农业现代化进程中智慧农业发展困境与优化路径

陈轶丽，何 晓

（中共河南省委党校）

党的二十大报告明确指出，农业现代化是全面建设社会主义现代化国家的重要内容。智慧农业是现代信息技术与农业有机结合的一种新兴农业发展形态，是推进农业现代化的有效实践。智慧农业把物联网、大数据、云计算、移动互联网等新一代信息技术手段融入农业生产和经营管理过程中，对农业生产、运营、管理和服务过程进行全面智能化、网络化、精细化管理和控制，实现农业生产自动化、管理智能化、经营网络化和服务智能化。智慧农业不仅涉及科学技术的迭代升级，更重要的是农业生产要素结构发生重大变化，进而引发农业种植模式、运营模式、服务模式的变革。近年来，我国智慧农业快速发展，在提高农业生产效率、优化农业资源配置、促进农业转型升级、提高农业服务质量、促进农业可持续发展、增强农业抗风险能力、提高农民收入水平等方面都发挥了重要作用，但同时也面临着发展不平衡、缺乏高素质农民、存在关键技术短板和数据安全隐患等方面的问题。在农业现代化进程中要更好地发展智慧农业，还需要对智慧农业精准把脉。

一、发展智慧农业是推进农业现代化的必然选择

（一）智慧农业有助于提升农业经营效益

首先，智慧农业是农业生产技术和经营模式的升级。它通过物联网与人工智能等技术和设备的使用，把智能决策、远程监测、精细管理引入农业生产全过程，对农业生产数据进行实时采集和分析，进而提升农业生产的精准度和安全性，形成智能化的农业生态系统。智慧农业能够实现农产品的精准分类、分级管理，为农产品的数字化营销和品牌化运营做好准备，利用线上直播等方式把农产品质量、特征、优势等信息及时准确地传递给消费者，从而提升产品影响力，塑造产品品牌。其次，智慧农业有助于降低农业经营风险。农业的自然属性决定了其产品生长周期长、受气候影响大、滞后于市场需求，农业生产面临着较大的自然风险和市场风险。智慧农业利用物联网技术实时监测农业生产数据，根据不同农作物生长需要，科学精准监控土壤温度、湿度、养分含量等农作物生长环境，降低农业生产的自然风险；利用大数据分析，准确预测农产品价格走势，及时把握市场机会，降低市场风险，提升农业经济效益。最后，智慧农业有助于实现农业标准化生产和差异化需求的有机统一。一方面，通过生产技术的标准化、生产过程的标准化、产品质量的标准化和安全监管的标准化来实现农产品生产的标准化，提升农产品质量和供给能力，逐步形成优质优价体制机制；另一方面，利用信息技术发展订单农业，依据客户的不同需求，发展差异化特色农业，提升服务水平。

（二）智慧农业有助于优化要素资源配置

智慧农业有助于解决传统农业经营效益较低与劳动力成本上升速度较快之间的矛盾。智慧农业与传统农业的最大区别就在于数字技术的运用，数据成为智慧农业的重要生产要素，改变了农业生产的要素供给结构。传统农业以劳动力为核心生产要素，但随着我国经济社会发展，劳动力成本越来越高，在农业经济效益提升缓慢的情况下，出现了农业生产积极性不高、农业生产效益难以有效提升的问题。智慧农业利用物联网、大数据等信息技术和无人机、遥感设备等智能装备，在一定程度上实现了科技对劳动力的替代。一方面，自动化和智能化的设备可以替代传统劳动，减少劳动力需求；另一方面，远程监控等技术能降低劳动强度，从而降低农业生产的劳动成本。因此，智慧农业可以有效解决传统农业经营效益长期较低与劳动力成本上升速度较快之间的矛盾。

（三）智慧农业有助于协调农业生产与环境保护之间的矛盾

长期以来，我国农业生产过程中过度使用化肥、农药等化学物质，虽然提高了农产品产量，但造成严重的土壤污染和水源污染，对消费者健康也造成危害，甚至影响到生物的多样性和生态平衡。随着国家对生态文明建设日益重视，环境保护相关制度越来越完善，农业生产与环境保护之间的矛盾凸显出来。智慧农业可以通过科学精准施肥用药和对日照、温度、湿度等农业生产条件的精准把控，在确保农产品质量的基础上稳定农产品产量，在一定程度上缓解农业生产与环境保护之间的矛盾。同时，随着人们收入水平的提高，消费者对农产品的品质要求不断提高，普通农产品和绿色有机农产品价格不断拉大，引导农业生产向绿色健康方向发展的利益引导机制逐步形成。智慧农业可以利用信息化设备把农业生产过程展现给消费者，拉近消费者与农业生产的距离，实现消费者对农业生产绿色化的监督，既促进了农业生产与环境保护的协调发展，又得到了消费者的认可，提高了农业生产效益。

二、农业现代化进程中智慧农业发展的现实困境

（一）智慧农业发展不平衡

一是不同农业产业领域智慧农业发展水平不均衡。发展智慧农业需要建设大量的信息基础设施，投资力度大、运行成本高，对资本投入量要求高。基于对前期投入承受能力的不同，一般来说，水果、花卉、蔬菜等增值空间大的高值农业，智慧化水平要高于粮食作物等大面积种植的低值农业，出现了智慧农业在不同农业产业领域发展不平衡的问题。从产业类型看，畜牧业智慧化程度高于种植业。根据《中国数字乡村发展报告（2022 年）》，2021 年全国畜禽养殖业信息化率为34.0%，而大田种植业信息化率为21.8%，可见，畜禽养殖业更具备智慧化发展的基础。另外，畜禽养殖业的规模化程度也比较高，大多采取企业化、公司化运作模式，产业集中度高，运作更规范，便于各种信息技术和智能设备的使用。相比来说，种植业因为产值较低、生长时间较长、占地面积广、种类繁杂，智能化设备与技术投入大，管理运营的难度也大，投入与产出效益较低，制约了其智慧化发展水平。

二是智慧农业产业链上各主体利益分配不均衡。智慧农业的发展既涉及各类农业生产主体，又涉及为农业智慧化发展提供技术服务、金融服务、销售服务等生产型服务的各类主体。智慧农业将多元主体链接起来，提供规模化服务，降低服务成本，提升服务效益，其收益在产业链上的不同主体之间进行分配。相对于农产品加工企业、金融服务机构、智慧农业技术服务机构等利益主体，农业生产主体受其行业性质、信息获取能力等方面的影响，其市场议价能力最弱，在利益分配时往往处于劣势地位，影响农业生产主体参与智慧农业发展的积极性。

三是传统农户与新型农业经营主体发展智慧农业的意愿和能力不均衡。发展智慧农业有一定的技术门槛，包括智能设备的投入和人员的技能培训。传统农户与新型农业经营主体相比，无论在资金方面还是技术方面都没有优势，所以发展智慧农业的积极性和能力不高。长此以往，必然在传统农户和新型农业经营主体之间形成数字鸿沟。

（二）存在关键技术短板

智慧农业的发展在近年来取得了显著进步，但同时也存在着一些技术短板。一是基础软硬件存在短板。智慧农业发展既离不开计算机科学与技术，也离不开软件工程。大数据、云计算、工业互联网、人工智能、物联网等是发展智慧农业的技术基础，然而目前我国智慧农业的发展在硬件和软件领域都存在技术短板。从硬件看，芯片设计和制造是主要短板。芯片行业是技术壁垒极高的行业，目前全球芯片设计和制造集中在以美国为首的极少数国家和地区，缩小与这些国家和地区之间的差距，需要付出长期的努力。从软件看，基础软件是主要短板，“十四五”规划中也明确提出要补齐基础软件短板。二是应用技术存在短板。数据获取和处理技术是智慧农业发展的关键，但目前还存在数据获取难度大、处理效率低等问题。这主要是由于农业数据具有很强的地域性和动态性，需要实时获取和处理，而现有的数据采集和处理技术难以满足这一要求。三是农业智能化装备的研发和应用存在短板。虽然一些智能化装备已经被研发出来，但在实际应用中还存在不少问题，如设备精度低、适应性差等。

（三）高素质农民相对短缺

人才振兴是乡村振兴的重要维度，高素质农民是发展智慧农业的主体力量。舒尔茨认为，影响农业产量、效率的最重要因素是农业劳动者的知识和技术水平。2021 年2 月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于加快推进乡村人才振兴的意见》明确提出“坚持把乡村人力资本开发放在首要位置”。但就目前来看，高素质农民相对较少，不能满足智慧农业发展的需要。根据《中国统计年鉴2022》，2021 年年末我国第一产业就业人员17 072 万人，但是根据《2022 年全国高素质农民发展报告》，2021年年末中央农广校“云上智农”App 高素质农民注册用户有650 万人，只占第一产业就业人员的3.8%。高素质农民占比低有多方面的原因，如教育资源分散、培训内容针对性不强、培训方式不合理等，导致农民参与培训的积极性不高。

（四）数据垄断与数据安全问题凸显

数据要素是智慧农业的核心生产要素，随着智慧农业的发展，可能会产生数据垄断问题，具体表现为数据资源的垄断和数据要素产业化平台的垄断，这种垄断必然会阻碍数据价值的进一步释放。数据资源是智慧农业的核心资源和核心竞争力，谁掌握着这些资源，就意味着谁在智慧化决策中拥有更大的话语权和议价能力，在利益竞争中就有更大的竞争优势。而这类资源往往掌握在为各类农业经营主体提供数据服务的技术服务企业手中，技术服务企业在利益竞争中的优势提升，必将影响农业经营主体的利益，从而有可能扼杀农业经营主体发展智慧农业的积极性和创新能力。另外，数据安全问题也应引起重视。智慧农业的数据既涵盖大量的农田地理信息、气候数据、土壤质量、农作物生长、病虫害情况等重要内容，又包括大量的用户个人信息，这些数据存在着因内部管理不善或外部入侵而泄露的风险，直接影响到农业生产安全、用户隐私和农民利益。

三、农业现代化进程中智慧农业发展的优化路径

（一）优化智慧农业发展模式，促进智慧农业包容性发展

针对当前智慧农业在不同农业产业类型、不同农业经营主体之间的不平衡发展问题，应优化智慧农业发展模式，提升智慧农业的包容性，让智慧农业成为大多数农民受益的农业新业态。对于由农产品加工企业、流通企业以及相关服务企业引导而发展起来的智慧农业模式，应不断完善产业链，增强产业链带动作用，促进与智慧农业相关的技术研发创新；对于辐射带动作用强的数字技术服务企业主导型智慧农业模式，应加大政府政策和资金支持力度，降低农业经营主体获取数字服务的成本；对于依托农机、农技推广而发展起来的智慧农业模式，应在提升农机、农技实用性的基础上，做好与智慧农业相关的公益性技术服务，与商业化技术服务协力支撑智慧农业发展。

（二）加快科技创新与供给，强化智慧农业技术支撑

智慧农业的发展以现代科技发展为基石，物联网技术、人工智能技术和大数据技术等现代信息技术的创新发展，现代信息技术与农业生产的有效对接、融合发展，有效降低智慧农业技术服务成本等，都会影响智慧农业的发展水平。一是加强与智慧农业相关的基础研究和应用技术创新。科技创新的源头是基础研究，基础研究投入大、风险大，外溢性强，应以政府为主导，围绕智慧决策、智慧控制、智慧服务开展一批重大基础研究项目，为科技创新打好基础。应用技术创新既包括农业机器人、智能装备等现代信息技术的创新，也包括育种技术、栽培技术、养殖技术、病虫害防治技术等现代农业科学技术的创新，要通过这些技术的研发与推广，不断拓展智慧农业的发展边界。二是积极推进技术创新与农业生产的有效对接，利用场景创新来缩短技术创新与应用端的距离，如数据分析与决策在农业管理中的应用、无人机在农田巡检中的应用、智能灌溉系统在水资源管理中的应用等。三是努力降低智慧农业相关技术的使用成本。一方面，可以加大财政补贴力度，减少农业经营主体的技术使用成本；另一方面，农业经营主体不断扩大技术使用范围，降低单位产出技术使用成本，使智慧农业不仅在技术层面具有可行性，在经济层面同样具有可行性。

（三）加大高素质农民培育力度，强化智慧农业人才支撑

一是整合现有教育资源，创新培训方式，提升高素质农民培育效率。高素质农民培育涉及政府、社会、学校和企业等多元主体，应充分发挥多元主体优势，形成高素质农民培育的合力。政府要做好高素质农民培育规划，并制定激励政策引导学校、企业和农业科研院所积极参与，农业科研院所要发挥好技术优势，农业院校、涉农职业院校要发挥好教育资源优势，农业龙头企业、农业科技园应发挥好产业优势，通过校企合作、产教融合不断创新培育方式，送教下乡，在田间地头办农民满意的培训，提升培训成效。二是根据不同教育对象的具体情况，开展针对性教育培训。借助大数据，建立农民基本信息数据库，依据农民受教育水平的高低分层实施教育培训，提升教育培训的针对性。对于受教育水平较低的农民，主要开展基础知识的培训，包括农业种植养殖技术、基本信息技术等，以提升相关技术的应用能力为主要目标；对于受教育水平较高的农民，主要开展农业经营管理、农业产业化、智慧农业的推广等方面的培训，以提升经营管理能力为主要目标。

（四）加强数字安全治理，促进智慧农业安全发展

加快智慧农业发展，既要发挥好数据要素的作用，又要防范数据泄露、窃取、篡改、滥用等可能给农业生产和各类农业经营主体带来的利益损害。因此，必须加强数字安全治理，促进智慧农业安全发展。一是加强数字安全制度建设，分别从中央、地方与行业3 个层面出台数字安全相关法律法规、政策文件、标准体系等，并形成顶层设计与基层探索的互动机制，做好数据采集、数据共享、数据应用等方面的安全保障。二是提高数字安全技术水平，加大对数字安全基础研究、关键核心技术研究的投入力度，提高确保数据安全的软硬件技术水平，提升数据安全保障能力。三是加快数字安全人才培养。科技竞争归根结底是人才的竞争，应加强现代信息技术、数字技术、智能技术领域安全治理人才的培养，提高其数字安全专业知识和技能水平，提升数字安全治理能力。