智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展對(duì)策與出路

發(fā)表時(shí)間：2022-08-12 15:13

智慧農(nóng)業(yè)的基本原理

智慧農(nóng)業(yè)必須借助于發(fā)達(dá)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念、技術(shù)、裝備、方法和手段來實(shí)現(xiàn)。但其基本的工作原理并不復(fù)雜，與工業(yè)自動(dòng)化原理及生物條件反射原理是相同的。完整的智慧農(nóng)業(yè)處理工作單元由傳感器、信息傳入通路、數(shù)據(jù)處理決策中心、信息傳出通路和效應(yīng)器五部分組成。

傳感器也稱感受器，是能夠感受土壤水分、土壤養(yǎng)分、溫度、空氣濕度、光照等因子變化的感受器。傳感器進(jìn)行作業(yè)面各因子的信息采集，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，通過傳入通路到達(dá)數(shù)據(jù)處理中心，進(jìn)行分析、計(jì)算、比對(duì)、判斷、決策，制定最優(yōu)化的執(zhí)行方案，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字化為指令；由傳出通路將數(shù)字化執(zhí)行指令發(fā)送到效應(yīng)器，即執(zhí)行裝備，由效應(yīng)器執(zhí)行指令，進(jìn)行作業(yè)面的操作，完成一個(gè)作業(yè)周期。比如：田間傳感器檢測到土壤水分不足信號(hào)，通過電子線路將信號(hào)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行分析和決策處理，判斷是否需要澆水、灌溉，灌多少，什么時(shí)間灌，做出決定后，再將指令發(fā)送給效應(yīng)器灌溉設(shè)備，執(zhí)行灌溉作業(yè)。

這是水分單一因子智慧管理的基本模式。實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常是多因子、多功能、多模塊的集成?？陀^上，影響農(nóng)作物生產(chǎn)的因素很多，比如品種、氣溫、濕度、墑情、肥力、光照、病蟲害、通風(fēng)、二氧化碳等。每一個(gè)因素都需要傳感器，每一個(gè)因素都需要相應(yīng)的效應(yīng)器，所以需要一系列的傳感器和效應(yīng)器裝備。有時(shí)需要多因子同時(shí)處理，提高工作效率，降低生產(chǎn)成本。比如：檢測墑情的時(shí)候，同時(shí)檢測肥力，灌溉時(shí)，可以把追肥與加入灌溉水中，一次性操作完畢。

在實(shí)際應(yīng)用中，由于技術(shù)的不成熟，體系不完整，或設(shè)備的不可靠性，經(jīng)常需要人為干預(yù)，或只進(jìn)行部分因子、部分環(huán)節(jié)的自動(dòng)化操作，很多其他方面需要人為干涉。在傳感器端，傳來的信息需要人工驗(yàn)證；系統(tǒng)做出的分析和決策，也需要人工判斷；作業(yè)面作業(yè)時(shí)，還經(jīng)常需要人工查看，排除故障等等。

一個(gè)真正自動(dòng)化的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，目前還很少有，也不敢完全依靠。但可以預(yù)見，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和軟件智能化水平的提高，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)也將日漸完善，自動(dòng)化水平越來越高，人工干預(yù)越來越少，方案越來越優(yōu)化，工作效率和經(jīng)濟(jì)效益越來越高。簡單說就是聰明程度越來越高。

智慧農(nóng)業(yè)目前存在問題與窘境

1、技術(shù)不夠成熟，需要不斷完善。

智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展涉及到材料科學(xué)、檢測手段、信息技術(shù)、軟件技術(shù)、控制技術(shù)、自動(dòng)化、人工智能等很多學(xué)科和領(lǐng)域，是多學(xué)科技術(shù)的集成，因而也受到各學(xué)科發(fā)展水平的制約，同時(shí)，也受到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自身的經(jīng)營觀念、理念、文化、生產(chǎn)方式和認(rèn)識(shí)水平的影響。所以，智慧農(nóng)業(yè)依然處在不斷進(jìn)步、完善和發(fā)展的動(dòng)態(tài)過程中。

2、系統(tǒng)裝備成本高，農(nóng)民用不起。

農(nóng)業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要有不同的智慧農(nóng)業(yè)檢測裝備、決策系統(tǒng)和效應(yīng)裝備，多環(huán)節(jié)的系統(tǒng)集成，體系龐大，費(fèi)用高昂，動(dòng)輒十幾萬、幾十萬元，小農(nóng)經(jīng)濟(jì)和一家一戶的農(nóng)民無力承擔(dān)高昂的資金投入。所以，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)難以迅速普及。

3、小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的小規(guī)模作業(yè)不適合。

從經(jīng)營規(guī)模上講，幾畝地的經(jīng)營規(guī)模無法承擔(dān)智慧農(nóng)業(yè)的高投入。盡管智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)可以提高生產(chǎn)效率，降低單位成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，但小規(guī)模經(jīng)營背景下，高效率所帶來的收益，不足以抵消高投入，嚴(yán)重影響到智慧農(nóng)業(yè)的推廣應(yīng)用。

4、技術(shù)要求高，需要進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。

智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的操作，需要比較高的文化和技術(shù)素質(zhì)，普通農(nóng)民的知識(shí)和技術(shù)技能水平達(dá)不到要求，難以操作復(fù)雜的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)需要進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，甚至需要獲得專業(yè)技術(shù)職業(yè)技能鑒定證書。同時(shí)，智慧農(nóng)業(yè)需要多系統(tǒng)的技術(shù)和裝備配套使用，比如，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量保證系統(tǒng)的建立需要有優(yōu)良品種選擇、化肥農(nóng)藥的科學(xué)施用、規(guī)范的田間作業(yè)管理、配套的采收加工技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證和質(zhì)量追溯系統(tǒng)等多環(huán)節(jié)的相配套，這進(jìn)一步增加了對(duì)農(nóng)民的知識(shí)和技術(shù)素質(zhì)要求。

5、缺乏了解和需要，智慧農(nóng)業(yè)還沒有完全被市場用戶接受。

智慧農(nóng)業(yè)缺乏宣傳與普及，農(nóng)戶農(nóng)民、農(nóng)場及行業(yè)管理人員，并不真正理解智慧農(nóng)業(yè)的含義，更不知道如何應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)。目前真正應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的是較大規(guī)模的農(nóng)場、農(nóng)業(yè)園、示范園、種植基地、樣板工程。智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)，甚至把重點(diǎn)瞄向?yàn)檎畽C(jī)構(gòu)，依靠政府上項(xiàng)目來購買和應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。但政府必定不能代替市場現(xiàn)實(shí)需要，只有市場需求，才是推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的真正動(dòng)力。

智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)策與出路

1、加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、裝備研發(fā)開發(fā)，加快平臺(tái)軟件系統(tǒng)開發(fā)和升級(jí)換代，提高系統(tǒng)實(shí)用性、可操作性、分析決策能力和技術(shù)成熟度，改善用戶體驗(yàn)、友好程度和親和力，提高生產(chǎn)效率，并降低生產(chǎn)成本。使智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)好用，農(nóng)民會(huì)用、用得起。

2、改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的組織形式，擴(kuò)大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)規(guī)模，提高對(duì)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用能力。通過專業(yè)合作社、土地托管經(jīng)營、合伙經(jīng)營、企業(yè)加農(nóng)戶、企業(yè)加合作社加農(nóng)戶等模式，擴(kuò)大土地經(jīng)營規(guī)模，提高合作經(jīng)濟(jì)體的綜合實(shí)力、投資能力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力；成立專業(yè)服務(wù)公司、服務(wù)合作社，開展設(shè)備租賃業(yè)務(wù)，采用共享經(jīng)濟(jì)模式和農(nóng)機(jī)銀行模式，實(shí)現(xiàn)裝備資源共享，讓一家一戶農(nóng)民也能夠分享到智慧農(nóng)業(yè)帶來的好處。在這方面，聯(lián)合收割機(jī)、植保無人機(jī)的應(yīng)用，已經(jīng)有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)，值得借鑒。

3、設(shè)立智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)技能職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工種，或在農(nóng)技員等現(xiàn)有農(nóng)業(yè)技術(shù)職業(yè)技能中增加智慧農(nóng)業(yè)的內(nèi)容，提高從業(yè)人員隊(duì)伍的知識(shí)水平和職業(yè)技術(shù)技能水平，提高農(nóng)業(yè)科技服務(wù)水平，做好為“三農(nóng)”服務(wù)工作。

4、加強(qiáng)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)技能培訓(xùn)，提高農(nóng)民整體技術(shù)技能素質(zhì)，加強(qiáng)新型職業(yè)農(nóng)民的隊(duì)伍建設(shè)，讓普通農(nóng)民也能明白智慧農(nóng)業(yè)概念，懂得智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)，能夠操作智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)裝備。

5、加強(qiáng)宣傳力度，提高行業(yè)行業(yè)管理人員對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)水平，認(rèn)識(shí)到農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展前景，加強(qiáng)政策、資金、技術(shù)、培訓(xùn)支持力度，提高服務(wù)意識(shí)和服務(wù)水平。

發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)該注意的問題

1、農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和智能化農(nóng)業(yè)的推廣應(yīng)用應(yīng)符合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展階段的要求，不應(yīng)超越，農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展有其自身的規(guī)律性，既要考慮農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的承載能力，又要考慮農(nóng)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，還要考慮具體的實(shí)際需要。

2、根據(jù)不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、勞動(dòng)力資源充足程度和勞動(dòng)力價(jià)格因素，有必要因地制宜地開發(fā)和推廣智能農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用，使農(nóng)民在逐步提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的同時(shí)，享受科技進(jìn)步帶來的效益。

3、現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用不能片面追求"高、大、上"，要滿足當(dāng)時(shí)地方農(nóng)民的實(shí)際需要，保證農(nóng)民的實(shí)際收入，同時(shí)逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，走得太快，走得太大，要求太高，事半功倍，事與愿違。