摘 要：智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的新業(yè)態(tài)。智慧農(nóng)業(yè)是將現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、服務(wù)等環(huán)節(jié)深度融合，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動智能化、集約化、高效化的發(fā)展。文章以寧夏枸杞智慧種植生產(chǎn)管理為主線，采用文獻分析與理論研究的方法淺析寧夏枸杞智慧種植，以期為區(qū)域農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供經(jīng)驗性啟迪。

關(guān)鍵詞：智慧農(nóng)業(yè)； 信息技術(shù)； 枸杞； 寧夏

中圖分類號：F326" " " " "文獻標識碼：A" " " 文章編號：1002-204X（2023）03-0064-03

doi：10.3969/j.issn.1002-204x.2023.03.015

Brief Analysis of Smart Planting of Wolfberry in Ningxia

Fang Weiliang

（Party School of the Hefei Municipal Committee of CPC， Hefei， Anhui 230031）

Abstract Smart agriculture is a new form of agricultural development. Smart agriculture integrates modern information technology with agricultural production， management and services， enabling intelligent， intensive and efficient development for agricultural production and operation activities. Based on the intelligent planting and production management of Chinese wolfberries in Ningxia and by using literature analysis and theoretical research methods， this paper briefly analized smart planting of wolfberry in Ningxia， in order to provide inspiration for the development of regional agricultural modernization.

Key words Smart agriculture; Information technology; Chinese wolfberry; Ningxia

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)長期存在的成本高、質(zhì)量和安全性低、生態(tài)環(huán)境惡化、從業(yè)人口減少等問題，制約著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。集約、高效、環(huán)境友好、產(chǎn)品安全的智慧農(nóng)業(yè)是解決這些問題的重要途徑，為此，我國政府部門頒布了一系列發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的重要文件。2015年12月29日，農(nóng)業(yè)部發(fā)布《關(guān)于推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)發(fā)展的實施意見》，《意見》提出智慧農(nóng)業(yè)的概念。2016年9月1日，農(nóng)業(yè)部印發(fā)《“十三五”全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展規(guī)劃》，《規(guī)劃》要求，到2020年農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化總體水平提高到50%，基本完成農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化從起步階段向快速推進階段的過渡。具體指標包括，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化整體水平翻兩番，達到12%；農(nóng)業(yè)經(jīng)營信息化整體水平翻兩番，達到24%；農(nóng)業(yè)管理信息化整體水平達到60%；農(nóng)業(yè)服務(wù)信息化整體水平達到50%以上等。2021年中央一號文件中再次強調(diào)，“加快構(gòu)建現(xiàn)代養(yǎng)殖體系”“發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，建立農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)體系，推動新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營深度融合?！睂幭幕刈遄灾螀^(qū)結(jié)合國家規(guī)劃和政策積極發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、智能控制、衛(wèi)星定位等信息化技術(shù)，在5個國家級園區(qū)落實智慧農(nóng)業(yè)項目成果。其中：枸杞智慧種植基地面積達433.3 hm2，平均人工成本降低15%左右，枸杞損耗降低10%左右[1]，有效地推動枸杞種植生產(chǎn)的精準化、智能化發(fā)展。然而，學界對寧夏智慧農(nóng)業(yè)的探索與實踐鮮少梳理與歸納。本文以寧夏國家級智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園枸杞智慧種植基地（以下簡稱“寧夏枸杞智慧種植基地”）為典型，闡述智慧農(nóng)業(yè)的運作機理及發(fā)展趨勢，以期為寧夏區(qū)域智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供借鑒與參考。

1 寧夏枸杞智慧種植概況

智慧農(nóng)業(yè)主要是依靠“5S”技術(shù)、“物聯(lián)網(wǎng)”、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等新的信息技術(shù)與生產(chǎn)全過程相結(jié)合的農(nóng)業(yè)發(fā)展新業(yè)態(tài)。“5S”技術(shù)包括遙感系統(tǒng)（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、專家系統(tǒng)（ES）、智慧化決策知識系統(tǒng)（IDSS）。寧夏有著適合枸杞生長的獨特氣候、土壤條件，但長期采用傳統(tǒng)種植模式，人工進行種植管理及采摘，成本高、勞動強度大。隨著枸杞種植面積不斷擴大，勞動力短缺且效率低，同時，在枸杞生產(chǎn)過程中也難以精準地進行施肥、灌水、噴藥等，這些因素均制約著枸杞生產(chǎn)發(fā)展。在寧夏枸杞智慧種植基地，利用傳感技術(shù)、智能處理及遠程控制等信息技術(shù)，以智能化的感知、決策、管理與服務(wù)系統(tǒng)，借助智能化農(nóng)機設(shè)備、裝備與生產(chǎn)技術(shù)，實現(xiàn)枸杞全產(chǎn)業(yè)鏈精準控制、自動化作業(yè)，以及全天候在線服務(wù)，對枸杞生長的環(huán)境及狀況進行智能化精準監(jiān)測與自動化預(yù)警，顯著降低人力與物化成本，有效地提高枸杞產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

2 寧夏枸杞智慧種植

枸杞智慧種植是一個系統(tǒng)工程。整個智能化的運作過程可概括為傳感器—生產(chǎn)性能數(shù)據(jù)—生產(chǎn)控制系統(tǒng)—生產(chǎn)管理系統(tǒng)—數(shù)字中央集中系統(tǒng)（即云平臺）—視頻監(jiān)控—生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)。具體內(nèi)容包括智能采集數(shù)據(jù)、智能化管理、智能決策、智能作業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)追溯等。

2.1 智能采集數(shù)據(jù)

通過設(shè)置于監(jiān)測點的各種傳感器，連續(xù)監(jiān)測與農(nóng)作物生長密切相關(guān)的氣溫、空氣濕度、土壤墑情、光照、蟲害、土壤pH值等環(huán)境因素，以及農(nóng)作物生長狀況等。檢測并獲得土壤水分、土壤溫度、土壤可溶性鹽含量（EC）、土壤pH值等數(shù)值，為后期的作物物候期監(jiān)測，以及病蟲害防治等智能化的管理、調(diào)控及決策，提供科學數(shù)據(jù)與依據(jù)。

在寧夏枸杞智慧種植基地，布有帶有傳感器智能終端，構(gòu)成智能化感知、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實時捕捉枸杞整個生育周期中的各種信息，再由傳感器傳輸給應(yīng)用層內(nèi)部管理系統(tǒng)與云平臺，由內(nèi)部管理系統(tǒng)與云平臺對采集的數(shù)據(jù)進行分析、處理與管理。

2.2 智能管理

智能化管理是實現(xiàn)精準、科學、高效、節(jié)省人力物力的生產(chǎn)管理方式。通過安裝在枸杞生長環(huán)境的帶有傳感器的智能終端，獲取枸杞生長性能連續(xù)記錄數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)層實時傳輸?shù)缴a(chǎn)控制系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)分析、處理與決策。生產(chǎn)控制系統(tǒng)再將種植過程中采集到的枸杞生長的相應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄芑芾硐到y(tǒng)與數(shù)字中央集中系統(tǒng)。管理者通過手機APP、平板、電腦等觀察枸杞的長勢，并及時發(fā)現(xiàn)、解決問題，以保證枸杞健康生長。當系統(tǒng)顯示枸杞的環(huán)境參數(shù)不在標準數(shù)值范圍內(nèi)時，可現(xiàn)場、也可遠程調(diào)控，可自動、也可手動開啟相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備進行調(diào)控。例如，當土壤水分低于標準值時，開啟水泵進行灌溉，當土壤水分恢復到標準范圍內(nèi)值時，即可關(guān)閉水泵。

2.3 智能決策

智能決策是通過作為云平臺的數(shù)字中央集中系統(tǒng)為生產(chǎn)與管理提供智能化的決策，以及遠程智能調(diào)控。寧夏枸杞智慧種植基地通過枸杞全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)決策支持系統(tǒng)、寧夏智慧農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)指揮調(diào)度中心平臺、西電慧農(nóng)-智慧農(nóng)業(yè)成果交易云服務(wù)系統(tǒng)等服務(wù)平臺[1]，以及無線網(wǎng)絡(luò)與計算機、平板電腦和手機連接，實現(xiàn)遠程指導或調(diào)控枸杞種植生產(chǎn)。枸杞種植者通過智能化傳感器，將枸杞生長所需的環(huán)境因素進行采集并建立生長模型，匹配實時監(jiān)測的枸杞生產(chǎn)環(huán)境的氣象、土壤、水分、病蟲害等數(shù)據(jù)作為科學決策的參數(shù)并下達給應(yīng)用層，應(yīng)用層通過應(yīng)用終端采取諸如自動灌水、施肥、通風、飛防等措施，保障枸杞生產(chǎn)的最優(yōu)環(huán)境。當需要調(diào)節(jié)溫度、濕度、水分，或溫度、濕度、水分出現(xiàn)異常情況時，數(shù)字中央集中系統(tǒng)實時給客戶端的管理者或種植人員發(fā)出指令，使管理者或種植人員通過手機、平板電腦、計算機等進行視頻決策及調(diào)控。

2.4 智能作業(yè)

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)及智能決策包括大田監(jiān)測、農(nóng)機精準作業(yè)等，智能生產(chǎn)是運用各種智能裝備進行的生產(chǎn)作業(yè)。云平臺進行智能處理之后，得到科學準確的決策，作出指令下達給應(yīng)用層進行智能化枸杞采摘作業(yè)。智能化枸杞采收設(shè)備每天采摘量超過210 kg/臺，而人工采摘每天最多可采摘60～75 kg/人。智能化采摘枸杞鮮果采凈率為90%，損傷率僅為5%[2]。

2.5 農(nóng)產(chǎn)生產(chǎn)溯源

農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)溯源屬于智慧農(nóng)業(yè)的服務(wù)功能。寧夏枸杞智慧種植的重要標志是運用智能監(jiān)控系統(tǒng)自動采集環(huán)境信息、實時視頻信息、電子標簽技術(shù)及區(qū)塊鏈技術(shù)等全過程監(jiān)測技術(shù)，實現(xiàn)種植、采摘、加工、包裝、存儲、運輸、銷售等各環(huán)節(jié)信息的透明性，并將其全面直觀地展示給消費者。對于寧夏枸杞智慧種植基地的產(chǎn)品，消費者可以用手機一碼溯源，通過掃描枸杞產(chǎn)品包裝上的二維碼，或者登錄枸杞產(chǎn)品信息溯源系統(tǒng)平臺，輸入產(chǎn)品編碼即可查看監(jiān)督產(chǎn)品生長、流通以至銷售的全過程。枸杞質(zhì)量安全追溯包括枸杞生產(chǎn)者信息、生產(chǎn)地點、生長狀況等關(guān)鍵環(huán)境數(shù)據(jù)，以及肥料、農(nóng)藥使用記錄等，從而提升消費者對枸杞品牌信任度與忠誠度。

3 寧夏枸杞智慧種植發(fā)展趨勢

總體來說，寧夏枸杞智慧種植發(fā)展依然面臨諸多挑戰(zhàn)。表現(xiàn)在整體規(guī)劃缺乏、農(nóng)業(yè)信息化投入不夠、基礎(chǔ)薄弱、數(shù)據(jù)資源分散等方面。因此，寧夏枸杞智慧種植發(fā)展需從以下方面進行發(fā)展。

3.1 提高認知，多方參與，合力共建

有研究表明，對智慧農(nóng)業(yè)越了解、信息獲取能力越強、對智慧農(nóng)業(yè)的建設(shè)支持與參與的意愿越強[3]。因此，寧夏應(yīng)遵循國家戰(zhàn)略的總體部署，完善政府引領(lǐng)、市場主導、多方參與的協(xié)同發(fā)展機制，積極發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)示范區(qū)建設(shè)，構(gòu)筑智能感知、智能環(huán)控、生產(chǎn)與管理以及網(wǎng)絡(luò)化的智能服務(wù)。

3.2 強化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強技術(shù)支撐

寧夏各地應(yīng)加快物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，以資源整合、數(shù)據(jù)共享為途徑，搭建智慧農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源共享平臺，通過智能系統(tǒng)互聯(lián)、高維應(yīng)用，推進數(shù)據(jù)融合、挖掘與應(yīng)用，尤其要加強農(nóng)機具遠程監(jiān)控與調(diào)度、農(nóng)機作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控等，不斷推進區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與服務(wù)智能化發(fā)展。

3.3 匹配高質(zhì)量的云端服務(wù)系統(tǒng)

智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施與設(shè)備投入成本高，作為企業(yè)應(yīng)整合好自有資金、智慧農(nóng)業(yè)項目資金以及信貸資金，培育發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人才，積極引進高質(zhì)量的智能設(shè)備與數(shù)字中央集中系統(tǒng)。

4 結(jié)語

智慧農(nóng)業(yè)是運用“5S”技術(shù)支持的智慧在“端”和“云”與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、決策與服務(wù)深度融合，而形成的一種新的經(jīng)營方式。智慧在“端”，就是通過各種智能設(shè)備進行智能化的土壤分析、作物長勢監(jiān)測，結(jié)合氣候、土壤情況進行分析，種植生產(chǎn)、管理、決策與社會化服務(wù)；智慧在“云”，就是把產(chǎn)業(yè)鏈中的各種數(shù)據(jù)上傳到數(shù)字中央集中系統(tǒng)，其結(jié)合農(nóng)業(yè)運作規(guī)律進行數(shù)據(jù)模型分析處理，作出科學準確的決策，指導或調(diào)控種植生產(chǎn)、管理與服務(wù)。這將徹底改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營結(jié)構(gòu)，使之步入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展行列。從寧夏區(qū)域智慧農(nóng)業(yè)未來發(fā)展趨勢看，應(yīng)進一步完善政府引領(lǐng)、市場主導、多方參與的協(xié)同發(fā)展機制；不斷強化基礎(chǔ)設(shè)施，加強技術(shù)支撐；匹配高質(zhì)量的云端服務(wù)系統(tǒng)等。

參考文獻：

[1] 王迎霞，席娜. 從枸杞地到養(yǎng)牛場，“黑科技”各顯神通[N]. 科技日報，2020-11-09（07）.

[2] 李佩珊，王帥. 寧夏成功研發(fā)智能化枸杞采摘設(shè)備，采摘率翻3～5倍[EB/OL]. （2020-07-21）[2021-08-23]. https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1672797510271741122amp;wfr=spideramp;for=pc.

[3] 吳娜琳，張娣，李二玲，等. 涉農(nóng)人員對智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)的支持意愿及影響因素研究——以新疆察布查爾錫伯自治縣為例[J]. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2018，39（5）：845-854.