未来农场、智慧农场会是什么样
2021-05-29余兴龙
余兴龙
智慧管理系统(大脑)
智慧管理系统是未来农场/智慧农场的大脑,为农业管理提供智慧决策支持。未来农田管理者只需要输入相应的问题、参数和要求,系统就可以自动生成最佳生产管理方案(如品种选择、精确管理分区图、农事操作时间)。管理方案覆盖产前—产中—产后全过程,具有动态性,根据土壤、气象、病虫害信息進行实时调整。拥有知识模型/人工智能的支持,未来农场可能实现“电脑”代替“人脑”。
数字化操作平台
数字化操作平台将让管理决策变得十分直观和便利。基于地理信息系统技术、作物模型与农田模型可视化技术,将作物—土壤—环境信息进行数字化,利用电脑即可对信息进行管理和动态模拟预测。同时开发出智慧农作手机APP,包括技术指导、智能控制、同行交流专门渠道、田间作物表型智能识别(病害、缺素)、个性化服务(装备维修、项目合作)等多样化的功能。
农业物联网和农业遥感
未来农场将建立完备的物联网系统(气象、土壤传感器),卫星遥感—无人机—冠层传感器的全方位空—天—地农业遥感平台,进行农业信息的动态感知和反演。
智慧农业商务
相关组织和单位利用区块链技术(农产品溯源,电子商务,农村金融,农村保险,供应链),为管理者提供社会经济上的智慧支持(价格和利润信息,农产品销售服务,投资理财),保障和提高经营水平。
智能农机装备
基于北斗导航的自动驾驶的无人农机对农田进行生产全程精准高效作业;农业机器人(除草、搬运和分拣等)各司其职;未来农场将利用植保无人机(大载荷,续航能力强)等对农作物进行均匀施药/精确施药。管理者只需在电脑或者手机平台进行智能控制,偶尔进行田间视察、设备维护和能源补给工作。
精准施肥和灌溉
可对作物进行动态实时的营养监测和诊断调控,弥补农艺—农机结合的断层,利用智能农机根据实时农情信息和施肥推荐算法进行时空变异施肥。在旱作作物上,尤其是干旱缺水的地区,对喷灌和滴灌系统的出水进行精准调整,结合水肥一体化技术提高水分/肥料利用率。
灾害监测预警
利用遥感实时监测和历年数据分析,准确预测病害爆发期,发布极端天气预警,及时进行防护,降低风险或损失。根据实时苗情和气象预报对产量和品质进行估测。
环境效应监测
通过环境传感器,作物传感器、农田系统模拟等手段评估农场生态环境状况,精确进行污染控制、土壤改良、食品质量安全控制。
农业大数据与云计算
农场中获取的数据通过网络上传,由政府部门牵头建设数据共享和云计算平台,智慧农业/互联网公司、科研院所、行业协会获取数据进行数据挖掘与智能分析,进而优化关键模型、关键算法或用于基础研究分析。
产业集成
智慧农场、智慧牧场、智慧渔场、智慧果园、农产品智能加工车间、智慧物流、科技示范和旅游观光等形成密切的交流与合作体系。
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智慧农业未来的前景如何
当前,我国智慧农业的发展正处在起步阶段,未来一个时期,随着国家“互联网+”行动计划的出台,现代信息技术将快速向农业领域渗透,智慧农业的发展将进入加速期,智慧农业将成为现代农业的制高点。展望未来,发展智慧农业要注意以下几个方面:
一是抢抓“互联网+”战略机遇。智慧农业概念的提出与我国现代农业发展的迫切内在需求相吻合,既是历史机遇的巧合,也是农业发展的必然。智慧农业良好的发展前景,不是概念的炒作,我国目前农业发展正处于由传统农业向现代农业转变的拐点上,农业生产智能化、农业经营网络化、农业管理数字化、农业服务精准化是必然发展趋势。因此,一定要牢牢抓住“互联网+”战略机遇,深入推动互联网和农业生产、经营、管理和服务的融合。
二是推进智慧农业是一项长期性的工程。英国演化经济学家卡萝塔·佩蕾丝认为,每一次大的技术革命都形成了与其相适应的技术——经济范式。这个过程会经历两个阶段:第一阶段是新兴产业的兴起和新基础设施的广泛安装;第二个阶段是各行各业应用的蓬勃发展和收获,每一个阶段大概需要20-30年的时间。当前互联网进入中国已经有21个年头,进入农业不过10年左右,物联网、云计算和智能终端作为新基础设施的广泛安装才刚刚开始,因此,从现在开始大概到2025年都是智慧农业的培育阶段,智慧农业的成熟推进和蓬勃发展还需要20-25年的时间,大概到2050年,智慧农业将完全进入成熟期。因此,发展智慧农业,要科学谋划,分步推进,切忌好高骛远。
三是当前推进智慧农业需要政府引导。智慧农业是高新技术在农业中的具体应用,具有基础薄弱、一次性投入大、受益面广和公益性强的特点。在当前投入产出效益不高、农民收入水平较低、农业信息化市场化运作还不完善的情况下,需要公益性行业专项支持,建议根据我国现代农业发展需求,按照“发展急需、技术成熟、示范效益好”的原则,实施一批有重大影响的智慧农业应用示范工程,建设一批国家级智慧农业示范基地,推动智慧农业跨越式发展。