李文洋 薛 浩 白艷艷

（榆林市農(nóng)業(yè)宣傳信息中心 陜西榆林719000)

智慧農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為世界農(nóng)業(yè)的重要發(fā)展方向，我國也高度重視智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展， 黨的十九屆五中全會(huì)首次在黨的全會(huì)文件中提出建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)，“十四五”規(guī)劃《綱要》及“十四五”國家信息化規(guī)劃、“十四五”推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化規(guī)劃、鄉(xiāng)村建設(shè)行動(dòng)實(shí)施方案等規(guī)劃性、指導(dǎo)性文件，都把智慧農(nóng)業(yè)擺在突出重要的位置，對(duì)推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，引領(lǐng)鄉(xiāng)村全面振興具有重要意義[1]。 近幾年，榆林市積極推出智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，現(xiàn)階段取得了一定的成績(jī)，但是給農(nóng)民帶來的收益有限。 榆林市設(shè)施農(nóng)業(yè)面積約10 666.67 hm2，年產(chǎn)量約45 萬t，產(chǎn)值達(dá)19 億元，具有發(fā)展智慧設(shè)施農(nóng)業(yè)的良好基礎(chǔ)。 溫室大棚管理應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)，可以全面獲取作物生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)、作物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)等信息，節(jié)約設(shè)施種植投入成本，提高農(nóng)戶收益。

1 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的概念

智慧農(nóng)業(yè)是以信息和知識(shí)作為核心要素， 以物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)為手段，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的精準(zhǔn)化和智能化，形成個(gè)性化服務(wù)的全新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展是從農(nóng)業(yè)數(shù)字化到農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)化再到農(nóng)業(yè)智能化的高級(jí)階段，形成現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)[2]。 智慧農(nóng)業(yè)強(qiáng)調(diào)通過運(yùn)用智能技術(shù)提高人對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的綜合管控能力，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程方便快捷，改善農(nóng)民工作環(huán)境，減少農(nóng)民的體力勞動(dòng)[3]。

1.2 榆林市智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

榆林市位于陜西省最北部，西鄰甘肅、寧夏，北連內(nèi)蒙古， 東隔黃河與山西相望， 南與陜西省延安市接壤。 榆林市行政區(qū)劃版圖形似三角形， 東西最大長(zhǎng)度309 km，南北最大寬度295 km，總土地面積42 920.2 km2， 是陜西省面積最大的地級(jí)市。 榆林市委、市政府高度重視蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并將蔬菜產(chǎn)業(yè)作為榆林四個(gè)百億級(jí)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。 設(shè)施蔬菜是榆林蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成部分， 也是榆林拓展鞏固脫貧攻堅(jiān)和鄉(xiāng)村振興的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。

榆林市在2020 年事業(yè)單位機(jī)構(gòu)改革時(shí)設(shè)立了榆林市農(nóng)業(yè)宣傳信息中心， 承擔(dān)數(shù)字鄉(xiāng)村和智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)職能職責(zé)。2021 年，榆林市啟動(dòng)數(shù)字鄉(xiāng)村智慧農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)平臺(tái)建設(shè)， 探索信息化服務(wù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展的路子。2022 年，榆林市農(nóng)業(yè)宣傳信息中心編制榆林市市級(jí)數(shù)字農(nóng)業(yè)示范基地創(chuàng)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告，創(chuàng)建項(xiàng)目將建成“一個(gè)中心+三個(gè)平臺(tái)+十個(gè)系統(tǒng)+N 個(gè)基地”， 包含榆林市農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)中心、地理信息GIS 應(yīng)用平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、視頻平臺(tái)等。 榆林市在榆陽區(qū)、神木市、靖邊縣、佳縣等縣區(qū)開展智慧農(nóng)業(yè)和數(shù)字鄉(xiāng)村試點(diǎn)應(yīng)用， 進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)農(nóng)村智能化生產(chǎn)水平， 助推農(nóng)產(chǎn)品品牌建設(shè)和市場(chǎng)營(yíng)銷， 提升智慧化行業(yè)監(jiān)管水平和為農(nóng)公共服務(wù)能力，并加快數(shù)字化鄉(xiāng)村治理，賦能政府?dāng)?shù)字化轉(zhuǎn)型，驅(qū)動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興。

智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)是應(yīng)用農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)智能化、精準(zhǔn)化、科學(xué)化的重要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式之一，目前在榆林市主要典型應(yīng)用案例有以下幾種類型。

1.2.1 大田智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景 榆林市平均年降水量約400 mm，水資源缺乏嚴(yán)重制約著全市的農(nóng)業(yè)發(fā)展。 榆陽區(qū)魚河農(nóng)場(chǎng)立足馬鈴薯生產(chǎn)， 開展總面積213.33 hm2的智能水肥一體化項(xiàng)目，建設(shè)魚河農(nóng)場(chǎng)馬鈴薯高標(biāo)準(zhǔn)種植基地?cái)?shù)字管理平臺(tái)， 通過物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境設(shè)備數(shù)據(jù)采集、土壤指標(biāo)監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控、智能水費(fèi)一體化系統(tǒng)等，構(gòu)建智慧管理體系，尤其在節(jié)水灌溉方面提質(zhì)增效明顯。 根據(jù)相關(guān)資料顯示，畝均比普通滴灌節(jié)水37%，比漫灌節(jié)水60%，滴灌的水分利用率在85%以上，是大水漫灌的近3 倍；畝均節(jié)肥和減少農(nóng)藥使用20%， 土地利用率較移動(dòng)式噴灌增加28%，畝均節(jié)本增效約950 元。

1.2.2 設(shè)施智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景 榆林市大力支持設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展， 設(shè)施農(nóng)業(yè)也是智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中較為典型的應(yīng)用場(chǎng)景， 神木市樂森生態(tài)農(nóng)業(yè)園林綠化有限公司立足高品質(zhì)果蔬苗木生產(chǎn)， 擁有標(biāo)準(zhǔn)化溫室大棚8 座，通過利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、4G/5G 等新一代信息技術(shù)，集成應(yīng)用環(huán)境控制、智能水肥一體化、視頻監(jiān)控等設(shè)備， 對(duì)溫室大棚進(jìn)行溫濕度控制、 智能灌溉、精準(zhǔn)施肥等生產(chǎn)管理，大大提高了工作效率，省工省力。 榆林地區(qū)晝夜溫差大，種植草莓、番茄等蔬菜對(duì)溫濕度、光照等生長(zhǎng)條件比較敏感，利用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)使得農(nóng)戶準(zhǔn)確掌握環(huán)境實(shí)時(shí)情況， 及時(shí)調(diào)整種植環(huán)境。 農(nóng)戶利用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)高質(zhì)。在種植草莓時(shí)，一個(gè)溫室大棚可預(yù)估增產(chǎn)19%，同時(shí)提高了果實(shí)商品率，連續(xù)坐果能力強(qiáng)，延長(zhǎng)了果實(shí)采收期。

1.2.3 智慧畜牧業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景 榆陽區(qū)上河湖羊養(yǎng)殖基地占地125.07 hm2，建羊舍167 棟，上河湖羊養(yǎng)殖基地聯(lián)合阿里巴巴集團(tuán)打造全國首家數(shù)字化養(yǎng)殖場(chǎng)，配備智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)，一是精準(zhǔn)飼喂、智能環(huán)境控制。 通過利用物聯(lián)網(wǎng)、智能控制技術(shù)等手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境的精準(zhǔn)控制，包括溫度、濕度、通風(fēng)、照明等多方面的環(huán)境參數(shù)。 同時(shí)，根據(jù)羊的品種、年齡、繁殖期等情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)飼料的精準(zhǔn)投喂。 充分整合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能裝備等先進(jìn)生產(chǎn)要素，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境控制、精準(zhǔn)飼喂、疫病防控、物流銷售數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能。二是針對(duì)羊的行為的智能監(jiān)測(cè)。通過智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)、 智能傳感器等技術(shù)手段， 對(duì)畜禽活動(dòng)行為、進(jìn)食喝水情況、運(yùn)動(dòng)情況等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握畜禽的行為狀況， 實(shí)現(xiàn)對(duì)羊的疫病防控和科學(xué)的配種管理。 利用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)賦能湖羊智慧養(yǎng)殖，工作人員效率提高了2.5 倍， 平均每人可飼養(yǎng)2 000 只羊，工作效率提高了150%，這樣不僅解放了人力也控制了生產(chǎn)成本。

2 智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在榆林市溫室大棚中的應(yīng)用模式

2.1 智慧溫室大棚應(yīng)用模式

榆林智慧溫室大棚應(yīng)用模型見圖1。構(gòu)建智慧溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)管理服務(wù)平臺(tái)， 依托部署在溫室中的各種傳感節(jié)點(diǎn)：環(huán)境溫濕度、土壤溫濕度、土壤酸堿度、二氧化碳、圖像等，利用無線網(wǎng)絡(luò)通信，實(shí)現(xiàn)種植基地生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能操控、智能預(yù)警、智能分析、科學(xué)決策等功能，減少人工成本和農(nóng)業(yè)投入品的投入，增加農(nóng)民收益。

圖1 榆林智慧溫室大棚應(yīng)用模型

2.2 智慧溫室大棚系統(tǒng)功能

2.2.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)功能 一是利用各種傳感器可以實(shí)時(shí)采集溫室大棚內(nèi)的土壤溫濕度、 土壤pH 和地溫、土壤養(yǎng)分、空氣的溫濕度、光照度、氣體濃度等監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行分類記錄存儲(chǔ)，農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體可通過物聯(lián)網(wǎng)管理服務(wù)平臺(tái)查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，幫助其進(jìn)行科學(xué)決策管理。 二是通過網(wǎng)絡(luò)攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作物的長(zhǎng)勢(shì)情況和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)病蟲害，為農(nóng)戶安全生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)保證。

2.2.2 遠(yuǎn)程控制功能 溫室大棚控制系統(tǒng)根據(jù)各傳感節(jié)點(diǎn)反饋的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息與設(shè)置的閾值進(jìn)行對(duì)比分析，當(dāng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不在閾值范圍內(nèi)，控制系統(tǒng)啟動(dòng)相關(guān)設(shè)備（如：灌溉、卷簾、通風(fēng)、補(bǔ)光），始終將溫室大棚中的環(huán)境控制在最適合作物生長(zhǎng)的條件下， 提高溫室大棚的生產(chǎn)效率，減少人工成本的投入。

2.2.3 預(yù)警報(bào)警功能 農(nóng)戶提前設(shè)置好環(huán)境參數(shù)的合理范圍， 當(dāng)傳感設(shè)備實(shí)時(shí)反饋的數(shù)據(jù)超出了設(shè)定范圍，控制服務(wù)系統(tǒng)可通過手機(jī)終端、聲光、可視化顯示器等方式對(duì)農(nóng)戶第一時(shí)間進(jìn)行警告提醒， 農(nóng)戶根據(jù)警告信息及時(shí)采取人工干預(yù)，避免設(shè)備故障，確保溫室大棚安全生產(chǎn)，減少農(nóng)戶損失。

2.2.4 生產(chǎn)管理功能 智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)高級(jí)階段最終是通過大量的數(shù)據(jù)，建立作物生長(zhǎng)模型，達(dá)到精準(zhǔn)化管理、高效率生產(chǎn)。 溫室大棚管理服務(wù)平臺(tái)可對(duì)水、肥、藥等投入品使用數(shù)據(jù)及作物生長(zhǎng)的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲(chǔ)，農(nóng)戶可根據(jù)分析平臺(tái)記錄的數(shù)據(jù)，達(dá)到生產(chǎn)全過程精準(zhǔn)管理的目的，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加收益。

3 存在的問題

3.1 對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)不夠深入

一是信息技術(shù)專業(yè)從業(yè)人員缺乏對(duì)農(nóng)業(yè)的了解，在實(shí)踐應(yīng)用時(shí)智能控制很難達(dá)到預(yù)期效果；二是農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營(yíng)主體對(duì)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)缺乏認(rèn)知， 農(nóng)戶的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)習(xí)慣、 文化素養(yǎng)等方面還不能滿足智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求； 三是農(nóng)技人員對(duì)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的認(rèn)識(shí)不夠深入， 不少農(nóng)技人員認(rèn)為智慧農(nóng)業(yè)就是農(nóng)業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)， 缺乏將智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的系統(tǒng)思維， 沒有進(jìn)一步建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)模型的思路。

3.2 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展缺少項(xiàng)目支撐

發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)是促進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要抓手， 也是促進(jìn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐。 當(dāng)前政府投入力度不足，無重點(diǎn)項(xiàng)目支撐，導(dǎo)致榆林市在智慧農(nóng)業(yè)和數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)上還存在一定的滯后性。 在設(shè)施智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中當(dāng)前生產(chǎn)管理過程大多處于自動(dòng)化階段， 還未達(dá)到智能化信息化生產(chǎn)管理階段。

3.3 農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施薄弱

目前榆林市農(nóng)村寬帶網(wǎng)絡(luò)雖然都能到村， 但是還有一部分沒有到農(nóng)戶生產(chǎn)基地，4G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋信號(hào)不穩(wěn)定，5G 基站在農(nóng)村布局較少，并且農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用相對(duì)較高， 給農(nóng)戶利用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)生產(chǎn)管理帶來了一定的困難。

3.4 經(jīng)營(yíng)主體應(yīng)用的積極性不高

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)?；侵腔坜r(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用與推廣的重要條件。 一方面由于經(jīng)營(yíng)主體的農(nóng)田地塊小、耕地細(xì)碎化問題突出，小規(guī)模生產(chǎn)在農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格和成本方面往往處于劣勢(shì)，農(nóng)戶年收益較低，農(nóng)戶無力采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，不利于智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。另一方面，種糧農(nóng)民往往存在增產(chǎn)不增收的問題，由于生產(chǎn)資料（水、肥、藥）價(jià)格上漲、勞動(dòng)力價(jià)格高、土地流轉(zhuǎn)費(fèi)用高等原因，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)效益低，農(nóng)民對(duì)于進(jìn)一步投資應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)的積極性不高。

4 對(duì)策

4.1 加強(qiáng)智慧農(nóng)業(yè)頂層設(shè)計(jì)

智慧農(nóng)業(yè)是一個(gè)系統(tǒng)的工程， 需整體上對(duì)全市的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃。 重點(diǎn)圍繞不同區(qū)域和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃一批智慧農(nóng)業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目， 加強(qiáng)推廣與示范，建立標(biāo)準(zhǔn)化模式。 市級(jí)政府需要結(jié)合各區(qū)域?qū)嶋H情況和當(dāng)?shù)卣恼呓ㄗh，整體布局，確定最終發(fā)展規(guī)劃，針對(duì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈做出政策性的安排

4.2 引入社會(huì)市場(chǎng)資本，助力智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展

榆林目前智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中建設(shè)的試驗(yàn)示范點(diǎn)大多都是基于政府的財(cái)政投入，社會(huì)市場(chǎng)參與度較低，但是發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)是一個(gè)巨大的系統(tǒng)工程， 需要充足的人力、大量的財(cái)力和物力支持。 如果單靠政府的財(cái)政投入，一方面造成政府的財(cái)政負(fù)擔(dān)，另一方面也不利于榆林智慧農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。 所以，榆林智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展必須引入社會(huì)市場(chǎng)資本， 政府制定相關(guān)優(yōu)惠政策，加大招商引資力度，鼓勵(lì)具有智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)和服務(wù)的企業(yè)涉足榆林智慧農(nóng)業(yè)， 解決榆林智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的技術(shù)和成本問題。

4.3 加強(qiáng)智慧農(nóng)業(yè)示范點(diǎn)建設(shè)

加快建設(shè)具有一定的示范帶動(dòng)效應(yīng)和推廣應(yīng)用前景，具有可借鑒、可復(fù)制、可推廣價(jià)值的智慧農(nóng)業(yè)示范點(diǎn)，加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)，營(yíng)造良好的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展氛圍。 例如：將溫室智能控制系統(tǒng)應(yīng)用到榆林市溫室大棚生產(chǎn)當(dāng)中， 一方面提升了榆林市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化水平，加快產(chǎn)業(yè)升級(jí)，有助于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)走上精細(xì)化生產(chǎn)的發(fā)展道路； 另一方面使大棚種植的更加科學(xué)和高效，改變了憑經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)的方式。 通過直接調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫、水、光、肥、氣等諸多因素，真正實(shí)現(xiàn)了全年高產(chǎn)、穩(wěn)步的精細(xì)化種植，而且省時(shí)省力省人工。 同時(shí)通過示范推廣， 增強(qiáng)農(nóng)戶對(duì)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)， 為指導(dǎo)和引導(dǎo)全市智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到了良好的示范和帶動(dòng)作用。

4.4 加強(qiáng)智慧農(nóng)業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)

培養(yǎng)榆林市智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)軍人才， 政府部門制定智慧農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)和引入計(jì)劃， 聯(lián)合涉農(nóng)高校、農(nóng)業(yè)科研院所、農(nóng)業(yè)高新技術(shù)企業(yè)等，開展智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)人員培養(yǎng)、技術(shù)交流等活動(dòng)，一方面提升了農(nóng)技人員有關(guān)智慧農(nóng)業(yè)的技術(shù)水平， 另一方面強(qiáng)化了智慧農(nóng)業(yè)科研成果的技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用。 舉辦智慧農(nóng)業(yè)培訓(xùn)班，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體培訓(xùn)，培養(yǎng)愛農(nóng)業(yè)、懂技術(shù)、會(huì)操作的智慧農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體和人才隊(duì)伍。