物联网技术服务常德市中药材种植产业探讨

任旻琼 陈建国 王 虹 刘宏伟 张茂美 陈家惠

（1.常德职业技术学院 湖南常德 415000；2.常德惠农林业专业合作社 湖南常德 415000）

物联网是通过射频识别（RFID）、红外传感器、全球定位系统（GPS）、激光信息采集设备等信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息， 以信息交换或通信的方式实现对物品的智能识别、追踪、监测、管理和控制的技术[1]。随着5G 技术的推广与普及，物联网技术能为传统中药种植产业提供的帮助越来越大。 物联网技术可建立中药溯源体系，全程监管各个环节，并指导播种、种植、收获等全部环节，从中发现和解决产生的问题，确保实现中药种植规范化、标准化，全过程可追溯。 中药材作为国家战略资源，近10 年国家层面不断出台政策规范中药材种植产业发展， 实施道地中药材提升工程， 2020 年新版药典颁布后， 绝大多数中药品种都增加了重金属、 农残检测指标， 对中药质量有了更高的要求， 因而中药材种植产业需要规范化、 标准化、 可溯源， 物联网技术与其结合是大势所趋。

中医药对新冠肺炎具有良好治疗效果， 势必带来中医药产业井喷式发展。 常德市地理、气候条件优越，具有良好的种植条件，中药材种植面积大、品种多，具备应用物联网技术发展中药材种植产业的条件。

1 物联网技术对常德市中药材种植产业发展的意义

1.1 有助于实现精细化种植，降低成本，提高产能和质量

物联网技术可以构建数据库平台， 收录优质的种植经验供有需要的农户查询； 还能通过温度传感器、湿度传感器、光传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、光照强度、土壤pH 等物理参数，实时了解中药材的生长需求，进行人工或智能干预，指导科学合理使用化肥、 农药， 节约人力、 农药、 化肥等成本， 实现精细化种植， 保证中药材有一个良好的、 适宜的生长环境，提高优质药材的产量，保护生态环境[2-3]。

1.2 促进常德市中药材种植产业标准化、规模化、品牌化

物联网技术通过精准监测种植环境、 智能干预种植过程等， 实现了中药材种植全过程中各个环节的相关信息能够被有效地追踪和记录， 可以使中药材种植过程标准化、可溯源，形成“来源可溯、去向可追、质量可查、责任可究”的机制。

物联网技术的推广需要一定的成本，规模越大，成本越低，因此其使用有助于产业规模化。 同时可降低人力资源的使用成本， 缓解农村青壮年劳动力不足的问题，有助于农民增收，巩固脱贫成果和乡村振兴。 通过产业标准化、规模化、可溯源，提升产品质量，形成行业标准，有助于打造“德药”品牌。

2 物联网技术服务常德市中药材种植产业的有利条件

2.1 常德市中药材品种优势明显，种植历史悠久

常德市背靠武陵山、 雪峰山脉， 地貌以平原为主，山、丘、岗、湖兼有，地貌类型多样；气候温暖，四季分明；热量充足，雨水集中，野生药材资源丰富，林下经济发达，适合种植百余种药材。 目前种植面积较大的中药材品种有枳壳（实）、艾、玉竹、石菖蒲、杜仲、陈皮、百部、瓜蒌、黄精、麦冬、葛根、金丝黄菊等，其中澧县石菖蒲成功申报农产品地理标志。 常德药材种植历史悠久，据“龙阳县志”（龙阳即今之汉寿）记载，常德汉寿县有近2 000 年的柑橘种植及枳壳入药历史，汉寿枳壳（实）即是著名的道地药材“沅江枳壳”[4]。优良的自然条件和中药材种植基础，枳壳、石菖蒲、玉竹等一些种植技术成熟、种植面积大的品种等都有利于物联网技术的推广应用。

2.2 中药材种植产业已有一定基础

目前常德市中药材种植企业（合作社）共194 家，以石门（38 家）、澧县（37 家）、汉寿（31 家）这3 个县市最多（企查查数据）。 其中规模种植基地27 家，累计中药材种植面积25.3 万亩，产量8.7 万t（2020 年产量增长6.6%），年产值9.7 亿元。 其中汉寿千弘中药材种植合作社是国家农民合作社示范社； 湖南省20 个中药材种植基地示范县中常德就有1 家， 澧县津市［枳壳（实）、石菖蒲］是湖南省中药材种植基地示范县；湖南一方天江药业有限公司、澧县海福中药材种植专业合作社遴选为湖南省道地药材生态种植示范基地拟建设单位。 此外，常德还有湖南一方天江药业、湖南三金药业、康尔佳药业等大型中药饮片加工、中成药生产企业，通过定制药园、订单生产，有利于本地种植业健康发展。 初具规模的中药材种植业要想提升药材品质、扩大规模、打造品牌，使生产规模化、机械化、合作化，都需要现代技术如物联网技术的应用。

2.3 国家省市政策大力支持中药材种植产业发展

在国家层面上，《中医药发展战略规划纲要（2016-2030 年）》 提出要推进中药材规范化种植养殖，《“健康中国2030”规划纲要》提出促进中药材种植业绿色发展，《中共中央国务院关于促进中医药传承创新发展的意见》 提出大力推动中药质量提升和产业高质量发展，《关于加快中医药特色发展若干政策措施》中指出要实施道地中药材提升工程等。 从相关国家文件或指导意见的落实均可看出， 国家对中药质量的重视程度越来越高， 中药种植产业迎来了前所未有的发展机遇。

在省级层面上， 中医药强省战略已提上日程。《湖南省中药材保护和发展规划（2016-2025 年）》《湖南省贯彻落实 〈中医药发展战略规划纲要 （2016-2030 年）〉实施方案》《关于促进中医药传承创新发展的实施意见》等一系列重大政策文件，为湖南省中药事业高质量发展提供了坚强的制度保障，其中《湖南省中药材保护和发展规划（2016-2025 年）》中还提出了要构建中药材物联网与市场质量保障体系。 通过制定“千亿中药材产业链”方案，打造“湘九味”品牌、“一县一品”“中药材基地示范县”认定等使湖南中药材产业在全国具有了较大的影响力[5]。2021 年湖南湘九味中药材产业集群入选国家农业产业融合发展项目创建名单，产业影响力进一步扩大。

在市级层面上， 近两年常德市人民政府办公室连续印发 《常德市支持生物医药产业高质量发展的十条政策措施》《常德市扶持中药材种植基地建设的政策措施》及实施细则中提出要引导规模化种植、标准化生产、扶持品质提升和品牌打造、推进常德中药库建设等。

国家、 省市对中药材种植产业的各项鼓励和扶持政策， 为物联网技术服务常德市中药材种植产业提供了政策和资金支持。

2.4 用于中药材种植行业的物联网技术已基本成熟

在农业领域， 物联网技术的应用已经成熟。 目前，基于物联网、区块链的中药追溯平台已经开发到了第三代[6]，还有基于物联网技术开发设计的智能中药种植系统[7-8]，针对具体品种研发的如雅连[9]、三七[10]标准化智能种植技术， 用于中药材种植行业的物联网技术已基本成熟。

3 物联网技术服务常德市中药材种植产业存在的问题

3.1 缺乏全局和长远规划，部分政策落地性不强

近年来，市委市政府高度重视中药材产业发展，连续出台了两个文件。 《常德市扶持中药材种植基地建设的政策措施》更是直接扶持产业的政策，在引导规模化种植、支持标准化生产、鼓励“企业（药企）+合作社+农户”的生产模式、 扶持品质提升和品牌打造、鼓励带动贫困户就业、 降低融资成本、 支持人才引进、建立重点扶持企业（基地）名录、强化资金保障等方方面面给出了具体的政策保障， 但是没有制订常德市中药材种植产业长期发展规划， 没有给各种植合作社指明目标和方向，缺乏全局统筹，容易导致其盲目发展，内耗严重；技术标准不统一，不利于企业选择合适的物联网设备。 部分政策可操作性不强，如推行订单生产中本地医药企业到常德设立 “定制药园”， 每年按收购药材实际支出资金增量部分的1%对医药企业给予奖补，一是奖补不高，二是药材如同农产品价格是波动的，且等级不同价格不同，使增量部分的核算方法不明确。

3.2 产业发展规模不够，龙头种植合作社少

虽然常德市中药材种植产业已有一定基础，但相比邵东、隆回县、新化县等有十多个千亩以上中药材种植基地及大宗药材品种的县来说，规模不够大。中药种植合作社多而不强，大多是百亩面积、多个品种，产能不够，因此难以有大型药企签约长期合作；运行机制以“合作社+农户”为主，部分合作社固定资产少，生产较盲目，存在跟风现象，而规模较大、有示范引领作用的龙头种植合作社少、带动力弱。 物联网技术的推广使用是规模越大、成本越低效益越高，中小型种植合作社抗风险能力相对低， 不敢扩大规模进行大成本转型改造。

3.3 人才队伍建设不足，缺乏专业人才

目前大多数中药材种植合作社少有专业的技术人员，也缺乏优秀的管理人员。 大多数合作社牵头人为农民，学历不高，缺乏专业知识，观念保守。 对于该如何建设如何管理如何使用物联网技术来进行中药材溯源、标准化种植，进而打造品牌都需要专业人员指导或培养。

3.4 短期效益不明显，推广难度大

物联网技术首次投入大、成本偏高，且短期内难以看到效益。 如某智能化灌溉系统和土壤测定系统，平均设备成本投入约12 万元/hm2， 预计可使用10～15 年，以15 年测算，每年的成本为8 000 元/hm2，平均下来不算多，但是首次投入大。 部分中小型合作社不具备首次投入资金， 而具备首次投入资金的合作社会因短期效益不明显而考虑风险问题， 因而推广难度较大。

4 物联网技术服务常德市中药材种植产业的思路

4.1 建议强化政策引导，做好顶层设计

政府的政策引导支持是物联网技术应用于常德市中药材种植产业最有力的保障。 以农业农村局为首的相关职能部门应组织各县市对目前的中药材种植产业进行认真调研， 以常德市第四次中药资源普查为依据，邀请行业、企业专家，集合农科所、林科所、药检所、文理学院、高职院等院所相关专家，研讨制订 《常德市中药材种植产业发展中长期规划》，以市场需求为导向，因地制宜，做好顶层设计，统筹管理，引导各县市进行长远规划，一县一特，发展立体种植，引入物联网等现代农业技术，由粗放化走向集约化、精细化，打造精品药材；引导药企与种植合作社进行技术指导、订单生产、定制药园等合作，结合物联网技术收集种植信息，开发标准种植规程。 同时相关职能部门认真做好中药材生产信息发布、 市场调剂、质量监管等工作，切实发挥中药材种植对农业增效、农民增收的重要作用。

同时，在进行物联网技术推广的早期，政府可遴选规模合作社进行试点，采用农机补贴的方式，补贴一半的投入成本甚至免费安装、维护，则物联网技术的推广效果会立竿见影。

4.2 选择龙头合作社重点品种分区域、分步实施

根据常德地区中药种植产业的现状， 选择什么样的物联网技术、如何使用、如何维护，是利用物联网技术服务本地中药材种植产业的关键。 因物联网技术首次投入较大，可以采取根据需求分品种、分区域逐步实施的方式进行试点。 例如以澧县海福中药材种植专业合作社种的枳壳进行前期试点。 第1 步先用物联网技术构建溯源体系， 使之符合国家对药材溯源的要求； 第2 步将水分、 肥力、 光照监控管理数据等逐步纳入系统， 从监控+人工管理到智能监控+纯人工管理， 再逐步过渡到智能监控、 智能管理， 形成药材种植标准规程， 通过精细化管理提高产量， 保证药材品质。 这样从单一品种小面积开始逐步试点， 单次投入相对小， 在试点的过程中逐步熟悉其使用、 维护方法， 通过溯源和精细化管理， 提高药材品质， 示范成熟后再向其他种植合作社推广。

4.3 编写培训资料，强化人才培养

一方面物联网技术应用专业性较强， 其使用人员非常重要，直接关系到能不能顺利使用，同时其使用说明书比较专业， 需考虑一线技术人员的理解能力，因此要组织编写通俗、易于上手的标准的操作规范或视频、 技术指导手册等做为教材便于给一线技术人员培训。 另一方面要强化人才培养。 虽然《常德市扶持中药材种植基地建设的政策措施》 提出要做好人才引进，但是引进的人才能不能留得住、适不适合还不确定。 因此在引进人才的时候还要做好人才培养。 在基层农技特岗人员定向培养中招生培养，同时通过聘请专家授课、线上教学、田间指导等对当地大中专毕业生、退伍军人、农技人员、致富能手、合作社负责人等进行物联网技术使用培训， 规范培训过程和考核手段，培训合格才能上岗使用。