他山之石:国外智慧农业借鉴
2018-03-12
随着科技的快速发展,智慧农业炙手可热。传统农业在生物技术、互联网信息技术、智能技术等先进的科技和生产方式的洗礼下,不断创新蜕变,迎来智慧农业发展新时期。他山之石,可以攻玉。国外智慧农业发展现状如何,又将为我国现代农业发展提供哪些借鉴呢?
美国:利用物联网打造智慧农业
美国现代农业的特点概括为一个“大”字,主要表现为耕地面积的广袤,农机设备的大型宽幅和高速联合。这个“大”字在当下美国农业中仍占主流地位,但新的趋势已经非常明显,那就是农民们利用物联网等技术,收集有关田地的精确数据,制定策略,对每一小块土地精耕细作,从每一颗种子中榨取出最高的价值,打造智慧农业。
从20世纪90年代开始,美国政府每年拨款10多亿美元建设农业信息网络,进行技术推广和在线应用,农村高速上网日益普及。农业信息化体系日益完善,大量涉农信息化企业应运而生。这些企业利用政府公开发布的农业大数据进行分析、预测,并提供给农业生产者进行农场生产管理及精细化耕作,提高生产效率。
美国加州奥克斯塔德的草莓生产商“诺克尔收获”公司,采用的草莓生长实时监控设备,是由美国“气候看守者(ClimateMinder)”公司开发的。“诺克尔收获”公司的草莓田里,传感器负责测量土壤中的盐分和水分等,物联网采用射频识别的电子标签,把数据发送到“气候看守者”的网络服务器。农民可以通过特定账号访问网站,实时观察草莓温室的各项数据。“气候看守者”成立于2005年,成立头两年就在土耳其200多个温室中推广自己的管理系统,在土耳其的家禽场、烟草储存设施和冷库中也有所应用。“气候看守者”2012年被著名的美国灌溉公司“雨鸟”收购,成为其旗下物联网系统品牌。
农业灌溉用水利用率不高的情况,在全球很多国家和地区存在。为解决这一问题,智慧灌溉能够通过传感器探测土壤中水分含量,根据不同作物的根系对水的吸收速度和需求量的不同,控制灌溉系统进行有效运作,从而达到自动节水、节能的目标。“超级农作物(CropX)”也是来自美国硅谷的创业公司,其主要产品是探测土壤参数的硬件,并用软件向农民们显示有关数据,旨在建立“土壤物联网”。该公司的硬件产品包含的重要传感器有3个,分别负责收集地形信息、土壤结构和含水量,以决定土壤对水的需求是多少。“超级农作物”公司用移动应用客户端把云计算结果发送给农民,如灌溉地图和土壤水分状况等信息,农民也可以通过更改相应参数来计算不同区域土壤所需的灌溉量。
日本:提高农业效率的“绿色数字革命”
日本农业存在两大问题,一是日本没有足够的耕地面积,人均耕地面积更是少得可怜;二是人口老龄化,日本目前农业就业人口的平均年龄在 67岁,当地媒体戏称为“老人农业”。
日本正在致力于利用互联网进一步提高农业的效率,日本人称之为“绿色数字革命”。对于生产者而言,种植技术与知识决定了核心生产要素“人”的生产效率。日本正在利用互联网实现种植技术与知识的数据化,从而使得这些宝贵的经验能够不断被下一代农户和农企继承:通过高度传感器收集气象数据和农作物生产数据,实时发给农户或者管理人员,使其能够合理浇灌和施肥;通过互联网实时记录消费者对于农产品的消费情况,方便生产者在最短的时间内迎合市场调整种植计划,避免信息不对称而导致的滞销发生;利用全球定位系统,无人驾驶拖拉机在大规模农场进行24小时耕作。
日本是科技大国,日本也一直致力于发展智能农业。发展更加低人工成本的农业科技是日本的国家战略。可穿戴式的微型机器是日本重点研究方向,协助生产者进行采摘、收割等工作,甚至包括除草、包装都可使用这种微型机器人去完成。
荷兰:利用有限土地发展生态农业
荷兰是欧洲的一个小国,却是仅次于美国的第二大农业出口大国,每年的净出口额达300多亿美元,这得益于荷兰走出了一条高效农业的道路。
荷兰的经济特征可以形象地描述为“小国大业”。荷兰本土面积仅4万多平方公里,但其农牧产品却以优质、高产闻名,鲜花和种子的出口量连续多年居世界第一。荷兰“寸土寸金”,冬季漫长,发展农牧业有诸多不利因素。但荷兰人的勤劳和聪慧在很大程度上弥补了“先天不足”。勤劳的荷兰人懂得如何最大限度地利用有限的土地,并通过创新给农业贴上生态的标签。荷兰的温室建筑面积约有1.1亿平方米,占全世界玻璃温室面积的1/4,主要用于种植鲜花和蔬菜,年产值高达 12 亿美元,成为荷兰的重要经济支柱之一。
荷兰农业的特点是高投入、高产出,即通过资金密集的先进技术实现高效益,而这一切都需要先进农业科技的有力支撑。荷兰对科技发展极为重视,2016年全国教育和研究经费占到国家总预算的19.1%,远高于其他部门,而农业科研则是其中的重要领域。2008年,政府农业研发支出达到4.11 亿美元,明显高于英国等欧洲大国。
此外,荷兰农业科研、推广和教育“三位一体”,由农业、自然及食品质量部统一负责,有效整合了资源,为农业科技发展提供了便利。
其他国家:各有千秋
英国:英国全国农业协会呼吁:一是要求政府在农村地区实现宽带全覆盖;二是要求建立适当的平台和渠道,将农业生产准确信息进行汇总和分析。在削减开支的大背景下,英国政府在2015年春季预算中仍为该项目拨款1200万英镑。
法国:法国是欧盟内部最大的农业生产国,也是世界第二大农业食品出口国。经过多年发展,法国农业信息数据库目前十分完备,涵盖种植、渔业、畜牧、农产品加工等领域。同时,一个集高新技术研发、商业市场咨询、法律政策保障以及互联网应用等在内的“大农业”数据体系正在打造中。农民足不出户,便能在网上了解基础农业信息行情。
德国:据德国机械和设备制造联合会统计,德国2015年在农业技术方面的投入为54亿欧元。在2016年的汉诺威消费电子、信息及通信博览会上,德国软件供应商SAP公司推出“数字农业”解决方案,能在电脑上实时显示多种生产信息,如某块土地上种植何种作物、作物接受光照强度如何、土壤中水分和肥料分布情况,农民可据此优化生产,实现增产增收。