论农业物联网在新疆哈密地区棉花种植业中的应用与发展

殷 鑫，马骁轩

（山东理工大学，山东 淄博 255000）

智慧农业发展阶段是我国农业进步提升的必经之路。随着我国“农业4.0”概念的普及，新型农业越来越趋向高精准、高智能的科技农业模式，通过把“互联网+”、物联网应用、大数据分析等方式融入农业发展，实现传统农业向机械化、自动化的转变。

2021年的农业生产作业已经趋向智能化，但部分地区农业生产仍在依靠人力劳作，无形中造成了各类资源的浪费，也对农业可持续发展造成威胁；没有系统的科学理念指导，农业生产方式同样面临着挑战。如何借助“互联网+”技术全面加强新疆哈密地区棉花种植业的生产、经营、管理等相关服务产业升级，如何通过调整产业结构提高资源利用效率弥补传统农业发展中带来的弊端，如何全面发展农业科技加强新型农业建设，已经成为哈密地区研究农业发展进程的重要课题。

1 农业物联网发展现状与趋势

国际上，各国政府都在从高位引导农业技术运用，推进智慧农业发展，健全农业管理体系。一些科技水平发达的国家运用网络资源构建农业生态环境实时监测系统，实现大数据分析、大区域农业统筹规划、精细化管理农作物，确保农业生产环节实时监控。文章对农业生产条件和科技具有明显特色的美国、西欧、日本等国家和地区进行分析，总结提炼其发展的经验。

美国作为国际上有名的科技强国，从20世纪20年代开始就意识到机械技术对农业的重要，从简易的农产品生产流水线到50年代的农业机械化水平大幅度提升，就可以看出其重视程度。2017年，欧洲农业机械协会峰会的召开，正式指出欧洲农业发展的未来是一条以信息化农机设备为主的道路。而日本作为一个土地资源并不丰富的国家，基于国情选择了一条不同的科技助农的道路，小规模经营的方式形成了前期多投入、土地节约生产的小型精细耕作模式。

我国物联网农业发展才刚刚起步，落后的传统生产模式仍在慢慢影响着农业发展。“十八大”以来，我国数据化、网络化、现代化的发展，已经逐步提高了农业科技水平。新疆地域广阔，日照时间长，自然条件优秀，大片面积处于盆地中，平坦而宽广，农业机械设备在新疆有较大的发展潜力。截至目前，新疆棉花种植面积占全国的78.9%，已经达到了3752.8万亩；棉花产量占全国的84.92%，见图1。同时，新疆棉花的加工产品市场占有情况在我国同样占有一席之地。

图1 我国棉花产量分布情况（单位：%）

哈密地区是新疆农业种植具有代表性的地区，其38%的人口都在从事农业生产工作。农业总耕地面积已经达到了6.23万公顷，其中31%的土地用来种植了棉花，棉花播种面积达到1.96万公顷。2019年棉花产量4.49万吨，比2018年下降28.7%。哈密市于2013年首次进行了机采棉尝试性推广，种植面积3000亩，截至2019年底，哈密市农业机械总动力41.48万千瓦。

2 推广应用中存在的问题

2.1 农业信息化人才紧缺

随着我国市场经济的发展，信息技术渗入哈密地区农村生活，改变了农业生产自产自销的模式。哈密地区农村教育观念落后，棉农主要由老一辈农业从业人员构成，年龄偏大，主要靠传统经验进行农业生产，对新事物存在抵触，对新技术操作使用水平不高。传统农业生产者多数文化程度不高，对电脑操作不熟练，对智能化农机设备的操作使用更是力有不逮。加之哈密本地各农业综合分析平台尚未统一规划、联合，各自为战，更降低了农户的应用普及程度，进一步制约了新疆哈密地区农业物联网技术在棉花种植业的发展程度。

2.2 农村科技服务智能化水平不高

随着“5G”时代的到来，“互联网+”模式下的新服务新应用正在推陈出新高速发展，其带来的变革远远超过了我们的想象，令人惊叹。虽然近些年新疆的农业物联网发展比较快，但信息化、网络化程度不高，关键技术不成熟，仍然制约着新疆各地区物联网的推广效果和发展速度。哈密地区农业网络基础设施铺设程度低，农业机械设备更新换代缓慢，农业标准化信息服务能力未达标。同时，哈密当地大部分棉花种植业技术人员对农业物联网知识掌握不纯熟，使得农业生产中的资源浪费。

2.3 农业科技投入缺乏

伴随着新科技的引入，物联网技术为农业发展掀开了新篇章，但在实际推广中，新疆大部分地区发展仍存在盲目性，投资和建设无规划，浪费了大量资源，使该地区在发展农业科技过程中，困难重重、进度缓慢。哈密地区农业现代化发展要求政府和企业投入大量成本，需要智能设备和农业物联网建设，融合农业与信息化先进的技术。由于大部分科技投入产效慢，政府补贴不足，农民个人投入积极性不高，智能机械化设备无法做到大规模应用。

2.4 农业信息化政策支持力度不足

新疆哈密棉花种植业基础较为薄弱，长期以来的家庭承包经营模式，产生了棉花“小而散”的种植格局，大型机械难以作业，智能化发展进程相对缓慢。政府没能很好地发挥协调和引导作用，对采棉机械收获的棉花未能给予明确的定价和一定的经济补贴，让棉农售棉存在后顾之忧。同时，新疆哈密政府未组织行业建立完善的标准体系，农产品的生产过程缺少标准化的约束，产品质量和国际标准存在脱节现象。

2.5 新疆农业科学用水效率低

自然因素对新疆农业机械化的影响同样很大，新疆地区的水资源存储情况在全国居前列，但新疆仍然缺水，现有技术条件下冰川水转化为生活用水、农业用水的利用率很低。哈密地区水资源使用量较大，从20世纪90年代开始，大规模的农业水土开发，造成哈密盆地地下水严重超采，地下水位更是连续16年下降。因此，如何推行新型的节水模式，运用滴漏技术提高用水效率等问题正在逐步影响新疆农业的科技化发展。

3 未来发展对策建议

3.1 注重高科技农业人才培养

智慧农业中运用的高科技比较多，现代化的科学技术含量较高，这就要求相关人员必须深入农业现场，农业从业者要有更高的知识含量。新疆地处我国最西部，哈密市虽然是河南省支援对口城市，但各方面人才仍然缺少，技术人才引进力度仍需加强。深入合作让物联网人才和传统农业种植者形成双向流动教学模式，加快新疆农业生产和科研技术的复合型人才成型，为农业培训机构注入新活力。用专业知识武装大脑，用劳动技能武装双手，培养出农业发展需要的新时代农业生产管理人才，更好地实现哈密市人才培养战略，完成新疆农业物联网发展的再一次升华。

3.2 促进物联网农业迅速发展

近年来，科技创新在成为现代农业发展重心的同时，互联网技术高速发展也给新农业带来了机遇和挑战。健全农业科技推广，加速使用物联网农业的新技术、新产品、新设备，进而提高物联网农业技术在新疆哈密地区的运用程度。要逐渐完善农业管理体系建设，结合我国自主研发的农业技术产品和从国外引进的硬件机械设备，完成农业生产配套平台在新疆哈密地区棉花种植业的运用（图2）。

图2 无人机在哈密地区棉田上空喷洒农药

3.3 加大农业发展投入力度

发挥政府正确引导作用，制定相关便民利民政策和相关补贴措施，并加强监管力度，让兴农政策落地生根，最大限度地降低收费成本，提升基础建设速度。加大科研经费投入，扩宽资金筹集渠道，吸引多元化的农业科技研发经费投资主体，使“互联网+农业”能够向着规模化、集成化、品牌化发展。加大农业科技创新投入，从新疆农业机械规模化入手，铺设互联网网络设施让光纤入户，更好地发挥电子商务、网络云端在农业生产中的作用，为哈密地区物联网农业发展打下良好基础。

3.4 建立政府主导的商业模式

随着乡村振兴战略的深入推进，政府在相关产业的指导作用需要加大，加强顶层设计，积极出台配套政策，公开宣传政策红利。制定符合新疆哈密地区棉花种植业实际情况的物联网农业补贴政策，加快推进农业物联网政策在新疆的实行。从多角度贯彻实施政策，扶持农业发展，积极消除各种来自社会或者人力的影响，让新疆哈密地区棉花种植业水平得到明显提升。

3.5 大力发展节水灌溉智慧农业

规划哈密地区水资源开发项目，完善节水护水的发展体系，围绕高效节水项目，优化产业调整种植结构。规范用水分类使用，区分农业用水和生活用水，改革水价制定与实际相适应的差别处理机制。定期开展水资源利用情况评估，通过对农业灌溉方式、作物需水量、水土平衡情况的分析调整下一年水资源用水控制。

4 结束语

近10年，通信与信息化技术使世界发生着巨大改变，从互联网、云平台到大数据和人工AI，现代科技正在大跨步发展，农业的转型升级已经成为必然。以科技的进步来拉动农业的发展，让高素质、专业化的农业技术人才更好地走进农业生产的全过程。真正让科技融入农业生活，让农业管理变得简单高效，新时代的农民已经不再是面朝黄土背朝天了，科技发展带来的迅捷让传统农业逐步向智慧农业发展。

本文重点从农业物联网在新疆哈密地区棉花种植业实施的可行性进行分析，讨论了历史潮流、生态环境、政策支撑、科技运用、经济发展5大因素对智慧农业的影响。从农业信息化人才紧缺、智能化水平不高、物联网科技体系不完善、农业科技投入缺乏、政策支持力度不足、用水效率低这几个存在的问题入手，提出相对解决办法，为新疆农业发展物联网建设提供帮助，为新疆哈密地区棉花种植业的智能化发展提供坚实的理论基础。