贵州智慧农业发展概况及其对策分析

饶蔷薇 陈红艳 卢平 陈维 王涛

摘要 作为一种现代农业技术变迁成果的集成模式，智慧农业赋予了农业生产更多的可能性。发展智慧农业既是实现农业现代化的重要手段，也是解决人口老龄化问题的有效途径。为促进山区智慧农业进一步发展，通过分析国内外智慧农业发展模式，讨论了荷兰、以色列、日本等发达国家智慧农业成功经验，结合贵州山地果树产业发展现状，提出了建设贵州山地智慧农业的技术环节，以期为山地智慧农业发展提供参考。

关键词 山地智慧农业；农业数据信息共享；数智化管理；精准化作业

中图分类号：F327 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）07–0198-03

随着信息技术的发展，山地智慧农业建设是大势所趋。以山地果园为例，以往果园建设多依靠人工，效率低下，不利于智能化、信息化管理。新时期，对物联网杀虫灯、捕捉系统等作业设备与关键技术的应用，促使果园完成了智慧化转型。智慧果园以果树生长特点和需求为依据，通过传感器节点和无线通信网络采集生产数据，对生产过程中可能会出现的问题进行智能感知、预警、决策、剖析，终端分析后对物联网发出管理指令，实现果树生产管理智能化、产品溯源可视化、商品营销信息化、技术指导服务便捷化[1]。贵州山地复杂多样，农业生产方式多样，其独特的立体气候特征、丰富的物种资源和传统的复合农耕模式，孕育出中华第一李“蜂糖李”等地方优质农产品，但受生产条件限制，智慧农业技术应用尚处于初级阶段，距离农业发达国家的距离较大。为促进贵州山地智慧农业的进一步发展，从成功经验、应用技术等方面分析了发达国家的成功做法，从问题意识角度分析了贵州山地发展智慧农业存在的问题，旨在为贵州山地智慧农业快速发展提供参考。

1 贵州山地智慧农业发展存在的问题

1.1 地块破碎，生态环境复杂

贵州丘陵、山地面积占比可达全省面积的92.5%左右。受地形地貌、生态环境等因素影响，贵州山地农业展现出明显的分散性、多样性特征，这也是当地农民始终处于弱势地位的原因之一。近年来，贵州生态农业呈现出极为迅猛的发展势头，但仍存在公信力低、认证机制不完善等问题，要想彻底解决现存问题，关键是要大力建设山地智慧果园，借鉴各国所积累经验，对建设智慧果园的技术、作业装备加以优化。

1.2 现代科技设施装备短缺，机械化程度低，技术更新缓慢

科学技术是山地智慧农业发展的“发动机”，在贵州高端农业传感器的运用极为少见，自主研发更是极度缺乏，贵州虽已在以不同方面重视发展智慧农业，但缺乏专门的农业无线通信网络，阻碍了真正数字化的前进步伐，农业产业的数字模型还只是蓝图，由于技术的缺乏，部分地区的水肥一体化应用形同虚设。在贵州地区农业产业基本上处在初级发展阶段，机械化水平不高，产业链条短，产业智能化进步空间大，对山地智慧农业发展的带动作用不明显。

1.3 信息服务供给不足，数据指挥投入“无人区”

第一，贵州智能化装备还处于起步阶段，山区地区农业生产机械都是以较小型、半自动为主，而大型化、智能化、信息化的机械设备不常见。大部分较为高端智能化的农机设备主要依赖进口，而农户基本上“用不起”，这直接导致实际农业生产过程中科技化含量低，现实条件也难以实现多功能、实时监测作业，最终造成农业生产效率很难提高。

第二，贵州山区的农业信息服务供给不足已是常态，服务形式单一、针对性特色化弱、涉农主体信息需求不足等问题凸显。中央相关报告可知，2020年中国农业生产信息化水平仅为22.5%，其中大部分为易于推广的信息技术，技术应用单一化，与2025年农业信息化率达到27%的目标还有一段距离，与农业生产全程数字化的国家差距明显。从这些数据可以看出，我国智慧农业概念虽然早已提出，但并没有提出多元、个性、创新、有针对性的处理方案，山地地區的发展更甚。

第三，贵州智慧农业信息化建设资金投入较落后，农业信息化相关技术适用范围和层次均处于低位。同时，我国农业智能化、农业航空植保等技术发展水平明显滞后，所使用的核心技术基本来自国外。这表明当前我国农村信息化建设比较落后，农村信息基础设施不完善，想要在较大范围内推广和应用物联网难度较大。

1.4 山区农村复合型高素质人才不足，从业意识不强

第一，目前贵州省缺乏能够操作现代化生产设备的高素质农民，但更为堪忧的是农业电子信息研发的农业科技人员较少，即使有农业数据，也没有合适的人选进行数据分析。同时，整个农业市场相关的从业人员文化水平整体偏低，缺乏对农民的相关技术培训，农业生产经营管理和电子信息化的复合型人才在农业市场极度缺乏的现象普遍存在，农技人员也存在较大缺口，尤其是高层次的农业人才。

第二，贵州省农村的年轻劳动者从事智慧农业意愿不强，他们更愿意出远门打工获取报酬。农业是所有行业中投入最大、回报最小的行业，而在建设农业现代化上这一特点尤为突出，智慧农业筹建初期需要投入大量人力、物力、财力，短期内很难看到收益，学习能力较强的青年一代更愿意选择做收益高、回报快的工作，剩下老弱的农户无力进行土地规模经营和智慧化方面的学习与运用，这就从源头上制约了农业信息化的发展及农产品市场的开拓，导致陷入收益小、回报少、无力投入的恶性循环。

2 发达国家智慧农业的发展经验

目前，美国、德国、日本等发达国家，农业生产实践已逐步走向机械化、自动化，尤其是以IT 技术为核心的智慧农业在农业生产业态迭代升级过程中发挥了重要作用。德国、荷兰等国家的智慧农业发展起步较早，在政策规划、资源分配、技术研发等方面均有突出经验。

2.1 大数据研究分析方面

欧盟则以区域特征为依据，通过设立旗舰创新实验的方式，联结区域农户、技术提供者，彻底解决区域所面临的农业挑战，实现智慧农业差异化发展目标。例如，法国DigiGPILOTE通过移动端应用程序，智能整合云端的数据和来自物联网解决方案的信息，为农户提供解决方案；欧洲西南角的伊比利亚半岛SAIA利用数字技术制作风险图，以提供植物害虫的早期检测。欧盟在加强区域内部的智慧农业创新的同时，还注重农民的差异。例如，“SmartAgriculture in ZagrebCounty”智慧农业项目通过多光谱摄像无人机监测为小型葡萄园服务，提供不同的成本效益建议，减少了小农场主的人工照看成本，并提高其农场的管理能力更加精准[2]。而“WaterBee” 项目的主攻方向不同，其是提供低成本、易于使用的智能灌溉调度系统，小农场通过这一项目，灌溉效率提高达44%，人力支出减少23%，只需要1年的时间就能收回成本。线下、线上平台双开放，定制智慧农业解决方案。欧盟根据农民的需求定制具有针对性的个性化智慧农业发展方案，有效解决不同区域农场主面临的技术、社会、监管、经济、环境等问题。同时，在了解农户的需求的基础上，技术供应商升级智慧农业服务得到有效的数据支撑，而农户最终的反馈也为科研技术开发人员明确了智慧农业技术前进的方向。

2.2 智慧农业应用方面

第一，注重广泛应用大数据，提高生产水平。贾丽慧等[3]曾在文章中提及，以色列在沙漠地区发展现代化农业，是第一个实现了农业现代化的国家，在节水方面，以色列滴水滴灌技术的应用，使得农业生产总产量在保持水资源供应不变的基础上，提高了20倍。以色列巧妙运用节水技术与生物传感技术、计算机技术相结合，有效实现自动控制农作物生长的环境，实时跟踪农作物的生长状况和环境变化，根据监测及时在计算机上分析出相关数据，农业生产者依据该数据适时采取对应耕作措施，在实现农业自动化的基础上，有效控制生产成本[4]。

第二，更新农业知识体系，力推先进农业技术。荷兰农业自然条件十分极端，土壤质量差、光照少，但荷兰农业享誉全球，其主要依托温室，采用大量先进科学技术，从而顺其自然发展成现代农业有利方向，通过“计算机—传感器—机械设备”集成系统，自动感应识别对室内温度、湿度、病虫害、肥料施用等进行需求调节，极大提高了农业生产力和生产效率[5]。

第三，现代农机有效应用，生产管理精准高效。美国将不同类型农业传感器高度融合，信息传递稳定性较强。在美国，20%耕地、80%的大农场均采用物联网设备和技术，土壤取样、农田绘图、变率处理播种技术等的应用最为广泛。尤其是特大型农场，更是形成了“计算机集成自适应生产”模式。

综合上述发达国家现代农业优秀经验可知，在建设智慧农业的过程中，尤其在山地地区，还是要把握以下3点核心。首先，握好大数据的“方向盘”，不同环境下不同作物都有不同的表型数据和生态环境数据，通过大数据精准识别作物情况，有效进行精准施肥施药。其次，活用信息技术“钥匙”，灵活串联农业信息与不同类型农业生产技术，通过物联网高度融合各方生产经验，制定科学的决策方案并对农业数据进行有效管控。再次，填充农业信息“知识库”，农业知识不断更新是山区智慧农业建造的前进动力，智慧农业种植不仅要懂种植技术，还要懂农业信息捕捉技术，更要懂数据处理及应用，在发展中遇到的问题还需专业团队根据实时问题不断更新、研发。最后，争取农业政策“好助手”，规划、资源分配是主要支撑点。发达国家鼓励农户活用农业相关法律，加上政府和市场共同正向推动，真正实现科研数据信息共享共用，有效将数据采集途径、信息发布与使用等相融合，构建高水平智慧农业信息化体系，建立起农业信息“数据网”，有效贯通农业生产、政府决策、农产品流通、农户利益、农业科研，以便为农业现代化提供有效帮助。

3 山地智慧果园建设的关键因素

3.1 优化农业信息化基础设施，打通数据“脉络”

在智慧农业的建设过程中，机械化是充分条件，而数据共享连接是基础设施得到表达的必要条件，只有二者相互配合，农业现代化才能真正地在山地地区实现。因此，相关人员应大胆设想和学习国外经验，针对不同产业分区分模块的建立数据采集共同体。以技术、物联网和大数据等信息技术为核心搭建智慧管理平台，实时获取农作物病虫害、空气湿度和土壤温度等情况，将图像、视频信息上传至云计算中心，使用专家知识库、预警模型分析相关信息，再根据分析结果发布预警，同时为农作物提供良好的生长环境。在日常的工作中，管理人员可以经由计算机、手机等智能终端，对农作物环境、长势进行实时查询。与此同时，通過智能终端控制农业园区内部负责防治病虫害、灌溉果树的设备，在控制化肥农药施加量的前提下，降低园区发生病虫害的概率，逐步通过智慧管理平台实现信息共享，以获得共治共享共预防的效果[6-8]。

3.2 加强关键技术攻关，补齐发展短板

目前，贵州山地智慧农业的发展过程中，该行业并没有一个较为系统性的标准，这也是导致山地地区农业现代化发展水平缓慢的原因之一。因此，做好技术水平标准化建设，鼓励技术人员加强关键技术研究，而以“感知—决策—控制—服务”为技术逻辑线是快速实现山区区域共享的有效“捷径”。贵州大部分土地破碎化程度较高，“规模小、品种多”是其农业发展重要特征，适时结合地域特点探索山地农业模型算法构建、山地农业信息感知技术等，加快补齐短板是山地智慧农业高质量发展的重要突破口。

3.3 加大农业人才投入力度，提升科技创新能力

第一，强化农村地区复合型高素质人才的引培。创新高素质农民的培训理念，不仅要学习现代农业的理论知识，还要多开设实操方面课程，实现“手把手”教学，提升现代化农业从理论到实践的转化率[9-10]。第二，培育现代核心技术创新团队。围绕特色产业，引培机械化、智慧化等方面的技术高层次人才，加强本地人才培养，扩大现代化农业专业技术人才队伍。第三，加大科技特派员支持力度。完善落实科技特派员选派政策，创新专家服务团等选派方式，建立科技人员定期服务乡村机制，增加服务人员数量，将最新的农业现代化知识、专业操作技能手把手地传授给农户。第四，加强基层农技推广人才队伍建设，入村教学如何使用农具。加快科技、人才、管理、信息、资本等要素向农村流动，推动解决农业现代化、智慧化发展关键技术难题，提高农村创新和发展能力[11-12]。

3.4 完善农业政策，释放发展活力

注重对农业产业的财政支持和法律保障。一方面，加强注重农业农村多重融合发展，在环保、食品安全和物种多样性保护；另一方面，根据具体情况进行农业政策完善，保障山地现代农业的可持续发展。通过建立长期完善的农业补贴政策和严格规范的法律法规制度为山区智慧农业之路保驾护航[13-14]。

4 结束语

从贵州智慧农业发展的现状、存在的问题、他国经验等方面进行分析和研究，提出有针对性的贵州智慧农业建设的关键技术和作业装备建议，分析相关技术在绿色种植、病虫害预防中的应用效果，基于农业数据平台连接农业种植信息，使得贵州农业现代化转化过程更具有智慧化特征。并以此为切入点，明确了机械化操作和农业数据平台搭建不可或缺的重要性，通过做好山地适宜农机推广、环境监测、水肥灌溉、数据共享等，加快山地农业智慧技术推广进程，实现我国山地农业种植经济的智慧化。

参考文献

[1] 周路.中美智慧农业的比较分析与启示[J].中国集体经济，2020，36（20）：167-168.

[2] 王岚，马改菊.以色列现代农业发展的影响因素、特征及启示[J].世界农业， 2017，39（1）：173-178.

[3] 贾丽慧，刘心雨，李娟，等.以色列农业的成功做法及对新疆农业的启示[J].农业科技通讯，2012，41（1）：9-12.

[4] 袁祥州，黄恩临.欧盟智慧农业发展经验及其借鉴[J].世界农业，2022，44（5）：27-36.

[5] 赖玉华，罗旺，陈国林，等.基于CAN总线的赣南脐橙智慧果园控制系统[J].江西科学，2022，40（6）：1142-1146.

[6] 张维泰，张海霞.小农户融入现代农业生产体系的国际经验借鉴研究[J].农业经济，2021，41（10）：6-7.

[7] 張朝霞，周德锋，刘志芳，等.乡村振兴战略背景下株洲市智慧农业发展现状及对策研究[J].山西农经，2022（22）：91-93.

[8] 万吉丽，张国栋，刘佳音，等.青岛市城阳区智慧农业发展探索[J].农业工程技术，2022，42（15）：20-22.

[9] 曹冰雪，李瑾，冯献，等.我国智慧农业的发展现状、路径与对策建议[J].农业现代化研究，2021，42（5）：785-794.

[10] 张玲，刘芳.乡村振兴战略下中国智慧农业发展的现状、问题与对策研究[J].智慧农业导刊，2021，1（9）：22-26.

[11] 邓岩.智慧城市兴起背景下河南省智慧农业发展研究[J].中州大学学报， 2020，37（6）：47-52.

[12] 苏丽琴，王洁浩，胡林凤，等.智慧农业发展趋势分析与展望：以江苏省为例[J].农业展望，2018，14（5）：58-62.

[13] 张保岩，赵丽华，包蕊，等.意大利智慧农业发展及对天津发展智慧农业的启示[J].天津农业科学，2020，26（6）：73-75.

[14] 郭菀璐，张世龙，姜竹雨.乡村振兴战略背景下舟山群岛智慧农业发展研究：以舟山市定海区为例[J].江苏商论，2022，39（11）：105-106，141.

Overview and Countermeasure Analysis of Smart Agriculture Development in Guizhou Province

Rao Qiang-wei et al（Anshun Academy of Agricultural Sciences， Anshun， Guizhou 561000）

Abstract As an integrated model of modern agricultural technology changes， smart agriculture has given more possibilities to agricultural production. Developing smart agriculture is not only an important means to achieve agricultural modernization， but also an effective way to solve the problem of population aging. In order to promote the further development of smart agriculture in mountainous areas， analyzed the development models of smart agriculture at home and abroad， discussed the successful experiences of smart agriculture in developed countries such as the Netherlands， Israel， and Japan， and combines the current development status of Guizhous mountain fruit tree industry to propose the technical links for building Guizhous mountain smart agriculture， in order to provide reference for the development of mountain smart agriculture.

Key words Mountain intelligent agriculture; Agriculture data and information sharing; Digital-intelligence management; Precision operation