智慧农业为我国农业绿色发展提供新思路

文/徐兴家 中国石油和化学工业联合会农化服务办公室

农业作为国民经济的基础产业，其地位不容忽视。同时，农产品是人类生存与发展最重要的物质基础，关系到国家民生，所以无论是对国家还是对企业来说，改造传统农业刻不容缓。

2019年中央一号文件《关于坚持农业农村优先发展做好“三农”工作的若干意见》指出，要打赢脱贫攻坚战，同时要切实抓好粮食生产，确保国家粮食安全和重要农产品有效供给，加快突破农业关键核心技术，培育一批农业战略科技创新力量，推动生物种业、重型农机、智慧农业、绿色投入品等领域自主创新。

智慧农业是科学技术、大数据和农业的结合，利用大数据和互联网技术可以精准有效的提高农业生产效率，这将是我国农业未来的发展方向。积极探索智慧农业发展路径，推进农业三产融合发展，建设智慧乡村，通过模式创新为农村价值链提供新机会。结合实际情况建立智慧农业大数据平台，围绕地方主导产业建立全产业链大数据，实现以大数据为核心的现代信息技术与农业产业深度融合。围绕乡村振兴战略、精准扶贫、三变改革等建立大数据库，实现对农村资源、资产管理“一张图”，对农村发展“一张网”。

何为智慧农业

智慧农业是指利用大数据、云计算、智能传感系统、物联网、人工智能、3S（RS遥感系统、GIS地理信息系统、GPS全球定位系统）技术、自动控制和互联网等现代信息技术，在农业的生产、加工、经营、管理和服务等各个环节实现“精准化种植”“可视化管理”“互联网销售”“智能化决策”和“社会化服务”等全程智能化管理。

它是云计算、传感网、3S等多种信息技术在农业中综合、全面的应用，通过将农业大数据应用到农业中，帮助农民通过使用它们来充分利用农场中的每一亩的土地。

C-Life土壤监测仪拥有自己的核心专利技术：它1秒钟便可检测出与农作物相关联的8大重要参数，也是当今市面上第一个利用单根金属棒实现对土壤湿度高精度检测的设备

RS 技术是智慧农业实现全面感知的核心技术之一，农业信息全面感知是智慧农业的基础，是整个智慧农业链条上最基础的环节。GPS全球定位可以提供实时、全天候和全球性的导航、定位、定时服务，农业信息空间和时间变化量的采集是实现智慧农业的关键之一。GIS作为智慧农业的核心组件，将 RS、GPS、专家系统、决策支持系统等组合起来，可以实现农业信息的存储、分析和智能处理。

但如果单纯运用RS、GIS与GPS中的某一种技术往往不能满足需要，不能提供智慧农业实施过程中所需要的对地测量、存储管理、信息处理、分析模拟的综合能力。将RS、GIS、GPS有机结合，构成一个一体化信息获取、处理、应用的技术系统，相互渗透相互补充，3S技术才能真正将农业空间信息的精确采集和利用变成现实。

各地的农业生产条件千变万化，土壤、气候和作物的不同导致其种植、施肥、防治病虫害等方案的千差万别。智慧农业的不断发展，将会促进农资产品健康发展。农民可以根据土壤、作物对不同养分的需求，合理适时的供应养分，采取智慧配肥等等科学手段，以最少的投入获得高品质、高产的农产品。

湖北富邦科技股份有限公司的“田小二”，是专门为智慧农业服务的网络平台，它专门设置根据地理位置推荐本地农业技术解决方案的功能，一些在当地实践中形成的有效方案，可由该农技专家上传到平台，一旦有用户采用，即形成了技术的变现，从而一方面更好地为种植户服务。

智慧农业解开资源环境的硬约束

我国耕地资源数量有限，耕地质量安全风险较高、耕地生态环境脆弱。我国耕地总面积18.26亿亩，人均不足1.4亩，为世界人均水平的40%左右。在现有耕地中，中低产田面积高达13多亿亩，占耕地总面积72%以上，旱地和半干旱地约11.5亿亩。地少人多成为我国的现实国情。

从古至今，化肥在我国农业生产中发挥着无可替代的巨大作用，我国是世界上生产和使用化肥数量最多的国家。据国家统计局数据显示，2015年，我国化肥生产量7083万吨（折纯，下同），农用化肥施用量约6000万吨。我国耕地基础地力偏低，化肥施用对粮食增产的贡献较大，大体在40%以上。几十年来，我国的化肥工业得到了长足的发展，为农业增产做出了巨大贡献。但同时也带来了农业生产过度依赖化肥的不利局面。

我国农业生产仍然以传统生产模式为主，传统耕种只能凭经验施肥灌溉，浪费了大量的人力物力，长期的过度施肥、连作复种，造成我国土壤退化、污染的面积不断扩大，包括土壤酸化、板结、盐碱化、肥力减退、营养失衡、重金属污染、化肥农药污染等，导致土壤的农业生产能力和生态环境缓冲调控能力迅速下降。

随着化肥农药的用量越来越大、农业生产成本越来越高、农产品的质量和安全性越来越低、经济效益越来越差，我国农业的可持续发展面临着严峻挑战，农业已超过工业成为我国最大的面源污染产业。

众所周知，土壤是农业生产的物质基础，也是经济社会可持续发展的物质基础，关系人民群众身体健康，关系美丽中国建设，保护好土壤环境是推进生态文明建设和维护国家生态安全的重要内容。农业的本质就是人类对土壤资源的利用，从现代的观点看，耕地生产力水平不仅直接关系着农产品的产量和质量，而且还是制约生态环境可持续发展的根本要素。

因此，耕地养护与科学施肥密切结合才是真正能解决瓶颈难题的行业发展方向。面对化肥等农业资料对环境的过度损害，土壤改良和生态修复成为当务之急，如何突破资源环境对我国农业的硬约束，成为新时期我国农业现代化发展的重大挑战。

智慧农业为绿色发展提供新思路

自2014年以来，国家多个部门先后发布了十几个利好农业改造的政策，农业农村部提出到2020年中国农业要实现“一控两减三基本”；国务院下发《土壤污染防治行动计划》。“十三五”规划牢固树立和贯彻落实创新、协调、绿色、开发、共享的发展理念，以提高发展质量和效益为中心，这为我国农业发展提出了更高要求。

随着多项国家政策的推进，越来越多互联网巨头及农企开始涉足智慧农业，探索人工智能、物联网技术及农业大数据在行业中的应用，推动行业向精细化、智能化、产业化方向发展。投资者也正趋之若鹜地将资金投入农业科技，截至2018年，农业科技共投资209笔交易，总资本为16亿美元，后期交易规模中值升至1，000万美元。

面对国家的迫切要求和当前环境的严峻局势，智慧农业的出现和发展明显为正在探索的绿色化发展提供了新的思路。

智慧农业通过将农田、畜牧养殖场、水产养殖基地等生产单位和周边的生态环境视为整体，并对其物质交换和能量循环关系进行系统、精密运算，保障农业生产的生态环境在可承受范围内，如定量施肥不会造成土壤板结，经处理排放的畜禽粪便不会造成水和大气污染，反而能培肥地力等。极大地节约化肥、水、农药等投入，把各种原料的使用量控制在非常准确的程度，让农业经营像工业流程一样连续地进行，从而实现规模化经营。

而它基于精准的农业传感器进行实时监测，利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析，并将分析指令与各种控制设备进行联动完成农业生产、管理。这种智能机械代替人的农业劳作，不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题，而且实现了农业生产高度规模化、集约化、工厂化，提高了农业生产对自然环境风险的应对能力，使弱势的传统农业成为具有高效率的现代产业，显著提高了农业生产经营效率。

智慧农业完善的农业科技和电子商务网络服务体系，使农业相关人员足不出户就能够远程学习农业知识，获取各种科技和农产品供求信息。专家系统和信息化终端成为农业生产者的大脑，指导农业生产经营，改变了单纯依靠经验进行农业生产经营的模式，彻底转变了农业生产者和消费者对传统农业落后、科技含量低的观念。另外，智慧农业阶段，农业生产经营规模越来越大，生产效益越来越高，迫使小农生产被市场淘汰，必将催生以大规模农业协会为主体的农业组织体系。

未来，智慧农业将会实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制。正如在遵义智慧农业工作推进会上，中国工程院院士赵春江所说的那样，智慧农业是我国农业未来的发展方向，如同在金融服务、医疗保健、交通运输、制造业和其他行业中一样，将正确的数据带到管理农业运作的决策，必将引领农业的一场革命。