叢國政

(白城市農(nóng)牧機械化研究院,吉林 白城 137000)

0 引言

精細農(nóng)業(yè)的概念最早由美國提出,并在1997年將精細農(nóng)業(yè)相關技術(shù)的研究列為國家發(fā)展戰(zhàn)略,旨在全面分析農(nóng)業(yè)面臨的各種問題,利用信息技術(shù)改善傳統(tǒng)農(nóng)作物生產(chǎn)管理方式,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量、產(chǎn)量與效益等。近幾年,隨著可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的不斷深入,現(xiàn)代化“精細農(nóng)業(yè)”理念在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域引起高度重視。精細農(nóng)業(yè)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)及地理信息技術(shù)等,獲取農(nóng)作物生長情況及農(nóng)田周邊環(huán)境信息,再通過智能決策系統(tǒng)對相關信息進行大數(shù)據(jù)分析與處理,實現(xiàn)農(nóng)作物的生長情況評估、田間精準植保、農(nóng)田精細管理等田間管理模式[1-3]。及時了解作物信息、合理利用農(nóng)業(yè)資源、避免農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染、提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量,保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4]。

1 精細農(nóng)業(yè)應用特征

1.1 節(jié)本增效與優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)

精細農(nóng)業(yè)技術(shù)主要是應用農(nóng)業(yè)信息技術(shù),獲取目標區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物基本情況、影響農(nóng)作物生長各種因素及實時動態(tài)變化的其他因素信息,分析影響目標農(nóng)作物質(zhì)量與產(chǎn)量差異的原因,依據(jù)農(nóng)作物的目標產(chǎn)出,由精細農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上有效的“因地制宜、因材施策”精準調(diào)控措施。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,通過采取精細化的育種、播種、植保、收獲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),并與現(xiàn)代化管理理念相結(jié)合,促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在成本可控的范圍內(nèi)實現(xiàn)“高產(chǎn)增收,高質(zhì)增效”的目標。同時,在國家相關惠農(nóng)政策與農(nóng)技服務支持下,廣大農(nóng)戶的科學種植、科學管理農(nóng)作物的意識不斷增強,通過精細農(nóng)業(yè)技術(shù)改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)以人力為主作業(yè)方式,降低生產(chǎn)成本、提高勞動效率,保證農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量,提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)本增效與優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

1.2 降低成本與減少污染

精細農(nóng)業(yè)中應用變量控制技術(shù),根據(jù)精細農(nóng)業(yè)機械所處的目標區(qū)域?qū)嶋H位置及農(nóng)作物生長環(huán)境,科學合理確定目標區(qū)域所需投入量(種子、化肥、農(nóng)藥),自動調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)機械執(zhí)行控制單元,通過“因時、因地、因作物”全面平衡執(zhí)行量,改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依靠經(jīng)驗調(diào)節(jié)造成成本增加與環(huán)境污染,實現(xiàn)變量施肥、植保、灌溉、播種等精準調(diào)控,達到最佳效果。同時,在可持續(xù)生態(tài)農(nóng)業(yè)理念指引下,精細農(nóng)業(yè)改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“過量投入、穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)”的固化思維,應用新型精細農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,通過農(nóng)作物動態(tài)監(jiān)控,農(nóng)情科學精準判斷,農(nóng)資定時定量供給,在保證農(nóng)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的基礎上,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能耗,避免農(nóng)藥過度過量投入、節(jié)約農(nóng)業(yè)植保成本投入,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本降低與污染減少。

1.3 調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新

精細農(nóng)業(yè)中應用數(shù)據(jù)決策技術(shù),基于計算機科學自動組織與協(xié)調(diào)多種數(shù)據(jù)庫模型,并實時對數(shù)據(jù)庫(模型庫、數(shù)據(jù)庫、專家?guī)旒敖?jīng)驗庫)中的數(shù)據(jù)信息進行快速存取、合理分析與科學處理,以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)輔助決策。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)勞動力逐步向工業(yè)、服務業(yè)轉(zhuǎn)變的背景下,精細農(nóng)業(yè)帶動其他農(nóng)業(yè)相關上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展,平衡農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈布局,促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,增加農(nóng)民收入,促進農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。同時,在確保農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的前提下,精細農(nóng)業(yè)不斷探索先進的農(nóng)業(yè)技術(shù),科學合理融合現(xiàn)代新興科學技術(shù),實現(xiàn)農(nóng)作物的生產(chǎn)全過程動態(tài)監(jiān)測、精準分析、實時控制及資源合理利用,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與農(nóng)業(yè)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新。

2 精細農(nóng)業(yè)中農(nóng)機工程創(chuàng)新存在問題

隨著農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展,精細農(nóng)業(yè)技術(shù)不斷融入我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個方面,精細農(nóng)業(yè)與農(nóng)機工程創(chuàng)新科技相結(jié)合,不但提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量,推進農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新,而且降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耗能,為農(nóng)機工程技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造條件。但是在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,由于我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)基礎薄弱的內(nèi)在因素與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的各種各樣外在因素影響,我國精細農(nóng)業(yè)中的農(nóng)機工程創(chuàng)新與農(nóng)業(yè)發(fā)達國家相比仍有很大的差距,我國與農(nóng)業(yè)強國農(nóng)機工程機械化率對比如圖1所示。我國農(nóng)機工程科技創(chuàng)新中存在的主要問題有以下幾個方面[5-6]。

圖1 農(nóng)機工程機械化對比圖

2.1 農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新相對落后

近年來,隨著精細化農(nóng)機工程創(chuàng)新體系逐步構(gòu)建,我國開始發(fā)展以精細農(nóng)業(yè)機械制造為重點的農(nóng)機工程技術(shù),并取得了較大的進步,但在精細農(nóng)業(yè)機械實際研發(fā)能力方面,與農(nóng)業(yè)強國相比,我國的農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新水平相對落后,部分農(nóng)機工程科技研究方面取得階段性科研成果,卻未能與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際過程充分結(jié)合,無法獲得實際的社會效益與經(jīng)濟效益。特別是在廣大農(nóng)村地區(qū),農(nóng)戶不能全面引進現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機械,部分農(nóng)業(yè)機械仍處于初級農(nóng)業(yè)機械化階段,部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)和廣大農(nóng)戶們重視眼前經(jīng)濟效益,精細農(nóng)業(yè)中農(nóng)機工程技術(shù)的創(chuàng)新未能得到群眾基礎的廣泛認同,導致有“技術(shù)”沒“市場”現(xiàn)狀。同時,由于農(nóng)業(yè)發(fā)展的政策導向,當前我國以發(fā)展農(nóng)業(yè)生物科技為主(如圖2),精細農(nóng)業(yè)中農(nóng)機工程技術(shù)缺乏企業(yè)和農(nóng)戶的廣泛關注,導致農(nóng)機工程科技研究缺乏人力、物力、財力等內(nèi)在動力,農(nóng)機工程技術(shù)成果普及范圍仍有限,無法促進精細農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力進步,不利于農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

圖2 農(nóng)業(yè)生物與工程科技發(fā)展情況

2.2 農(nóng)機工程技術(shù)轉(zhuǎn)化相對滯后

隨著精細化農(nóng)機工程對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代發(fā)展的作用越來越顯著,我國開始逐步重視和發(fā)展農(nóng)機工程建設,并取得了階段性成果,但在精細農(nóng)機技術(shù)成果的實際應用方面,與農(nóng)業(yè)強國相比,我國的農(nóng)機工程技術(shù)轉(zhuǎn)化相對滯后,農(nóng)機綜合生產(chǎn)能力方面也相對落后。尤其是精細農(nóng)業(yè)機械化水平和當前農(nóng)業(yè)產(chǎn)品加工技術(shù)發(fā)展不平衡,精細化農(nóng)機裝備種類齊全,成效顯著,但不適合或不滿足我國不同地區(qū)的實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。同時,由于我國部分地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品的運輸條件發(fā)展不成熟,精細化農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新應用中,發(fā)生農(nóng)產(chǎn)品滯銷現(xiàn)象,對創(chuàng)新科技助力“三農(nóng)”可持續(xù)發(fā)展理念造成較大沖擊,也不利于精細農(nóng)業(yè)中農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

2.3 農(nóng)機工程人才培養(yǎng)不夠完善

隨著精細農(nóng)機工程技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應用越來越普及,我國開始逐步重視和培養(yǎng)農(nóng)機工程技術(shù)型人才,并建立了基本的農(nóng)機工程人才培養(yǎng)體系,由于我國農(nóng)機工程科學發(fā)展較晚,農(nóng)機工程技術(shù)型人才數(shù)量無法滿足我國實際的農(nóng)業(yè)發(fā)展需求,并且與農(nóng)業(yè)強國相比,我國的農(nóng)機工程人才培養(yǎng)體系不夠完善。尤其是精細農(nóng)機工程是涉及到農(nóng)學、生物、機械、工程管理等學科交叉的科學工程,對農(nóng)機工程人才的綜合知識具有較高的要求,由于我國人員培養(yǎng)結(jié)構(gòu)不完整,導致農(nóng)機工程技術(shù)人才出現(xiàn)“斷層”的現(xiàn)象。同時,我國對農(nóng)業(yè)工程人才的重視程度不足,農(nóng)業(yè)工程技能型人才的工資待遇普遍偏低,缺乏全面完善的人才培養(yǎng)機制與客觀公正的評價激勵機制,造成農(nóng)機工程企業(yè)無法吸引優(yōu)秀的農(nóng)機工程人才,不利于精細農(nóng)業(yè)中農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

3 精細農(nóng)業(yè)中農(nóng)機工程創(chuàng)新應用對策

3.1 建立農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新平臺

為了改善我國精細農(nóng)業(yè)中農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新水平相對落后的問題,農(nóng)業(yè)部門要充分依據(jù)國家農(nóng)機工程科技發(fā)展戰(zhàn)略,積極統(tǒng)籌農(nóng)業(yè)科技資源,合理優(yōu)化農(nóng)機工程配置,努力構(gòu)建農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新的科研平臺、共享平臺與技術(shù)交流平臺,加大對精細農(nóng)業(yè)中農(nóng)業(yè)機械研究、設計、制造與管理等先進技術(shù)研發(fā)的財政支持力度,科學配置相關的農(nóng)機工程國家重點實驗室和工程研究創(chuàng)新中心,促進農(nóng)機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,推動農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新。同時,科研工作者們要培養(yǎng)農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新意識,充分結(jié)合我國發(fā)展實際,引進農(nóng)業(yè)發(fā)達國家先進的農(nóng)機工程技術(shù),并重視自主研發(fā)能力與關鍵核心技術(shù)的掌握,積極爭取政策與資金的支持下,引進先進的智能化技術(shù),建立適合不同種植區(qū)域、不同農(nóng)業(yè)機械、不同農(nóng)業(yè)資源等的農(nóng)機工程技術(shù)“創(chuàng)新平臺”,促進精細農(nóng)業(yè)的科學發(fā)展[7]。

3.2 完善農(nóng)機工程技術(shù)成果轉(zhuǎn)化機制

為了改善我國精細農(nóng)業(yè)中農(nóng)機工程技術(shù)轉(zhuǎn)化相對滯后的問題,農(nóng)業(yè)部門及各級科研管理部門要完善適合我國農(nóng)機工程發(fā)展實際的技術(shù)成果與技術(shù)成果轉(zhuǎn)化評價機制,結(jié)合各地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展實際情況,科學評價并合理推廣農(nóng)機工程的實際應用,推動農(nóng)機工程技術(shù)成果切實落地,將農(nóng)機工程技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。同時,我國需要繼續(xù)加大對農(nóng)機工程技術(shù)成果轉(zhuǎn)化成功的科技成果各項(政策、資金)支持力度,積極鼓勵農(nóng)機工程技術(shù)由理論技術(shù)創(chuàng)新到實際應用創(chuàng)新轉(zhuǎn)變,不斷完善農(nóng)機工程技術(shù)成果轉(zhuǎn)化機制,促進精細農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展。

3.3 優(yōu)化農(nóng)機工程人才培養(yǎng)機制

為了改善我國精細農(nóng)業(yè)中農(nóng)機工程人才培養(yǎng)不夠完善的問題,國家及農(nóng)業(yè)部門要立足精細農(nóng)業(yè)中的農(nóng)機工程學科的發(fā)展培養(yǎng)農(nóng)機工程人才,依靠國家重點高等院校和科研院所,完善農(nóng)機工程學科的軟硬件設施建設,健全高水平的農(nóng)機工程教師隊伍,并通過“社會選調(diào)、校企合作”等其他用人機制,合理選拔農(nóng)機工程技術(shù)技能型人才開展農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新,強化各個層次之間教育培訓與資源共享,系統(tǒng)優(yōu)化農(nóng)機工程人才培養(yǎng)機制,達到互利共贏的目的,促進精細農(nóng)業(yè)的長遠發(fā)展。

4 結(jié)論

通過精細農(nóng)業(yè)節(jié)本增效與優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、降低成本與減少污染、調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新應用特征討論,深入地分析了精細農(nóng)業(yè)中農(nóng)機工程創(chuàng)新存在著農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新相對落后、農(nóng)機工程技術(shù)轉(zhuǎn)化相對滯后、農(nóng)機工程人才培養(yǎng)不完善等問題,并提出了建立農(nóng)機工程技術(shù)創(chuàng)新平臺、完善農(nóng)機工程技術(shù)成果轉(zhuǎn)化機制及優(yōu)化農(nóng)機工程人才培養(yǎng)機制等精細農(nóng)業(yè)中農(nóng)機工程創(chuàng)新的應用對策,為進一步實現(xiàn)精細農(nóng)業(yè)中的農(nóng)機工程創(chuàng)新提供相關理論知識與應用參考。