导读：农业农村现代化是实施乡村振兴战略的总目标。发展“数字农业”是实现农业现代化的必由之路。数字农业包含基础层、技术层和应用层三个方面。面对未来数字农业的生产智能化、流通电商化、服务多元化发展新趋势,必须着力构建天空地全域地理信息系统,实现农业农村业务数字空间化和可视化;推动数字农业关键技术创新,助力农业信息技术标准化、规范化;深化农业数字技术应用,推进农业农村生产经营和管理服务数字化;壮大农村电子商务,推动农产品流通个性化、品牌化、电商化。

“乡村振兴战略是党的十九大提出的一项重大战略,是关系全面建设社会主义现代化国家的全局性、历史性任务,是新时代‘三农’工作总抓手”。实施乡村振兴战略的总目标是农业农村现代化。为加快农业农村现代化建设的步伐,年,中共中央、国务院出台了《数字乡村发展战略纲要》,明确提出要发展农村数字经济,推进农业数字化转型。作为新时代“三农”工作的重要内容,发展数字农业,进一步解放和发展数字化生产力是加速实现乡村振兴战略提出的“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”总体要求的重要战略举措之一,也是农业现代化发展的必由之路。

一、“数字农业”的内涵

“数字农业”是数字经济在农业领域的重要实践。目前,学术界与产业界对数字农业没有形成统一定义。常见称呼包括信息农业、精准农业、“互联网+农业”等。本文所指的数字农业是在农业信息化基础上,强调新一代信息技术在农业产业链各环节的本质作用,它代表了农业产业的新图景。数字农业的实质是用数字技术开展农业生产经营管理,把数字技术运用到农业生产、加工、运输、销售、服务等各个产业链环节当中,通过将现代农业和信息化的深度融合,充分发挥数字技术对促进农业发展的重要效能,不断提高现代农业产业的数字化水平,从而助力乡村战略的实施。数字农业包含基础层、技术层和应用层三个方面。基础层主要是以硬件为核心,包括农村信息基础设施建设、网络芯片、传感器与中间件的设计与制造,这些是支撑数字农业发展的前提。技术层主要依托基础层的运算平台和数据资源进行识别训练和机器学习建模,以及开发面向不同领域的应用技术。应用层主要是物联网、云计算、大数据等数字技术向农业行业各个领域的渗透应用,从而实现数字技术与农业产业的深度融合。

其中,应用层又包含农业生产智能化、农业经营网络化、农业管理高效化、农业服务便捷化四个维度。农业生产智能化是指利用全面感知、可靠传输、先进处理和智能控制等物联网技术来提升现代农业生产设施装备的数字化和智能化水平,从而更好地发挥农业各项资源的利用效率,提高劳动效率和土地产出水平。农业经营网络化是指利用电子商务提高农业经营的网络化水平,实现农产品流通扁平化、交易公平化、信息透明化,为农产品生产经营主体提供销售、购买和电子支付等服务。

农业管理高效化是指利用云计算和大数据等现代信息技术,推动农业资源管理,丰富农业信息资源,建立质量安全信用体系,加强农业应急指挥,从而解决农业管理高效和透明的问题。农业服务便捷化指的是通过将互联网技术、云计算以及大数据等现代高新技术运用到农业生产和经营活动当中,为其构建出一个可实现实时互动的“扁平化”信息服务平台,从而提高农业服务的灵活性、便捷性。

二、“发展数字”农业的战略意义

(一)助力乡村振兴战略的实施党的十九大报告提出,要坚持农业农村优先发展,按照产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的总要求,建立健全城乡融合发展体制、机制和政策体系,加快推进农业农村现代化。实施乡村振兴战略,是党的十九大作出的重大决策部署,是决胜全面建成小康社会、全面建设社会主义现代化国家的重大历史任务,是新时代做好“三农”工作的总抓手。农业强不强、农村美不美、农民富不富,决定着全面小康社会的成色和社会主义现代化的质量。发展数字农业,推动农业大数据资源汇聚及农业大数据技术应用,不仅可以促进农业现代化生产与农产品高效流通、保障农产品质量安全,还可以提高农民素质和农业经营效率、优化乡村生产生活生态环境、提升乡村综合治理能力,从而助推乡村振兴战略的实施。(二)促进传统农业产业转型升级一方面,发展数字农业能够加速推进信息技术与农业的深度融合,将前沿技术应用到更多的现代农业生产和经营管理领域当中,包括农业生产设施装备、农产品管理、储运、加工、销售、环境综合治理等,借力于信息链实现对农业产业链的改造和重构,形成一个高信息化水平的完整的农业产业链条,加快推进农业产业结构的信息化升级转型,让农业资源得到更为优化的配置。另一方面,充分利用“互联网+”、大数据等新一代信息技术,拓展农业的休闲、教育、养生等多种功能,把生态农业、休闲农业与乡村旅游产业等结合起来,大力推动现代农业与乡村旅游、休闲民宿、电商、养老等产业的深度融合,促进一、二、三产融合发展。(三)增进人民群众民生福祉发展数字农业,能够实现农业生产的自动化精确控制、智能化科学管理,提高农业的可控程度,降低生产成本,减少环境污染,使农业向精准化、环保型和可持续方向发展。此外,随着农村电子商务的发展,能够有效地克服农业产业化经营中的不利因素,既能够简化交易环节,提高交易效率,减少成本支出,又能够消除农民的库存积压忧虑,减少生产周期,为农民争取更多的商业机会。此外,发展农村电子商务能够为农民提供更多的学习渠道,使相关农业生产经营的教育培训活动的组织和开展更为便捷、高效,农民可结合自身需求进行针对性的学习,不再受限于时间和空间的约束,内容选择空间也更为广泛,对提高农业生产经营人员的科技文化素养具有十分重要的意义。

三、“数字农业”的发展趋势与存在问题

(一)数字农业的发展趋势从历史的纵向视野来看,现代农业发展历程的可划分为四个阶段。农业1.0以使用人力畜力为主要特征。以一家一户为单元从事生产,主要依靠经验来判断农时,利用简单的工具和畜力耕种,经营管理和生产技术落后,抗御自然灾害能力较差,农业劳动生产效率低。农业2.0以农业机械化为主要特征。随着我国工业制造水平的不断发展,农业机械越发普及,人力、畜力在农业生产工具舞台上逐渐退出,一种更为先进高效的大规模生产方式开始形成,农业生产的效率有了显著提高,农业整体生产力水平得到了进一步发展。农业3.0以单一信息技术应用为主要特征。随着我国城乡融合的逐步推进,农村的广播电视网、电信网、计算机网络等逐步得到普及,农村整体的信息基础设施条件有了显著改善,农业信息资源开发和利用效率显著提高,农民使用信息资源变得更加便捷、灵活,使得现代信息技术在农业生产、经营、管理、服务等各方面实现普及应用。农业4.0以多项信息技术在农业中的集成化应用为主要特征。随着移动网络技术、云计算技术以及大数据等前沿科技在农业生产经营和管理服务中的普及应用,农业资源开发利用的效率达到了空前水平,农业能耗和成本大大降低,农业生态环境得到了更好保护,达到了农业系统的整体最优,农业产业链条、产业过程等实现智能化、信息化,是农业生产发展的较高级阶段。就目前发展现状来看,我国农业正处在“农业1.0”长期存在、“农业2.0”普及推广、“农业3.0”补课提升、“农业4.0”示范应用并行推进的阶段。按照我国数字农业未来的发展走向,我国的农业4.0过程必然是集合各种前沿技术于一体,将多项前沿技术与农业生产、经营、管理、服务等进行深度融合,形成一个最优化的农业生产经营流程,为我国乃至全世界的农业变革注入强劲的动力。1.农业生产全流程智能化将逐步成为现实将物联网技术应用到现代农业生产设施设备领域,可极大地提高现代农业生产设施设备的数字化、智能化水平,实现对农业生产完整过程的数字化控制,智能化地处理农业生产经营和管理服务过程遇到的一系列问题。在种植业方面,如何精准控制育苗、播种、施肥、灌溉、病虫害防治等生产环节是重点。目前,荷兰、日本、以色列等国通过运用大数据、人工智能等新一代信息技术驱动农作物种植向数字化、精准化、智能化方向发展。以荷兰的智能分苗系统为例,该系统从育苗到移植到田间可以实现“0人工干预”,对病苗进行智能识别、自动剔除。而与之相配合的智能灌溉系统则可针对作物种类、作物生长环节提供差异化的定制施肥、用水方案。从实践效果来看,荷兰农业生产效率比欧洲平均水平高5倍。日本农企凭借其先进的传感技术和远程控制技术,构建出了个性化“网上农场”运营模式,用户能够基于远程控制系统实现对自有农产品生产的精准化控制,且能够保证拥有较高的农产品产出效率。以色列农企运用AKOL(AgricultureKnowledgeon-line)系统将传感器安装在树干、藤蔓、农田之中,通过对温度、湿度、微生物数量等数据进行分析,调控农民的种植行为,实现全面科学种植。在养殖业方面,对畜牧品种、饲料使用、生长环境、疾病防控等生产环节的管控是重点。从我国农业生产智能化的发展情况看,除了传统养殖企业向智能化方向转型升级之外,具有技术优势、市场优势的大型互联网企业也纷纷加快智能养殖领域的布局。例如阿里云依托ET农业大脑与四川特驱集团、德康集团等传统农企合作,将人工智能、物联网技术运用到生猪饲养环节,运用深度学习、神经网络等算法,对母猪生长情况、猪场管理情况进行实时分析,提供管理优化解决方案。类似地,京东与农信互联等企业合作,实现了万头母猪联网,在“数据+算法”模式的作用下减少了人工成本、降低了饲料使用量,提高了猪场的生产效率。2.农产品流通电商化发展将更加迅猛电子商务的快速发展为农产品流通提供了新的平台和基础。如美国著名的生鲜电商LocalHarvest就是整合有机农业上下游,连接中小型农场和消费者的平台。LocalHarvest平台在收集相关农场基本信息的基础上,以地图检索系统为支撑,方便消费者查寻本地社区附近的农场,购买蔬菜、禽蛋等不易保存的生鲜农产品,在快速物流系统的配合下,农产品可以配送到消费者住所,极大提高了农产品物流的效率和质量。在日本,农业电子商务形态呈现多元化发展趋势,常见形态包括大型综合网上交易市场、农产品电子交易所、农产品网上商店等。在日本网络市场中实力位居第一的“乐天市场”是一个大型综合网上交易市场。“乐天市场”采取在线购买、出售、拍卖等方式进行水产品、肉类、蔬菜、面类、大米等众多商品交易。而在农产品电子交易所,各类农产品信息公开,价格透明,交易双方可通过互联网实现实时交易。此外,农产品网上商店则通过和生产者直接签订进货合同,节约了成本,降低了价格,且保证了农产品的新鲜。从未来发展趋势看,包括采购、仓储、包装、物流、运输、配送、售后等服务在内的农产品供应链将得到进一步整合,这既能有效缓解农产品进城“最初一公里”难题,为分散小农户走进大市场拓宽渠道,打通“从农田到餐桌”的农产品供给链,也能较好解决工业品、消费品下乡“最后一公里”难题,促进农村消费升级。同时,未来农村电商更多地







































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