“智慧灌溉+共享经济”农业生产社会化服务模式探索

2019-12-22王谨莱阳市农业技术推广中心

新商务周刊 2019年23期

文/王谨，莱阳市农业技术推广中心

1 引言

党的十九大明确提出，农业农村农民问题是关系国计民生的根本性问题，必须始终把解决好“三农”问题作为全党工作重中之重。要加快推进农业农村现代化，构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系，完善农业支持保护制度，发展多种形式适度规模经营，培育新型农业经营主体，健全农业社会化服务体系，实现小农户和现代农业发展有机衔接。

2 智慧灌溉系统需要解决的问题

2.1 针对作物需水特性建立灌溉方案

不同作物有不同的需水特性，在不同生长期需要的水量不同。作物在生长关键期，需水量也有最低限值，低于这个值的灌水量没有效果。因此，智慧灌溉系统不仅需要确定作物需水关键时间节点，还需要建立灌溉水量的范围，在实践中要能够结合供水量的多少有效调节灌溉的作业速度。智慧灌溉系统的实现还需要建立与方案相对应的田间监测方法，并需要对灌溉关键时间节点的确认与是否达到作物最低需水量有一个监测回馈，以便不断优化灌溉方案和提高冗余性。

2.2 提高实际应用能力

灌溉方法与制度是建立在一种作物与一个大范围区域的基础上，但在实际应用中会受到很多客观因素的影响，因而需要提高智慧灌溉系统的应变能力，增加其可用性。例如，天气变化与降水量多少的影响，包括在生育期降水量骤降或突升，如何动态调整系统灌水量；水源对灌溉的影响，遇到河水不足及井水出水量不足时，如何保证和解决灌溉水量达到作物最低需水量与作业整体时间跨度的问题；如何让灌溉方案能够及时适应水源不足与气温高热带来的不利影响；机械化设备灌溉中使用一些作物抗逆性物质的添加方法，如何用农艺措施配合智慧灌溉；如何在气象条件与水源条件都好的时候，充分调节灌溉次数与农艺措施，运用智慧灌溉系统抓住机遇提高产量、获取丰收。

2.3 通过灌溉系统获取作业数据

与人工大水漫灌相比较，智慧灌溉的优势是在灌溉的同时可以持续采集作业数据。机械设备具有动力与控制系统，可以对灌溉系统进行升级改造，增加数据采集模块，进而实现动态灌溉数据的获取。首先，需要解决数据采集设备的电源供电问题，可以采用外挂电池对模块供电。其次，需要注意数据采集及工控模块对灌溉设备作业发出指令的过程涉及的数据格式转变。智慧灌溉决策系统与单台设备的工控如PLC主机之间的通信传输系统，可以参考三维力控组态软件系统。再次，需要能够实现数据的及时发送功能，需要在控制系统上加设无线发送模块，实现数据的实时传输。在数据采集方面，需要采集包括灌溉区域、行走路线、灌溉开始时间、灌溉结束时间、灌溉水量、灌溉中停机及异常情况等信息。此外，还可以针对作业区域，布置相关气象站采集降水量、气温、湿度、日照时间等数据，配合智慧灌溉系统获取的数据一同供决策人员使用，进一步优化灌溉方案。

2.4 智慧灌溉系统决策逻辑关系分析

智慧灌溉决策系统需要梳理出一系列相关逻辑，本研究认为其基础逻辑主要包括3对关系。首先，解决已有灌溉数据与作物各生长期土壤含水量的动态耦合。不同灌溉作业区域的土壤情况差别较大，参考已有灌溉数据结合实际土壤情况获取相关作业灌溉水量，提高灌溉作业准确性与机械灌溉速度，减少水资源浪费与作业费用。其次，解决灌溉时间节点与作物实际生长期匹配的逻辑关系。灌溉要选择在植物特定生长节点才能最大程度地提升水分利用率。机械化灌溉与传统大水漫灌的主要区别之一就是作业面积扩大，作业时间在5～7d，如何根据作物实际生长状况与作物关键需水期进行匹配需要不断用数据来修正。再次，还需要建立其他农艺手段与作物生长、增产、抗逆途径的耦合。灌溉过程中既可以实现水肥药一体化，也可以对作物生长进行有效干预，提高作物产量与抗逆性，实现一次浇水完成多项农艺措施的目的。特别是因缺少水源、不利天气、操作经验缺失等造成的作物减产，运用“灌溉+其他营养因子”的使用来降低甚至规避风险，将是智慧灌溉系统的一个显著优势。

3 智慧灌溉系统与共享经济相耦合

3.1 提升灌溉业务服务能力

智慧灌溉系统通过布局在农业生产地块上的灌溉设备的数据交互，使农业专家的灌溉成果参与到农业生产中，并促使共享经济中的农业社会化服务主体与村里合伙人在田间地头进行应用示范。智慧灌溉系统能充分发挥双方积极性，使科研与生产一体化，生产反馈科研，科研指导生产，进一步助推农业科技成果转化和提升。由过去农民自己负责生产变为多方面互动共同提高灌溉水平，通过互动带动创新成果应用，让研究成果真正用于实践。通过智慧灌溉与共享经济融合，使以往农户根据个人经验种地的生产方式转变为以灌溉为主线、从播种到收获的时间跨度来思考种植管理，从而实现多种农事种植管理业务能力和水平的提升。如：智慧灌溉是实现水肥一体化农业技术落地的有效途径；机械化灌溉可实现农业生产全流程机械化，让劳动力彻底得到解放，农民工不再需要在每年的作物灌溉季节返乡浇地。

3.2 带动社会资本投入

共享经济运作方式将过去自行购买的模式变为共同投入、共担风险、共享收益的合作经营模式。转变过去农业服务主体由个人投资的局面，也避免了由于技术不到位、产品有瑕疵、业务水平低造成的农业服务主体参与机械化灌溉作业服务积极性的波动。目前，我国灌溉市场尚属空白，要快速发展机械化灌溉与节水农业生产方式，不能单纯依靠政府、个人投入，迫切需要一种行之有效的机制撬动社会资本投入。智慧灌溉系统提供相关作业数据，可有效降低农业生产中的信息不对称性；在国家城乡一体化建设进程与普惠金融的大背景下，可为城市的投资者提供灌溉系统建设投资信贷与运营管理数据，吸引更多的人（主体）参与进来；充分调动社会资本参与，加快农业社会化服务事业的布局。