農(nóng)業(yè)產(chǎn)中信息化的分析與探討

高萬林　鄭遠(yuǎn)　陶紅燕　李佩佩　胡慧

摘要：農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，日新月異的信息化技術(shù)成為推進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要力量。農(nóng)業(yè)信息化按生產(chǎn)過程分為了產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的信息化，產(chǎn)中信息化是其中極其復(fù)雜重要的一個(gè)過程，從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程信息化、生長(zhǎng)過程信息化以及產(chǎn)品管理信息化3個(gè)方面出發(fā)，詳細(xì)論述了農(nóng)業(yè)產(chǎn)中信息化的3個(gè)主要環(huán)節(jié)及其辯證關(guān)系，對(duì)于厘清農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展進(jìn)程、加快農(nóng)業(yè)科技運(yùn)用于農(nóng)田實(shí)踐具有促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)產(chǎn)中信息化；生產(chǎn)過程信息化；生長(zhǎng)過程信息化；產(chǎn)品管理信息化

中圖分類號(hào)：S-9

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

論文編號(hào)：2013-0132

0引言

中國農(nóng)業(yè)的信息化水平還很低，尤其在農(nóng)業(yè)信息資源的開發(fā)利用方面，與發(fā)達(dá)國家差距較大，作為農(nóng)業(yè)信息化重要內(nèi)容的計(jì)算機(jī)應(yīng)用，在總體上處于低水平。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫總量不足，容量普遍較小，標(biāo)準(zhǔn)化程度很低，互通互聯(lián)操作的比例也很低，計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展不夠充分、平穩(wěn)，沒有形成生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理支持系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)宏觀調(diào)控的完整體系。農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達(dá)，信息交流方式落后，信息時(shí)效性差。信息人才比較缺乏，特別是缺乏既懂農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)又懂現(xiàn)代信息技術(shù)的高級(jí)人才。信息技術(shù)產(chǎn)品和信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)化水平低，不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)信息的需求。

當(dāng)代世界正由工業(yè)化向信息化時(shí)代邁進(jìn)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、光纖和衛(wèi)星通信技術(shù)的帶動(dòng)下，信息化浪潮席卷全球。農(nóng)業(yè)是生產(chǎn)生命物質(zhì)的國民經(jīng)濟(jì)的基本產(chǎn)業(yè)，是受自然因素與社會(huì)諸多因素制約的弱質(zhì)型產(chǎn)業(yè)，因此這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)格外需要信息及信息技術(shù)的支持。農(nóng)業(yè)信息化就是培育、發(fā)展以計(jì)算機(jī)為主的智能化工具為代表的新的生產(chǎn)力，并使之應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的過程。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是包含農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后一體化經(jīng)營(yíng)的大農(nóng)業(yè)概念。農(nóng)業(yè)信息化按其生產(chǎn)過程可分為：產(chǎn)前信息化、產(chǎn)中信息化、產(chǎn)后信息化，筆者在此主要討論的是產(chǎn)中信息化，產(chǎn)中信息化就是在生產(chǎn)過程中應(yīng)用信息技術(shù)從而提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率和管理效率，包括生產(chǎn)過程、生長(zhǎng)過程以及產(chǎn)品管理的信息化（見圖1）。

1生產(chǎn)過程信息化

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程信息化是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域信息化，包括農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施信息化、農(nóng)業(yè)技術(shù)操作全面自動(dòng)化及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理過程的信息化，是農(nóng)業(yè)信息化的重要內(nèi)容之一。生產(chǎn)過程的信息化包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的方方面面，從耕地、播種，到采摘、包裝等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全過程進(jìn)行監(jiān)控管理，對(duì)種植養(yǎng)殖的全過程進(jìn)行嚴(yán)格記錄。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化改造和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。信息技術(shù)包括專家系統(tǒng)、傳感技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、衛(wèi)星遙感系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)使宏觀性農(nóng)業(yè)資源環(huán)境的檢測(cè)管理更加準(zhǔn)確、可以及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行氣象和病蟲害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、可以在網(wǎng)上進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品買賣，可以使農(nóng)作物播種、施肥、灌溉、噴藥等更加科學(xué)、合理、準(zhǔn)確，使農(nóng)作物達(dá)到增產(chǎn)增收的效果。

從信息化的角度對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行電子化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化等形式的監(jiān)控與管理，有效地將生產(chǎn)過程各階段的信息加以采集和發(fā)布，對(duì)于確保農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn)具有重要作用。生產(chǎn)過程的信息化能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，改變勞動(dòng)力就業(yè)結(jié)構(gòu)。

1.1農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施信息化

農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施信息化包括農(nóng)田基本建設(shè)信息化；農(nóng)產(chǎn)品的儲(chǔ)存內(nèi)部環(huán)境因素變化的監(jiān)測(cè)、調(diào)節(jié)和控制等完全使用計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)運(yùn)行；畜禽柵舍飼養(yǎng)環(huán)境的測(cè)控和運(yùn)作完全實(shí)行自控或遙控等。經(jīng)過30年以上的發(fā)展，中國的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施信息化建設(shè)已初見成效。截至2010年底，電信網(wǎng)已基本覆蓋全國，農(nóng)村電視機(jī)普及超過了100臺(tái)/百戶，電話接通率已覆蓋全國所有行政村；數(shù)據(jù)庫建設(shè)發(fā)展迅速，已建設(shè)大型涉農(nóng)數(shù)據(jù)庫100多個(gè)，占世界涉農(nóng)信息數(shù)據(jù)庫總數(shù)的10%左右，引入了世界4個(gè)大型農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫。

1.2農(nóng)業(yè)技術(shù)操作全面信息化

農(nóng)業(yè)技術(shù)操作全面信息化包括農(nóng)作物栽培管理的自動(dòng)化、農(nóng)作物病蟲害防治信息化、畜禽飼養(yǎng)管理的信息化和自動(dòng)化等。利用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的手段，根據(jù)作物生長(zhǎng)情況和土壤肥力的空間差異，調(diào)節(jié)作物管理，實(shí)時(shí)診斷耕地和作物長(zhǎng)勢(shì)，在充分了解大田生產(chǎn)力的空間變異的基礎(chǔ)上，以平衡地力、提高產(chǎn)量為目標(biāo)，實(shí)施定位、定量的精準(zhǔn)田間管理，實(shí)現(xiàn)高效利用各類農(nóng)業(yè)資源和改善環(huán)境這一可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)；借助于農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)中相關(guān)資料的全面性和專業(yè)性，啟用系統(tǒng)中農(nóng)作物栽培及生產(chǎn)管理系統(tǒng)、病蟲害防治系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化。

1.3農(nóng)業(yè)管理信息化

農(nóng)業(yè)管理信息化。一是覆蓋縣、鄉(xiāng)、村的信息網(wǎng)絡(luò)，保證及時(shí)了解市場(chǎng)、政策信息；二是研發(fā)適合區(qū)域農(nóng)業(yè)情況的計(jì)算機(jī)決策支持系統(tǒng)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象、過程進(jìn)行模擬等；三是通過信息網(wǎng)絡(luò)作為渠道，獲取先進(jìn)的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)，達(dá)到合理利用農(nóng)業(yè)資源，降低生產(chǎn)成本，改善生態(tài)環(huán)境，提高農(nóng)作物產(chǎn)品和質(zhì)量的目的。

利用虛擬農(nóng)業(yè)的手段模擬農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)組織的流程，并根據(jù)模擬的結(jié)果，對(duì)生產(chǎn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，降低生產(chǎn)消耗，提高生產(chǎn)效率。

2生長(zhǎng)過程信息化

生長(zhǎng)過程的信息化是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中生物的生、老、病、死整個(gè)過程進(jìn)行的信息化。生長(zhǎng)過程涵蓋了從作物從播種發(fā)芽開始到收獲結(jié)果的過程，牲畜甚至農(nóng)業(yè)微生物的從孕育到死亡的過程，對(duì)生長(zhǎng)過程進(jìn)行信息化是一個(gè)長(zhǎng)期并且龐大的工程，同時(shí)它也與生產(chǎn)過程的信息化交織重疊，共同完成生產(chǎn)與生長(zhǎng)過程的信息化。

2.1植物生長(zhǎng)過程信息化

采用地理信息技術(shù)、決策系統(tǒng)技術(shù)等，結(jié)合農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境，如地形地貌、土壤類型、化肥農(nóng)藥使用情況等，繪制電子地圖，抽取化肥、水分等信息給專家支持系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)植物生長(zhǎng)過程的信息化管理。在設(shè)施農(nóng)業(yè)中，利用遙感技術(shù)和作物生長(zhǎng)模型，建立農(nóng)作物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在作物生長(zhǎng)模型、遙感信息及氣象信息的主要農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)綜合監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)與模型的輔助下，提高農(nóng)作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)的精細(xì)化程度，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物生長(zhǎng)的多時(shí)效、定量化、全程性的測(cè)評(píng)與估產(chǎn)，提升作物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的定量化和精細(xì)化水平。

2.2動(dòng)物生長(zhǎng)過程信息化

包括畜禽育種及養(yǎng)殖過程、肉蛋奶生產(chǎn)過程、飼料生產(chǎn)過程、養(yǎng)殖場(chǎng)管理、疫情監(jiān)測(cè)及防治等，應(yīng)用集傳感器、智能監(jiān)測(cè)與控制、移動(dòng)通信等于一體的設(shè)施化養(yǎng)殖系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)物生長(zhǎng)過程的信息化。對(duì)畜禽生長(zhǎng)過程實(shí)現(xiàn)信息化和自動(dòng)化，通過埋置于家畜體內(nèi)的微型電腦及時(shí)發(fā)出家畜新陳代謝狀況，通過計(jì)算機(jī)模擬運(yùn)算，判斷家畜對(duì)于飼養(yǎng)條件的要求，及時(shí)自動(dòng)輸送飼喂配方飼料，實(shí)現(xiàn)科學(xué)飼養(yǎng)；建立作物及牲畜的水肥營(yíng)養(yǎng)診斷系統(tǒng)，保證其充足的養(yǎng)料。

3產(chǎn)品管理信息化

農(nóng)產(chǎn)品管理的信息化，包括農(nóng)產(chǎn)品的收獲過程的智能化管理和利用信息技術(shù)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行管理等。利用現(xiàn)代化手段統(tǒng)計(jì)農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量并及時(shí)跟蹤其物流情況，如利用RFID技術(shù)進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量和信息的記錄統(tǒng)計(jì)，這也為下一階段產(chǎn)后信息化的實(shí)現(xiàn)做了較好的準(zhǔn)備工作。

中國作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，農(nóng)產(chǎn)品管理顯得尤為重要，但是由于當(dāng)前客觀條件的制約，中國的農(nóng)產(chǎn)品管理仍然處于嚴(yán)重滯后的水平。隨著中國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升及信息化建設(shè)的完善，農(nóng)產(chǎn)品管理水平亟待提高，這就使得農(nóng)產(chǎn)品信息化和風(fēng)險(xiǎn)管理面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

建立農(nóng)產(chǎn)品管理信息系統(tǒng)，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品分門別類，并進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)和質(zhì)量檢測(cè)，將所得的數(shù)據(jù)存入系統(tǒng)并利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行共享，收集和加工管理過程中有關(guān)信息，為決策提供支持，給農(nóng)業(yè)管理帶來了高質(zhì)量、高效率、高效益。用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)幫助農(nóng)業(yè)計(jì)劃管理可以增加產(chǎn)值，減少管理費(fèi)用，減少消耗。同時(shí)，在財(cái)務(wù)管理、作物生產(chǎn)存儲(chǔ)管理及制定銷售計(jì)劃等方面提供了很大的幫助。

4結(jié)論與討論

產(chǎn)中信息化是農(nóng)業(yè)信息化的關(guān)鍵一環(huán)，直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展水平。生產(chǎn)過程信息化、生長(zhǎng)過程信息化和產(chǎn)品管理信息化是農(nóng)業(yè)信息化的3個(gè)主要環(huán)節(jié)，三者緊密聯(lián)系、相互作用，又相互區(qū)別。生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)的首要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)過程決定生長(zhǎng)過程的效果，生長(zhǎng)過程又反過來指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最終結(jié)果就是農(nóng)產(chǎn)品，農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程和生長(zhǎng)過程的效果反映，可根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量高低、質(zhì)量好壞來評(píng)價(jià)和調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程信息化和生長(zhǎng)過程信息化。加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品的管理，有利于降低損耗和浪費(fèi)，促進(jìn)集約型農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程由于其時(shí)間跨度長(zhǎng)、不可預(yù)知的因素眾多，更需要信息化技術(shù)的輔助，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要保證。目前，數(shù)字技術(shù)、3s技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)服務(wù)于社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域，信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用使得農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)從依靠物質(zhì)投入轉(zhuǎn)移到依靠信息勞動(dòng)上來。產(chǎn)中信息化主要考慮如何通過信息技術(shù)科學(xué)種（養(yǎng)）以期達(dá)到最高產(chǎn)量和最佳品質(zhì)的問題。開發(fā)適應(yīng)不同地區(qū)和不同領(lǐng)域的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)、環(huán)境智能控制系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、便攜式農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)等，加快農(nóng)業(yè)科技運(yùn)用于農(nóng)田實(shí)踐。積極利用現(xiàn)代信息技術(shù)，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)信息化的作用，積極推進(jìn)和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。