基于数字技术的智慧稻虾种养家庭农场模式的构建与策略

文/晋茂胜 陈少工 黄其维 赵生明 凌武海 杨孝民（.全椒县动物疫病预防与控制中心；.全椒县农业农村局；.全椒县农业技术学校；.滁州市农业农村技术推广中心）

家庭农场，通常定义为以家庭成员为主要劳动力，从事农业规模化、集约化、商品化生产经营，并以农业收入为家庭主要收入来源的新型农业经营主体[1]。全椒县积极发挥自然资源优势，注重科技创新应用，创立了“369”稻虾种植养殖（稻虾种养）模式。近年来，全椒县以家庭农场为重点，应用物联网、互联网、大数据、云计算、区块链、智能装备等信息技术，发展数字稻虾种养。随着稻虾种养产业市场竞争日益激烈，同时农村劳动力快速减少，有经验的农民更少，迫切需要对传统稻虾种养进行智能化改造。为此，全椒县在认真总结稻虾种养经验和家庭农场生产模式的基础上，结合数字农业技术应用实践，探索基于数字技术的智慧稻虾种养家庭农场模式，目的是在劳动力快速减少的现状下，应用数字农业技术促进稻虾种养产业稳定发展，不断增加农民收入。

一、模式背景

1.现代农业快速推进

全椒县，位于合肥市和南京市之间，全县辖10 个镇和1 个省级经济开发区，面积1568 平方公里，耕地105 万亩，人口48 万，其中农业人口33 万。先后获得国家商品粮基地县、粮食生产大县、全国生态农业建设先进县、国家绿色农业示范区、全国绿化先进县、全国科技先进县和安徽省粮食生产先进县、畜牧业生产先进县、科技兴渔先进县、农机十强县等称号，被认定为安徽省“互联网+”稻虾共生现代生态农业产业化示范县、全国农业农村信息化示范基地、全国现代农业示范区。

2.生态种养水平较高

2006 年，在省市“水产三进工程”（鮰鱼进水库网箱养殖、小龙虾进稻田稻虾连作种养、河蟹进湖泊生态养殖）号召下，全椒县探索稻田养殖小龙虾。通过多年不断摸索、试验示范，技术逐渐成熟，形成“369”（3月份养虾、6 月份插秧、9 月份割稻后繁育秋苗）稻虾连作种养模式[2]，在市场拉动、示范带动、政府推动、效益驱动下，规模不断扩大。目前，已建立产前苗种繁育，产中饲料供应、病害防治、科学养殖，产后加工销售的龙虾产业链。2021 年，全县稻虾连作种养发展到31 万亩，平均亩产稻谷550 千克、龙虾160 千克，全县稻虾产值18 亿元，纯收入6 亿元，其中龙虾产值15亿元，从事稻虾连作种养的合作社5 个，家庭农场80多家，种养大户650 多户，种养农民1 万多人，经纪人100 多人，人均收入超过2 万元，小龙虾做成了大产业，成为乡村振兴产业兴旺的顶梁柱。

3.数字技术基础良好

全椒县多年来持续推进农业物联网工程，在畜禽饲养、水产养殖、设施蔬菜、稻虾连作种养等领域广泛应用，农业信息化率超过40%。2021 年，全椒县农业农村局参与完成的“作物生长生境信息多源感知与智能处理关键技术及应用”获神农中华农业科技奖二等奖。全椒县主攻稻虾智慧种养，建成示范点、示范基地12 处，远程控制500 多台增氧设备，引进无人船（机）作业，在线实时监测虾田水质水体状况，全县稻虾种养信息化率超过50%。“稻田共养生态物联网技术规程”获批安徽省地方标准。“稻虾种养环境实时在线监管与溯源技术”被农业农村部信息中心推介为“全国2021 数字农业农村新技术新产品新模式优秀项目”，2022 年入选安徽省农业主推技术。

4.产业升级需求迫切

稻虾连作种养已经成为全国有影响力的生态特色农业，是优化农业结构、稳粮增渔、增加收入，促进农业可持续发展的重要方式。但是，也面临着一些新的挑战。一是技术水平参差不齐，主要靠经验种养，有盈利，也有亏损；二是农业劳动力锐减，从业人员老龄化趋势明显，龙虾集中上市时甚至出现无工可用的窘境；三是人工成本和饲料成本逐年增高，有经验的种植养殖人员严重缺乏，种养效益下降趋势明显。因此，稻虾连作种养产业亟须规模化、标准化和智能化，走适度规模、数字赋能、机器换人的智慧稻虾种养新路子。

5.政策导向重点支持

国家高度重视发展家庭农场，同时对稻渔综合种养大力倡导，模式构建符合国家政策要求。一是稻虾连作种养是政府部门大力推动重点发展的特色农业，出台了一系列举措，模式构建条件优越。二是安徽正在实施科技强农、机械强农、增加农民收入的“两强一增”行动计划，模式构建正是落实行动计划的具体抓手。三是家庭农场作为发展农业适度规模经营的主要方式，发展家庭农场是提高农业集约化经营水平的重要途径，也是未来农业的重要力量，模式构建意义重大。

二、主要内容

1.模式目标

在总结全椒县“369”稻虾连作模式的基础上，融合当今数字农业新技术，以家庭农场为生产单元，构建全椒县基于数字技术的智慧稻虾种养家庭农场“5231”模式，即以家庭农场为基本种植养殖单元，单个家庭农场种养面积500 亩左右；主要劳动力2 人，应用数字技术和智能装备种养，水稻耕种收委托农机社会化服务组织实施；年产值超过300 万元，其中每亩水稻产量1100 斤、产值1500 元，小龙虾产量330斤、产值4500 元；年纯收入突破100 万元，去掉田租、饲料、种子、肥料、人工、电费等各种费用，利润近100万元。

2.基础条件

选择生态环境良好、水源充足、水质优良、保水性能好、排灌方便、不受洪水淹没、沟渠路配套、田块平整、连片种养面积500 亩左右的地块建设稻虾种养家庭农场。场内电力供应稳定便捷，每个田块可下杆接电，场内建办公区，办公房内开通宽带网络，一般带宽100M左右，配备电脑等信息化设备。

3.主要设备

由1 组包括稻田水质（溶解氧、pH、水温、水位、氨氮）、田间气象（空气温度、湿度、光照强度、气压、风速、风向、雨量和土壤温度、湿度）监测传感器和视频监控（球机+若干枪机）感知设备，1 套光纤、光电转换器、网桥、网关、测控终端、控制模块有线无线信号传输设备，1 台服务器处理设备（可租赁）和1 个电脑或智能手机应用设备组成，安装水泵、增氧机（每个田块1 台）生产设备，2 艘无人船和1 架无人机（T30）投料施药作业设备。

三、典型案例

近年来，全椒县涌现了广友家庭农场、正可家庭农场、王珏家庭农场、金顺家庭农场和赤镇龙虾专业合作社、潘氏生态农业有限公司等一批应用典型，取得了显著的经济效益、社会效益和生态效益，为模式构建提供了实践依据。本文以广友家庭农场为例，介绍模式应用和结果。全椒县广友家庭农场稻虾连作种养面积580 亩，经标准化改造后每个田块35 亩左右，共17 个田块。农场主赵广友家庭劳动力2 人，2021 年开始应用水质监测、视频监控、远程控制、流水设施增氧和无人机投料技术养虾种稻，4 月初投放虾苗，5 月下旬至6 月初地笼捕捞，通过冷藏车运往南京销售。6 月下旬种植水稻，10 月中旬机械收割。在无人机龙虾养殖上，4 月初开始使用膨化颗粒饲料，由传统每天需人工12 人投喂改为1 名操作人员和1 名工人每天下午使用1 台大疆T30 无人机进行均匀投喂，每次作业约3 小时；在水稻病虫害防治上，1 名操作人员和1 名工人使用上述无人机6 小时完成施药任务。

全椒广友家庭农场在减少人工，提高产量，改善品质，增加效益等方面成效显著。在地租、田间工程、水稻价格基本相同的情况下，水稻产量、产值变化不大，而小龙虾产量增加了9 千克/亩，增加6.0%；传统养殖的小龙虾个体小，易发病，均重不足30 克，售价为13.8 元/千克；智慧养殖的小龙虾个体大，均重达40 克，售价29.9 元/千克，价格增加116.7%，产值270.34 万元，增加了126.7%。智慧稻虾种养产值352.75 万元，增长75.6%；纯收入142.57 万元，增长102.1%；其中亩均纯收入达到2458 元，经济效益十分显著。尤为重要的是智慧种养雇佣人员从10 人减少到5 人，降低50%；劳动日从750 人天减少到225 人天，降低了70%，机器换人效果明显，有效解决了用工难的问题。

四、推进策略

1.统分结合

稻虾连作种养产业涉及生产、加工、销售、管理、服务、消费等多个方面，通过数字农业这条主线串成一体，建设全产业链服务平台。系统统一设计，平台统一建设，接口统一标准，各个家庭农场作为应用主体按照接口标准，全部接入县平台，形成县域完整的稻虾产业数字农业。这样不仅可以避免单个个体建设形成数据孤岛，重复建设造成浪费，又可以将全县整个产业各个主体、每个环节的信息融合，形成稻虾产业大数据。对这些数据进行整理分析提炼，提供决策依据，促进产业发展水平提升，实现闭环式数据赋能产业高质量发展。

2.重要抓手

据调查，家庭农场人工养殖稻田小龙虾规模以150 亩为宜，年产值90 万元，纯收入30 万元。全椒县广友家庭农场的实践表明，采取智慧种养模式后，在家庭劳动力不变的情况下，虽然亩均产值、亩均纯收入基本相同，但适度规模提升到500 多亩，年产值300多万元，纯收入100 多万元，均增长2 倍以上，家庭农场人均纯收入提升到50 多万元。因此，家庭农场智慧种养模式的生产规模、人均劳动生产率、人均经济效益大幅度增加，特别是解决了工人少、用工难问题，数字赋能、机器换人效果明显，是实施一产科技强农、机械强农、增加农民收入“两强一增”计划的有力抓手。

3.广泛宣传

基于数字技术的智慧稻虾种养家庭农场模式是全椒县“369”稻虾连作传统模式的发展，融入了大量现代信息技术，与传统的种养模式有着显著的区别。需要广泛宣传，才能让种养户认识了解认可，然后应用该模式。可以采取现场培训、电视、网络、报纸等多种方式，高频率宣传，提高知晓度。也可以作为高素质农民培训重要内容，进行重点培训，让更多的种养户了解该模式。

4.示范带动

按照全椒县稻虾种养资源条件和“十四五”农业农村现代化发展规划安排，全椒县稻虾种养面积稳定在35 万亩左右，应用该模式的家庭农场总规模可在500 户25 万亩左右，其他10 万亩由小农户或公司生产经营。多年的实践表明，科技示范是推广农业新技术新模式新装备的有效手段，可以通过建立示范智慧稻虾种养家庭农场，带动全县推广应用。实际工作中，要结合基层农技推广科技展示基地建设、农技人员包村联户等，全县每年重点建立5～10 家智慧稻虾种养示范家庭农场，每家辐射带动10 家，持续实施，5 年内可以实现全面应用的目标。

5.引导激励

应用新模式，需要投入较大的资金，仅物联网技术应用每家约需10 万元，再配置2 艘无人船和2 架无人机约需投入22 万元，共32 万元，全部由家庭农场投入困难较大。建议采取补贴激励的方式，鼓励引导家庭农场投入，可以分批次按总投入的50%进行奖补，如对应用物联网技术、购买无人船和无人机分3次进行奖补，通过持续3 年左右的时间，财政投入8000 万元带动农民投入8000 万元，全县500 个家庭农场全部应用智慧农业技术，1000 艘无人船、1000 架无人机航行飞翔在25 万亩稻虾基地，一产产值达到15 亿元，纯收入5 亿元，户均收入100 万元，努力将全椒县稻虾种养产业打造成农业现代化的标杆。[本项目由安徽省现代农业产业技术体系建设专项资金资助。 ]