白曉燕

（博興縣龐家鎮(zhèn)人民政府，山東博興 256500）

隨著社會和科技的發(fā)展，智慧農(nóng)業(yè)成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢[1]。近年來，山東省博興縣大力推動農(nóng)業(yè)信息化進程，建成多項農(nóng)業(yè)信息平臺，有效提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率。本文擬對博興縣智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題進行梳理，在此基礎(chǔ)上探索構(gòu)建適合當?shù)貙嶋H的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，以有效推動該縣乃至整個濱州市智慧農(nóng)業(yè)快速健康發(fā)展。

1 智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)概念

智慧農(nóng)業(yè)是在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)上，融合各類現(xiàn)代信息技術(shù)手段，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營全過程的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和精細化管理，其核心在于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的高效采集、傳輸、存儲、處理和應(yīng)用。具體來說，智慧農(nóng)業(yè)主要包含農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)四大要素。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是智慧農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施，通過在田間地頭廣泛布設(shè)各類傳感器，實時監(jiān)測和采集溫度、濕度、土壤指標等多源異構(gòu)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將數(shù)據(jù)匯聚傳送至農(nóng)業(yè)云平臺，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全要素實時監(jiān)測。云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)是智慧農(nóng)業(yè)的大腦，可對海量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行高效存儲、管理和深度挖掘分析，構(gòu)建完備的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫和模型，實現(xiàn)精確的生產(chǎn)預(yù)測、決策分析和預(yù)警服務(wù)，助力科學(xué)精準的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。人工智能技術(shù)是智慧農(nóng)業(yè)的核心，可基于云平臺構(gòu)建的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)，采用深度學(xué)習(xí)等方法，實現(xiàn)對作物病蟲害的智能識別與診斷，并利用5G連接智能設(shè)備，構(gòu)建智慧農(nóng)機，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的自動化、智能化管理。

2 博興縣智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題分析

2.1 智慧農(nóng)機普及率較低

智慧農(nóng)機是智慧農(nóng)業(yè)的重要物質(zhì)載體，其應(yīng)用普及程度在一定程度上反映了智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展水平。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，博興縣智慧農(nóng)機整體推廣應(yīng)用程度較低。2021 年，博興縣智能拖拉機僅有356 臺，占拖拉機總量的21.5%；測土機僅有163 臺，常規(guī)噴藥機僅有128臺。智能化和信息化水平較低的傳統(tǒng)農(nóng)機仍占主導(dǎo)地位，具體情況見表1。

智慧農(nóng)機普及率低的主要原因在于：受地形限制，博興縣以小塊分割和散戶種植為主，這對智能農(nóng)機尤其是大型設(shè)備的適應(yīng)性和經(jīng)濟性提出更高要求；智能農(nóng)機相對價格高昂，小農(nóng)戶承擔能力較弱；智能農(nóng)機操作維護復(fù)雜，直接制約了基層農(nóng)戶的有效應(yīng)用；缺乏相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)，也使得智能農(nóng)機的應(yīng)用推廣面臨障礙。

2.2 農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)不平衡

近年來，博興縣堅持推進農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)，初步形成了以農(nóng)業(yè)綜合信息平臺、智慧溫室平臺、養(yǎng)殖智慧監(jiān)管平臺等為代表的農(nóng)業(yè)信息化體系，發(fā)揮了數(shù)據(jù)驅(qū)動決策的重要作用。但從整體看，農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)仍存在地區(qū)發(fā)展和要素覆蓋不平衡的問題[2]。就地區(qū)差異性而言，信息化水平與經(jīng)濟發(fā)展水平高度正相關(guān)。2021 年，平原區(qū)域智慧溫室覆蓋率達42%，效益提高了28%；而山區(qū)覆蓋率僅為26%，效益提高13%。類似的差異也體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集質(zhì)量上，山區(qū)由于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施相對薄弱，傳感器數(shù)據(jù)包損失率顯著高于平原區(qū)域，這直接制約了以大數(shù)據(jù)為支撐的智慧決策在山區(qū)的有效運用。就要素覆蓋性而言，不同類型的數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用也存在差距。以土壤檢測為例，目前覆蓋采集的主要指標僅有溫濕度、pH 值、田間水分等，僅占全部土壤指標的21%，而其他更多重要參數(shù)，如有效磷、速效鉀、鎘含量等尚未得到有效采集，這直接影響了后期建模分析和決策的精準性。

2.3 智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)人才短缺

智慧農(nóng)業(yè)作為一種新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式，極其依賴信息通信技術(shù)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段賦能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全過程，而這對基層一線的技術(shù)人才提出了更高要求[3-4]。當前，技術(shù)人才嚴重短缺已成為博興縣智慧農(nóng)業(yè)進一步發(fā)展的瓶頸之一。1）層次結(jié)構(gòu)性人才明顯不足。2021 年博興縣從事智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)工作的技術(shù)人員中，僅有28%擁有大專及以上學(xué)歷，熟悉互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)的高層次人才嚴重匱乏。2）知識結(jié)構(gòu)性人才難以適應(yīng)新技術(shù)需求。分專業(yè)來看，信息類占比52%，農(nóng)業(yè)類占比21%，交叉復(fù)合類僅占27%，無法滿足智慧農(nóng)業(yè)對復(fù)合型人才的迫切需求。3）動態(tài)適應(yīng)性人才更新不足。博興縣5 年內(nèi)接受過農(nóng)業(yè)新技術(shù)培訓(xùn)的僅占32%，無法適應(yīng)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)迭代速度。4）實踐應(yīng)用型人才嚴重不足，參與過智慧農(nóng)機開發(fā)應(yīng)用的僅占14%，新設(shè)備和新技術(shù)推廣應(yīng)用顯著受限。

2.4 標準化和規(guī)?；潭绕?/h3>

標準化和規(guī)?；菍崿F(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)廣泛應(yīng)用的重要保障[5]。當前，博興縣在這一領(lǐng)域仍存在許多短板。1）技術(shù)標準體系不健全。博興縣現(xiàn)有農(nóng)業(yè)標準以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，缺乏針對智慧農(nóng)業(yè)的專項技術(shù)標準。2021年頒布的各類農(nóng)業(yè)標準中，僅有4%與信息技術(shù)相關(guān)。智能設(shè)備接口、數(shù)據(jù)采集格式、云平臺架構(gòu)等關(guān)鍵領(lǐng)域標準空白問題凸顯，增加了系統(tǒng)集成的難度，也制約著智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用的規(guī)?；瘡?fù)制推廣。2）應(yīng)用模式單一，未形成示范引領(lǐng)效應(yīng)。目前，博興縣智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用以點狀試驗為主，缺乏典型模式可復(fù)制。智慧溫室、智慧養(yǎng)殖等領(lǐng)域應(yīng)用情況見表2。顯然，博興縣規(guī)?；瘧?yīng)用的基礎(chǔ)較為薄弱。3）政策支持不夠到位。目前，博興縣僅有28%的農(nóng)戶能獲得相關(guān)的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)補助，政策支持力度有限。因此，構(gòu)建更為科學(xué)、系統(tǒng)、完備的技術(shù)標準體系，并以政策支持和典型示范帶動效應(yīng)有力推進博興縣智慧農(nóng)業(yè)標準化和規(guī)?；瘧?yīng)用至關(guān)重要。

表2 博興縣智慧農(nóng)業(yè)典型應(yīng)用情況統(tǒng)計

3 博興縣智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展模式構(gòu)建

3.1 推廣使用適宜智慧農(nóng)機

針對博興縣智慧農(nóng)機應(yīng)用面臨的土地碎片化、經(jīng)濟承受能力差異大等實際困境，需要因地制宜選擇并推廣適用的智慧農(nóng)機，實現(xiàn)更好覆蓋。1）立足縣域?qū)嶋H和農(nóng)戶需求，精準選型。重點選擇體積較小、價格較低、操作簡便的微型智能設(shè)備。如微型除草機器人，體積僅0.5 m3，售價3 000 元，可實現(xiàn)精準除草。同時，針對不同類型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體，提供差異化的設(shè)備配套方案（見表3）。2）多渠道加大智能農(nóng)機的投入和供給，引入各類社會資本共同建立政府引導(dǎo)、企業(yè)運營的智慧農(nóng)機購置租賃平臺，降低農(nóng)戶使用門檻。建立智慧農(nóng)機的社區(qū)共享中心，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置，并以獎補等方式加大對智能設(shè)備應(yīng)用的支持力度。3）建立常態(tài)化的智能設(shè)備培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)平臺，指導(dǎo)農(nóng)戶科學(xué)應(yīng)用和維護管理。依托農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站構(gòu)建示范基地，組織每年不少于85 場次的智能設(shè)備培訓(xùn)活動，并提供上門指導(dǎo)服務(wù)，確保解決農(nóng)戶在應(yīng)用中遇到的實際問題。

表3 智慧農(nóng)機應(yīng)用配套方案

3.2 推動農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)均衡發(fā)展

為解決博興縣在農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)中的區(qū)域差異性和數(shù)據(jù)要素覆蓋不平衡問題，需要從以下4 方面入手，推動信息化建設(shè)的均衡發(fā)展。1）加快山區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。采用低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)，為偏遠地區(qū)提供高可用性網(wǎng)絡(luò)，有效解決信號遮擋與基站運維難題，保障高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸。2）因地制宜布局信息化基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)精準監(jiān)測?；诎霃? km 范圍的村級站點布設(shè)原則，規(guī)劃建設(shè)適應(yīng)山區(qū)地形地貌特征的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，確保實現(xiàn)數(shù)據(jù)精準采集。如采用低頻段無線自組網(wǎng)技術(shù)，抗干擾能力強，節(jié)能低功耗，傳輸距離達5 km，可有效實現(xiàn)復(fù)雜山區(qū)條件下的網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。3）統(tǒng)籌各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，構(gòu)建綜合信息化平臺。集成氣象、土壤、病蟲害等多源異構(gòu)監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲、管理、分析和應(yīng)用平臺。并以數(shù)據(jù)分析驅(qū)動的方式，促進相關(guān)監(jiān)測能力提升，逐步完善決策所需的各類數(shù)據(jù)要素的全面采集，以達到支持精細化智慧決策的效果。4）深化應(yīng)用示范，帶動信息化水平整體提高。博興縣可在不同區(qū)域選擇典型智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用場景開展示范，形成較好的經(jīng)驗復(fù)制效應(yīng)。如在山區(qū)選擇特色種植，在平原區(qū)選擇標準化種植，重點進行信息化建設(shè)，并推廣復(fù)制經(jīng)驗，提高整體區(qū)域信息化水平。

3.3 加速培養(yǎng)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)人才

針對智慧農(nóng)業(yè)人才隊伍建設(shè)中結(jié)構(gòu)性短板突出的問題，博興縣可以從3 個方面著力推進復(fù)合型人才的加速培養(yǎng)。1）建立崗位導(dǎo)向的培訓(xùn)機制。按照智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展對數(shù)據(jù)分析師、設(shè)備維護師、系統(tǒng)集成師等不同崗位的人才需求，有針對性地開展職業(yè)技能培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容和形式上深度融合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與信息技術(shù)，實現(xiàn)知識更新迭代。例如，濟南市面向智能設(shè)備維護師開設(shè)的《智能農(nóng)機維護與故障排查》網(wǎng)絡(luò)視頻公開課，采用案例驅(qū)動教學(xué)，累計吸引1.7 萬人選課。2）構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同育人平臺。博興縣應(yīng)依托當?shù)馗咝：涂蒲性核Y源，建立面向智慧農(nóng)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)的聯(lián)合研發(fā)中心，吸引龍頭企業(yè)參與，圍繞產(chǎn)業(yè)需求開展融合研發(fā)，實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人。研發(fā)過程中產(chǎn)出的技術(shù)成果、案例等可直接應(yīng)用于人才培養(yǎng)內(nèi)容，實現(xiàn)理論教學(xué)和實踐應(yīng)用的高度融合，加速孵化適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的復(fù)合人才。3）實施人才引進和交流。通過人才政策，引進高層次人才補齊短板。博興縣計劃3 年內(nèi)新引進8 名博士人才，通過設(shè)立博士后科研工作站等，建立產(chǎn)學(xué)研人才流動機制，促進當?shù)貓F隊整體水平提高。

3.4 推動智慧農(nóng)業(yè)標準化和規(guī)?；?/h3>

為有效推進博興縣智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)的標準化和規(guī)?；枰攸c抓好技術(shù)標準體系建設(shè)、應(yīng)用模式創(chuàng)新和政策支持保障等方面工作。在技術(shù)標準方面，要分類施策，穩(wěn)步推進標準體系建設(shè)。1）在基礎(chǔ)通用技術(shù)領(lǐng)域，整合參考國家和行業(yè)標準，制定本地化技術(shù)規(guī)范，解決接口數(shù)據(jù)格式等標準空白問題。2）應(yīng)用典型模式時，以示范工程實踐為基礎(chǔ)，逐步梳理和提煉出適應(yīng)當?shù)貙嶋H的標準化模式。3）加快培育智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)I(yè)人才隊伍，為標準化工作提供堅實的技術(shù)支撐。

4 結(jié)語

智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、提質(zhì)增效的重要途徑。博興縣大力推進智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)，取得明顯成效，但也存在一定短板。因地制宜選擇智能設(shè)備，推動信息化均衡發(fā)展，加速培養(yǎng)復(fù)合人才，完善技術(shù)標準體系，構(gòu)建適宜的應(yīng)用模式，形成標準化示范引領(lǐng)，并加大政策支持力度，將有力推動博興縣乃至整個濱州市智慧農(nóng)業(yè)進入新的階段。