|
“谁来种地，怎样种地”是中国和全世界农业生产面临的共同问题。改革开放以来，我国农业生产的机械化水平已显著提高；而农业生产智慧化是今后社会发展的必然趋势，将以智能装备为基础，以数据和知识为核心要素，使现代科学技术与农业深度融合，实现农业生产全过程的数字化感知、智能化决策、精准化作业和智慧化管理，进一步大幅提高劳动生产率、土地产出率和资源利用率。   科技引领未来 01 机遇 1、乡村振兴战略的实施 乡村振兴是党的“十九大”提出的重大战略部署，我国确立了推进农业农村优先发展，促进农业农村现代化发展的重要方针，并取得了历史性成就。乡村振兴战略实施以来，我国农业农村现代化发展取得了突破性进展，农业基础设施明显改善，高产稳产的高标准农田建设成效显著，脱贫攻坚取得决定性成就，产业扶贫政策覆盖率达到了98%。我国农民人均收入增速连续10年高于城镇居民，2020年我国农民人均可支配收入达到 1.71万元。乡村振兴战略的实施改善了农业基础设施建设，提高了农民收入，使农民有能力购买农业机械，为农业生产朝智慧化生产转变提供了支撑。 2、财政支农政策的完善 当前，我国财政支农政策不断完善，财政支农结构不断改善，财政支农力度不断加大，将有力助推农业智慧化生产，为农业生产方式转变奠定坚实的经济基础。据统计，我国财政支农总额由1952年的2.69亿元增长到2020年的23 903.62亿元。 3、机械制造领域的不断发展 我国机械制造领域的不断发展为农机装备智能化提供了物质基础。我国实施制造强国战略以来成效显著，主要表现在：突破了一批关键核心技术和产品，技术攻关能力和创新能力显著增强；突破了一批重点领域核心环节瓶颈短板问题，基础研发能力和创新能力稳步提升；智能化制造加快推进，涌现出一批智能制造新模式和新产业，信息技术与制造业深度融合，使制造业加速向网络化、数字化和智能化方向发展。我国机械制造技术的进步为我国农机装备制造向智能化方向发展提供了支撑。 4、信息技术赋能 信息化与农业的深度融合是农业生产方式从机械化向智慧化方向发展的关键之一。农业机械信息化指将物联网、第五代移动通信技术、传感技术、云计算、人工智能等现代信息技术与农业生产方式相融合，使农业机械运行更安全、更可靠、更高效。相比传统农业机械，信息化农业机械在保证作业质量的同时，可提高作业效率约 50%~60%。以信息技术为基础，在农机装备上配备智能化系统，为研制具有精准播种、施肥、施药、除草和收获功能的智能农机装备，发展智慧农业提供了有力支撑。 1、智慧农业生产基础设施落后 目前，我国大部分地区发展智慧农业生产的基础设施较为落后，部分农村地区网络基础设施建设滞后，农村宽带和光纤设施覆盖率远远不能满足智慧农业发展的需要。智慧农业生产装备成本较高，而我国农民的实际收入较低，难以购置开展智慧农业生产所需的机械设备，限制了智慧农业生产装备的推广应用。 2、智慧农业信息化水平较低 信息技术是智慧农业生产方式发展的核心要素之一。目前，我国多数农业生产地区信息化水平较低，主要体现在以下方面：一是我国智慧农业信息数据标准化程度低、准确性不高、覆盖面不足；二是缺乏农业信息数据共享机制，归属于不同部门的信息数据无法共享；三是我国农业信息平台较少，针对农业生产建立的信息应用网站、数据分析平台规模较小、信息准确度较低，农业类信息平台数据分析的精准性和时效性不高。以上问题导致我国农业信息数据对我国智慧农业生产的支撑作用低，致使我国智慧农业生产难以推进。 3、智慧农业人才匮乏 智慧农业生产集成了农业科学化生产技术、信息化技术以及智能农机装备技术等，需要大量既掌握农业知识又了解现代化信息技术的高素质技术人员、运维人员和系统管理人员进行智慧农业系统的使用、维护和管理，以充分发挥智慧农业生产的效能。但目前，我国农业从业人员受教育程度普遍偏低，尤其是在偏远的农村地区，农民文化水平整体较低，对于农业机械化、互联网技术等新兴事物的接受能力与应用能力不强，不利于我国智慧农业的发展与推广应用。 我国农业生产将朝着智慧化方向发展，即在传统农业生产方式的基础上，将物联网、卫星定位、传感技术和智能控制等信息技术应用于传统的农机装备，从而实现农业生产过程的数字化感知、智能化决策、精准化作业和智慧化管理。 1、数字化感知 农业传感技术和物联网技术是数字化感知的核心技术。发展重点是研发可靠性和稳定性高、成本低，适用于各种农业生产环境的高精度传感器；开发集多种参数感知于一体的多用途小型化传感器，如微机电系统（MEMS）、微电子机械、仿生及生物传感器等新型传感器。 广泛采用自主研制的农业无线传感器网络，提高农情数据信息的实时性和可靠性是数字化感知的发展方向之一。加快实现农机装备传感器的智能化和信息检测及数据分析，实现土壤 - 作物 - 机器 - 环境传感器协调下的智能决策与精准作业；利用 MEMS 技术，研制新一代农机装备传感器，在实现农机传感器小型化的同时提高检测精度和稳定性；加快发展新型仿生和生物传感器，以适用于不同的农机应用场景；加快推进基于机器视觉、实时全球定位系统（RTK-GNSS）、惯性技术融合的传感器在农业中的应用，提高大田无人化作业和畜牧水产智慧养殖的自动化水平，推动形成新型的种植模式和养殖模式。 2、智能化决策 智慧农业基于农业生产的时空特性，可为农业生产过程提供智能化决策，在适宜的时间、适宜的地点以适宜的方式投入适宜的生产资料，通过合理利用农业生产资料，降低农业生产成本，获得最佳的经济、社会和环境效益。例如，根据水稻的生长情况和土壤中的水分及养分情况，依据水稻不同生长阶段的水分和养分需求，为水稻生长提供智能化决策。随着遥感技术、地理信息系统、全球定位系统等技术的不断发展，农情信息快速采集技术不断成熟。今后智能化决策系统的发展方向应以相关技术的开发和应用为技术支撑，以数据为驱动，采用知识和数据相结合的决策模型，将精准农业决策与智能计算方法有效关联，基于数据库、因果关系和时间序列，对农业生产进行评判和预测，为农业生产提供智能化决策。 3、精准化作业 以粮食作物、园艺作物和经济作物耕、种、管、收的高效智慧生产为重点，根据北方旱作、南方水田和丘陵山区等不同区域的高效生产需求，研制精准耕整、精准种植、精准施肥、精准施药、精准灌溉和精准收获等智能作业装备，形成面向智慧化农业生产的精准化作业方案。围绕新一代人工智能技术发展趋势以及智慧农业生产的需求，开展远程增强现实（AR）操控作业系统、中大型农业机器人自主作业系统以及微小型农业机器人集群与协同作业系统的研发；开展通信及安全控制、高精度靶向识别及路径规划、人机物交互系统（HCPS）、高速高精度驱动及末端作业机构研究。开展畜禽养殖环境构建及调控、动物个体及群体识别与感知、智能饲喂系统研发；开发动物生长及养殖环境自动巡检机器人和粪污高效处理系统。 4、智慧化管理 通过信息技术提高农业机械的智能管理水平，包括远程调度、机具监控、故障预警和远程维修指导等。①在远程调度方面，利用 GNSS 技术等，远程实时获取农业机械的作业位置和作业轨迹，并根据生产需求，按最短转移路径原则进行农机调度，提高农机效率。②在机具监控方面，利用各种传感器技术，在农机作业时实时采集关键部件作业参数，并发送至农机生产企业和农机管理部门。③在故障预警和远程维修指导方面，根据实时获取的机具状态和作业质量信息，为农机生产企业和农机管理部门判断机具作业状态提供支撑。例如，在机具发生故障时，可以远程指导驾驶员进行维修；对于一些驾驶员无法排除的故障，则通知距离故障农机最近的农机维修人员前去维修。 04 路线 我国农业生产发展路线如图 1 所示。总体目标为：到 2025年，我国主要农作物生产基本实现全程机械化；到2035年，我国农业生产实现全面机械化，并向智能化方向发展；到2050年，农业生产实现智能化，并向智慧化方向发展。  图1 我国农业生产发展路线图 05 建议 1、加强农机装备研发和创新体系建设 一是要加强各级农机装备创新平台建设。对已建立的各级农机装备创新平台要进一步明确定位，强化责任，提高产出。同时，根据现代农业建设需要，新增“动物 - 环境 - 设施”等一批重点实验室和工程中心。二是要加强“产学研”融合创新。国家和有关部门要进一步出台相关政策，支持农机装备企业加大科技创新力度，使农机装备企业逐步成为我国农机装备技术创新的主体。三是要创新科研项目立项和管理机制。要切实改变过去科研立项时小而散、立项后各干各的局面。 2、加强农机推广体系建设 一是加强农机推广队伍建设。加强农机推广体系建设，因地制宜建设乡镇农机服务站，建立农机推广人员培训机制。二是切实解决好农机推广的经费问题。按照《中华人民共和国农业技术推广法》，各级人民政府应将农机推广经费纳入本级财政预算中，并按国家规定给予补贴，设立鼓励农机企业创新新技术和新机具的推广机制和推广经费。三是加强农机推广体系管理和服务创新。省级农机推广机构应根据国家农机发展规划和各省农机发展需求，制定发展规划和年度重点工作，明确目标，落实措施。 3、加强农机社会化服务体系建设 一是加强政府的引导作用。各省、市、县农业主管部门应根据本地的资源禀赋，制定本地区农机社会化服务体系建设规划和相关政策。二是加强政策支持。对农机社会化服务组织购买农机给予更多的购机补贴和贷款；对农机社会化服务组织的机库、机棚等基础设施建设给予用地和贷款等支持；对农机社会化服务建设所需的启动经费、事后补助和保险等提供支持；对农机社会化服务人员的学历提升、人才培训和队伍建设等提供支持。三是指导和推动农机社会化服务组织管理和服务创新。规划与建设区域性农业生产性服务平台，建立健全规章制度，加强农机社会化服务组织与各类新型经营主体的联合与合作，创新服务模式，加强农机社会化服务信息平台建设。 4、加快智慧农业示范区建设 一是探索建立多元主体共建模式。加快智慧农业示范区创建，加快编制智慧农业示范区创建规划，确定国家级、省市级布局方案。二是加强智慧农业关键技术研发。重点攻克农业专用传感器，加强农业虚拟现实、人工智能和区块链等新技术研发；实施农机装备智能化改造升级工程；构建智慧农业大数据平台，强化个性化、智能化、精准化的生产管理服务。三是建立健全示范区管理运营机制。创新示范区管理体制和投资、建设、运营方式，通过政府购买服务、贷款贴息、政府和社会资本合作以及风险基金等方式，鼓励更多金融和社会资本投入示范区建设。 |
|
|
来自： 昵称37581541 > 《智慧农业》
