技術(shù)的獨(dú)特身份認(rèn)證快速形成獨(dú)特、穩(wěn)定的農(nóng)產(chǎn)品品牌，從而實(shí)現(xiàn)資金的迅速回流[11]。

3.3 農(nóng)業(yè)智慧化管理

3.3.1 加強(qiáng)管理數(shù)據(jù)監(jiān)測

農(nóng)業(yè)智慧化管理并非是單一技術(shù)應(yīng)用，而是需要多種技術(shù)進(jìn)行輔助。以溫度控制為例，種植戶可以直接將溫度傳感器接入中央電腦，并利用自動(dòng)化程序進(jìn)行溫度管控。對于溫度管理要求較高的植株，則需要加大溫度傳感器的使用量，從而保證溫度傳感控制的精準(zhǔn)度。當(dāng)然，也可以研發(fā)手機(jī)終端app，利用手機(jī)實(shí)現(xiàn)種植溫度的管控。而app本身也可以與氣象軟件進(jìn)行整合，以幫助種植戶判斷現(xiàn)有的種植環(huán)境是否為最佳種植環(huán)境。而對于大范圍的自然災(zāi)害，當(dāng)?shù)卣部梢詫⑵湔涍M(jìn)app中。比如當(dāng)病蟲害出現(xiàn)時(shí)，利用終端app來實(shí)現(xiàn)精確定位，并迅速制定防控策略，及時(shí)對病蟲害進(jìn)行控制。總而言之，農(nóng)作物數(shù)據(jù)管理監(jiān)測要盡可能地提高整合度，以方便種植戶對種植環(huán)境進(jìn)行綜合判斷。

3.3.2 種植經(jīng)驗(yàn)量化

在種植經(jīng)驗(yàn)方面，種植戶可以利用現(xiàn)代技術(shù)對傳統(tǒng)的種植經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行量化，比如通過溫度、時(shí)間、處理方式等多種數(shù)據(jù)來使優(yōu)秀的種植經(jīng)驗(yàn)得以應(yīng)用。同時(shí)，還可以開展交流學(xué)習(xí)，通過對優(yōu)秀種植戶的種植流程進(jìn)行分析，使更多的種植戶掌握種植技巧。當(dāng)然，也可以通過現(xiàn)代技術(shù)模擬種植，從而降低種植的嘗試成本。

3.4 發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

如果想要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)振興，必須要將農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行商業(yè)化。上文雖然提出了很多的策略以幫助種植戶實(shí)現(xiàn)種植的智慧化，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到振興地方經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。所以，當(dāng)?shù)卣€需要將智慧化帶入到農(nóng)產(chǎn)品的加工、運(yùn)輸、販賣售后中，從而實(shí)現(xiàn)全程的智慧化生產(chǎn)。比如在農(nóng)產(chǎn)品的二次加工中，就需要利用現(xiàn)代技術(shù)對市場進(jìn)行分析，從而發(fā)揮農(nóng)產(chǎn)品的最高價(jià)值。不過，需要注意的是，智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展容易受到市場的影響，所以當(dāng)其“智慧”程度較高時(shí)，政府部門以及其他種植戶對其的控制能力也會(huì)降低。所以，也需要相關(guān)人員加強(qiáng)對其的規(guī)劃。

4 結(jié)語

從實(shí)質(zhì)上來看，智慧農(nóng)業(yè)就是在保證種植質(zhì)量的情況下，利用現(xiàn)代技術(shù)來實(shí)現(xiàn)種植行業(yè)的人力、物力資源解放。所以，相關(guān)人員要及時(shí)將先進(jìn)技術(shù)帶入農(nóng)業(yè)種植中，盡可能地提高先進(jìn)技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植的覆蓋率。當(dāng)然，如果想要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)振興，就需要將農(nóng)業(yè)與其他行業(yè)進(jìn)行聯(lián)合，并嘗試與其他領(lǐng)域的智慧化進(jìn)行結(jié)合，而非單打獨(dú)斗。