王艷麗 張 鍇

隨著信息化時代的來臨，信息化技術(shù)在各個行業(yè)也得到了充分的應(yīng)用，信息技術(shù)是指獲取、處理、傳遞、儲存、使用等信息相關(guān)的技術(shù)?，F(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐漸向智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，智慧農(nóng)業(yè)是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢。本文從智慧農(nóng)業(yè)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用等方面總結(jié)了目前智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢。分析了智慧農(nóng)業(yè)目前存在的問題，針對這些問題探討了智慧農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)類高校發(fā)展措施，并且對智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展進行了展望。

智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)中的智慧經(jīng)濟，是智慧經(jīng)濟形態(tài)在農(nóng)業(yè)中的具體表現(xiàn)。智慧農(nóng)業(yè)是智慧經(jīng)濟重要的組成部分；對于發(fā)展中國家而言，智慧農(nóng)業(yè)是智慧經(jīng)濟主要的組成部分，是發(fā)展中國家消除貧困、實現(xiàn)后發(fā)優(yōu)勢、經(jīng)濟發(fā)展后來居上、實現(xiàn)趕超戰(zhàn)略的主要途徑。

一、國內(nèi)外智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

目前智慧農(nóng)業(yè)已成為世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的大方向，國外農(nóng)業(yè)以人力成本較高、人均耕種土地較多的家庭農(nóng)場為主，需要借助數(shù)字化和機械化降低農(nóng)業(yè)成本，利用數(shù)據(jù)庫提供智慧支撐，對農(nóng)場精細管理，通過引入智能機器人用于播種、噴藥、收割，利用新機械為國外智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供新路徑；國外智慧農(nóng)業(yè)主要是無人機技術(shù)的應(yīng)用、機器人與人工智能的結(jié)合以及物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用等方面，國外政府通過提供制度保障和資金支持使智慧農(nóng)業(yè)更具有可行性和有效落實，解決了國外勞動力短缺的問題，并且使國外農(nóng)產(chǎn)品在國際市場中占有主要地位。20 世紀90 年代以來，國外在農(nóng)業(yè)種植、生產(chǎn)經(jīng)營等方面積極推動新技術(shù)的應(yīng)用，將全球定位系統(tǒng)、農(nóng)田遙感檢測系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)應(yīng)用到耕作上，通過精準作業(yè)減少化肥、農(nóng)藥、種子、能源等使用量10%-40%，其中由于精準耕種作業(yè)而節(jié)約高達20%以上。

近年來在政府的支持下，我國接連出臺多部與智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展相關(guān)的政策規(guī)劃，智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃不斷完善，2020 年農(nóng)業(yè)部門發(fā)布“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)產(chǎn)品出村進城工程試點工作相關(guān)方案，計劃在一百個縣開展“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)產(chǎn)品出村進城工程試點。在農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新合作和團隊建設(shè)方面，基本建立了多層次的科研人才隊伍以及企業(yè)、科研機構(gòu)、高校等多主體協(xié)同合作的創(chuàng)新研發(fā)體系。

我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，國家在科研項目上給予大力支持，國家重點研發(fā)計劃、國家“863”計劃部署一批精準農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備、農(nóng)村與農(nóng)業(yè)信息化科技等一系列重點研發(fā)計劃、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)不斷突破，如北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、3S 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、ICT（信息通信技術(shù)）、人工智能等技術(shù)融合到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營管理中，“東方紅”、“歐豹”、“谷神”等國產(chǎn)智能化農(nóng)業(yè)機械被投入使用，植保無人駕駛航空器實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。智慧農(nóng)業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)完善，根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計報告，電子商務(wù)服務(wù)已經(jīng)覆蓋全國。農(nóng)業(yè)相關(guān)部門通過農(nóng)技推廣平臺提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化水平，數(shù)字信息逐漸滲透到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)。目前很多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)諸如京東、百度、北大荒、大北農(nóng)、中糧、新希望等企業(yè)已經(jīng)涉足智慧農(nóng)業(yè)，逐漸形成了智慧種植農(nóng)產(chǎn)品、智慧養(yǎng)殖、智慧供應(yīng)鏈等，形成了非常成熟的智慧農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式。

二、大數(shù)據(jù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

科學運用大數(shù)據(jù)能夠保障智慧農(nóng)業(yè)良好發(fā)展，通過將5G技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理中，可以實現(xiàn)農(nóng)民遠程操控，有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智能化生產(chǎn)，保障生產(chǎn)管理的質(zhì)量。例如，通過采用通信技術(shù)實時監(jiān)測農(nóng)作物生長狀態(tài)，并準確判斷田間管理的關(guān)鍵時期，比如灌溉時期、噴灑農(nóng)藥時期、施肥時期等，實現(xiàn)田間管理智能化，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更具有精準性、科學性和高效性。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中在對信息的實時處理方面采用大數(shù)據(jù)、5G 技術(shù)也能發(fā)揮積極作用，比如把對不同生態(tài)區(qū)域土壤肥力、積溫、降水信息進行收集，并把這些信息及時提供給農(nóng)業(yè)技術(shù)人員，就能保證科學合理的田間管理，保障作物種植工作的高效率進行；智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中對大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用需求進一步提高，為了有效提升大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用價值，要把握控制精確度。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中要特別關(guān)注影響植物生長的環(huán)境因素，比如溫度、光照、降水量等，這些都可以采用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行分析，有助于提高預(yù)測的精確度，有助于為智慧農(nóng)業(yè)良好發(fā)展提供信息，比如在農(nóng)業(yè)種植管理過程中，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。近年來，我國21 個省都相繼開展了主推農(nóng)產(chǎn)品大數(shù)據(jù)的試點，通過完善監(jiān)測預(yù)警體系，每天公布農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)指數(shù)，每月發(fā)布農(nóng)產(chǎn)品供需報告和產(chǎn)品供需平衡表，實現(xiàn)了用數(shù)據(jù)指導(dǎo)服務(wù)，引導(dǎo)產(chǎn)銷。

大數(shù)據(jù)技術(shù)對于農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷信息預(yù)測預(yù)警方面發(fā)揮重要的作用，科學應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以準確分析全球農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息，從而提前對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷狀況做出預(yù)測，有利于農(nóng)民及時了解市場發(fā)展動態(tài)。合理運用災(zāi)害預(yù)警技術(shù)有助于分析歷年來的農(nóng)業(yè)災(zāi)害數(shù)據(jù)信息，準確總結(jié)自然規(guī)律，為自然災(zāi)害預(yù)報工作提供數(shù)據(jù)參考，有助于農(nóng)民在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中做好預(yù)測，提前準備應(yīng)對措施，減少損失。大數(shù)據(jù)在農(nóng)作物病害的監(jiān)測預(yù)警方面也發(fā)揮重要作用，通過在病蟲害高發(fā)生區(qū)域設(shè)置監(jiān)測點，構(gòu)建監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，運用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，發(fā)揮大數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)的優(yōu)勢，實時分析監(jiān)測點數(shù)據(jù)，并提前做出警示，能有效減少或者避免經(jīng)濟損失。農(nóng)作物生產(chǎn)過程中受到生物脅迫，如病蟲害因素影響比較大，為確保病蟲害監(jiān)測工作的順利進行，將大數(shù)據(jù)技術(shù)科學化應(yīng)用，可以預(yù)防和減少病蟲害對農(nóng)作物生長的影響。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要通過嵌入式技術(shù)和傳感器技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)與物體連接，物體通過信息傳播媒介進行通信和信息交換，掌握物體的基本屬性進行分辨，通過合適的網(wǎng)絡(luò)形式根據(jù)其需求進行信息處理。近年來，已有多個省市開展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程區(qū)域試點工作，確定了很多增效農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品技術(shù)和應(yīng)用模式。2017年底全國行政村應(yīng)用寬帶的比例達到96%，城鄉(xiāng)網(wǎng)民數(shù)量達到2.11 億，“互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”技術(shù)獲得顯著成果。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的具體應(yīng)用主要有農(nóng)業(yè)監(jiān)管應(yīng)用，主要是農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護和產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)控，一旦生態(tài)環(huán)境遭到破壞，將嚴重威脅產(chǎn)品的質(zhì)量安全問題，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過在溫室大棚、森林、農(nóng)場收集土壤水分、酸堿度、電導(dǎo)率等相關(guān)信息，農(nóng)業(yè)技術(shù)人員對這些信息進行整合，根據(jù)作物模式分析，有針對性地進行管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量安全把控方面非常準確高效。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也對節(jié)水灌溉系統(tǒng)進行了優(yōu)化，不僅提高了農(nóng)田用水利用率，降低用水量，節(jié)省了成本，還可以提高農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)速率與質(zhì)量。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)配備不同的傳感器，對不同種類的農(nóng)作物生長環(huán)境進行檢測，掌握區(qū)域農(nóng)田基本情況進行智能整合，為區(qū)域灌溉提供數(shù)據(jù)。通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)，24 小時監(jiān)測和調(diào)控大棚光照、溫濕度等數(shù)值，實現(xiàn)農(nóng)作物多季節(jié)采收，保證綠色有機生產(chǎn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在家禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖中得到了廣泛應(yīng)用，可以通過傳感器預(yù)測家禽傳染病的傳播，不僅實現(xiàn)精準化養(yǎng)殖，還可以預(yù)防禽畜間疾病的傳染，有效采取防治措施。另外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中農(nóng)藥使用過多會破壞生態(tài)環(huán)境以及傷害人體健康，實施區(qū)域精準化噴施是智慧農(nóng)業(yè)中的核心技術(shù)，有效降低農(nóng)藥使用率和殘留量，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的代表，智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展必將在未來農(nóng)業(yè)發(fā)展中占據(jù)主導(dǎo)地位，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可對農(nóng)藝生產(chǎn)與農(nóng)產(chǎn)品等多項因素進行監(jiān)督和管控，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在的問題進行預(yù)測，“物聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供有力支持，助推農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

四、智慧農(nóng)業(yè)問題分析

智慧農(nóng)業(yè)取得了大量成果的同時，還存在缺乏技術(shù)積累和基礎(chǔ)研究的問題，整體水平與發(fā)達國家相差較大。目前限制我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的因素主要有三點：一是設(shè)計規(guī)劃水平低，對于智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展認識不夠深入，設(shè)計規(guī)劃水平，資源配置不夠充分，信息化建設(shè)、數(shù)據(jù)平臺建設(shè)、技術(shù)研發(fā)與推廣各環(huán)節(jié)之間缺乏聯(lián)通，信息化、數(shù)字化發(fā)展水平不足以承接智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣應(yīng)用，研發(fā)部門與市場部門之間的鏈接依然不強，創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化率低，智慧農(nóng)業(yè)與基層農(nóng)業(yè)發(fā)展脫節(jié)，阻礙了智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及應(yīng)用。二是協(xié)作與推廣機制不健全，雖然智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新隊伍不斷壯大，但是智慧農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈涉及的衛(wèi)星導(dǎo)航、集成電路、傳感器等，未能串聯(lián)整個產(chǎn)業(yè)的協(xié)作平臺，目前各個企業(yè)研發(fā)團隊各負其責，與科研機構(gòu)和高等院校之間存在信息不對稱情況，進而導(dǎo)致研發(fā)項目重疊，創(chuàng)新效率不高。三是基礎(chǔ)設(shè)施不完善，人才匱乏，智慧農(nóng)業(yè)需要高科技、多功能的儀器設(shè)備協(xié)同作業(yè)，但是目前的狀況是很多機構(gòu)沒有完備的基金作為支撐，缺乏先進技術(shù)以及相關(guān)的技術(shù)人員，各個地方政府對于技術(shù)人員的培訓不夠充分，部分農(nóng)業(yè)技術(shù)人員科學文化水平偏低，不能夠充分理解技術(shù)的具體操作；缺乏專業(yè)型的技術(shù)人員，目前我國專業(yè)從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人員基本上以40-50 歲的人員為主，這部分人群相對來說受教育程度不高，知識儲備量相對不足，由此可見，我國要想推動智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，必然是依賴于更加專業(yè)的優(yōu)秀人才。

對于智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，其本身還需要一些綜合實踐能力強和專業(yè)能力、文化素質(zhì)高的專業(yè)隊伍支持，所以政府部門要重視對人才的引進，增強對于高素質(zhì)人才的吸引力，以此來提高農(nóng)業(yè)科學技術(shù)的研發(fā)與推廣隊伍的建立健全。同時政府部門還需要完善職業(yè)農(nóng)民培訓體系的構(gòu)建，以此來增強農(nóng)民對于智慧農(nóng)業(yè)理論知識以及前沿發(fā)展情況的掌握。

五、智慧農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)類高校發(fā)展措施探討

為了解決智慧農(nóng)業(yè)中存在人才短缺的問題，近年來我國農(nóng)業(yè)類大學如山西農(nóng)業(yè)大學、青島農(nóng)業(yè)大學、安徽農(nóng)業(yè)大學、湖南農(nóng)業(yè)大學、東北農(nóng)業(yè)大學、四川農(nóng)業(yè)大學、華中農(nóng)業(yè)大學相繼開設(shè)智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)，目的是立足于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和信息技術(shù)發(fā)展需要，服務(wù)國家和區(qū)域農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化發(fā)展，培養(yǎng)能將生物技術(shù)、信息技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)有機融合，理想信念堅定，具有良好的品德修養(yǎng)、三農(nóng)情懷、人文素養(yǎng)、社會責任感、審辯思維和全球視野，溝通交流能力、自主學習能力和實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力強，能勝任現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域教學科研、技術(shù)服務(wù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等工作的高素質(zhì)、創(chuàng)新型復(fù)合人才。智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)著眼于智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)對于人才能力的需求，以成果導(dǎo)向教育（OBE）為人才培養(yǎng)理念，強化農(nóng)學、植物保護學、信息科學和統(tǒng)計學基礎(chǔ)，突出智慧農(nóng)業(yè)特色。

六、為促進智慧農(nóng)業(yè)在高校的發(fā)展采取的措施

1、加強政府支持力度

任何一個好專業(yè)的發(fā)展都需要經(jīng)費的支撐，智慧農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展同樣需要資金的支持，第一要統(tǒng)籌政府資源，大幅度給予高校資源支持，制定相關(guān)資金項目補貼政策，建議相關(guān)部門對于智慧農(nóng)業(yè)給予政策性資金補貼；第二鼓勵社會資本投入，諸如大型企業(yè)進入智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，投入資金支持。

2、加強農(nóng)業(yè)交叉學科建設(shè)

智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)是多學科結(jié)合的一門綜合專業(yè)，所以在發(fā)展該專業(yè)過程中，要結(jié)合實際設(shè)計好交叉學科、學科交叉項目的人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)方案以及學位標準。農(nóng)業(yè)類學校要統(tǒng)籌解決好交叉學科的師資引育和培養(yǎng)，特別是要引進一批有潛力、敢闖敢干的青年人才，為卓越者配備資源和平臺，學校要做好頂層設(shè)計，為專業(yè)發(fā)展提供后盾；要圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展，設(shè)立學科交叉項目，促進不同學科教師組建科研團隊，協(xié)同攻關(guān)實際科研問題。

3、加強校企合作

任何專業(yè)的設(shè)置，最終目的是服務(wù)于社會；智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)是多學科的結(jié)合，加強理論和實踐結(jié)合，更能提升教學質(zhì)量。校企合作能夠彌補學校的短板，企業(yè)提供生產(chǎn)基地、高技術(shù)設(shè)施、學校提供理論指導(dǎo)，能夠?qū)⒅腔坜r(nóng)業(yè)專業(yè)優(yōu)化，經(jīng)過產(chǎn)學研合作，可以將學生培養(yǎng)成創(chuàng)新型人才，也可以培養(yǎng)成“把論文寫在大地上”的應(yīng)用實踐型人才，既能探索科技前沿，也能夠腳踏實地解決實際問題，進一步為培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才提供支撐。目前大北農(nóng)集團與農(nóng)業(yè)科學院、東北農(nóng)業(yè)大學等研究機構(gòu)進行戰(zhàn)略合作，建立校企合作和強強聯(lián)合的重要舉措，以實際行動助力農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新。中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)公司與湖南農(nóng)業(yè)大學進行戰(zhàn)略合作，雙方圍繞現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智能化、農(nóng)產(chǎn)品高質(zhì)量特色化、家庭農(nóng)場智慧化，在數(shù)字農(nóng)田建設(shè)、數(shù)字水稻種植方面培育相關(guān)專業(yè)科研人才、高素質(zhì)職業(yè)農(nóng)民隊伍等方面展開深入合作，實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補，共同開創(chuàng)校企合作新局面。2021 年東北農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院智慧農(nóng)業(yè)系與北大荒信息有限公司在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域進行深度交流合作，建立了“智慧農(nóng)業(yè)研發(fā)中心”與“研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地”。校企合作的發(fā)展也助力了智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)的發(fā)展。

智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展離不開技術(shù)型人才的支撐，國家要高度重視智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中人才缺乏的問題，投入各方面力量支持智慧農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)，以滿足智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展對于人才的需求。我國農(nóng)林教育大有可為，涉農(nóng)高校是強農(nóng)興農(nóng)的國之重器，建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)是振興高等農(nóng)林教育的重大戰(zhàn)略，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的迫切需要，農(nóng)業(yè)類院校在專業(yè)推進過程中，應(yīng)該將“智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)”建設(shè)作為傳統(tǒng)農(nóng)科轉(zhuǎn)型升級的發(fā)力點，用信息與技術(shù)為農(nóng)科插上智慧的翅膀。要不斷優(yōu)化工作，提升專業(yè)質(zhì)量，培養(yǎng)學生既能進課堂又能下稻田，為助力國家鄉(xiāng)村振興和實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供人才支撐。