智慧农业在温室种植中的应用研究

摘 要：党的二十大报告指出“全面建设社会主义现代化国家，最艰巨最繁重的任务仍然在农村”。信息时代要想实现乡村振兴，需要借助现代信息和科学技术的力量。智慧农业以其精准化、可视化及智能化的优点对提高农业产品产量、挖掘土地资源的潜力、协助政府宏观调控、为农民决策提供科学依据等有着不可忽视的意义。通过分析当前智慧农业在温室种植中应用的现状，发现其存在着专业人才匮乏、宣传推广乏力、资金较为匮乏等问题，并针对这些问题提出如下建议，加强农业基础设施建设，提供硬件保障；培养专业人才，加大技术支持；推动农村地区土地规模化经营；加大宣传力度，提高农民积极性；保障资金投入，多渠道引入资金。通过研究，以期进一步加强智慧农业在温室种植中的应用，这有利于提升农业发展的信息化、智能化水平，进而推动乡村振兴战略的进程。

关键词：智慧农业；温室种植；农业信息化；乡村振兴；应用研究

中图分类号：S2 文献标志码：A 文章编号：2096-9902（2024）18-0005-05

Abstract： The report of the 20th CPC National Congress pointed out that "the most arduous and difficult tasks of comprehensively building a modern socialist country still lie in rural areas." If we want to achieve rural revitalization in the Age of Information， we need the power of modern information， science and technology. With its advantages of precision， visualization and intelligence， smart agriculture is of great significance in increasing the output of agricultural products， tapping the potential of land resources， assisting the government in macro-control， and providing scientific basis for farmers' decision making. By analyzing the current status quo of the application of smart agriculture in greenhouse planting， the research has found that there are problems such as lack of professional talents， lack of publicity and promotion， and lack of funds. The following suggestions are put forward to address the problems： strengthening agricultural infrastructure construction， so asto provide hardware guarantee; cultivating professional talents， so as to increase technical support; promoting large-scale land management in rural areas， so as to increase publicity efforts to increase farmers' enthusiasm; and ensuring capital investment， so as to introduce funds through multiple channels. Through research， it is hoped to further strengthen the application of smart agriculture in greenhouse planting， which will facilitate the informatization and intelligence levels of agricultural development， and then promote the implementation process of Rural Revitalization Strategy.

Keywords： smart agriculture; greenhouse planting; agricultural informatization; rural revitalization; applied research

发展智慧农业是推动农业农村高质量发展的必然要求，发展智慧农业可有效降低成本、提高效率、改善生态环境，是实现乡村振兴的重要手段[1]。当前我国对于智慧农业的应用不足，基础设施建设不完善，缺少专业型人才，专项补助资金匮乏。面对这一系列现实问题，对应相关部门应积极开展工作，探索能够推动智慧农业健康发展的相关举措，对我国智慧农业的可持续发展和促进乡村振兴有重要意义。

1 智慧农业在温室种植过程中的应用意义

智慧农业是指农业中的智慧经济，即将农业生产种植和现代化的信息科学技术结合在一起，推动农业生产实现智能化、无人化及自动化。与传统农业相区别的是智慧农业把物联网技术、云计算技术、5S与传感等现代信息技术结合起来，对土壤中水分及温度、空气温度湿度、二氧化碳含量、光照强度等农作物生长过程中的重要因素进行监测，进而通过农业园区内部的无线传感装置以及信息采集装置来实现对农产品生产环境以及施肥灌溉环节的优化，这对于农民的农业决策具有重要意义。

温室种植是指在温室大棚中培育新的作物，这是一种科学的种植方式，对于培育壮苗具有重要的意义和影响。温室种植通过运用木材和钢管构建支撑结构，并在该结构上覆盖保温薄膜的方式形成一个相对完整的温室空间来防止作物生长过程中二氧化碳的流失，从而实现大棚内所需要的保暖效果。通过将智慧农业技术运用于温室种植的过程之中，这对于提升农作物产量、降低农民生产成本以及减少农业生产过程中不必要的化肥施用具有重要作用。

2016年，中央一号文件首次提出要推动农业生产的现代化以及发展智慧农业，要求大力推进“互联网+”现代农业，通过应用物联网、云计算、大数据和遥感等现代信息技术，推动农业生产过程中各链条的整合与升级。自此，“智慧农业”一词越来越多地出现在政府文件中，大智慧气象和农业遥感技术以及深化农业科技体制改革，完善成果转化激励机制等概念也更加受到政府重视[2]。智慧农业的出现有效地提高了农村土地的利用效率，并通过科学的方式有效地提高了温室种植的产量，这对于让农民适应现代化农业生产具有重要意义。对于农业生产来讲，将智慧农业技术运用于温室种植不仅有助于降低自然因素带来的产量下降，提高农业生产过程中对于突发风险灾害的抵抗力，同时对于降低劳动和土地使用成本、提高农业生产效率、合理安排农业生产时间以及促进农业生产的组织化具有重要作用。对于农民群体来说，将智慧农业技术运用到温室种植中可以有效掌握农作物生长周期、农产品市场供需以及当地气温变化等相关数据，从而使农民能够对农产品生产状况以及是否可以扩大生产经营规模做出正确判断。同时，智慧农业的发展带来的溯源技术运用在温室种植过程中也具有重要作用。通过物联网及传感技术，温室种植过程中可以形成一套从农作物的种植、加工、生产到消费的全环节过程记录，实现了从种植到餐桌的全过程溯源系统，这不仅可以让消费者充分了解到农业产品的生成过程及该产品的健康程度，也能够提高农业产品的产量从而提高农业生产经营的收益。

2 智慧农业在温室种植中的应用现状

自古以来，我国就是一个以农业为主的国家，农业在我国的经济发展过程中有着重要的地位和作用。但我国幅员广阔，人口众多且地区间气候和发展水平差异较大，这使得智慧农业技术具体运用于温室种植过程中难免受到诸多现实因素的影响。考虑到我国农业生产一直以人工为主，且先进技术的普及程度并不高，这使得智慧农业难以实际与农民的传统种植技术相结合，从而无法实现规模化和标准化。以温室种植为例，将现代农业技术运用于温室种植已经在西欧和北美地区实现了普遍应用。例如，欧盟地区的国家为了进一步推进农业农村现代化，于1962年制定共同农业政策。近些年旨在建设更高层次的智慧农业，欧盟委员推出了“欧盟智慧乡村行动”计划[3]；美国政府建立了较为完善的政策文件（《莫里尔法案》和《哈奇法案》），为当地智慧农业的创新化和信息化发展起到了极大的促进作用[4]。因此，在考虑国外相关理论成果和实践成果已经相当成熟的条件下，通过对国外智慧农业相关技术的学习也能为我国智慧农业的发展提供思路以及方向。

目前，我国智慧农业的建设同样取得了一定的成就，建立了诸多科研基地。例如文朗润诚智慧农业基地，该基地形成了一个融合量身定制、全覆盖、灵活、全流程和可信赖等特点为一体的智慧农业系统，具有集成度高（自主研发，无需专门安装，插电即用，后期维护维修方便）、硬件可靠性高（IP66级以上前端设备防护等级，可以适应较多数的恶劣气候环境）、软件功能完善（客户专门定制，界面友好，操作便捷，可以远程可视化管理）、兼容性好（灵活的配置功能，满足不同客户的个性化需求）、支持多种终端设备访问（集成微信、短信等多种交互方式，信息传递及时、可靠）等优势。再例如珈和科技，利用多年的农业数据分析基础，致力于促进现代农业转型向精细化发展，以需求为导向，技术为驱动，为现代农业存在的现实问题提供解决方案。珈和科技生成了四大核心数据成果，包括土地类数据（土质分类、土地利用分类、土壤类型、坡度坡向等）、作物类数据（农作物分布的面积、长势、产量估算、灾害预警、选种、播期和密度等）、气象类数据（降水量、地表温度、地表干湿指数、植被指数和气象环境适宜性评估等）、环境类数据（干旱、洪涝、火灾、风灾、人为破坏、农膜使用、水资源识别和农村人居环境整治等）。同时，中国航天、天下图、京蓝科技等高新技术企业作为珈和科技的技术合作伙伴，在珈和科技的信息技术获取方面，提供源源不断的动力；而中国气象局、武汉大学、湖北省农业农村厅、河南省农业科学院等作为珈和科技的代表客户也为珈和科技的发展提供了人才保障；中国太平、太平洋保险、中国平安等一线保险公司为珈和科技的蒸蒸日上起到了不可磨灭的“后勤作用”。但是我国在智慧农业的应用普及方面仍然存在着一定的挑战，以我国农村网络覆盖率和网络速率为例，截至2022年，我国农村地区互联网普及率为61.9%，而1 000 Mbps及以上的农村宽带用户仅占比15.6%，表明我国目前农业农村的基础设施水平并不能满足智慧农业的实际发展需求[5]。通过对智慧农业应用于温室种植取得的成就和面临的挑战进行分析，力图为我国智慧农业的发展和农业现代化的推进提供一些有实际价值的建议和对策，从而推进我国乡村振兴伟大事业的进程。

3 智慧农业在温室种植应用中存在的问题

3.1 基础设施集成度低，信息化水平发展不均衡

在“村村通”工程和数字乡村建设等战略的实施下，我国农村地区的数字化、信息化建设有了很大程度的改善，但是与美国、欧洲等农业发达国家和地区相比仍具有一定差距。智慧农业在温室种植中的广泛应用需要强有力的网络基础设施作为支撑，需要能够及时、准确、便捷地获得温室中农作物的温度、湿度、成熟状况等信息。然而我国农村互联网普及率为61.9%，宽带网速方面的表现也不尽人意，并不能支撑起智慧农业的发展需求，也从侧面反映出我国农业信息化基础设施集成度低，发展后劲不足[6]。同时我国还存在农业信息化发展水平地区之间差距较大的问题，西部地区农业信息化水平相较于中部地区和东部地区落差较大，发展不平衡[7]。

3.2 技术应用能力不足，人才短缺

首先，将智慧农业应用于温室种植，其中涉及到了气温控制技术、智能灌溉和施肥技术、植物生长检测技术、后期的数据处理和分析等。这对技术人员的依赖性很强，由于我国的智慧农业仍在起步阶段，与发达国家有着较大差距，高素质农民储备不足，尤其是在农村地区人才资源更为匮乏，难以满足现实需要。其次，部分农业类院校虽然开设了智慧农业相关类课程，但是所学的知识停留在理论知识层面，学生缺乏线下实地教学，难以解决现实生活中遇到的问题，智慧农业课程讲授内容涉及农业科学、信息科学和管理科学等多种学科，学科之间跨度大，且需要交叉融合，学习起来难度较大[8]。最后，农民是智慧农业的主力军，但现实中我国的农民年龄普遍偏大，受教育程度较低，接受新鲜事物能力低，再加上由于部分农村地区地理位置较为偏远，信息闭塞，无法及时进行信息交流，从而导致技术落后。

3.3 土地资源整合困难，集中利用难度较大

我国实行的是家庭联产承包责任制的土地制度，这项制度在成立之初，极大地激发了农民的生产积极性，提高了我国的粮食产量。但是在后期执行过程中也出现土地细碎分割的现象，土地资源集中利用难度大。我国农村地区经济发展相对落后，农民收入水平低，大部分农民选择外出务工来增加收入，这也就出现了土地荒废、产权不明晰等一系列问题，虽然国家鼓励土地经营权进行流转，但是流转收入较低，再加上我国作为传统的农业大国，农民对土地依赖性较强，将土地经营权进行流转的意愿不高，这很大程度上限制了农业规模化经营。而智慧农业温室种植讲究联系性，大面积的投入使用有利于发挥规模效应，可以节约一定的设备成本和人力成本，提高资源利用率。土地细碎分割现象的出现成为了项目建设进程的阻力，不利于智慧农业温室种植在农村地区的发展。在我国目前智慧农业的推进进程中，人们已经认识到了数据对农业生产的重要性，但是在现实环境中，农村地区土地分散，居住相对分散，缺少专门从事数据管理的机构，造成了数据采集的困难，相继造成智慧农业温室种植的建设过程较为缓慢。

3.4 宣传力度较低，农民积极性不高

在我国农村地区，存在着对智慧农业推广不足的问题，大多数农民对于农业的理解还只停留在传统农业阶段，“尽人事，听天命”仍是我国传统农业和农民的真实写照，据调查显示仍有部分农民甚至于从未听说“智慧农业”一词，更无需提及如何能够更好地将智慧农业运用到温室种植当中了。此外，在农村地区缺乏有关智慧农业的专家学者对农民进行相关知识的讲座，从而使农民更好地理解智慧农业中的相关细节，以及智慧农业所能够给温室种植能够带来的收益，大多数农民对智慧农业保持怀疑的态度，无法承受尝试转型升级智慧农业失败后所带来的风险，因此，大多数农民不愿意轻易做出改变，担心转型受阻会对原有的种植造成影响，更多的人选择原有的种植方式。其实这正是由于宣传力度较低导致的，由于对智慧农业相关知识普及少，使得广大农民对智慧农业建设的参与积极性低、信任度不高且承受风险的能力薄弱，进而从根本上影响了智慧农业的发展进程。

3.5 投入成本高，资金较缺乏

与传统的农业温室种植不同，将智慧农业融入运用到温室种植当中，需要应用到5S技术、智能化农机技术、温控技术等，系统与系统之间联系密切，缺少其中任意一项技术都会对温室种植农作物实施方案的最合理预判产生偏差，无法达到智慧农业所宣传的实时性、精准性。可要将这些系统综合统筹地建造起来需要有充足的资金作为保障，同时操控系统的设备难免会出现故障、维修、更新换代等一系列售后服务，这也为后续资金提出较大要求。在实际的推广过程中，不管是温室种植技术的研发还是经营主体的应用，都存在着运营成本较高、投资回收期长、资金投入不足等问题。而大多数农民自身的收入较低，缺少充足的资金作为保障，接受风险能力较差，部分农民也正是因为高昂的成本和一系列后顾之忧放弃了参与智慧农业温室种植的建设。

4 推动智慧农业在温室种植中的应用建议

4.1 加强农业基础设施建设，提供硬件保障

完善农业农村网络信息化建设是推动智慧农业更好地应用于温室种植的基本要求。智慧农业对于网络信息化的要求不止局限于覆盖面、通信速度等基本要求，而应该面向网络服务、通信质量、售后服务等更高层次的目标。政府应继续积极推动互联网进村工程，改善农村地区不止局限于宅基地更应重视种植土地地区的互联网建设，定点、定向安排专职人员进行定期维护和故障修理工作，解决互联网进村工程“最后一公里”的相关问题，坚决不做一锤子买卖。同时对于西部地区应该着重扶持，在财政、人力、资源等多个方面提供相应的政策倾斜，每个专项项目、每笔专项资金要准确下发，责任到人，加强监管，拒绝形式主义。

4.2 培养专业人才，强化技术支持

推动智慧农业在温室种植中的应用，必须推动产学研一体化发展。首先，在农业类高校开设智慧农业的课程，设立专门的学科教育体系，不仅要传授学生理论知识，而且要为其提供实践机会，培养出能够解决农村地区实际问题的高级知识分子。其次，鼓励校企合作，成立产学研一体化研究基地，鼓励在大学内有创新精神的师生团队加入到科研项目中，给学生提供更多的实践机会，在实践中创新和发展，提高自身的科研水平。同时积极推动科研成果的转化，和企业互利、共赢，高校要积极与智慧农业相关企业和经营模式较为成熟的新型农业经营主体深化开展合作，为学生提供实践的广阔空间。最后，地方农业主管部门应当结合当地农业生产的实际情况，建立一个科学系统的教育培训体系，将智慧农业概念、新型农业生产技术、智能操作系统的使用方法等内容纳入到培训计划当中，通过集中专业培训，培养新型农民，进而推进智慧农业更好地融入到温室种植当中，延长智慧农业技术研发的生命周期[9]。

4.3 推动农村地区土地规模化经营

土地规模化经营是我国发展温室种植的重要前提，政府要积极鼓励农村土地集中化利用。首先，完善家庭联产承包责任制的土地制度，规范土地资源流转，明晰产权，避免出现土地流转过程中出现的产权纠纷的问题，坚决杜绝将广大农民的权益作为权钱交易的筹码，强化土地流转监管，责任到人。其次，发挥基层党组织在土地流转中的作用，充分尊重农民的意愿，不能采取强制措施，以协商的方式引导农民进行土地流转，对积极配合土地流转工作的农民给予合理的补偿，提高土地流转的效率。最后，鼓励农业服务公司、农业产业化龙头企业等经营主体在农村地区承包土地建设智能化温室，带动当地农民参与其中，充分发挥其在智慧农业温室种植建设过程中的人才、技术、资金等优势，解决数据采集、数据管理等相关问题，发挥群聚效应，更好地提高土地经营收入，为促进智慧农业的健康快速发展奠定坚实的物质基础。

4.4 加大宣传力度，提高农民积极性

政府作为主导力量还需要进行加强智慧农业宣传指导和示范引领，去协同相关科研机构、高校、研究所、农业龙头企业等多元主体共同参与，更好地发挥政府为人民服务的职能。首先，政府部门应加大对各级涉相关农业科研机构知识普及智慧农业相关理论，聘请高校专家进行讲座，与企业合作建设示范园区，因地制宜总结出适合本地发展的智慧农业建设的经验，通过电视台、报刊、短视频平台等部门大力宣传智慧农业的先进便捷之处，让农民有利可图，使农民积极投入到智慧农业行列。其次，为了提高农民的积极性，要搭建多渠道的农业信息服务平台，及时发布智慧农业和温室种植技术指导信息，借鉴发达国家智慧农业领域的推广经验，进一步提升技术的兼容性、便捷性、适用性。再联合各新媒体平台进行专栏推送，当农民看到智慧农业带来的红利时，就会有更多的人参与进来。让热爱农业、懂新型技术、善于经营的新型职业农民成为智慧农业温室种植建设的先导力量[10]。

4.5 保障资金投入，多渠道引入资金

继续把农业农村作为一般公共预算优先保障领域，中央预算内投资进一步向农业农村倾斜，压实地方政府投入责任[10]。首先，政府作为农村地区重要的管理主体，发挥出统筹协调的作用，对于符合实践要求的智慧农业温室种植项目，设立项目资金，对农民和各类经营主体提供优惠的政策并给予财政专项补贴。其次，在建设智慧农业温室种植的过程中同样也会受到自然灾害的威胁，所以，在农村地区提高农业保险的覆盖率就显得十分必要，为广大农民与企业解决后顾之忧。政府要增加农业保险的财政投入，减少农民的保险费用，推动地方农业保险政策进一步完善，降低农民的经营成本。最后，各级政府应发挥带动作用，进行招商引资，政府出面支持商业银行开发不同农业领域的贷款融资项目，有序引导社会力量参与到智慧农业资金建设体系当中，推动“万企兴万村”行动。引进地方企业积极参与智慧农业帮扶，对于出资困难的农户给予相应资金支持，增强农户抵抗风险的韧性与可持续性，政府引导和鼓励金融资源和社会资金积极发展智慧农业基础设施和应用系统。通过政府资金政策、社会、商业银行多渠道帮扶，农民积极参与，助力智慧农业发展。

5 结束语

民族要复兴，乡村必振兴。我国农业的发展对促进我国经济、政治、生态、社会的稳定起到了压舱石的作用。在当代社会，农业一改之前的“尽人事，听天命”，转而与科学技术紧密联系，如何做大做强智慧农业，推动智慧农业高效、健康发展成为了每个国家都要面对的重要课题。在此对智慧农业在温室种植中应用意义和应用现状进行探析，研究我国智慧农业温室种植发展中所存在的多个核心问题，针对这些问题提出相应的对策建议。综上所述，智慧农业温室种植的持续发展需要政府、高效、金融单位等各个部门的通力合作，对资源进行更好的整合和有效利用，加大对人才的培养和技术的支持，不断提高智慧农业的创新应用。

参考文献：

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[10] 崔宁波.智慧农业赋能乡村振兴的意义、挑战与实现路径[J].人民论坛，2022（5）：26-28.