智慧农业未来发展趋势研究

宁新妍

（宁阳县农业农村局，山东宁阳 271400）

0 引言

从人类发展的历史轨迹来看，人类人口数目同耕种收益息息相关，即理论上来讲，人类耕种所得粮食越多，则人口增加也就越多，这表示农业自古以来就是人类生活的最大主题之一。进入20世纪以后，全球农业都面临着两大根本矛盾，一是大农场（大国）与小农户的矛盾，二则是生产效率与分配方式的矛盾。我国农业同样面临着两大矛盾。随着社会和经济的发展，我国农业已经进入了消费升级阶段，农产品价格受到消费分化的影响，波动频繁且较大，这也意味着我国必须探求一条新的农业发展道路，打破分散小农业状态下的低生产效率状态，解决农村老龄化带来的负面问题，在整体上推动农业生产效率的提高。

上世纪后期，计算机技术得到了高速发展，并渐渐在各个领域崭露头角，形成了一批基于计算机技术的新兴产业，而智慧农业，就是计算机技术应用于农业领域所发展而来的。智慧农业极大提升了我国小农生产的效率，继而整体上提高了全国农业生产效率，随着科学技术的发展，大数据技术、信息探测技术等技术也加入到智慧农业中来，取得了极为不错的成效，智慧农业逐步成为我国的重要发展项目。

1 智慧农业特征

1.1 信息感知化

我国传统农业生产模式对自然条件的依赖性较高，致使农业生产质量极为不稳定，且效率低下。而智慧农业具备信息感知化特征，可以有效收集各类环境信息，从而最大化利用自然资源，确保各个农业要素能够得到最优分配。智慧农业是建立在计算机技术上的产业，因此能够利用物联网技术、大数据技术等构建农业数据库平台，一方面尽可能采集有效基础信息，另一方面还可以对这些数据进行整合、储存，便于调用。海量的数据使得智慧农业可以为农业管理决策提供数据支撑，保证了决策的科学性、合理性和可执行性。

1.2 决策数据化

大数据平台的构建给予了智慧农业充足的数据支撑，所以，在智慧农业体系中，基于智能化技术和数字化技术等技术，便可构建农业管理决策模型，从而提高农业管理决策的有效性。决策模型起到了预测的作用，能够根据模型计算出相关数据，使得整个农业管理决策得到了量化展示，人们由此可以及时根据需求调整决策方案，提升决策效益。此外，决策的数据化也促使个性化农业服务变为可能：在定制个性化产品的时候，人们可以将数据投入模型中进行预测分析，探究制定方案的可行性和有效性，为用户量身打造所需产品——从经济学角度来看，个性化产品服务在当前人人追求独特性的大环境下，有着不错的市场前景，可以大幅提高市场收益。

1.3 设备智能化

当前我国智慧农业已经拥有了智慧网络系统，并在无人作业方面取得了一定成效。智慧网络系统构建于传感器、通信系统以及智能控制系统的基础上，是推行智慧农业的基础技术保障，其间所涉及的农业设备，也多为智能化或自动化设备。

设备智能化是智慧农业最为突出的特征，也是智慧农业提升生产效率及质量的根本保证。传统型农业劳动完全依赖于人力，但人的精力有限，不可能长时间保持高效率的作业状态，因此，我国旧式农业的整体生产效率并不高，在质量把控上也时有疏忽。而智能化设备则可以日以继夜地生产作业，且工作量巨大，甚至一次作业能够抵得上十几个人的作业量，其内部安设的监测装置还能即时检验产品质量，确保质检合格，农业生产效率和质量由此得到提升。

智能化设备是智慧农业的重要组成部分。在通过信息数据平台获取数据以后，决策模型将会分析数据，由此制定出符合需求的决策方案，而决策方案的主要执行者，便是智慧化设备。决策方案对作业活动做了精细规定，例如几时几分翻土、撒农药量多少等，这些精细要求对于人工作业来说，较为困难，但智能化设备却能分毫不差地完全执行，决策方案的有效性得到了最大化发挥。值得一提的是，智能化设备的监测功能还可以及时观测到作物情况，从而基于智能化分析来予以处理，如发现作物缺水就及时为其补充水分，发现土壤含氧不足就立即松土并往土壤中传送氧气等，作物的生长情况一直处于监控之下，极大提升了生产质量。

1.4 环保化

在以往的很长一段时间里，我国的农业和环保业都处于矛盾状态，“退耕还林”政策的实施更是将这种冲突摆到了台前。的确，为了扩大农业用地，人们会通过砍伐树木来缩减林地面积，这种行为一度导致我国林业亮起红灯，全国绿色区域的大面积减少也极大影响了我国环保事业的发展。此外，农业生产活动中不可避免地会用到农药，而大多数农药都会污染环境，甚至改变土壤属性，使得土壤变为不可利用型，这对我国农业、林业、环保业都极为不利。因此，近年来，我国一直大力推行绿色农业，宣传少用或不用环境污染较大的农药，尽可能在保证农业需求的基础上，降低农药投入量，减少农村环境污染问题。

在智慧农业中，设有“5S”系统，即所谓的RS、GIS、GPS、DPS和ES，这五者共同承担了智慧农业的实时监测与管控任务。其中，RS指的是遥感技术，主要负责信息搜索；GIS为地理信息系统，主要承担地理信息搜集与分析任务；GPS是全球定位系统，用于满足精准定位的需求；DPS实际上就是数字摄影测量系统，肩负着拍摄、测量目标的任务；ES即为专家系统，是数据与信息分析的关键。基于“5S”系统，智慧农业不仅能够对重要农业资源了如指掌，还可以即时调整农业生态管理活动，于是农药投放便从以往的“粗放式”变为了如今的“精细式”，这样一来，农药能够最大化被利用，农药残留对土地、水等自然资源的影响也极大降低。综上，智慧农业具备显著环保化特征。

2 发展智慧农业的重要意义

2.1 助推绿色农业

智慧农业的环保化特征决定了其能够助推绿色农业发展，优化农业生态环境。生态农业系统可以看作一个有机整体，其间包括多个独立的单元，例如土地、水田等，而各个单元是存在信息互递和能量交换的，因此，倘若有计划地调整农业结构，整合各个单元，便能在提升生产效率的同时，确保农业生态系统始终处于健康发展状态下。

不仅如此，利用“5G”系统，智慧农业能够精准实现农药、土地、水分等的最优化配比，并及时处理作物生长过程中出现的偏差问题，保证作物沿着预定生产方案稳步生长，减轻农业污染程度，提升农产品安全性，节约后续污染处理成本，实现农业的可持续发展。

2.2 改善农村经济条件

智慧农业一方面可以通过传感器系统规避自然灾害，从而增强作物应对自然风险的能力，另一方面又可以直接提升农业生产效率和质量，大幅增加农业生产收益，这对改善农村经济条件来说，意义重大。

我国农业以小农生产为主，因此小农户的生产效率和收益对我国整体农业影响颇大。在智慧农业模式下，智慧化设备将按照预定的科学生产方案来完成相关生产活动，这样一来，既解放了农村人的双手，也提升了农业生产效率，我国小农生产由此具备了规模化、集约化特征，而高效率的背后是大幅增加的产量与经济收益。值得一提的是，智慧农业给予了农村普通劳作者不断自我提升的机会，农村人员可以通过网络同农业专家对话，并就所遇到的农业问题来寻求帮助，从而有效应对农业难题的同时，丰富自身经验，扩大专业知识储备，增强技能。

此外，智慧农业让农村人有了更多时间进行其他经济创收活动，农村整体经济条件也由此得到了飞速提升。例如，有的地区将智慧农业同旅游业结合起来，创办农家乐旅游项目、水果采摘园项目等，一方面获取旅游热度，扩大当地知名度，另一方面也增加了销售渠道，进一步提升农产品经济效益，可谓一举两得。

2.3 提升农业销售与经营效果

传统农业销售途径狭小、经营模式单一、科技含量不高，难以有效联结生产者、消费者，因此产品严重滞销、价格暴涨暴跌等问题时有发生，这不仅影响了农村生产者整体获益，也不利于我国社会稳定发展，因此，优化农业销售与经济模式迫在眉睫。利用智慧农业，我国农业销售途径得到了扩宽，呈现多元化发展特点，而在网络的支持下，农村生产者和消费者建立了直接联系，购买与供应之间达成了信息对等，产品滞销、价格陡增陡降的问题得到了极大改善，我国农业销售与经营效果由此获得巨大提升——这对我国加快农业生产方式转型，构建社会主义新农村，实现乡村振兴来说，起到了不可忽视的重要作用。

3 智慧农业未来发展趋势

3.1 整体化与协调化

从当前我国智慧农业的发展情况来看，其呈现出地区化发展特征，即智慧农业仅在某些信息化建设良好的地区开展，大多数经济条件较差的农村甚至完全没有接触过智慧农业。我国是一个幅员辽阔的大国，仅仅依靠几个地区来发展智慧农业是不行的，事实上，由于目前普及不足，智慧农业的成效尚未达到预期。

作为我国重点发展项目之一，智慧农业在此后的发展过程中，必然会逐渐普及到这些较为落后的农村，这就要求我国加快全国农村信息化建设，降低农村通信费用的同时，推动农村网络体系构建，优化农村物流结构，确保智慧农业能够在这些农村逐步落实，增大智慧农业区域在全国的占比。各个地区的政府要在遵循国家总要求的基础上，出台地区性政策，鼓励当地农民积极投身智慧农业建设活动，使全国各地的智慧农业发展可以逐步达成整体化和协调化。

3.2 经济效益最优化

智慧农业本就是为了提升农业效益而生的，因此，其在发展过程中，应当遵循经济效益最优化原则，保证发展成本逐步减少的同时，收益不断提高，而所获得的收益又能够进一步推动智慧农业的发展。互联网服务质量是智慧农业的关键，各地政府要重视当地农村互联网建设，引入互联网专业人才，基于城市网络建设方案而制定符合农村实际要求的网络布局，实现资源利用最大化，节约智慧农业建设所用成本。

此外，政府要关注到环保对于经济效益的重要作用，放大智慧农业的环保化优势，以智慧农业带动农村旅游业，将农业中的要素拆解出来，同旅游业结合在一起，推出独具当地特色的农村旅游项目，建设一条可持续发展的乡村振兴道路，提升农村整体收益，帮助农民过上高质量的生活。

3.3 同教育相结合

智慧农业的发展离不开人才，而其所需要的人才既需要掌握信息化、智能化技术，又需要具备良好的农业知识与技能，且应当拥有创新精神和创新理念，属于复合型人才。因此，政府要积极推动智慧农业同教育的结合发展，做好智慧农业人才培养工作，构建一条完善的人才培养体系，通过人才来实现智慧农业的进一步发展。

首先，政府要重视本地农村人才的选用。当地农村人本就熟悉农业生产，经验丰富，政府要通过各种优惠政策扶持农村人才的成长，帮助农村人才学会智慧农业所需要的知识与技能，并促使他们尽快将这些知识与技能同自身已有农业经验结合起来，扩大当地人在智慧农业建设上的参与度。

其次，政府要关注人才引进的重要性。现如今全国各地区都盛行人才引进，而人才引进多由政府主导，能够帮助当地快速获得所需的高学历和高水平技术人才。政府要有针对性地的引进智慧农业方向的各类人才，推出丰厚的薪酬与福利吸引人才，帮助人才在当地安家落户，从而组建一支有水平、有能力的智慧农业人才队伍，为当地智慧农业的发展提供高水平人才支持。

4 结语

从技术上来讲，智慧农业的三大重点分别为人工智能、5G技术和合成生物技术，其中前两者主要为精准农业及高效农业服务，而第三者则对食物生产方式有着深远影响——通常情况下，由于生产成本更少，合成食物售卖价格基本低于普通食物价格，这是合成食物的核心亮点，经济条件较差的人们由此也可以获得足够的食物，从某种意义上来讲，这也是增大农业效率及收益的一条重要途径。

在我国政府宏观政策的导向下，智慧农业发展迅猛，无人农村、AI养殖等产业层出不穷，极大提升了我国农业质量效益和市场竞争力。相较于国外，我国智慧农业在技术上呈现出短板问题，而这也正是限制我国智慧农业进一步发展的关键。此后我国应当关注到智慧农业的技术创新问题，一面培养高素质技术人才，一面增大技术研发投入，补上我国智慧农业的发展短板，助推农业转型升级，加快实现乡村振兴战略。