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专家解读|迎接智慧农业新时代

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编者按

“十四五”时期是乘势而上开启全面建设社会主义现代化国家新征程、向第二个百年奋斗目标进军的第一个五年,也是全面推进乡村振兴、建设数字中国的发力期。近日,中央网信办、农业农村部、国家发展改革委、工业和信息化部、科技部、住房和城乡建设部、商务部、市场监管总局、广电总局、国家乡村振兴局会同有关部门制定了《数字乡村发展行动计划(2022-2025年)》(以下简称《行动计划》)。《行动计划》提出了“十四五”时期数字乡村发展目标、重点任务和保障措施,对数字乡村工作进行全面部署。为使社会各界更好理解《行动计划》的主要内容,中央网信办组织有关专家学者对《行动计划》各项重点任务进行研究解读,共同推动数字乡村建设迈向新台阶。

当今时代,以数字化、智能化为特征的新一轮工业革命蓬勃兴起,物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术与农业农村加速渗透融合,推动我国农业迈向智慧农业时代。近日,中央网信办、农业农村部等10部门联合印发了《数字乡村发展行动计划(2022-2025年)》(以下简称《行动计划》),明确提出“智慧农业创新发展行动”,以加快推动智慧农业发展。发展智慧农业是数字乡村建设的重要内容,更是破解我国“三农”问题、构筑现代农业国际竞争新优势的迫切需要,对于我国农业现代化建设和实施乡村振兴战略具有重大引领与推动作用。

一、智慧农业是什么

智慧农业是现代信息技术与传统农业深度融合形成的数字化农业方式。智慧农业是在信息技术和先进装备条件的基础上,实现生产过程的精准感知、智能控制、智慧管理,追求农业更高资源利用率、更高劳动生产率和更好从业体验感的农业形态。

智慧农业是现代农业的高级形式。智慧农业,以数据、系统、智能装备为特征要素,与传统农业中的土地、动植物、生产工具等生产要素深度融合,实现生产作业精准化、管理决策自主化、产业提升链式化,促进农业进入生产便捷、管理高效、产业协调的现代农业新时代。智慧农业具有鲜明的数字化、系统化、智能化特征。智慧农业按领域划分,会形成诸如智慧种植业、智慧养殖业、智慧加工业等多个生产类型,按应用场景划分会形成智慧农场、智慧温室、智慧加工厂等多个场所类别,但无论是哪一种形式,都离不开大数据、先进系统、智能装备、数字化基础设施等核心要素。智慧农业就是通过现代信息技术与农业的深度融合,让机器与系统来主动感知信息、定量决策、智能控制、个性化服务,这是一项全新的数字化产业方式。

二、为什么要发展智慧农业

近年来,党中央、国务院在建设数字中国、实施乡村振兴战略等重大战略部署中,把发展智慧农业作为重要内容。2018年9月,中共中央、国务院印发《乡村振兴战略规划(2018-2022年)》,提出要“大力发展数字农业,实施智慧农业工程”。2019年5月,中办、国办印发《数字乡村发展战略纲要》,作出“打造科技农业、智慧农业”的战略部署。2021年3月,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确指出,要“加快发展智慧农业,推进农业生产经营和管理服务数字化改造”。智慧农业是世界现代农业发展竞争的制高点,是重塑我国现代农业的重大战略举措,也是带动农业农村产业快速发展的重要抓手。中央网信办、农业农村部会同相关部门不断推进智慧农业发展工作,不断明确目标、深化内容。加快发展智慧农业,要从当前与未来两个方面深化认识。

从当前看,智慧农业是解决“三农”现实问题的重要方式。随着我国农业生产水平提升和农村改革工作的深化,各种风险和结构性矛盾也在积累聚集。比如,农业资源和生态环境约束日益趋紧,农业发展方式亟待转变;农产品供需结构性、时空性矛盾加大;农产品生产成本高、投入大,农业效益低而不稳。运用物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术,可实现农业生产的精确管控,促进农业高质量发展,实现农业强、农村美、农民富。

从未来看,智慧农业是解决今后农业可持续发展的有效途径。我国农村青壮年劳动力严重短缺,一些省份农业从业者平均年龄接近60岁,继续沿用传统生产方式,“谁来种地”的问题将会越来越突出。解决农业生产劳动强度大、农业生产效率低、农民收入较少的问题,需要用好信息技术这个新手段。通过机器自主操作、系统智能决策,把累人的农活交给机器干,把操心的事情交给系统完成,实现农产品产量更高、成本更低、质量更好。

三、怎样发展智慧农业智慧农业建设是一个长期的过程,需要打好基础、抓住关键、突破难点,形成中国特色智慧农业发展道路。《行动计划》提出了明确的部署和要求。

打好智慧农业数字化基础。继续加快信息化基础设施建设,提升农村地区网络布设水平,统筹遥感卫星等资源,构建农业天基网络,形成常规监测与快速响应的农业遥感观测能力;加快推进农业农村大数据建设应用,以第三次全国国土调查成果为基础,加快建设全国农业农村基础数据库,构建全国农业农村数据资源“一张图”。

加快智慧农业技术创新。重点突破智慧农业领域基础技术、通用技术和关键技术,超前布局前沿技术,围绕农业专用传感器、动植物生长发育调控模型、智能装备等领域大力开展投入和创新研究。加强专用传感器、动植物生长信息获取及生产调控机理模型等关键共性技术攻关,重点推进使用各种作业环境的智能农机装备研发,推动农机农艺和信息技术集成研究与系统示范,加强农机装备技术创新。开展集中攻关与示范应用,实现技术自主可控,抢占农业科技制高点。

加强智慧农业落地实践。建设一批智慧农场、智慧牧场、智慧渔场,推动智能感知、智能分析、智能控制技术与装备在农业生产中的集成应用,推进无人农场试点。深入推进单品种全产业链大数据建设,提升数据分析应用能力,通过远程控制、半自动控制或自主控制,实现农场作业全过程的智能化、无人化,探索建立追溯管理与风险预警、应急召回联动机制,加强大数据采集、传输、存储、共享、安全等标准体系建设,推进农产品质量安全信息化监管。积极开展农业科技信息服务。完善农业科技信息服务体系,建立健全重要农产品市场监测预警体系,为政府和市场主体提供公共数据服务,支持培育一批面向新型农业经营主体和小农户的信息综合服务企业,引导社会主体开展以数据为关键要素的农业生产社会化服务,建立完善科技特派员综合信息平台,支持科技特派员开展在线指导答疑和交流工作经验。

四、推动智慧农业取得重要突破

智慧农业是一项复杂的系统化工程,虽然国内外在灌溉配方施肥、病虫害数字测报、动物精准饲喂、智能农机装备等方面取得了重要进展,但智慧农业发展条件、技术诸多方面仍面临许多难点。《行动计划》的实施将有力推动我国智慧农业取得重要突破。

一是突破智慧农业“卡脖子”关键核心技术。智慧农业是数据、模型、软件、硬件等诸多重要条件支撑下的生产方式,这些条件都需要以技术突破为前提。目前,我国智慧农业在技术上仍存在基础研究和应用模式创新不足、核心农业传感器和高端农业智能装备缺乏、智能算法模型和系统产品不足等问题,感知元器件和应用系统软件主要依赖进口,终端远程控制系统、动植物模型与智能决策存在短板,缺乏专门针对我国农户和小地块生产场景及多样化市场的技术产品,难以满足现实需要。《行动计划》提出“加快智慧农业技术创新”,为上述问题指明了攻关方向。

二是突破支撑智慧农业的数字化基础设施短板。数字化基础设施包括宽带网络基础设施,数字化融合升级后的水、电、路、棚基础设施等,是智慧农业发展的基础。要改变目前大多养殖场、加工厂、大棚设施数字化融合不够等问题,加强农村信息基础设施建设,推动传统基础设施数字化升级,满足智慧农业发展需要。《行动计划》中提出的“乡村基础设施数字化改造提升工程”有利于农村网络、水利、农产品物流等基础设施的智能化升级。

三是突破智慧农业大数据制约。智慧农业是建立在物联网、传感器等先进数据获取技术,并具有大量精准化、标准化、实时化数据基础之上的农业生产方式。目前,存在数据获取能力不足,数据标准不完善,数据采集、传输、存储、共享手段仍然比较落后,数据烟囱现象突出,大数据共享壁垒明显等问题。智能化分析应用中,碎片化数据多,系统性数据少,需要形成智慧农业生产、经营、管理、服务必需的通用与专用、动态与静态、基准与实时相结合的大数据基础。《行动计划》提出“加快建设全国农业农村基础数据库、构建全国农业农村数据资源‘一张图’”“建立健全重要农产品市场监测预警体系”等,将有效破解智慧农业的大数据制约。

四是突破智慧农业产业链协同发展困境。智慧农业是一项系统工程,不只是信息科学技术的单项应用,产业链密切相关、相互影响。由于传统种养加关系的分离,全产业链整体效率不高。需要发挥智慧农业全链条贯通中的技术关联、信息共享和全要素匹配优势,在建设与发展上充分体现融合化、一体化特点,高质量推动发展智慧农业,助力乡村振兴。 作者单位:中国农业科学院农业信息研究所

相关链接

中央网信办等10部门印发《数字乡村发展行动计划(2022-2025年)》

专家解读|筑牢乡村振兴的数字底座

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审核:李佳民

编辑:吕燕芳

校对:陈金丹

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