首页 > 分享 > 智慧农业是乡村振兴的颠覆性产业

智慧农业是乡村振兴的颠覆性产业

花匠小妙招
2024-10-11 06:01

策划人：王国灿吴梦瑶陈芷怡

一、提出背景

当前，全球新冠肺炎疫情仍在蔓延，世界经济复苏步履维艰，气候变化挑战突出，我国经济社会发展各项任务极为繁重艰巨。

《中共中央国务院关于做好 2022 年全面推进乡村振兴重点工作的意见》中提出：从容应对百年变局和世纪疫情，推动经济社会平稳健康发展，必须着眼国家重大战略需要，稳住农业基本盘、做好“三农”工作，接续全面推进乡村振兴，确保农业稳产增产、农民稳步增收、农村稳定安宁。文中指出，要推进智慧农业发展，促进信息技术与农机农艺融合应用，加强农民数字素养与技能培训。

在此基础上，《农业农村部关于落实党中央国务院 2022 年全面推进乡村振兴重点工作部署的实施意见》进一步提出要：发展智慧农业。建设一批数字农业农村创新中心和数字农业创新应用基地，支持水肥一体化、饲喂自动化、环境控制智能化等设施装备技术研发应用。建设国家农业农村大数据平台。健全农产品全产业链监测预警体系，推动建立统一的农产品供需信息发布制度。

21 世纪是农业 4.0 的时代。农业生产将更多地应用智能互联、物联网、大数据、电子商务等互联网技术，有效摆脱自然灾害的因素，不再束缚于土壤种植的约束，使农业作业更加生态化、智能化、都市化、自由化。发展智慧农业将以更低的成本、更优化的资源结构、更好的流通环节赋能农业发展，助力乡村振兴。

二、智慧农业概况

“智慧农业”就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S 技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理的现代化农业形态。将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使传统农业更具有“智慧”。从广泛意义上讲，除了精准感知、控制与决策管理外，智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。

智慧农业可以划分为智慧生产、智慧经营、智慧服务三个阶段，要在利用现代技术的基础上，实现发展意识的智能化、生产过程的精细化、资源利用的集约化、生产运行的系统化、产品销售的智能化、社会发展的持续化等目标。智慧农业作为一种新的发展模式，已成为我国农业产业的发展趋势。智慧农业有其自身的特点:

（1）生产过程智能性。结合物联网、大数据、遥感系统、以及GPS 定位系统在农业生产中的应用，通过大棚温度控制技术、大田种植信息化技术、农业用水灌溉技术、现代物流应用等方式，做到农业生产浇水、温度测量、成分测试等进行程序化，实现对于农业发展的精准控制。同时在智慧化阶段，不仅要考虑到经济收益，还要考虑到对于环境以及社会的影响，在生产中保持与自然环境发展相协调的理、念，以清洁、有机、健康为理念创新农业生产模式，从思想上转变农业发展理念，实现智慧化生产。

(2) 生产模式动态性。智慧化生产是现代化生产的进阶版本，摈弃了以前传统的机械化生产方式，解决以前农产品市场大小年问题。智慧农业的生产模式是基于互联网平台的市场化运作方式，将生产与市场需求相结合，采取“订单式”生产方式，以实际需求为基础，解决了传统农业销路不畅的问题。同时，智慧农业不再是单一的传统产出，而是与生态、旅游、文化相结合的综合体，让更多的受众参与到农业生产、采摘过程中去，体验与智慧农业的互动式发展，形成受众与农业发展之间的良性互动，构建环境友好、生态健康的生态圈。

(3) 农业生产个性化与多样性。传统的农业生产因为受到地理、气候等因素影响，导致产品比较单一，同质化程度较高。在智慧农业条件下，能够最大限度的解决土壤、气候、水质等问题，提高农业产品的种类和数量。同时在订单式的生产状态下，智慧农业生产可以做到个性化，对于产品的等级、营养、大小、色泽等方面的不同要求实现个性化定制，满足不同地区的多样化要求，能够增加农业产业的收益，避免了传统农业生产方式中的同质性竞争。此外，农业生产方式也逐渐向无土栽培、室内栽培、沙地种植、光伏农业等多种方式发展，节约了农用土地利用的同时，还能够提高资源利用率，实现环境的友好发展。

三、智慧农业发展趋势、建设目标

发展智慧农业旨在通过作用于产业发展过程来激发产业振兴的活力，产业振兴是乡村振兴的重要基础，而乡村振兴是实现共同富裕的必经之路。

拓展国际视野，开阔世界眼光，瞄准全球智慧农业发展乡村振兴战略的前沿方向，在国外，荷兰、法国、日本等国通过积极运用数字技术，科学精准地管理农田，让农业生产经营更加优质高效。

（1）荷兰：数字技术增强现代农业竞争力

荷兰是现代农业强国，也是农产品出口大国。2021 年荷兰农产品出口额达 1047 亿欧元，位居世界第二。近年来，荷兰大力发展智慧农业，推动数字技术在种植、储存等环节实现广泛应用，显著提升了该国农业生产效率和竞争力。

“番茄大世界”里种植的番茄品种超过 80 个，其中当季种植的品种就有 35 个，全部使用无土基质栽培和全链条数字技术。大棚棚顶、培育番茄的无土基质等位置安装了许多摄像头和传感器，可以通过数字技术对温度、湿度、水分进行全方位监测，整个过程高度智能化，技术人员每天只需按照电子终端提示做少量人工干预。在技术人员持有的终端上可以看到各类参数，系统能够根据农作物需要自行操作，如开启通风、加热、滴灌等。终端数据也可以同步在手机上显示，如需人工干预，手机端会发出提醒通知。

负责收集作物发出信号的是一种运用了“植物电生理学”的小仪器。它们可以感知农作物根茎发出的电信号，通过人工智能分析这些信号，从而更好地了解作物状态，对“需求”作出精准回应。

精准管理节约了大量人力和资源。研究显示，智慧温室大棚较普通大棚可节水 14%，节约化肥和营养素 31%，同时作物生长周期进一步缩短，产量提高 10%至 20%。

除了让种植过程更精准，智慧农业的发展还优化了产品的储存。荷兰是鲜花种植和出口大国。由于鲜花保质期短、存放条件要求高，通过数字技术精准预测花期和产量，可以更好调节市场供需平衡，还可以帮助农户确定用工量，这在人工成本高昂的荷兰乃至欧洲非常重要。

（2）法国：推动农业与数字技术深度融合

借助无人机搭载的传感器和人工智能算法，法国摩泽尔省合作社的专业技术人员建立了一个土壤异质性诊断网站，以此帮助农民为耕地选择合适的农作物，同时预防农作物疾病。

近年来，精准农业在法国推广开来，其原则是利用人工智能等新技术优化农民工作，提高作物产量，减少能源、水和肥料的消耗，符合法国农业系统生态转型的方向。经过多年发展，在法国，通过实施精准农业，高端科技得以转化为农民“触手可及”的生产方式，农业技术和盈利能力结合起来，让农民更省心，也增加了收益。

作为欧洲第一大农业生产国，法国对农业科技研发尤为重视，并将数字科技作为重点发展领域，通过政策引导和资金支持等形式鼓励数字科技在农业领域的开发和使用，推动传统农业向智慧农业转型。

法国政府对发展智慧农业提供了极大的资金支持。2017 年法国农业部投入 1.5 亿欧元成立了农业创新孵化器，汇集 570 多位农业创新领域的专家，为加强法国农业数字科技研究和应用提供“智慧大脑”。在今年 3 月举行的第五十八届法国国际农业博览会上，法国政府和法国数字农业协会“数字农场”共同推出了名为“法国农业科技”的项目，将投入 2 亿欧元，助推更多农业和食品领域的技术初创企业的创建和发展。

根据法国今年 3 月公布的“农业和数字化”路线图，数字技术将是法国 2022 年至 2027 年国家农业和农村发展规划的优先领域。法国农业部特别指出，将在 2022 年年底前为农场工人提供数字服务的培训、为农业高中免费提供数字工具。

（3）日本：支持建立新型农业服务公司

日本滋贺县一家名为“隐者工作”的新型农业服务公司开展了面向农户的无人机租赁业务，通过运用无人机，现在每公顷农田的喷洒时间只需要大约 10 分钟。农户只需提前联系公司，告知农田位置、作物种类、喷洒需求等信息，公司就会提供从农药购买、稀释到无人机作业的一条龙服务。目前，该公司在日本设有 70 个服务点。

除实施喷洒作业，无人机上还可以安装可测量农作物颜色和高度变化的摄像头，用于收集农作物生长数据，通过数据分析准确判断何时是施肥、喷洒农药的最佳时机，在很大程度上摆脱了传统上依靠直觉和经验的耕作模式。

智慧农业技术和机械花费高昂，曾一度让很多农户望而却步。为了降低农民负担，提高向智慧农业转型的积极性，日本政府持续出台资金补助等措施，着力培育新型农业服务公司。

近年来，在日本各地，许多新型农业服务企业快速发展起来。它们不仅向农户出租各类智慧农机，提供基于大数据分析的农事信息，还承接农田耕种、田间管理等作业，服务种类全面多样，促进了农业生产效率的不断提高。

发展智慧农业顺应了日本的现实需求。随着日本老龄化加剧，从事农林产业的劳动力严重不足。统计显示，日本农业基础从业人口已经从 2010 年的 205 万人，下降到 2020 年的 136 万人，其中 60 岁以下人口只有 67 万人。

人工智能和物联网等新技术的应用不仅能够缓解劳动力紧张的问题，还可以改变传统农业费时费力的特点，吸引更多年轻人从事农业工作。

日本的智慧农业发展仍处在上升阶段。日本矢野经济研究所的报告显示，2020 年，日本智慧农业的国内市场规模已经超过 262 亿日元（1 元人民币约合 20 日元），较上一年度增加 45.6%。该报告预测， 2027 年日本智慧农业市场规模将扩大至 606 亿日元。

计划联系全球案例，紧扣产业导向，引国内外知名专家团队开展学术理论、技术科研与项目成果转让，凝聚世界各地高端科技、人才、资本、市场等要素，形成一批适合我国国情的智慧农业发展新模式和新技术，以带动农民就业增收为基本导向，拓展农业多种功能、挖掘乡村多元价值，实现产业链增值收益，引导投资兴业，优化农村营商环境，引导工商资本下乡建立绿色优质产品基地、布局加工能力、推进产业融合发展，带动农民共同致富。

四、建设内容

（一）大田四情监测系统

建设利用物联网技术，动态监测田间作物的墒情、苗情、病虫情及灾情的大田四情监测预警系统。

监测预警系统由无线墒情监测站、苗情监控摄像头、可视化自动虫情测报灯、灾情视频监控摄像机、预警预报系统、专家咨询系统、用户管理平台组成。用户可以通过移动端和PC 端随时随地登录自己专属的网络客户端，访问田间的实时数据并进行系统管理，对每个监测点的环境、气象、病虫状况、作物生长情况等进行实时监测。结合系统预警模型，对作物实时远程监测与诊断，并获得智能化、自动化的解决方案，实现作物生长动态监测和人工远程管理，保证农作物在适宜的环境条件下生长，提高农业生产力，增加农民收入。

1、随时随地查看园区数据

园区三维图综合管理，所有监控点直观显示，监测数据一目了然。土壤数据：土壤温度、土壤水分、土壤盐分，土壤PH 值等；气象数据：空气温度、空气湿度、光照强度、降雨量、风速、风向、二氧化碳浓度等；

虫情数据：虫情照片、统计计数等。

植物本体数据：果实膨大、茎秆微变化、叶片温度等；设备状态：施肥机、水泵压力、阀门状态，水表流量等。

2、随时随地查看园区病虫害情况

系统通过搭建在田间的智能虫情监测设备，可以无公害诱捕杀虫，绿色环保，同时利用移动无线网路，定时采集现场图像，自动上传到远端的物联网监控服务平台，工作人员可随时远程了解田间虫情情况与变化，制定防治措施。通过系统设置或远程设置后自动拍照将现场拍摄的图片无线发送至监测平台，平台自动记录每天采集数据，形成虫害数据库，以各种图表、列表形式展现给农业专家进行远程诊断。

3、墒情监测

各省包含众多市县级乡镇地区，如此庞大的种植面积，用报表很难将全省的墒情形象展示出来。设置图形预警与灾情渲染模块来解决这个问题，将灾情按严重程度分为不同颜色，并在省级行政图中以点的形式表示，只要一打开平台的行政区域图，即可直观显示省内各区域的墒情情况。

4、视频监控

管理区域内放置 360°全方位红外球形摄像机，可清晰直观地实时查看种植区域作物生长情况、设备远程控制执行情况等。

增加定点预设功能，可有选择性设置监控点，点击即可快速转换呈现视频图像。

5、任务设置，远程自动控制

远程自动控制水肥作业，大棚内风机、遮阳、侧窗、湿帘、植物生长灯等。用户设定监控条件后，可完全自动化运行，远程控制生产现场的各种农用设施和农机设备，快速实现温室大棚、大田种植自动化灌溉作业。同时也可实现对病虫情监测设备的远程监管与控制，设备工作情况可远程管理。

（二）智慧农业驾驶舱

建设智慧农业驾驶舱，实现对园区农业实时环境数据、病虫害数据、苗情数据的可视化展示，智能设施的远程查看和管理。通过数据集中收集展示到平台上，方便各级工作的便利实施，同时可实现集中化管理及农产品溯源应用功能，保证从源头进行控制，增强标准化工作实施。通过平台可设定环境数据预警值，系统自动预警，生成预警事件，通过手机短信及网页报警提示管理人员或工作人员进行管理和控制。同时可以将园区空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度等环境监测数据以及环境预警事件信息以图表形式或曲线图形式形成统计报表,供管理人员做出适当的作物生长管理、分析与决策。

驾驶舱是整个农业区域的“大脑”，区域内铺设的所有物联网设施都将与之连接，传感器与监测设备就好比是“眼睛”，将田间的虫情、墒情、苗情、气象等信息捕捉，并通过可视化的方式呈现在管理后台，而水泵、自动联动风机、卷膜器、卷帘机等设施就好比是“四肢”，听从“大脑”指挥，采取对应行动，从而为作物提供一个良好的生长环境，有利于节省农事成本，提升作物产量与质量，进而增加经济效益。

（1）通过驾驶舱的建设，汇集各方资源，构建农业领域特色的大数据研究中心；

（2）通过数据整合，采集和加工处理，建设专业的农业数据资源中心；

（3）依托农业大数据相关技术，包括数据采集技术、存储技术、处理技术、分析挖掘技术、展现技术等构建农业大数据应用平台；

（4）实现农产品溯源功能，层层监督农产品各个环节；

（5）通过专家问答平台，进行成果发布，形成农业领域专业研究的权威成果发布平台，服务于高校、政府、涉农企业和社会公众等。

（三）智慧农业研发基地

智慧农业研发基地由校企村合作共建，整合农业院校各学科智力资源全方位为“三农”服务，促进校企村合作落在实处，推动三方实现更深层次的资源共享、优势互补，进一步深化产学研融合，努力探索校企村互促共建的新局面。

发达国家的农业研发活动在高校和企业之间的联系比较密切，成立专门的农业机构，这些机构一方面联系着高校,另一方面联系着市场，可以使科研成果直接面向市场,实现技术的快速产业化。并通过灵活的资金渠道及来源，结合不同的研究方向，形成有特色的研发优势。

成立专门的科技转化组织，由官方进行管理和指导，分离出与科技研发相对应的成果转化活动，将技术人员和技术服务人员相区分，使得科技成果转化工作更加专业和科学。我国目前的农业科技成果转化主要靠政府政策指导，以及强行推广，科技成果转化的效果并不好，要尽快培养独立的、专业性较强的科技中介服务机构，打造为农业产业服务的技术市场，为农业科技成果的信息发布、需求对接、融资服务等相关业务进行咨询，并鼓励社会中介组织参与到农业知识产权运营中去。同时应当加强国际合作与交流，引进国外先进的技术和模式，提高科技成果转化的速率，打造科研与市场之间的桥梁，因地制宜发展当地特色智慧农业。

目前专业的农业技术推广团队还不健全，大多数由务农经验丰富的农民兼任，缺乏有良好教育背景以及优势专业技能的专业技术人员。此外，由于一些科研人员直接接触市场，很难将技术商业化。在这一背景下，要成立专门的农业培训机构，培育农业技术人员和推广人员，在培养技术服务人员时必须强调采取交叉背景的复合型培养模式，知识背景全面又能够灵活应对，且具有一定的金融和营销背景，可以更大程度地提升农业科技成果转化效益。

此外，应该对于技术转移人员的身份予以确认和保障，提高农业技术转移人员的待遇，让农业技术服务走向专业化、高端化、科学化，提高农业技术服务准入门槛，吸引高学历、高技能的人参与到农业技术转移中去，以此保证科技推广队伍的稳定性，提高农业科学技术转移的专业性。同时应该设立专门的科技转移指导机构，为农业科技服务人员培养、应用以及对接提供指导，改变农业科技服务人员的“无政府”状态，改善农业技术服务的内外部环境和条件。

（四）区域农产品电商基地

首先，围绕“绿色、生态、健康”的设计理念和“服务三农，市场导向”的指导思想，根据前期的调研结果和对具体使用者、管理者的需求分析，搭建一个区域性的生鲜农产品电商平台。

平台的设计目标是实现农产品销售、配送、管理的信息化、在线化，为普通消费者提供绿色、生态、健康的农产品，帮助农业经营主体提高产品销售的途径和效率。现阶段，国内各类电子商务平台不断建立，农产品电商的各种类型的探索层出不穷，但受限于冷链物流、快递运输、运营等瓶颈。为了解决区域农产品电子商务平台运营和管理时出现的问题，应根据客户的需求选择设计软件来完成平台的设计与实现，实现企业和消费者之间的交互。平台的开发主要实现以下几个功能要点:

1、开发设计一个基于B/S 架构的区域性农产品电商平台。

2、实现平台的支付结算、购物、客服、第三方店铺等基础功能。

3、实现平台与现有的农产品质量溯源、农技服务等平台数据对接。

其次，打造农产品电商直播基地。开展主播专业培训，培育更多村播主播带货要明确责任，严格遵照《互联网广告管理暂行办法》，以消费者利益为出发点，抵制伪劣、三无产品，把好选品关，诚信带货。

本土化村播的培育十分重要，让农民当主播，直播成农活，孵化“村播”产业基地。牵头开设“村播”学院，整合教育培训资源，从当地农业发展实际出发，开设对口专业培训，将线下理论培训和线上直播实训相结合，快速培养村民对直播带货入门知识的掌握，同时开展视频拍摄、场景直播等实训，提升主播的带货表现力和产品理解力，激发高校毕业生、创业待业人员、种养大户、返乡农民工加入直播带货的热情，以新农人为核心，发展专业化团队。

同时，构建线上线下联合营销模式，拓展传播方式。随着智能时代的到来，整合营销成为农产品直播带货打开销路的必然手段。线上线下整合营销实现统筹兼顾，通过体验式营销、饥饿营销、口碑营销等多种营销方式，进一步提升消费者对农产品品牌的认知度和满意度, 提高销量与市场占有率。

农产品直播带货应延续线上营销的良好传统，为受众提供便捷的信息获取方式，采用微信、微博、公众号等新媒体平台与直播间进行同步宣传，将直播间来不及展示的农产品信息通过其他线上平台做补充，拓展农产品的宣传方式。大力营销“可视农业”技术，依靠物联网、大数据将农作物或牲畜生长的过程远程呈现在公众面前，使消费者可以线上观察下单，维护消费者知情权，激活消费者的新鲜感和购物热情。

围绕本地绿色农产品网络销售开展运营，同时注意结合本地民俗、农家乐等生态休闲产业发展，努力实现跨区域、跨平台销售，进驻全国性电商平台，重点打造区域农产品微营销，形成区域品牌影响力。并依托本地媒体，打造一条以农业经营为主体、政府背书、市场化运作的农产品电商之路。

（五）观光休闲体验农业

乡村具有丰富的旅游资源，例如美丽的自然环境、多样的动植物资源、独特的农耕体验活动、丰富的民俗文化，在智慧农业的加持下，更是大大丰富了研学旅行的内容，开拓了新的活动形式，可以带给学生更多、更深入、更特别的体验。在乡村中开展研学旅行是引导孩子正确认识人类生存与自然环境的重要活动。学生走进乡村，相当于走进自然博物馆。

以村镇为平台，利用当地的自然与人文条件，将智慧农业、历史记忆、文化传承等特色资源与产业发展相结合，并与景观相融合，开展智慧农业种养、大中小学生劳动实践教育、农业研学、农业露营、夏冬令营、亲子活动、企事业单位拓展培训、党建团建等相关素质教育，及田园观光体验项目，发展生态休闲农业、乡村旅游观光、研学教育、民俗文化，打造完整成熟的智慧农业休闲旅游体验场景。

项目联系微信：SZJS2022