数字乡村背景下山西省智慧农业发展研究

2024-01-24王瑞南洋李建军赵瑞栋樊军亮

农业与技术 2023年24期

王瑞南洋李建军赵瑞栋樊军亮

(山西农业大学农业经济管理学院，山西太原 030006)

引言

2022年11月《数字乡村建设指南2.0》发布，《指南》进一步完善内容，丰富案例，更好地指导各地数字乡村建设，同时也昭示着未来农业将继续走上数字化、智慧化的发展道路。

《数字乡村发展行动计划(2022—2025)》以及《山西省“十四五”数字农业农村建设规划》[1]均指出，数字经济赋能现代农业是全面推进乡村振兴，加快推进农业农村现代化的关键。数字乡村建设路径包括推进智慧农业发展，智慧农业发展有力支撑数字乡村建设。未来，应坚持数字乡村建设与智慧农业发展统筹推进[2]。

山西省高度重视智慧农业发展，不论是省“十四五”新兴产业发展规划，还是省数字经济发展意见和政策，都明确提出要通过发展智慧农业来构建智慧农业生产体系。基于数字乡村背景，本文阐释了智慧农业的内涵和发展意义，结合山西省智慧农业发展现状，深入剖析了山西省智慧农业发展存在的主要问题，在此基础上提出针对性对策建议，以期为推动山西省智慧农业高质量发展提供参考。

1 智慧农业内涵

智慧农业依托网络平台技术，运用云计算方法，集成农业专家智能系统、农业生产物联控制系统和有机农产品安全溯源系统3大系统，深度融合农机农艺，构建生产便捷、管理高效、产业协调的现代农业体系，实现农业生产过程的精准感知、智能控制、智慧管理。智慧农业的鲜明特征是数字化、系统化、智能化。

智慧农业是依托数据驱动技术流、资金流、人才流、物资流实现现代信息技术与农业生产、加工、经营、管理和服务等全产业链环节深度融合的农业现代化发展新模式。智慧农业实现了精准精确的农畜产品的种、管、采收、储存、加工等；同时也重塑了农业与消费者之间的双向互动关系，构建了个性化、灵敏度高的农业产销生态系统，推动了农业面向“服务化”的转型升级[3]。

2 发展智慧农业的意义

2.1 智慧农业促进农业产业提质增效

数字乡村背景下智慧农业的发展以数据和知识为核心要素，通过生产潜力持续高效释放促进农业转型升级[4]。通过数字技术赋能，智慧农业有效拓展了农业农村大数据的应用场景和服务水准，实现了农业生产环境的动态监测和智慧化管理，有利于提升农业生产经营者动态获取农业生产经营数据，智能精准投放的能力，减轻农业生产过程中农药化肥对生态环境的不良影响，实现农业绿色低碳发展；同时，也有利于提高土地生产率和农业生产抵御自然风险能力，实现增产增收[5]。

2.2 智慧农业催生现代农业新业态

数字乡村背景下智慧农业的发展不断催生新经济、新业态、新模式，满足当前市场定制化、个性化、多样化的消费需求，如订单农业、采摘文旅、社区支持农业(CSA)。智慧农业能够进一步拓展农业的生态、生活功能，提升乡村多元价值，延伸产业价值链，促进三产深度融合，如定制农业、创意农业。智慧农业能够借助“云体验”“数字内容”等方式，实现观光农业、体验农业、生态农业等农业新业态与旅游康养、休闲娱乐等领域的融合发展。

2.3 智慧农业是实现农业农村现代化的有效途径

数字乡村背景下通过数字信息技术赋能，智慧农业推动传统农业质量变革、效率变革、动力变革，促进农业高质高效，推动宜居宜业和美乡村建设。作为传统农业的全面升级，智慧农业的发展有利于加快农业生产方式的转变，形成现代农业新业态，构建现代农业生产、经营、推广体系，取得优质高效、生态友好的综合效益，加快农业现代化步伐。智慧农业的发展是农业现代化的核心，智慧农业和数字乡村的建设是实现未来中国农业农村现代化的必要条件。

2.4 智慧农业有利于解决农业现代化生产瓶颈问题

数字乡村背景下，智慧农业的发展能够解决制约农业现代化发展的劳动力不足、人口老龄化等生产瓶颈问题，保障国家粮食安全和重要农产品有效供给。大国小农的基本国情将长期贯穿中国农业农村现代化全过程。此外，农村青壮年劳动力持续外流导致农村劳动力的老龄化与兼业化趋势日益突出，“谁来种地，如何种好地”是现代农业生产的核心问题[6]。随着智慧农业研发应用加速，基于软件定义、数据驱动、装备支撑、产业融合的智慧农业推广体系日趋完善，这将为小农户对接现代农业发展，实现农业可持续发展，集约化生产提供解决方案。

2.5 智慧农业有利于乡村人才振兴

人才振兴是全面推进乡村振兴，加快建设农业强国的重要支撑。智慧农业改变了传统农业生产方式，畅通了城乡经济循环，优化了资源配置，进一步延伸了农业供应链、产业链和价值链，激发了就业创业活力，为数字化人才的下沉提供了条件。智慧农业的发展通过引才、留才和育才3个方面实现乡村人才振兴[7]。数字乡村背景下，智慧农业以“政产学研商”多位一体产业发展模式培育管理型的新型农业生产经营主体；与“互联网+专家”模式配合，实现远程技术指导，缓解本土人才短缺。

3 山西省智慧农业发展现状及存在的主要问题

3.1 山西省智慧农业发展现状

山西省立足新发展阶段，贯彻新发展理念，持续推动数字信息技术与农机农艺深度融合，2015年将太谷县(现晋中市太谷区)列为首个智慧农业试点区域[8]。智慧畜牧业方面，太谷金铭农牧科技公司通过“猪小智”实现了对生猪的精准化、智能化饲养。智能农机方面，搭载北斗卫星导航的无人驾驶抗旱补水播种机实现了太谷山地丘陵的精量补水。感知农业智慧种植方面，基于光谱信息进行杂草识别的除草机解决了农药残留问题。

晋中市智慧农谷大数据综合服务平台，为全省现代农业发展提供数字化服务，深入推进“互联网+农业”发展。智慧农谷重点工程项目——番茄小镇实现了智慧科技、智慧生产和全产业链的深度融合，构建出“农业产业经济新生态体”[9]。目前，晋中市已建成国家农高区京东智慧农场示范基地，智慧农机装备园已开工建设。晋中市智慧农业发展走在全省前列。

此外，武乡县还搭建了小米的“谷语系统”，对农产品产业链各个环节实施数字化改造。总体上，山西省智慧农业发展处于探索起步阶段。

3.2 存在的主要问题

3.2.1 新型基础设施建设薄弱

目前山西省行政村4G网络覆盖率达到100%，基础支撑能力明显增强，加快推进农业农村现代化建设已取得明显成效，但农业新型信息基础设施建设还比较薄弱。在省内不同农村地区，5G网络、数据中心、仓储保鲜冷链物流等新型基础设施建设发展不均衡不充分，加上农业信息网络普及难度大，推广成本高，信号不稳定，难以满足智慧农业发展需要。此外，智慧农业相关硬件设备及技术处理实验室等有待进一步建设和完善。

3.2.2 研发与建设资金缺乏

我们都知道，函数概念高度抽象，函数是“数”与“形”高度结合、高度统一的一个数学模型，如果讲不清、讲不透这种深度融合的关系，要想让学生真正理解函数是比较困难的.相反，如果我们在教学过程中能够把函数的“数”与“形”剖析清楚，那么对于学生思维发展的帮助是非常大的.

当前山西省智慧农业发展处于探索起步阶段，研发与建设主要依靠政府投入，缺乏可持续投入运营机制。由于智慧农业顶层设计、整体规划及配套支持政策缺失，各级政府智慧农业资金支出比重不高；智慧农业前期投入较高，回报周期长，回报率低，不确定性高，金融机构、民间资本对智慧农业投资的积极性不高，支持不足；智慧农业设施装备采购价格和后期维护费用高，短期难以回本获益，小农户参与智慧农业发展意愿不高。此外，农业产业链金融服务门槛高，小微农业企业难以获得低成本融资贷款服务。

3.2.3 关键核心技术研发能力和科研成果转化能力不足

核心技术的缺乏与科研成果转化能力不足在一定程度上制约着山西省智慧农业的发展，不利于全省农业产业数字化转型、农村三产融合发展和新业态、新模式的形成。农业传感器、作物生长模型、生产控制软件等关键核心技术研发应用国内与国外差距较大，同时也是山西省智慧农业发展的短板。全省农业科研体系不健全，农业科研机构之间缺乏统一领导，没有明确的分工合作以及沟通渠道，难以形成科研创新合力。此外，一些科研与实践相脱节，成果难于转化和推广应用。

3.2.4 农业大数据应用管理水平较低

从山西省实际来看，在当前条块管理行政体制下，分散在不同政府部门或机构的农业大数据资源难于实现互通共享，积累比较薄弱，数据“孤岛”问题比较突出，智慧农业“有数据，缺智慧”。涉农信息服务缺乏对农业大数据的深度挖掘、分析和利用，导致数据不准确、可用性差，在预测预警和优化资源配置等核心应用方面尚存在诸多困难；由于没有准确有效的数据采集提取技术和统一共享的数据标准规范、接口，智慧农业采集的数据难以满足应用实践和发展需要，涉农的政务、行业、社会和企业数据难以有效汇聚融合和合理利用。

3.2.5 高素质农业生产管理人才匮乏

当前，山西省农业复合型人才缺乏，以及农民整体业务素质有待提高等矛盾较为突出。山西省农村地区就业创业环境差，人才引进留用机制不健全，难以引进用好智慧农业发展所需的既懂数字信息技术又懂农业生产管理的新型人才；山西省农村高素质人力资本流失严重，农业生产经营者普遍老龄化，文化水平较低，数字化素养不高，现代化农业生产意识比较淡薄。同时，省内职业农民教育体系尚未建立，新型农民培养机构缺乏，使省内现代职业农民难以培育，高素质农业生产管理人员匮乏。

4 对策建议

4.1 协同推进数字乡村与智慧农业发展

以县城为载体，以党的二十报告提出的宜居宜业和美乡村建设为引领，协同推进数字乡村和智慧农业的设计和建设。加快建设县域农业农村大数据中心、“天、空、地”一体化观测体系、农业新型基础设施。支持有条件的县(市)打造“农业数字大脑”，通过对农业数据、产业服务平台业务数据以及国内行业农业数据的收集，形成县域农业数字大脑及相关智慧应用，提升乡村产业、环境整治、乡村政务、乡村治理及公共服务的数字化水平，辅助政府、农企公司和农户智慧决策并向其提供更好的产业服务能力。

4.2 形成多元共建格局

4.3 推进智慧农业关键核心技术攻关和科研成果转化

在山西省现代农业基础和设施农业发展较好的区域开展智慧农业创新发展试验，推动农业科研项目集成创新和新技术验证，加速成果转化应用。

深入实施农业“特”“优”战略，发挥晋中国家农高区(太谷国家农业科创中心)、山西农业大学(省农科院)、神农科技集团科技创新主力军作用，加快推进大田、园艺作物农业传感器和高端芯片，基于物联网和云计算的农业大数据分析处理技术，适宜山西省农情、地形“小”而“精”的农业机器人或智能农业装备等关键核心技术的研发。

重点围绕智慧农业工程应用推广，持续实施“三区”人才支持计划和科技人员专项计划。试点开展赋予科研人员职务科技成果所有权或长期使用权，完善农业科技领域研究稳定支持机制和专利技术转移转化机制。

4.4 构建智慧农业大数据体系

构建“天空地”多尺度农业资源环境数据采集网络，农情感知系统，建立气象、土地、水文、土壤、农田、种质、农业产业链等基础数据库，建立健全山西省农业数据资源目录；在确保数据安全、隐私保护的前提下，实现政府部门之间、政府与企业之间、政府与社会之间的数据互通共享，形成农业大数据交换机制和标准规范；依托山西省农业农村大数据管理平台、信息资源共享整合平台、农业地理信息服务平台，搭建山西省智慧农业综合信息服务平台；搭建可视化的生产溯源管控体系，实施“互联网+农产品出村进城工程”，推进乡村e镇建设。