智慧农业驱动农业现代化创新发展思考

□文/郑阔实

（中共吉林省委党校 吉林·长春）

［提要］农业现代化，关键是农业科技现代化。当前，吉林省正处于农业现代化建设的关键期，但是农业劳动力资源短缺、耕地环境质量下降、生产经营效率低下、自然灾害抵御能力不足、供给侧结构严重不合理等制约因素却严重阻碍吉林省农业现代化建设进程，亟须科技赋能。基于此，本文结合吉林省农业发展实际，从智能化、生态化、精细化、数字化等四个方面，以智慧农业为突破口，对实现吉林省现代农业的发展路径做出有益探讨，以期为吉林省争当现代农业排头兵、由农业大省向农业强省转变添薪续力。

农业农村是新时代吉林振兴的最大潜力和希望。“率先实现农业现代化”是习近平对吉林省农业农村发展赋予的重大使命，此次在吉林省视察期间，习近平在对吉林省农业现代化建设成就予以高度肯定的同时，进一步提出“要加强农业与科技融合，加强农业科技创新”等重要指示，为吉林省农业现代化建设指明了方向。在最新发布的2020年中央一号文件、《2020年数字乡村发展工作要点》《吉林省率先实现农业现代化总体规划》等重要文件中，亦强调要加强现代信息技术在农业生产领域中的创新应用，以信息化推进农业农村现代化。作为农业信息化发展的高级阶段，智慧农业是大数据、物联网、云计算、空间信息技术与智能装备等信息与现代农业深度融合所催生的新型农业技术，能够有效缓解农村劳动力短缺、改善农业生态环境、提高生产经营效率、破解供给侧结构性矛盾，是吉林省实现农业现代化的关键驱动力量和必经之路。

一、实现农业智能化发展，缓解农村劳动力短缺，让农民的“金扁担”挑得越来越好

劳动力资源是农业生产的必需因素，但吉林省农业劳动力资源却明显短缺，“谁来种地”的问题亟须解决。从数量上看，过去十年吉林省人口自然增长率始终维持在较低水平，2016年至2019年更是连续四年出现了负增长，长期的低人口增长率势必会导致包括农业在内的各领域劳动力资源不足。并且随着城镇化进程的不断加快，吉林省农业转移人口增速除2014年和2015年因户籍制度改革的推行出现放缓外，一直维持在较高水平，大量农村人口涌入城市地区，剩余劳动力不断减少，“空心化”问题突出。从质量上看，由于思想观念保守、职业认同感不足等因素，农业劳动力非农转移多以青壮人口为主，这导致农村原有的人口结构和家庭分工模式发生显著变化，男女比例失衡、人口老龄化问题凸显。并且留守劳动力平均受教育水平普遍偏低，目前拥有初中及以上学历的农业劳动力比例仅为55.7%，低于全国平均水平13.3个百分点，农业劳动力资源短缺、素质整体不高、劳动技能不足，势必会阻碍吉林省农业现代化的建设进程。

在这样的背景下，通过智慧农业相关技术实现农业生产活动的智能化，提高劳动生产率，就成为当前实现农业增产和农民增收的必然选择和唯一出路。在缓解劳动力短缺方面，可将人工智能、物联网、5S等多种信息技术深度融到农业生产活动中，实现更先进的信息化技术手段、更精准的农业环境信息感知、更科学的生产决策理论依据，以及更智能化的自动操作控制，为农业机械化、自动化赋能，推进劳动密集型农业生产领域“机器换人”，节约劳动力资源，有效提高农业生产效率；在提升劳动技能方面，可通过专家系统突破时空限制，向农业生产者提供便利、权威、实用的业务指导和咨询服务，模拟人类专家帮助其解决在生产活动中遇到的各类难题，提高农业科技的转化率和普及率，弥补个人生产经验的欠缺和劳动技能的不足。用智能化的“金戈铁马”取代传统的“镐锄镰犁”，使得农业生产更加“机械化”和“智能化”，让农民的“金扁担”挑得越来越好。

二、实现农业生态化发展，改善农业生态环境，像保护“大熊猫”一样保护黑土地

土地是农业生产经营的基础，吉林省土地资源相对丰富，“人地矛盾”尚不突出，但耕地土壤环境质量不容乐观。从数量上看，2018年吉林省耕地面积为703万公顷，总量位居全国第五位，人均耕地面积约0.26公顷，相当于全国人均耕地面积的两倍，略低于全球平均水平，处于局部波动但整体可控的状态。从质量上看，化肥、农药、农用薄膜的过度使用已造成耕地严重污染，土壤环境质量堪忧。尤其吉林省素有“黑土地之乡”的称号，但每400年才增长1厘米的黑土却在以每年近1厘米的速度流失，目前吉林省黑土区的腐殖质层已减少近40厘米，有机质含量也不足开垦前的一半。在化肥使用方面，过去五年吉林省农作物化肥使用量均超过44.5公斤/亩，明显高于国际社会36.4公斤/亩的安全标准，化肥的过量使用必然会造成土壤功能退化、环境污染加剧；在农药使用方面，基本与全国情况一致，吉林省农药使用量亦成逐年上涨趋势，农药残毒不但会引起人体慢性中毒和损害，还会造成土壤、大气及地下水的污染，将对吉林省乃至我国的粮食安全与生态环境产生严重的负面影响。

与传统农业生产方式相比，智慧农业将更有效地实现农业资源循环利用、农业生态环境保护及农业可持续发展，构建基于生态理念的高效的现代农业体系。在资源利用方面，运用智能化手段可精准及时地采取、传递、分析作物生长数据，实现对其重要生长环境的实时监控，纠正传统生产方式导致的化学投入品过度投放，避免对资源掠夺性使用，实现资源可持续化利用；在质量安全方面，可利用物联网、农产品追溯等信息记录和传递工具构建食品追溯和质量安全溯源系统，对农产品生命周期中各环节进行全面追踪和严格监控，构建农产品追踪清查绿色防控体系，实现质量安全化；在生态环境保护方面，可通过智能环境监测系统对环境污染存量和环境容量进行有效检测，化解由“水、土、气、生”污染链条循环富集产生的立体污染风险，用智能化的源头防控代替传统的末端治理，实现环境优美化。在实现更高经济效益的同时，产生更大的生态效益，使得农业生产更加“绿色化”和“生态化”，实现“藏粮于地、藏粮于技”。

三、实现农业精细化发展，提高农业生产经营效率，增强自然灾害抵御能力

生产经营效率是农业现代化的本质和核心。目前，吉林省在人均粮食占有量、粮食商品率、粮食调出量等方面均稳居全国第一位，是名副其实的粮食大省，但农业生产经营效率却较低。2019年吉林省全年农业产值增加1，287.3亿元，涨幅增速为2.5%，低于全地区生产总值增长率0.5个百分点，我们用32%的劳动力资源仅创造了2.5%的产值，而美国以低于1%的人口就创造了高于1%的产值，生产效率、经营水平的差距可见一斑。不仅如此，吉林省历年粮食产量亦与当年资产灾害面积高度正向相关，农业生产活动基本以“靠天吃饭”为主，抗风险能力较差。过去3年，吉林省自然灾害频发多发，受灾范围、经济损失均成逐年上升态势，2018年各类灾害受灾面积是2016年的近2倍，2017年因灾经济损失更是占到当年全省农业增加值的27%。在各类自然灾害中，旱灾对吉林省农业生产收益影响最大，当前吉林省农业耕地也主要以旱作农业为主，但当前全省有效灌溉面积却仅占全部耕种面积的36%，农业基础设施建设尚不完善、自然灾害综合防范能力有待提升，亟须科技赋能。

智慧农业的发展将非常利于优化农业生产、加工、流通、销售、组织结构，提高生产经营效率。在提高农业生产效率方面，可通过各类传感器技术对作物生长息息相关的大气温湿度、土壤温湿度、光照强度、气体浓度等环境参数进行精准监测，并通过机器学习、数据挖掘、边缘计算等技术对监测结果进行分析处理，最终形成最优的种植与管理指令，取代传统靠人为感知环境参数的传统作业模式，实现“非人工”的农业生产管理，使得农业生产更加精细化和高效化；在推动农业经营管理转型升级方面，生产经营数据的共享和联通可有效消除各市场主体之间的信息不对称，合理配置产业链资源，进一步提升经营管理的科学性和有效性；在农业防灾减灾方面，可将对自然环境突变的感知及时反馈给生产者，并通过智能防灾减灾、人工增雨、人工防雹等技术有效应对自然灾害，以此提升对自然灾害的抗风险能力和应急能力，使得农业生产更加“精细化”和“集约化”，变“靠天吃饭”为“知天而作”。

四、实现农业数字化发展，推进农业供给侧结构性改革，加快补齐农业现代化短板

农业供给侧结构性改革是兴农之要。当前，我国农业发展的主要矛盾已经转化为有效供给不足与无效供给过剩之间的矛盾，“病根”都出在供给侧结构方面，而吉林省粮食生产结构存在的问题则主要表现为“一粮独大”的局面。纵观吉林省过去十年粮食生产结构的演变进程，可以发现吉林省粮食作物播种面积占农作物总播种面积的比例在逐年增高，而玉米产量又在所有作物中占比最高，2018年吉林省玉米种植面积占到总体粮食种植的76%，产量所占份额为77%，远远高于其他作物，库存超过1亿吨，占全省粮食库存总量的92.7%，整体呈现出“玉米型”单一格局。这一格局已经释放出多重负面效应，比如玉米的“一粮独大”会导致其他经济作物产量持续降低，难以满足高品质、多样化的市场需求，并且形成了粮食产量、进口量、库存量“三量齐增”与“三高并存”的尴尬局面，农产品供求出现结构性失衡。在这样的态势下，以市场需求为根本，调整粮食生产结构，破解粮食供求的阶段性、结构性矛盾就成为吉林省农业现代化进程中必须破解的难题。

作为农业现代化和信息化深度融合的高级阶段，智慧农业将成为农业生产者面向市场、了解消费者的新型工具，通过对农业生产经营相关数据的深度挖掘，可有效消除各市场主体之间的信息不对称，为农业供给侧改革提供更科学的参考和依据。农业生产者和生产企业可通过对农业生产数据、农业市场数据、农业管理数据等生产和市场反馈数据进行分析、挖掘、共享，可以从数量、结构、质量等多维度深刻把握市场需求，根据市场“需要什么、需要多少、哪里需要”，来决定“种什么、怎么种”，减少农业生产经营的盲目性，降低市场风险。以市场需求为导向，在守住粮食安全底线的前提下，调控粮食生产结构，促进供求关系平衡，提高农业供给和市场需求的匹配程度，实现既保障有效供给又提高农产品竞争力的目标。提高农业决策管理“数字化”和“科学化”水平，为吉林省农业供给侧结构性改革提供有力支撑。