数字农业推动农业高质量发展的理论逻辑与实践路径研究

2024-05-17杨勇军杨新荣

安徽农业科学 2024年9期

杨勇军杨新荣

摘要随着数字信息技术的快速发展，数字农业已成为推动农业高质量发展的引擎。数字农业不仅能够推动精准农业可持续发展，而且可以提高农业经营管理和决策能力、拓宽农业销售渠道。我国数字农业起步晚，地域辽阔、农业科技发展水平参差不齐、人才不足、投入驱动力小等因素都不同程度地制约了数字农业的发展。因此，要推动农业高质量发展，必须克服制约数字农业发展的阻力，激活数字农业发展的动力。在分析数字农业的发展现状与制约因素的基础上，提出数字农业推动农业高质量发展的理论逻辑与实践路径。

关键词数字农业；数字技术；高质量发展；理论逻辑；实践路径

中图分类号 F313 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2024）09-0250-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.09.052

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Research on the Theoretical Logic and Practical Path of Digital Agriculture Promoting High-quality Agricultural Development

YANG Yong-jun， YANG Xin-rong

（Guangdong Baiyun University， Guangzhou， Guangdong 510450）

Abstract With the rapid development of digital information technology， digital agriculture has become the engine to promote the development of high-quality agriculture. Digital agriculture can not only promote the sustainable development of precision agriculture， but also improve the ability of agricultural management and decision-making. However， the popularization and application of digital technology in agriculture in our country lags behind， and the investment of digital agriculture technology is small， the talents are short， and the popularization degree of digital technology is low， the development of digital agriculture is restricted to some extent by such factors as agricultural decentralized management. Therefore， in order to promote the development of high quality agriculture， we must overcome the resistance that restricts the development of digital agriculture and activate the motive force of the development of digital agriculture. Based on the analysis of the current situation and restrictive factors of digital agriculture， this paper puts forward the theoretical logic and practical path for digital agriculture to promote the development of high-quality agriculture.

Key words Digital agriculture;Digital technology;High-quality development;Theoretical logic;Practical path

基金項目广东省教育厅人力资源管理特色专业项目（CXQX-ZL-201903）；广州市社科规划课题（2018GZGJ165）。

作者简介杨勇军（1974—），男，湖南郴州人，副教授，硕士，从事组织人力资源管理、产业经济学研究。

收稿日期 2023-09-14

在当代科技革命浪潮的推动下，党中央适时提出了“数字中国”的发展战略。其中“数字乡村”正是这一战略构想的重要体现。国家实施的乡村振兴战略有力地推动了农村生态环境改善、农业转型升级、农民收入增长。但要使农业在现有基础上再上新台阶，必须开拓新思路，寻求新举措。而“数字农业”则是乡村振兴的重要发力点［1］。2023年2月13日，国务院发布21世纪第20个中央一号文件，提出抓紧抓好粮食和重要农产品稳产保供，扎实推进乡村基础设施建设。二十大政府工作报告要求数字赋能乡村振兴，这标志着数字农业将成为推动我国农业高质量发展的新举措。

在世界局势动荡不安的背景下，国际粮价上涨，诱发全球粮食安全问题持续升温。我国作为拥有14亿人口的大国，粮食安全关乎国计民生。因此，“十四五”期间必须采取各种切实可行的措施确保我国粮食安全。而数字农业可以凭借其准数字性、高精确性、强针对性、广覆盖性推动现代农业转型升级，确保我国粮食安全。数字经济在农业中的推广应用，不仅能够推动农业产供销的有机结合，从而不断提高农业经济效益；而且可以通过数字化与信息化的深度融合，全面提高农业劳动生产率，催生农业新的经济增长点，从而构建现代农业经济体系。我国在土地承包、分散经营的传统农业向规模化经营的现代农业转型升级的过程中，数字农业必将大幅提高我国农业的规模化、智能化水平，从根本上改变农业低效率、分散化的现状，使农业真正成为优质、高产、高效的产业。

1 文献综述

近年来，相关研究主要围绕数字农业发展从以下几方面展开：

1.1 数字农业概念

数字农业自2015年后成为焦点，“农业大数据”和“3S”作为农业生产预测、模拟、监测的依据。王利民等［2］提出，自2015年以来，在全球范围内逐步推广数字农业。以“农业大数据”和“3S”作为关键技术的数字农业，依托数字技术连接农业产业链各个环节，并对农业生产经营全过程进行预测、模拟、监测、判断和决策。王利民等［2-3］认为，数字农业、农业绿色化发展开辟了广阔的前景。数字农业的建设至少包括硬件、信息管理系统、分析决策系统和应用服务系统4个基本平台。

1.2 数字农业相关领域的研究进展

数字农业“3S”、物联网（internet of things，IoT）、精准农业（precision agriculture）3个紧密相关的技术，完成农业数字化转型的服务目标。王利民等［2，4］提出，“3S（GPS、GIS、RS）作为数字农业发展的关键技术，在农作物生长、农业估产、土壤施肥、农情监测、病虫害防治、农情监测等领域广泛运用。郑纪业等［3，5］认为，物联网（IoT）基于网络技术、传感器技术及自动化设备技术的有机相结合，为有效监控和利用农业资源、农业生态环境检测，实施农业生产的精细化管理、农产品的安全溯源等方面，提供云计算、云分析、云存储等平台服务。不仅促进农业生产效率提高、而且使农业生产的质量和技术水平得以提升。金继运等［6］认为，可对土壤施肥、灌溉、用药等操作精准调整和管理，并通过资源有效利用、生态环境有效保护，以获取最佳经济效益。

1.3 中国数字农业发展存在的突出问题

中国在数字农业发展过程中对其精准预测、协同管理、有效监测、科学追踪不够，进而出现机制缺乏、管理混乱、生态破坏、作物减产等一系列问题。许竹青等［7-8］提出，由于中国智能农机装备与农业机器人在诸如兼容性、稳定性、适应性等方面存在一定的差异性，抗逆性方面性能较差；金继运等［6］提出，农业大数据建模开发成本高、软件的可靠性较低，从而弱化了农业的高产、优质、高效的功能；王薇等［9］认为，数字农业项目缺乏数据的共享机制和支撑能力而难以协调有序推进；阮俊虎等［10］认为，2019年全国25.2%的县对数字农业的专项投入不足10.0万元，数字农业创新商业模式与一体化技术解决方案，有利于促进我国现代农业从机械化、电气化到数字化、智能化的跨越和数字农业运营管理这一新兴领域的发展。

1.4 数字农业发展对策

张耀一等［11-12］提出，当前数字农业发展要从以下四个方面入手，一是依托农业科研院所强大智能感知的技术水平；二是在鼓励农业传感器、智能装备等农机技术开发的基础上，逐步健全数字化人才依托平台，研发核心技术，获得科研成果，形成科技“供需对接、产研互动、院地合作”的激励机制；三是积极推动数字农业的多维运转，包括建设农业大数据中心、积极实施农业物联网、培育高水平人才队伍等；四是建设以数据资源系统为核心，集农业生产、信息服务、产品销售于一体的数字农业信息平台。高效推进以农业大数据融合为核心的数据资源共建共享合作机制。

以上文献从不同视角揭示了数字农业的概念、进展、问题及其对策，该研究在分析我国数字农业发展现状与制约因素的基础上，进一步提出数字农业推动农业高质量发展的理论逻辑与实践路径。

2 数字农业发展现状

2.1 数字农业发展取得初步成效

数字农业利用数字信息技术对农业生存环境、农业生产对象、农业转型升级进行数字化设计，依靠互联网技术平台，为农业生产经营提供技术指导，借助电商平台，为农业的产供销提供全流程一站式服务的一种新型农业经营模式［13］。近年来我国数字经济发展迅速，据中国信息通信研究院的资料报道，我国2022年数字经济规模为50.2万亿元，占GDP比重为41.5%，而数字农业发展要远远滞后其他行业。《中国数字经济发展研究报告（2023年）》显示，我国服务业、工业数字渗透率为44.7%、24.0%，农业领域仅有10.5%。我国农业只有畜禽养殖信息化水平较高，达到30.2%，而水产养殖只有15.7%，大田种植只有18.5%，设施栽培只有23.5%。

2.2 数字农业基础设施建设为农业高质量发展奠定了一定的基础

当前全国各地数字农业建设已有572个县（市、区）家庭宽带入户率约50.0%，占比达21.7%；221个县（市、区）不足20.0%，占比达8.4%。其中广东网络数字化建设保持了强劲势头，在全国处于领先水平，具有数字集群产业优势，包括软件和信息服务、电子信息制造等在内的信息产业和高端制造产业规模位居全国首位，广东数字化的快速发展为广东农业高质量发展注入了生机与活力［14］。截至2021年上半年，广东全省已拥有由华为、中兴、海格通信等5G行业龙头企业带动的相关企业1 600多家，已初步形成了世界规模最大的5G产业集聚区，建成基站和用户规模均为全国第一。农村地区地广人稀，数字经济推动农业高质量发展任重道远。

2.3 国家“双循环”战略推动数字营销进一步拓展

随着全球供应链和产业链的进一步拓展和升级，我国已在更高层次的开放开发中实现经济高质量发展。近年来，农业全产业链借助互联网和数字化力量，围绕农产品生产与销售，通过直播带货、飞播助力、线上线下展示商品等农产品销售模式，各类农产品市场体系正在全国各地逐步建立［15］。各地正在重点建设“保供稳价安心”数字平台、努力构建云上农交会和国际网络节等网络载体，助推一大批特色农产品走向大市场。打造一批享有盛誉的电商村。数字经济推动了县域农产品网络零售额的不断增长。全国乡村正在奋力推进以数字农业为着力点，以现代农业产业园区、农业科技园区为依托，以“一村一品、一镇一业”为特色，以农业产业数字化为支撑的农业高質量发展之路。

3 数字农业发展的制约因素

3.1 数字農业技术推广应用难度大且资金投入难以保障

现代科技发展日新月异，大数据、互联网+、人工智能广泛应用于各行各业，特别是大量人才集中在北上广深等一线城市，而农村地区缺乏有力的产业支撑，受限于薪酬水平和物质条件难以留住优秀人才，能掌握一流技术的人才本来就稀缺，能跟“三农”结合，具有这种综合才能的人本来就少，而农业领域这方面的人才更加难求。数字农业技术的研发、创新、应用都需要大量的资金，投资期限长而且回报率低，因此社会资本对数字农业的投资意愿和动力不足，政府作为关乎国计民生基础产业的投资主体，数字农业的资金投入财政投资应当成为主渠道，但财政需要投入的资金较多，也显得力不从心［16］。高等院校、科研机构和高新技术企业的研发推广资金由于受到体制机制制约，也难以进入数字农业。这在很大程度上阻碍了数字农业技术的发展。

3.2 支撑数字农业发展的人力资源不足

农村人力资源是支撑数字农业发展的基础。一是居住在农村的青年人力资源大量流入城市。我国的城市化率仍然处于发展阶段，随着农业劳动生产率的不断提高，农业的就业人口减少，城市工作环境、收入水平、子女入学等优越条件对农村劳动力流动的拉力会不断吸纳农村青年劳动力由农村流向城市。农村的“空巢老人”和“留守儿童”现象仍然存在［17］。据2021年全国第七次人口普查统计：农村人口仅占全国人口的36.11%，而留在农村的以老人和儿童居多。数字经济科技含量高，发展趋势好，市场对于此类专业人才的需求远大于供给。源于近年高校培养的人工智能、物联网、大数据、云计算和现代农业技术等高科技人才远不能满足市场需求，掌握数字农业技术，又有实践经验的复合型人才更是凤毛麟角。目前，在汽车、互联网、软件、航空、机器人等领域的数字化人才十分抢手，而数字农业专业人才受就业环境、工作待遇、技术难度等因素的影响，不仅其人才短缺，而且其就业意愿也相对较低。

3.3 数字农业的普及化程度不高

我国农户的分散化经营是现行农业统分结合双层经营体制的产物。我国第三次农业普查数据表明，小农户占经营主体98%，小农户占农业从业人员90%，小农户占总耕地面积70%。农业现代化和产业化发展的必然趋势是农业的规模化经营，现代数字农业所要求的精准灌溉、科学施肥、自动化耕种应当建立在农业规模化经营的基础上，但目前农业规模化经营面临两难选择。一方面，为了推进农业的现代化进程和产业化经营，国家鼓励民营资本经营农业，允许土地自由流转；另一方面，农村居民一般恋土情结浓厚，将土地作为自己赖以生存的物质生活保障。因此，当农民没有获得稳定的非农职业和基本的养老保障之前，土地流转会相当谨慎。显然，农业过于分散经营，不仅不利于统一规划、集中管理、规模化耕耘，而且生产成本也会上升，品质和标准化程度也难以管控。农业的小规模分散经营给数字农业的推广普及带来了一定难度［18］。

4 数字农业推动农业高质量发展的理论逻辑

4.1 数字农业必将推动精准农业可持续发展

长期以来，我国农业沿用了“优质品种+化肥农药”以提高单位面积产量的生产模式。我国的耕地面积仅占全球7%，但是农药化肥使用量占比达到1/3。长期化肥、农药过量破坏了生态安全，食品农药残留超标严重。为了实时检测农作物长势，以农业高质量发展为目标，运用数字技术优化农业资源的投入产出，实现农业的高质量发展［19］。精准农业借助技术和系统协同实现，从源头上确保证农产品质量安全。

4.2 数字农业可以提高农业经营管理和决策能力

我国农民长期都是依据二十四节气进行作物轮作与栽培，虽然农业受自然环境影响较大，但科学的管理和决策对现代农业发展至关重要。而数字经济融入提高管理水平，从而提高农业劳动生产率和农业比较利益。数字技术相对发达的地区，通过作物数据的处理、分析、组合来建立大数据，构建数学模型来精确计算肥料、水分、阳光，运用传感器采集收集实时数据，通过生产过程中的数字化管理方式进行合理决策。因此，物联网、大数据、人工智能等现代科学技术融入现代农业，必将推动农业迈向高效化、产业化、数字化、智能化的轨道［20］。

4.3 数字农业能够拓宽农业销售渠道

农业是基础产业，农产品的消费关乎国计民生，其价格直接影响CPI指数，最终影响一国的通货膨胀水平。因此，国家十分关注农产品价格的稳定。农民生产的初级农产品如果能够直接卖给消费者，对于稳定农产品价格是十分必要的。但现实中农产品的销售往往经过多层分销商卖给消费者，价格的多层叠加，一方面抬高了农产品的最终价格，损害了广大消费者的利益；另一方面，鲜活农产品具有易腐性和季节性强等特点，采取多层分销方式不仅损耗大而且成本高。而数字经济为农产品销售找到了可靠的直销渠道。农村电商和冷链技术日趋成熟，农产品可以通过直播带货等方式直接送到消费者手中。交易成本直线下降，不仅增加了农民的销售收益，也为农民创造了稳定的销售渠道［21］。与此同时，直销渠道通过生产者与消费者的直接对话，推动市场竞争，改善产品品种，提高产品质量，促进农业高质量发展。

5 数字农业推动农业高质量发展的路径

5.1 构建数字农业高质量发展的体制机制

农业高质量发展依靠数字农业推动，而数字农业发展必须构建完善的体制机制。为此，要加快数字农业发展，当务之急是构建和完善其体制机制。一是制定相关扶持政策，各级政府要加大对数字农业的财政资金投入，同时也要鼓励并引导社会资本投入数字农业产业化全过程。二是要完善数字农业产、供、销配套的基础设施建设，保障数字农业全产业链的衔接和设施的有序运行。三是政府要制定并落实农业数字人才培养引进方案和留住专业人才的专门政策措施，确保数字人才和技术源源不断地流向现代农业。四是地方政府出面协调科技、教育、农业、环保等部门鼎力合作支持数字农业发展，激励发达地区支援欠发达和不发达地区发展数字农业。五是制定和完善保障数字农业发展的相关法律法规，规范和保护数字农业所涉及的著作权、专利权、商标权等，推动数字农业走上规范化、法治化轨道。六是运用数字技术构建农产品标准体系。由于数字化在日常生活中给人们带来的便捷性已深入人心，基于小农户经营的农产品品种多，品质差异大，竞争激烈，消费者难以辨别产品质量差异。因此，政府应运用数字技术从全链条进行管理，形成标准化体系。

5.2 加强数字农业发展的基础设施建设

数字农业技术的推广与应用离不开完善的基础设施。首先，当前全国各地不断推进5G基站和村村通工程，力争对广大农村地区覆盖率不输于城市。从硬件上确保农村地区能用得上高速、稳定、安全的互联网。其次，完善农村地区快递业务，互联网和快递是“孪生兄弟”，农村产业发展离不开两者结合。大力推进云计算、大数据和各类信息平台建设，完善包括卫星、无线传感器的数据采集系统，逐步应用到精准农业专家系统去。

5.3 加快培养农业数字化专业人才和新型职业农民

农业数字化专业人才和新型职业农民是推动农业高质量发展的主要动力。农业数字化专业人才既要了解农业经济，又要掌握数字技术；新型职业农民既要懂得农业技术，又要熟悉农业数字技术的基本操作。应从多方面对这些人才进行培养。一是根据我国近年职业院校和应用型高校数量较多、专业群对接产业链比较紧密的现状，鼓励有条件的高校通过专业调整和不同学科专业联合等多渠道培养农业数字化专业人才和懂得数字农业的新型职业农民，加快理论知识向实践的转化，通过校企合作、高校和实习基地的共同培养，使数字农业人才快速成长。二是为了尽快突破农业数据处理和分析，加强农业高科技和科研院所的深度合作，联合培养人才。三是鼓励应用型本科高校开设数字农业相关的专业，培养掌握一定数字农业和农业经营管理知识的专业人才和新型职业农民，为农业高质量发展开发优质的人力资源。四是当地政府部门要开展专项数字技能职业培训，尤其是要对有一定文化基础的职业农民专门开展物联网、人工智能、大数据等方面的技能培训，通过数字技术示范基地参观学习，使农民扩大知识视野，切实感受到数字技术推动农业高质量发展的实惠，通过在当地设置培训点进行网络培训学习、辅导答疑，切实提高农民开展农业数字化改造的能力。并通过带头人的示范作用激发农民主动学习数字农业的积极性，使农民逐步形成用数字农业改造传统农业的现代农业观念。

5.4 加大对数字农业的资金支持和科技投入

建设数字农业离不开资金和科技投入。为此，政府必须加大对数字农业的资金支持和科技投入。一是政府牵头设立数字农业专项资金，主要用于水利电力基础设施、农村电网改造、网络升级和数据库建设，数字农业的科技研发、设备购置、专项培训，与此同时，政府相关部门要对农村网络建设给予政策扶持和资金支持，尤其针对相对贫困地区的农民，可以减轻农民上网费用，给予一定的网络收费补助。二是政府出台优惠政策鼓励社会资本进入数字农业，各类金融机构扶持数字化改造。三是着力数字农业的技术创新和突破，围绕农业进行立项，开展有组织的科研活动。构建地方与高校、研究院所之间协同创新体制和机制，完善科研创新机制和激励措施，协同推动数字农业的技术创新，加快数字技术推动农业高质量发展的研发和应用过程。

5.5 不断提升数字农业建设质量

只有加快提升数字农业建设质量，才能不断推进农业高质量发展。要提升数字农业建设质量，需要从以下方面着手：一是政府相关部门在明确加快数字农业建设主体责任的基础上，必须制定切实可行的数据共享管理办法，打破不同部门各自为政的数据壁垒，努力提升農业相关数据的完整性和衔接性，使农业生产的数据信息在农业各部门各环节之间高效交换与运行。从而实现对多元化农业大数据的科学分类和有效处理。二是建立健全农村基准数据库，各地要对农业历史数据进行搜索、校对、编辑、加工、整理，确保农业科技工作者和农民通过农业大数据系统及时掌握农业产、供、销各个生产和流通环节不断更新的数据信息，从而不断发挥数字技术在提升农业劳动生产率中的应用效率。三是各级政府部门要及时掌握农民对数字农业的实际需求，根据农民文化水平和对数据处理的能力，将不断更新而又具有指导意义的信息数据提供给农民。使农民根据市场信息的变化，及时调整产业结构和产品结构，不断提升农业的比较利益。

6 结论与政策建议

6.1 结论

数字农业是一项推动乡村振兴的系统工程，也是一项关乎粮食安全和农民共同富裕的民生工程。只有充分认识到数字农业推动农业高质量发展的重要意义和理论逻辑，认真分析制约数字农业发展的若干因素，才能面对现实，进一步加强政策引导，夯实数字农业的基础设施建设，努力开发和建设专业人才队伍，全力推动科研创新。数字技术融入现代农业所形成的数字农业必将有力推动我国由农业大国迈向农业强国。

6.2 政策建议

为了加快数字农业推动农业高质量发展的步伐，当前各级地方政府应从提升网络质量和覆盖率、建立数字化人才培训体系、打通农产品物流产业链三方面着手，扎实推进数字农业发展。

6.2.1 切实提高农村地区网络质量和覆盖率。

农村地区网络质量和覆盖率是数字农业发展的基础和前提，一部分农村地区地形崎岖、人口稀少、资金短缺、网络用量不多等因素造成了网络覆盖率不高。为了维护网络的高覆盖率、稳定性和安全性，必须加大对农村网络基础设施的投入，尤其是对网络基站进行可行性评价，确保建立网络基站的合理性、科学性和高效性。

6.2.2 加快建立和完善数字人才培训体系。

数字农业依靠数字人才，而数字人才的培养离不开政府的支持和投入。一是政府相关部门要鼓励农民积极参与数字化培训学习，要培养农村青年农民的科学文化素质、普及农业科学知识、着重培养种地农民的数字技术；二是要根据农业实际发展情况，给予具有较高数字专业知识且愿意服务于农业的专业人才以优惠待遇；采取多元化措施，为返乡发展的数字人才创造良好的工作环境；三是高校应该根据大数据、云计算、人工智能、物联网等不同专业具有的优势，结合农业数字化特色，加强对数字农业技术人才的培养，为数字农业发展提供人才储备；四是重视农村电子商务的基础培训工作，政府部门组织的电子商务培训的重点应当是教会农民计算机基础知识和相关农业技术和农产品销售软件的使用，使农民具备农产品洽谈和交易能力。因地制宜开展对农产品优势、特点、保鲜期等方面的培训。要选用计算机水平较高、熟悉农产品网上交易的培训师，对不同农业技术和不同农产品销售需求的农民开展一对一的网上培训。

6.2.3 进一步打通农产品物流产业链。

农产品物流产业链是通过物流配送搭建农产品与消费者的直销桥梁。一是基于农产品的时效性和鲜活性，需要在农村地区设立冷库，做好生鲜农产品低温保质，不仅能够确保农产品在运输过程中的品质，而且要尽量减少农产品在运输过程中的残损。二是应将物流网点设在各个村镇，尤其是满足农产品运量大的村镇对物流网点的需求，从而最大限度地保障鲜活农产品及时到达消费者手中。三是节约物成本，物流配送公司应尽可能为当地农户提供岗位，培训其数字化技能和素养，不断优化物流配送信息，优化物流配置网点，合理布局物流路线。四是政府要加大对农村公路、铁路、桥梁等物流基础设施建设的投入力度。制定鼓励资本流入农村物流基础设施建设的优惠政策，不断提高农村地区物流配送效率，进一步打通和完善农产品物流产业链。

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