高紅順 張麗敏 于潤(rùn)培 史彥華

（1正定縣農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)推廣站，河北正定 050800；2正定縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河北正定 050800；3正定縣自然資源和規(guī)劃局，河北正定 050800）

近年來(lái)，我國(guó)城鎮(zhèn)化率不斷提高，勞動(dòng)力由農(nóng)村向城市轉(zhuǎn)移，加速了農(nóng)村土地的流轉(zhuǎn)與整合，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)出現(xiàn)了勞動(dòng)力需求短缺和勞動(dòng)力價(jià)格快速上漲的問(wèn)題。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者為了減少勞動(dòng)力投入、降低生產(chǎn)成本，開始使用能夠替代人工的生產(chǎn)方式和技術(shù)，例如通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)操控大棚溫濕度等，促進(jìn)了以“互聯(lián)網(wǎng)+”為基礎(chǔ)的數(shù)字技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。蔬菜生產(chǎn)是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，為實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效，數(shù)字農(nóng)業(yè)在蔬菜生產(chǎn)中優(yōu)先得到示范和應(yīng)用。正定縣是蔬菜生產(chǎn)大縣，通過(guò)對(duì)正定縣蔬菜生產(chǎn)基地的調(diào)查走訪發(fā)現(xiàn)，在蔬菜園區(qū)生產(chǎn)中部分環(huán)節(jié)應(yīng)用了數(shù)字農(nóng)業(yè)。目前，數(shù)字農(nóng)業(yè)在正定縣蔬菜生產(chǎn)上的應(yīng)用整體還處于起步階段。為降低蔬菜生產(chǎn)成本和提質(zhì)增效，預(yù)計(jì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)，數(shù)字農(nóng)業(yè)會(huì)在蔬菜生產(chǎn)中得到快速發(fā)展和應(yīng)用。

1 數(shù)字農(nóng)業(yè)的特征

數(shù)字農(nóng)業(yè)是以“互聯(lián)網(wǎng)+”為基礎(chǔ)，結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感等技術(shù)，在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中安裝中央處理器（CPU）、輸入作物標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)不同功能傳感器采集作物實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，利用AI（artificial intelligence）加以運(yùn)算和分析、再輸出生產(chǎn)指令，最大限度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的數(shù)字信息處理系統(tǒng)。數(shù)字農(nóng)業(yè)的應(yīng)用可以減少勞動(dòng)力投入、提高工作效率。在蔬菜生產(chǎn)過(guò)程中，數(shù)字農(nóng)業(yè)可以根據(jù)生產(chǎn)要求控制育苗、栽培管理、采收分級(jí)、保鮮、烘干、儲(chǔ)存、銷售和追溯等環(huán)節(jié)。在實(shí)現(xiàn)蔬菜標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、集約化管理的同時(shí)，還可以通過(guò)分析市場(chǎng)來(lái)調(diào)控蔬菜的生產(chǎn)銷售。

2 數(shù)字農(nóng)業(yè)在正定縣蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

正定縣地處華北平原滹沱河北岸，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，耕地面積28 133.33 hm2，大田播種面積為28 000 hm2，蔬菜播種面積（含瓜果類）8 266.67 hm2；蔬菜日光溫室面積100 hm2，連棟拱棚53.33 hm2，大中拱棚666.67 hm2，小拱棚雙膜覆蓋播種面積常年穩(wěn)定在2 000 hm2左右，地膜覆蓋蔬菜播種面積約246.67 hm2。在蔬菜生產(chǎn)中，葉菜面積6 533.33 hm2、瓜果類面積1 666.67 hm2、食用菌面積66.67 hm2，年產(chǎn)蔬菜逾52萬(wàn)t。

在正定縣正定鎮(zhèn)萬(wàn)畝蔬菜基地的塔元莊村、西關(guān)村和斜角頭村等園區(qū)中的日光溫室和連棟大棚中，安裝了聯(lián)網(wǎng)控制的卷放簾設(shè)備、水肥一體化灌溉系統(tǒng)、空氣濕度測(cè)量?jī)x、土壤水分測(cè)量?jī)x、溫度監(jiān)測(cè)儀和安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控和數(shù)據(jù)采集預(yù)警；在千畝蔬菜基地的曲陽(yáng)橋鎮(zhèn)后塔底村和南樓鄉(xiāng)廂同村魚菜共生循環(huán)生產(chǎn)區(qū)，大棚內(nèi)安裝了數(shù)控遮陽(yáng)網(wǎng)、室溫監(jiān)測(cè)儀、水體含氧量檢測(cè)儀、水肥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、數(shù)控過(guò)濾系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)，手機(jī)聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)時(shí)查看相關(guān)數(shù)據(jù)；在南樓鄉(xiāng)陳家疃小黑平蘑菇生產(chǎn)基地，溫室中安裝了數(shù)控淋水系統(tǒng)和溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)App全程監(jiān)控和操作；在西平樂(lè)鄉(xiāng)西杜村千畝蔬菜基地安裝了水肥一體化數(shù)控灌溉系統(tǒng)和精量化蔬菜播種系統(tǒng)。

近年來(lái)，在政府惠農(nóng)政策扶持下，全縣各村都安裝了數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，成立了農(nóng)村電子商務(wù)服務(wù)社或農(nóng)村淘寶店。在農(nóng)村電子商務(wù)運(yùn)營(yíng)中，前期以向農(nóng)戶銷售日用商品和農(nóng)資為主。近兩年受疫情影響，電商實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，以美團(tuán)優(yōu)選、多多買菜、興盛優(yōu)選等為代表的電商銷售正在蓬勃興起，擴(kuò)大了本地蔬菜的銷售渠道，但目前電商平臺(tái)還不能作為蔬菜銷售的主要渠道。

3 數(shù)字農(nóng)業(yè)在蔬菜生產(chǎn)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

數(shù)字農(nóng)業(yè)在正定縣蔬菜產(chǎn)區(qū)的應(yīng)用主要集中在園區(qū)，應(yīng)用環(huán)節(jié)不均衡，以示范為主。數(shù)字農(nóng)業(yè)仍處于發(fā)展階段，缺乏必要的基礎(chǔ)性技術(shù)積累，以互聯(lián)網(wǎng)為支撐的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備和蔬菜栽培管理技術(shù)缺乏深度融合，而數(shù)字農(nóng)業(yè)整體應(yīng)用水平較低。數(shù)字農(nóng)業(yè)應(yīng)用在蔬菜生產(chǎn)中，不僅存在基礎(chǔ)性投入薄弱、設(shè)備和技術(shù)需要不斷更新的問(wèn)題，還有種植技術(shù)不統(tǒng)一和應(yīng)用者群體水平低的問(wèn)題。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1 通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后

數(shù)字農(nóng)業(yè)在蔬菜產(chǎn)區(qū)的應(yīng)用以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)。正定縣鄉(xiāng)村田間通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后，數(shù)字農(nóng)業(yè)在蔬菜產(chǎn)區(qū)不能得到快速推廣應(yīng)用。露地蔬菜無(wú)人機(jī)植保飛防定位時(shí)，數(shù)據(jù)鏈傳輸必須依靠GPS或北斗導(dǎo)航，植保預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)需要通過(guò)SIM流量傳輸，費(fèi)用較高。SIM流量相較于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸費(fèi)用比較高，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性、準(zhǔn)確性和傳輸量受到較大限制。

3.2 傳感器控制精度差

數(shù)字農(nóng)業(yè)的應(yīng)用是以傳感器為支撐的，近年來(lái)我國(guó)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的傳感器雖有較快發(fā)展，但芯片精度差，造成以傳感器為基礎(chǔ)的生產(chǎn)控制系統(tǒng)落后。據(jù)正定縣使用數(shù)字自動(dòng)控制系統(tǒng)的蔬菜種植戶反映，數(shù)據(jù)傳輸、指令下達(dá)有較大滯后性。在灌溉系統(tǒng)應(yīng)用中，菜地灌溉時(shí)土壤濕度通過(guò)傳感器將數(shù)值返回至PC終端并上傳保存于管理端數(shù)據(jù)庫(kù)，與管理端數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)定值比較，控制電磁閥開閉，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉。目前，該灌溉系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)傳感準(zhǔn)確度低、數(shù)值傳輸慢等問(wèn)題，導(dǎo)致不能最有效控制蔬菜地灌溉的水量[1]。還有一些蔬菜產(chǎn)區(qū)使用的灌溉系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)灌溉，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制[2]。

3.3 蔬菜生產(chǎn)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

不同蔬菜品種的生產(chǎn)技術(shù)不同，不同環(huán)境下蔬菜的生產(chǎn)操作規(guī)程不同。蔬菜種植戶一般都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)種植，蔬菜基地和園區(qū)聘請(qǐng)人員的技術(shù)水平差異較大，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)規(guī)程，嚴(yán)重制約了數(shù)字農(nóng)業(yè)在蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用。

3.4 數(shù)字農(nóng)業(yè)在蔬菜生產(chǎn)上應(yīng)用環(huán)節(jié)單一

數(shù)字農(nóng)業(yè)在正定縣蔬菜生產(chǎn)上的應(yīng)用主要集中在以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的日光溫室和高端連棟蔬菜大棚等設(shè)施內(nèi)，以卷放棚簾、水肥灌溉和溫濕度調(diào)節(jié)為主。在露地蔬菜生產(chǎn)中以植保飛防和半自動(dòng)化選擇性誘殺菜蟲的植保監(jiān)測(cè)防控為主，在蔬菜害蟲防治中利用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別模型可快速識(shí)別害蟲種類與檢測(cè)計(jì)數(shù)[3-4]。數(shù)字農(nóng)業(yè)在蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用模式和環(huán)節(jié)單一，不能實(shí)現(xiàn)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)和露地蔬菜生產(chǎn)的全面應(yīng)用，以及從播種到收獲各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的全面應(yīng)用。

3.5 蔬菜種植人員文化水平偏低

數(shù)字農(nóng)業(yè)在蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用離不開人的操作。目前從事蔬菜生產(chǎn)的農(nóng)民很多都是50歲以上，大多是初中畢業(yè)，文化水平較低，雖然有接受現(xiàn)代化數(shù)字農(nóng)業(yè)的意愿，但學(xué)習(xí)能力弱，阻礙了數(shù)字化農(nóng)業(yè)在蔬菜生產(chǎn)中的推廣普及。

4 建議

4.1 加大政府扶持力度

農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和農(nóng)機(jī)設(shè)備購(gòu)置都需要巨大的投入，僅靠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者是很難完成的，只有政府提供相應(yīng)的資源支持才能快速落實(shí)。一是政府應(yīng)針對(duì)蔬菜產(chǎn)區(qū)和種植者出臺(tái)相應(yīng)的補(bǔ)助政策，保障數(shù)字農(nóng)業(yè)在正定縣順利實(shí)施。二是做好蔬菜主產(chǎn)區(qū)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。三是政府鼓勵(lì)科研院所加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的研究及新成果的推廣。

4.2 增加數(shù)字農(nóng)業(yè)應(yīng)用補(bǔ)貼

蔬菜生產(chǎn)不同于其他產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)周期和模式多樣化，管理環(huán)節(jié)要求精細(xì)，與其相關(guān)的農(nóng)業(yè)機(jī)械繁多。在數(shù)字農(nóng)業(yè)推廣中，政府應(yīng)制定系統(tǒng)的補(bǔ)貼政策，鼓勵(lì)科研單位和數(shù)字農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)不斷優(yōu)化產(chǎn)品，提高精確度，降低使用難度，增加數(shù)字農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備通信數(shù)據(jù)傳輸和儲(chǔ)存的補(bǔ)貼費(fèi)用，引導(dǎo)數(shù)字農(nóng)業(yè)在蔬菜生產(chǎn)中從播種、育苗、栽培管理到分級(jí)、儲(chǔ)藏、銷售和追溯的全面應(yīng)用。

4.3 加快推進(jìn)蔬菜生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化

蔬菜生產(chǎn)離不開配套技術(shù)。為提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)，政府要聯(lián)合科研部門制定一套適宜本地的蔬菜標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范。數(shù)字農(nóng)業(yè)應(yīng)用時(shí)，可以依據(jù)這套技術(shù)規(guī)范建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，蔬菜生產(chǎn)單位依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效。

4.4 建立蔬菜產(chǎn)供銷數(shù)據(jù)共享中心

蔬菜生產(chǎn)與天氣、勞動(dòng)力價(jià)格、市場(chǎng)需求等因素緊密相關(guān)，這些因素都是動(dòng)態(tài)變化的，而且每個(gè)蔬菜園區(qū)或種植戶的產(chǎn)銷數(shù)據(jù)是分散的。因此，可以建立蔬菜產(chǎn)供銷數(shù)據(jù)共享中心，對(duì)蔬菜生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、展示和發(fā)布，同時(shí)連接上級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，為種植者提供周邊地區(qū)及全國(guó)同類產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)、規(guī)模、產(chǎn)量和價(jià)格。該共享中心可以將重要數(shù)據(jù)如極端天氣、種植面積和購(gòu)銷等信息及時(shí)傳遞給生產(chǎn)者，生產(chǎn)者通過(guò)共享中心提供的數(shù)據(jù)預(yù)判可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，并及時(shí)規(guī)避。

4.5 強(qiáng)化技術(shù)人員和生產(chǎn)者的素質(zhì)教育

適應(yīng)新形勢(shì)下的數(shù)字農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，要加強(qiáng)農(nóng)技推廣人員的再教育，基層農(nóng)技推廣部門要多次對(duì)蔬菜生產(chǎn)者進(jìn)行培訓(xùn)，提高其對(duì)數(shù)字農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)、接受和應(yīng)用能力。蔬菜生產(chǎn)時(shí)效性強(qiáng)，生產(chǎn)者應(yīng)及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，能及時(shí)排除設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的簡(jiǎn)單故障，從而保證蔬菜生產(chǎn)正常進(jìn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生了較大的改變，傳統(tǒng)的粗放式蔬菜生產(chǎn)方式因技術(shù)落后、成本不斷提高已不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展，要及時(shí)向數(shù)字化、集約化、精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)變。應(yīng)用數(shù)字農(nóng)業(yè)，可以降低蔬菜生產(chǎn)成本，提質(zhì)增效，推動(dòng)正定縣蔬菜生產(chǎn)數(shù)字化水平提升，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。