如何开启智慧农业的破茧之旅——以传统农区河南省商水县为例

谢幸杰,胡 勇,栾婷莉,刘思成,王守飞,梁瑞华

(河南工业大学经济贸易学院,河南 郑州 450052)

如何开启智慧农业的破茧之旅
——以传统农区河南省商水县为例

谢幸杰,胡 勇,栾婷莉,刘思成,王守飞,梁瑞华

(河南工业大学经济贸易学院,河南 郑州 450052)

智慧农业是现代农业的高级阶段。随着物联网等现代化信息技术在智慧农业中的广泛应用,智慧农业已经成为现代农业发展的核心引擎。运用问卷、访谈、实地考察调研以及数理分析等研究方法,在重点调研河南省商水县智慧农业试点基础上,沿着智慧农业试点现状阐述、试点中的问题阐释、问题出现的原因剖析进行研究,最后提出了解决问题的对策建议。

传统农区;智慧农业;商水县

2014年,中央一号文件提出,要建设以农业物联网为重点的农业全程信息化技术体系,加快用信息化手段推进现代农业建设[1]。而智慧农业是现代农业的高级阶段,随着物联网等现代化信息技术在智慧农业中的广泛应用,智慧农业已经成为现代农业发展的核心引擎。这是一种新型农业发展模式,探讨其发展的思路,对实现我国农业的持续稳定、和谐发展具有重要的意义。发展智慧农业,不仅有利于促进农业现代化精准管理,推进耕地资源合理高效利用,改善农业生态环境,保障农产品质量安全,而且能优化农产品品质,减少农药污染,将农业逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,给农村耕作提供高效、快捷的指导。

本文以传统农区河南省商水县智慧农业试点为样本进行研究,在重点调研智慧农业试点舒庄乡、汤庄乡、白寺镇以及国营商水农场等地方的基础上,沿着智慧农业试点现状阐述、试点中的问题阐释、问题出现的原因剖析、解决问题的对策建议的路径进行较为系统的分析研究,旨在为政府决策提供参考,从而达到促进智慧农业和现代农业进一步发展的目的。

一、河南省商水县智慧农业实践成效

商水县作为传统农业大县、产粮大县,从2012年开始起步建设智慧农业试点。2012年现代智慧农业项目总投资2050万元,项目覆盖舒庄、白寺、汤庄、国营农场4个乡镇(场)15个行政村,6.96万亩耕地。2013年,2万亩高标准粮田建设示范工程项目取得了较好成效,在此基础上,又抢抓机遇,全力打造30万亩整片开发示范区,完成了以汤庄、张庄、舒庄、白寺等乡镇为中心,涉及大武、巴村、国营农场等乡镇连片成方30万亩高标准良田建设任务。其中舒庄乡是商水30万亩整片开发示范区的核心区,其智慧农业示范园是以企业承包、政府监管、农民耕作为形式建立的小型试点,已经取得了初步成效。

(一)基础设施逐步配套

智慧农业发展,基础设施建设是前提。近年来,商水县邀请水利规划设计专家和技术人员,按照每300亩地一个网格、每150米一座桥、每50亩地一眼井、每1000亩地一个机电井台区的标准,统一规划后整体推进,目前已经建成投入使用。田间地头的灭虫灯也随处可见。30万亩高标准粮田路、渠、林、井、桥等基础设施逐步完善,建成的万亩方、千亩方、百亩方高标准粮田已经达到井、渠、林、路、电五网配套,达到了田地平整肥沃、灌排设施齐全,田成方、林成网、渠相通的要求。平坦广阔的田地内,建有以低压输水管道为主的半固定节水灌溉设施。只要刷一下卡,水就从埋在地头的管道里喷出,再也不用拉水泵拖管子,浇地非常方便。近年来,在核心示范区,修建水泥路17条52公里,开挖和清淤沟渠12条28公里,新建桥涵32座,新打机井160眼,架设输变线路12公里,建设配电房16座,保证了智慧农业试点工作顺利进行。

(二)物联网技术与农业生产初步融合

农业部市场与经济信息司司长张合成说过,通过物联网技术改造传统农业,提升农业各环节智能化程度,目标是实现“环境可测、生产可控、质量可溯”[2]。

商水县目前共建成三处远程智能监控系统。专家通过系统及时提出各种建议,农业种植信息化让种粮大户和农民尝到了甜头。在商水,物联网技术与农业生产的初步融合,正给广袤农田插上信息化的翅膀,助力商水农业实现新的腾飞。以商水县30万亩粮食高产创建基地和10万亩现代农业示范园为平台,建立100台频振式太阳能杀虫灯为主的绿色防控技术和3台农业远程监测平台的现代农业远程诊断管理体系,让商水农业变得越来越“智慧”,也给传统农业带来更高的效益。监测效果见图1。

图1 使用新技术对农业进行远距离监控时的效果

(三)小麦增产农民增收

商水县粮食综合生产能力进一步提高,2014年,在抗御63年来最严重干旱的情况下,粮食总产达到103.6万吨,实现“十一连增”。据商水县农业部门技术专家田间测产,2014年该县小麦平均单产达550.9公斤,而30万亩高标准粮田区域内测产平均单产620公斤,高产田块达到700公斤以上。2013年,由县农村工作办公室实施的2万亩高标准粮田建设示范工程项目区全年粮食亩均单产1186公斤,较一般农田增加99公斤,增幅9.2%,成为商水县30万亩高标准粮田创建示范方的领头羊。以周麦22、周麦18、周麦16、周麦24为主的周麦系列面积达430万亩,占总麦播面积的43.3%。商水县农场周麦22号1200亩示范方平均亩产764.2公斤,创造了国内千亩高产示范方实收最高亩产纪录;周麦27实收亩产821.7公斤,刷新我国冬小麦的高产纪录。

30万亩新型现代农业综合开发区集粮食生产、特色农业、循环经济、畜牧养殖及新社区建设于一体,引领全县农业生产全面提升。

二、试点存在的主要问题及原因

(一)存在的主要问题

目前商水智慧农业试点发展仍处于初级阶段,尚未完善,还存在诸多问题。

1.土地流转困难重重。作为土地出让方,农民转让土地后生活没有完善的保障机制,而土地流转价格较低也阻碍了土地流转步伐,此外,土地流转程序规范也是一个亟待解决的问题。首先,作为土地受让方,农业企业或公司资金不足而金融机构却不能给予充分的支持;其次,信息不对称和流转成功后经营成本的增加也使企业对土地流转望而却步。

2.专业技术人才和管理人才匮乏。智慧农业中运用到关键技术需要大量专业人员的引导,他们在项目实施中发挥着核心作用。但是目前精通物联网技术的农业专家与农业专业知识的技术人才都很匮乏,这道难以逾越的鸿沟可能会影响整个智慧农业项目的顺利进行。具体情况见图2、图3。

图2 设备仪器操作难易度人数分布图(经营人员)

图3 认为智慧农业推广过程中最难以解决的各项问题人数分布图(农民)

另外,智慧农业经营管理的高层次、创新型人才尤显不足,这将直接影响到智慧农业的管理效率。

3.基础技术设备不完善。处于起步阶段的新型农业,在现代化高科技设备的配备与技术支撑上仍显不足。很多物联网设备因价格偏高很难大面积推广,而目前我国农业物联网设备主要产自高校院所的实验室,概念性产品多,实际产业化率不高,且实验室理论研究与农业实际应用差异较大。

4.信息数据平台不统一。目前试点的智慧农业,农情数据采集、查询及分析还处于初级阶段,项目各个部门分布广泛,内部的信息交流渠道不畅通,部门上下合作不协调,极易造成信息留滞,部门之间合作链出现裂隙,得不到“第一手”专业信息。虽然网络化基础设施建设得到发展,但由于整个农业生产过程涉及单位多、分布区域广,尚没有建成有效的骨干传输网络。

5.经营主体较为单一。智慧农业作为现代化农业发展的新方向,经营主体在智慧农业的发展中作为“主心骨”,占有重要地位。但是,当前试点的智慧农业项目、农业公司及专业农业合作社,数量少、技术水平低、管理方式落后、表现形式单一,是制约试点县智慧农业进一步发展的主要问题。

(二)问题原因分析

1.资金投入严重不足。资金投入是发展智慧农业的首要问题,但是智慧农业基本建设投资长期不足、农业投资比较效益低下、政府出台的相关扶持政策总体不足,这就形成了目前智慧农业试点发展缓慢、发展水平不高、建设发展困难的局面。

2.普通农民认知度低。实际调查中发现：一些参与智慧农业项目的和进行传统农业生产的农民在对智慧农业的认知和理解上差别不大。当地农民受教育程度不高,他们对于新兴的事物和技术接触比较少,不懂也不愿去尝试学习新的技术。见图4。

图4 智慧农业试点务农人员(里)与普通农民(外)对智慧农业的理解程度

3.试点智慧农业发展程度较低。目前试点的智慧农业仅仅处于生产过程,并未实现全过程的管控管理。下一步的建设不仅仅需要完善生产阶段,还要在农产品物流阶段、销售阶段进行建设,形成一条完整的产供销产业链十分必要。

4.未知风险无法承担。智慧农业是一种新型的农业经营模式,由于资金支出量大,交易留痕难以控制,一旦发生异常情况,企业公司防范手段不足就会导致利润发生大幅度波动,这对于将全部心血投入到项目中的经营人员来说无疑是残酷而无奈的。见图5。

图5 经营人员对智慧农业的顾虑

三、对策与建议

(一)强化宏观指导规范土地流转

政府应该规范土地流转程序,逐步建立健全县、乡、村三级服务网络,强化信息沟通、政策咨询、合同签订、价格评估等流转服务。坚持以新型农村社区建设、高标准粮田建设、农业产业化集群建设为着力点,加强工作引导,在“依法、自愿、有偿”的前提下抓好土地管理模式转变工作。

(二)培养稳定的专业技术队伍

建议国家成立智慧农业专项人才小组,从高校选择集计算机知识、农业知识于一体的复合型人才,由智慧农业和物联网技术人才分别对他们进行专项培训,培训完成后将这些技术人才分配到各个智慧农业试点。智慧农业专家小组在各大学大力招募熟悉物联网农业技术方面的学生,培训他们具体运作智慧农业,并下乡深入项目示范地,将技术教给农民,形成完整的上下层技术链。

(三)提升信息技术支撑水平

当前我国农业物联网项目绝大部分为示范项目,在实际应用中应由政府补贴或免费为农户安装物联网设备、维护运行,起到良好的示范效果。建立一批农业物联网基础技术研发、设备制造和服务提供的龙头企业,解决技术和成本的双重障碍。以农用传感器、智能信息处理等技术突破为重点,熟悉已有技术、吸收消化国际先进技术、攻克关键技术,尽快突破核心和关键共性技术,为智慧农业发展提供强有力的技术支持,探索出一条具有中国特色的智慧农业发展道路。

(四)建立专门农业信息数据平台

鼓励专业技术人才通过对农业实时数据的采集与分析,逐步建立农业信息数据库。一人或一个团体限设一个账号,无论是农业部门工作人员,还是农合社及种粮户,都能从数据库里找到以往案例数据和不同墒情下的数据。数据中心是智慧农业项目运行的重要支撑,充分应用现有的信息化基础条件,建立完善的网络系统,满足农场管理与服务数据的存储和备份需求,为平台各系统运行提供安全的网络运行环境和应用安全支撑。

(五)进一步丰富经营主体形态

在智慧农业进程中,引导各类市场主体,龙头企业、专业大户、农业经济合作组织、私有农户等农业主体各自凭借在技术、人才、资金、生产经验等方面的优势,推进我国农业经济产业结构转型升级,丰富我国农业发展形式。如在发展较成熟地区加大流通形式,由企业和农户直接配送零售系统,直接面对消费者,成为自成体系的农产品生产经营企业。

(六)多渠道筹集发展资金

首先,政府应当对智慧农业实施税收减免,例如实行比例化税收减免措施,亩产越高、亩数越多就相应减免更多的税,激发农民的积极性与上进心。其次,企业可以通过银行贷款租赁农民的地进行集中的大规模作业,另外也可考虑通过开展副业,例如水果园、植物庄园、农家乐以及赛马、钓鱼、烧烤等娱乐休闲活动筹集资金。最后,国内从事智慧农业项目的企业可以与国外相关企业或部门合作,以建立智慧农业公会制度为基准,每年向公会缴纳会费或签订相应的优惠协议,以换取国外现代农业发展成熟部门的资金与技术设备支持。

(七)政府加强顶层设计

针对智慧农业项目,中央及各地政府应统筹内外政策和制定国家农业发展战略。推进改革要上层设计、下层改革,加强改革方案的权威性。但是加强顶层设计不能理解为削弱各地和基层推进改革的自主性、创造性。将农业机械化、信息化程度作为重要考核指标予以支持,督促农业生产者广泛利用农业物联网。如建立专业合作社补助、品牌培育补助等补助标准和各类奖惩标准,严格按标准检查验收,加强资金管理和监督。

西方农业发达国家,如美国,农业信息化管理水平较高。即便国情不同,在智慧农业发展方面,仍有许多值得我们借鉴的地方[3]。作为耕地严重不足的农业大国,结合信息技术发展智慧农业,提高产值、产量、效率,增加农业从业人员收入,既是我们实现农业现代化的突破口,更是社会经济发展的方向。

[1]中共中央、国务院印发《关于全面深化农村改革加快推进农业现代化的若干意见》[EB/OL].[2015-03-21]. http：//politics.people.com.cn/n/2014/0120/c1001-24163963.html.

[2]佚名.物联网如何和农业更好结合[EB/OL].[2015-03-05].http：//finance.china.com.cn/roll/20131105/ 1942417.shtml.

[3]佚名.美国打造智慧农业的启示[J].北京农业,2014 (17)：24-27.

How to become smart agriculture area in Henan province Shangshui county

XIE Xingjie,HU Yong,LUAN Tingli,LIU Sicheng,WANG Shoufei,LIANG Ruihua

(School of Economics and Trade of Henan University of Techonoligy,Zhengzhou 450052,China)

With the modernize information technologies in smart agriculture,smart agriculture has become the coreengine of the development of modern agriculture.This report uses the main research methods of questionnaire,interview,investigation and mathematical analysis,the focus of research in the wisdom of Shangshui County of Henan province agriculture pilot basis,the wisdom agriculturepilot described the status quo,problems in pilot interpretation,analysis of the reasons of problems,countermeasures and recommendations of path analysis.

traditional agricultural area;smart agriculture;Shangshui county

F323

：A

：1671-9476(2015)03-0112-04

10.13450/j.cnkij.zknu.2015.03.027

2015-03-15

梁瑞华(1963-),女,河南南阳人,教授,博士,主要研究方向为农业经济管理;谢幸杰、胡 勇、栾婷莉、刘思成、王守飞为梁瑞华教授指导的学生。