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農(nóng)業(yè)強國是社會主義現(xiàn)代化強國的根基。習(xí)近平總書記指出：“建設(shè)農(nóng)業(yè)強國，基本要求是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。”智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營深度融合而形成的農(nóng)業(yè)形態(tài)，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)對于推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)具有重要意義。2019年發(fā)布的《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出打造智慧農(nóng)業(yè)；“十四五”規(guī)劃綱要提出“加快發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和管理服務(wù)數(shù)字化改造”；2023年中央一號文件提出“加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)應(yīng)用，推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展”；2024年中央一號文件提出“持續(xù)實施數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展行動，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)”。當(dāng)前，我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展已駛?cè)肟燔嚨溃宫F(xiàn)出廣闊前景。

發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)具有重要意義

當(dāng)前，以生物技術(shù)和信息技術(shù)為特征的新一輪農(nóng)業(yè)科技革命正在孕育大的突破，各國都在搶占制高點。智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、空間信息、人工智能、區(qū)塊鏈等信息技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)和種植養(yǎng)殖工藝，通過農(nóng)業(yè)資源、環(huán)境、設(shè)施裝備等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素的在線化、數(shù)據(jù)化和網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理的全面感知、定量決策、智能控制、精準(zhǔn)投入和專業(yè)化服務(wù)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加便捷、管理更加高效。

黨的二十大在擘畫全面建成社會主義現(xiàn)代化強國宏偉藍(lán)圖時，對農(nóng)業(yè)農(nóng)村工作作出總體部署，提出要“全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興”，到2035年基本實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。當(dāng)前，與新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化相比，我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化明顯滯后，農(nóng)業(yè)農(nóng)村仍然是我國現(xiàn)代化建設(shè)的短板。智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向，也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一個重要標(biāo)志。當(dāng)今世界的農(nóng)業(yè)強國，正在從以農(nóng)業(yè)機械作業(yè)為主的機械化農(nóng)業(yè)發(fā)展階段進(jìn)入以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化裝備作業(yè)為主的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展階段。

一些國家通過應(yīng)用智慧大田、智慧溫室、智慧養(yǎng)殖等技術(shù)，節(jié)約了大量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源，解決了人力資源不足和自然資源緊缺等問題。大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，將先進(jìn)技術(shù)、現(xiàn)代裝備、管理理念等引入農(nóng)業(yè)，有助于全面提高我國農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率、資源利用率、土地產(chǎn)出率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)全面升級、農(nóng)村全面進(jìn)步、農(nóng)民全面發(fā)展，從而推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強國，筑牢全面建成社會主義現(xiàn)代化強國的基礎(chǔ)。

智慧農(nóng)業(yè)的亮點和特色

發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的目標(biāo)任務(wù)是全方位、多層次的，涉及農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后各個環(huán)節(jié)，既包括農(nóng)業(yè)設(shè)施、裝備、機械等“物”的方面的智慧化，也包括農(nóng)業(yè)經(jīng)營、管理、服務(wù)等“人”的方面的智慧化，還包括農(nóng)業(yè)治理的智慧化等，內(nèi)容十分豐富，具有資源節(jié)約、產(chǎn)出高效、環(huán)境友好、產(chǎn)品安全等特點。

通過實時精準(zhǔn)監(jiān)控提高生產(chǎn)效率。作為一種現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，智慧農(nóng)業(yè)能夠大幅提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。比如，通過傳感器、雷達(dá)、聲吶等全面感知技術(shù)和5G、窄帶物聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)距離無線電等傳輸技術(shù)，可以實時感知農(nóng)業(yè)動植物的生長環(huán)境、種養(yǎng)對象的生長狀態(tài)、作業(yè)裝備的工況等，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實時監(jiān)控；通過大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)，可以計算出農(nóng)業(yè)動植物的最優(yōu)生長狀態(tài)，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)控制；等等。有研究顯示，智慧溫室大棚較普通大棚可節(jié)水14%，節(jié)約化肥和營養(yǎng)素31%，并使作物生長周期進(jìn)一步縮短，產(chǎn)量提高10%至20%。

通過優(yōu)化控制模型提升產(chǎn)品質(zhì)量。智慧農(nóng)業(yè)不僅能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，還可以通過優(yōu)化農(nóng)業(yè)資源配置、提高農(nóng)業(yè)管理水平等，提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。比如，通過優(yōu)化農(nóng)業(yè)動植物生長調(diào)控模型，將生長環(huán)境、生長狀態(tài)、工況調(diào)整到最優(yōu)狀態(tài)，可以實現(xiàn)土地、水、光熱資源的最佳利用和種子、農(nóng)藥、化肥、能源動力等生產(chǎn)資料的精準(zhǔn)投入，進(jìn)而提高花卉、水果、蔬菜和肉、蛋、奶的品質(zhì)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展；通過機器視覺、動植物表型技術(shù)、基因大數(shù)據(jù)分析與基因編輯、分子育種等技術(shù)相結(jié)合，可以實現(xiàn)智能育種，獲得農(nóng)業(yè)動植物最優(yōu)種源，為農(nóng)業(yè)高效優(yōu)質(zhì)增收奠定良種基礎(chǔ)；等等。在實踐中，一些科研機構(gòu)依托物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，精準(zhǔn)獲取番茄生長環(huán)境中的光照、溫度、水肥等各類數(shù)據(jù)，并調(diào)整各種參數(shù)值，以獲得健康味美的果實。

通過標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)加強資源節(jié)約、保障“舌尖上的安全”。智慧農(nóng)業(yè)依托信息技術(shù)加強精準(zhǔn)測控，可以在滿足作物生長需要的同時，避免化肥、農(nóng)藥、除草劑、飼料等投入品的過多投放，不僅能夠有效降低資源浪費和農(nóng)田環(huán)境的面源污染，也有利于保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。運用信息技術(shù)對土壤、大氣環(huán)境、水環(huán)境進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)控，使生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)更加符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，有利于保障最終農(nóng)產(chǎn)品符合相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。借助二維碼、射頻標(biāo)簽、區(qū)塊鏈等技術(shù)，還可以建立全程可追溯、互聯(lián)共享的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全信息平臺，健全從農(nóng)田到餐桌的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全過程監(jiān)管體系，確保人民群眾“舌尖上的安全”。

總的來看，智慧農(nóng)業(yè)是信息技術(shù)、生物技術(shù)、裝備技術(shù)、種植養(yǎng)殖工藝和材料等的全方位系統(tǒng)集成和融合創(chuàng)新，具備先進(jìn)生產(chǎn)力特征。發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，能夠有效破解傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)粗放經(jīng)營、競爭力弱、資源利用率低、農(nóng)民收入低等難題，實現(xiàn)對種植養(yǎng)殖對象的精準(zhǔn)化管理、生產(chǎn)過程的智能化決策和無人化作業(yè)，大幅減少自然條件對農(nóng)業(yè)種植養(yǎng)殖活動的限制，從而拓展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間，提高勞動生產(chǎn)率、土地產(chǎn)出率和資源利用率，具有廣闊前景。比如，目前一個2000畝規(guī)模的農(nóng)場，智慧農(nóng)業(yè)的硬件設(shè)備投入大約是35萬元，服務(wù)費用大約是每年每畝30元，通過節(jié)約人工成本、提高產(chǎn)量，每年畝均可增加效益160元，2—3年就能回本。新技術(shù)與種植業(yè)、種業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、農(nóng)副產(chǎn)品加工制造、農(nóng)產(chǎn)品銷售等的全面深度融合，還能催生農(nóng)業(yè)新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動能，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品增值、農(nóng)民增收。

新時代以來，我國大力推進(jìn)農(nóng)村信息化發(fā)展，推動現(xiàn)代信息技術(shù)向農(nóng)業(yè)農(nóng)村各領(lǐng)域滲透融合，農(nóng)村信息化基礎(chǔ)設(shè)施明顯改善，智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)取得積極成效。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進(jìn)程加快，數(shù)字育種探索起步，智能農(nóng)機裝備研發(fā)應(yīng)用取得重要進(jìn)展，智慧大田農(nóng)場建設(shè)多點突破，畜禽養(yǎng)殖數(shù)字化與規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化同步推進(jìn)，數(shù)字技術(shù)支撐的多種漁業(yè)養(yǎng)殖模式相繼投入生產(chǎn)，建成國家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯管理信息平臺。2023年，全國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化率達(dá)到27.6%。

同時也要看到，我國農(nóng)村信息化發(fā)展仍處于起步階段，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)還面臨一些挑戰(zhàn)。比如，一些偏遠(yuǎn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域尚未實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋，先進(jìn)適用的信息化產(chǎn)品裝備缺乏，支撐生產(chǎn)經(jīng)營和管理決策的有效數(shù)據(jù)還不夠豐富，既懂“三農(nóng)”又懂信息技術(shù)的復(fù)合型人才隊伍需要進(jìn)一步擴大，等等。必須堅持系統(tǒng)觀念，堅持以實體經(jīng)濟(jì)為根基，以科技創(chuàng)新為核心，以產(chǎn)業(yè)升級為方向，著力推動勞動者、勞動資料、勞動對象及其優(yōu)化組合的躍升。

加快突破技術(shù)瓶頸。對照我國在智慧農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)、核心零部件、成套裝備等重點領(lǐng)域與國際先進(jìn)水平的差距，加強基礎(chǔ)研究，突破“卡脖子”問題。大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)、農(nóng)業(yè)專用芯片等關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)，圍繞農(nóng)業(yè)動植物生長發(fā)育調(diào)控模型等開展有組織科研攻關(guān)，鼓勵產(chǎn)學(xué)研深度融合改進(jìn)工藝。

打造智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向，加快推動科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化。鼓勵農(nóng)業(yè)智能傳感器與專用芯片、農(nóng)業(yè)專用機器人等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大，積極打造包括智能裝備制造業(yè)、云計算、云服務(wù)、芯片產(chǎn)業(yè)等在內(nèi)的智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供有力產(chǎn)業(yè)支撐。

加強人才隊伍建設(shè)。推進(jìn)新農(nóng)科、新工科建設(shè)，引導(dǎo)高校合理設(shè)置農(nóng)業(yè)智能裝備工程、智慧農(nóng)業(yè)等相關(guān)專業(yè)，鼓勵涉農(nóng)高校用生物技術(shù)、信息技術(shù)、工程技術(shù)等改造提升傳統(tǒng)農(nóng)科專業(yè)。推動各地依托區(qū)域內(nèi)高校、農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)等資源，培養(yǎng)實用型農(nóng)村信息技術(shù)人才，為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供有力人才支撐。

因地制宜探索發(fā)展路徑。針對我國農(nóng)業(yè)地域廣、氣候和自然資源條件差異大、農(nóng)業(yè)品類多的情況，堅持從實際出發(fā)，因地制宜探索發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用場景和整體方案。比如，可鼓勵和引導(dǎo)生產(chǎn)規(guī)模大、機械化數(shù)字化水平高、種植養(yǎng)殖效益高、資金實力和運營能力強的企業(yè)加快發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，也可分行業(yè)、分區(qū)域建設(shè)一批高水平的智慧農(nóng)場、智慧牧場、智慧漁場等，打造智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用基地，形成一批可復(fù)制可推廣的典型案例。通過示范引領(lǐng)、輻射帶動，以點帶面推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。

強化農(nóng)村改革創(chuàng)新。發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)需要形成與之相適應(yīng)的生產(chǎn)關(guān)系，必須強化農(nóng)村改革創(chuàng)新。要引導(dǎo)土地承包經(jīng)營權(quán)有序流轉(zhuǎn)，積極培育家庭農(nóng)場、農(nóng)民合作社等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體，鼓勵龍頭企業(yè)應(yīng)用區(qū)塊鏈等技術(shù)，加強產(chǎn)品溯源體系建設(shè)。同時，在堅守底線的前提下，鼓勵各地進(jìn)行實踐探索和制度創(chuàng)新，強化改革舉措集成增效，提高農(nóng)業(yè)土地產(chǎn)出率、勞動生產(chǎn)率和資源利用率，大幅提升農(nóng)業(yè)資源配置效率和全要素生產(chǎn)率。同時要深刻認(rèn)識到，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，必須立足我國國情，立足人多地少的資源稟賦、農(nóng)耕文明的歷史底蘊、人與自然和諧共生的時代要求，走自己的路，不簡單照搬國外現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。要以家庭經(jīng)營為基礎(chǔ)、堅持統(tǒng)分結(jié)合，廣泛開展面向小農(nóng)的社會化服務(wù)，形成中國特色的農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營。

（作者為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院教授 李道亮）