壽光蔬菜（二）智慧農業助力壽光蔬菜產業轉型升級

孫志剛 張 璇孫麗英 李玉東 單秀英

（山東省壽光市農業局，山東壽光 262700）

近年來，壽光市發展智慧農業成效顯著，積極推進物聯網基地建設，推廣蔬菜“云棚”，加強物聯網技術開發和設備改造；力推農業大數據建設，先后籌建壽光市農業智慧監管與服務公共平臺、中國壽光蔬菜視頻云校、全國蔬菜大數據中心，開發區塊鏈農產品質量追溯平臺，大力發展農業電子商務……

壽光市是“中國蔬菜之鄉”，設施蔬菜面積4萬hm2（60萬畝），年產蔬菜450萬t。近年來，壽光市以建設智慧農業為目標，大力實施“互聯網+”行動，積極推進物聯網、大數據、云計算、移動互聯等信息技術的融合與應用，為現代農業發展提供了強有力支撐，被認定為全國農業農村信息化示范基地。2017年，壽光市智慧農業投資約6.7億元。在信息基礎建設方面，實現村村通光纖，市、鎮、村3G網絡全覆蓋、4G網絡基本全覆蓋，互聯網用戶達105.6萬戶，無線上網用戶達79.6萬戶，互聯網普及率達到91%，為智慧農業發展奠定了良好的基礎。

1 基本做法和成效

1.1 大力發展農業物聯網

1.1.1 積極推進物聯網基地建設 目前全市水肥一體化（微噴自動化和滴灌自動化）推廣面積0.84萬hm2（12.6萬畝），有230余處基地園區應用了物聯網智能管控設備，智能管控大棚1.6萬座。如在壽光蔬菜產業控股集團有限公司蔬菜園區，建設了10 000 m2的智慧蔬菜溫室，安裝了土壤水分、電導率、土壤溫度一體化多參數感知設備，空氣溫濕度、太陽輻射、二氧化碳一體化多參數感知設備，溫室環境控制裝置，水肥智能控制，一體化無線網絡傳輸等系列設備。通過系列物聯網技術應用，基本實現了蔬菜園區標準化生產的集中管控和自動控制，大幅度提高了勞動生產率和蔬菜質量。園區每667 m2增產650 kg，產量提高5.4%，成本降低2 410元，降幅達11.8%；每667 m2經濟效益增加4 197.5元。在紀臺鎮玉皇廟園區，推廣應用了“復合基質栽培種植模式”，應用物聯網技術，融合國際領先水平的水養合螯合元素技術，系統控制大棚墻體負離子發生設備、地膜殺菌保溫增氧設備、臭氧系統、水肥一體化設施等，通過信息化監控預警系統對蔬菜生長實行全天監管和智能化調控，大大改善了植物的生長環境，增強了植物的光合作用，減少了植物病害。該項技術的應用，有效促進了化肥農藥的減量增效。以100 m大棚為例，僅肥料投入就由原來每年的9 000元，減少到現在的6 000元，蔬菜增產3.2%。在稻田鎮崔西、上口鎮王留營基地，推廣了基于4G移動互聯技術的物聯網種植智能化管理系統，所有設備與采用云計算的農業物聯網相聯，溫室環境自動調控，水肥自動管理，農民還可以通過終端APP，依照大數據和云計算系統給出的管理方案，實現蔬菜生產的人工調控，大大提高了勞動生產率。

1.1.2 推廣和發展蔬菜“云棚” “云棚”就是能上網的大棚，是物聯網、大數據、云計算在蔬菜大棚的高度集成與融合應用。通過在蔬菜大棚內安裝各類傳感器、數據采集終端設備，將蔬菜大棚內的實時數據上傳到農業大數據平臺，通過對采集的信息進行過濾、融合、匯總、分析，對蔬菜種植、病蟲害防治提供最佳解決方案，同時可以自動控制大棚內的水肥一體化、通風、調光等設備，為作物提供最佳生長環境，促進蔬菜提質增效。“云棚”打破了時空與地域的限制，農戶可以通過手機實時監控大棚內蔬菜生長，可以遠程控制大棚的施肥、澆水、調光、控溫，實時與全國各地的農業專家就蔬菜生產管理進行遠程互動。

1.1.3 加強物聯網技術開發和設備改造 為了加快物聯網技術的推廣應用進程，我們依托壽光市現代農業高新技術集成示范區，先后聯合了壽光濰科軟件有限公司、鳳岐創業信息科技有限公司、北京億民鴻源信息有限公司、海芯華夏信息科技有限公司、云洋信息技術有限公司、圣大管業科技有限公司、上海洲濤信息技術有限公司等，結合壽光蔬菜產業發展需求，在深入調研的基礎上，研制開發了一系列技術先進、性能穩定、簡便高效的物聯網設備，如溫室寶寶、大棚小喇叭、水肥一體化凈水磁化設備、高感知傳感器、高效無線傳輸、高精準定位等設備和技術，有效提高了大棚物聯網系統的穩定性和數據采集的準確度，降低了用戶成本，進一步加快了物聯網技術的普及推廣。

1.2 大力推進農業大數據建設

1.2.1 建設壽光市農業智慧監管與服務公共平臺

積極推進大數據、云服務在農業全產業鏈的應用，開發建設了壽光市農業智慧監管與服務公共平臺，利用互聯網技術和現代信息技術，對全市14萬個蔬菜大棚、5 000個土壤檢測、1 556處農資經營店、農產品物流園、1 020家蔬菜市場、21家三品基地、6家大型超市（市場）和15處鎮街檢測室的種植、交易、追溯、檢測信息進行自動采集和數據化管理、分析、應用，實現了產前、產中、產后的全程監控，打造了“流通千萬里、追溯零距離”的高效透明監管模式。一是種植數據模塊。將全部蔬菜的種植戶、所在村、品種、產量等信息進行采集，同時用GIS系統進行地理信息標注，實現蔬菜種植數據的實時查詢和所有蔬菜大棚的快速定位。二是蔬菜交易數據模塊。開發蔬菜質量追溯手機APP，將全部蔬菜交易信息（包括交易市場、農戶、品種、質量檢測等）進行自動采集，打印追溯二維碼加貼在蔬菜包裝箱，實現蔬菜交易數據的實時監控和追溯。種植數據和交易數據相輔相成，閉環管理。三是農藥交易數據模塊。開發農藥監管系統，對每種農藥產品賦予追溯碼，各農資店通過掃碼銷售，實現全程農藥交易電子信息（包括農資店、購買者、時間、產品名稱、數量等）自動上傳，銷售的每種農藥產品的來源、去向均實現可追溯；不可追溯產品無法掃碼銷售，從而實現了農藥全程可追溯的信息管理。同時為經銷商和農資店解決產品告知、審批備案、進銷貨臺帳、庫存管理等事項。四是蔬菜質量檢測和追溯數據模塊。以鎮、超市、三品基地和蔬菜市場檢測室為單位，對鎮級蔬菜抽檢數據和生產經營單位的每批次蔬菜自檢數據進行自動采集，實現對全市蔬菜質量檢測數據的實時監控。以蔬菜基地、合作社為單位，對每批次蔬菜產品種植過程中的種子種苗、定植時間、用藥、施肥、灌溉、采摘等數據進行采集并生成追溯碼，實現蔬菜生產全程追溯。以蔬菜大棚為單位，對蔬菜棚室生產環境如溫度、濕度、光照等數據進行自動采集、分析，實現水肥一體化、自動放風、補光等智能控制，降低勞動強度，同時累積不同作物品種的智能化生產標準數據，為全市農業智能化生產和自動控制提供指導和技術支持。五是土壤數據模塊。采集農作物種植區的5 000個土壤樣品進行檢測，做了地圖標注，并為種植戶量身打造了施肥方案，種植戶選擇所在鎮、所在村、品種，輸入產量，就可以得到自己的施肥建議。通過該模塊可以準確掌握壽光市耕地土壤的養分含量、pH值等情況，及時制定有效的土壤改良和施肥方案，提高農民的科學施肥水平。六是農產品質量安全信用體系模塊。該模塊對種植戶、交易市場和農資門店進行了信用評級，實現了對涉及農產品質量安全各類主體的分級評價與監控，有效提升農產品質量安全風險防控水平。七是壽光蔬菜GAP標準模塊。該模塊是中國質量認證中心和拜耳集團聯合壽光農業專家，將GAP標準與壽光市蔬菜產業結合，制定而成的標準規范。通過在全市推廣該規范，可以提升壽光市蔬菜品質，加快與國際市場接軌。八是惠農APP。利用手機APP，農戶可以通過聊天、圖片、視頻等模式實時與農業局專家互動交流，及時解決農業技術難題。政府既可以通過APP向農戶提供通知公告、技術、氣象等信息，還可以將平臺采集的蔬菜種植、檢測和交易記錄、農投品購買記錄、土壤檢測數據及施肥方案、GAP標準、信用評價等數據信息推送給農戶。九是蔬菜標準化技術信息數據庫模塊。該數據庫收錄了近1 200個蔬菜優良品種，從選種、育苗到收獲等各個生產環節的5萬多條技術信息和2萬多幅圖片。通過蔬菜標準化生產技術信息數據庫，為菜農提供標準化生產技術信息服務。

1.2.2 建設輻射全國的蔬菜大數據中心 2018年4月，農業農村部和山東省政府確定聯合在壽光市設立全國蔬菜質量標準中心，結合中心建設，壽光市正在開發建設輻射全國的蔬菜大數據中心，當前已開發完成了農業大數據集成版，在全國設施蔬菜產區推廣應用，通過分布式系統采集數據，統一傳輸到壽光市的蔬菜大數據平臺，供平臺分析應用。同時，將壽光在全國各地建設的蔬菜園區、基地，統一納入大數據平臺采集系統，形成覆蓋全國的蔬菜大數據中心。目前壽光市正在與全國各蔬菜產區開展產地環境、種植、流通等數據的互聯共享，實時掌控全國各地蔬菜種植和交易數據，在此基礎上，優化提升或牽頭制定各個品類蔬菜的種植標準，實現從種蔬菜、賣產品到融數據、定標準的轉變。

1.2.3 開發區塊鏈農產品質量追溯平臺 在覆蓋全市的農產品質量二維碼追溯的基礎上，壽光市應用物聯網、云計算和區塊鏈等技術，開發建設了區塊鏈追溯系統，將蔬菜生產、加工、運輸、交易等一系列環節信息上鏈，充分利用區塊鏈不可更改的特性，確保蔬菜每條信息都是特有的，附有數字簽名和時間戳，上鏈信息不可篡改、真實可靠。目前，區塊鏈追溯體系正在開展試點、示范和培訓等相關工作，已建設10家實訓基地和30余家服務站。壽光市古城街道一位農民，將其打造的“80后回味”品牌番茄納入了“一物一碼區塊鏈農產品追溯系統”，種植全過程都可以追溯，每個番茄都有獨一無二的“身份證”。產品充分滿足了消費者對高品質安全農產品的需求，在2017年番茄均價2元·kg-1的市場行情下，每個售價10元仍供不應求。

1.2.4 建設中國壽光蔬菜視頻云校 為更好地推廣標準化生產技術，提升蔬菜質量品質，2018年以來，壽光市開發建設了中國壽光蔬菜視頻云校。利用云播技術，實現課件點播、線上直播、遠程診斷、實時互動等功能。讓農業專家依托云技術指導農業生產的全過程，實現與農民的常態化對接、面對面指導、零距離服務，把壽光先進的蔬菜生產技術推向全國。目前中國壽光蔬菜視頻云校已配備各類專家20余名，錄制農業科技講座120多期，開展線上直播、在線診斷60多課時，受到廣大菜農的歡迎。

1.3 大力推進農業電子商務發展

1.3.1 加強農業電子商務平臺建設 一是建設壽光市生鮮溯源交易平臺。立足農產品網上交易與質量追溯，利用信息技術，開展農產品產銷對接、訂單交易，全程架入質量監管與追溯系統，通過準入機制、溯源機制、檢測機制、信用機制等，實現從農田到餐桌的全方位監管，確保通過平臺交易的每一件農產品質量安全。該平臺于2017年4月上線運營，率先在壽光市教育系統應用，學校食堂所需的生鮮農產品通過平臺集中采購和供應，目前覆蓋全市90多家農產品采購商和供貨商、多個學校食堂。下一步將進一步打造輻射全國的優質放心農產品交易平臺。二是優化倉圣網蔬菜生鮮交易平臺。2016年10月，倉圣網蔬菜生鮮交易平臺全面改版上線，建設全國性開展服務的B2B2C平臺模式，全力打造壽光本地樣板，實踐探索模式的更多可能性。目前自有配送車輛6臺，團隊成員12人，600 m2配送中心，壽光本地現有便利店客戶60家、食堂餐飲客戶60家。2019年將深入優化現行供應體系，向全省、全國市場推進布局。三是推進蔬菜種苗電商平臺建設。引導新世紀種苗、魯壽種業建立種子種苗網絡交易平臺，實現從訂苗到配發全流程網上服務；下一步，將依托現代農業高新技術集成示范區建設，打造全國最大、年繁育能力達3億株的標準化種苗園區，吸引國內領先種子種苗公司入駐，組建蔬菜種苗交易平臺，打造全國蔬菜種子種苗線上交易中心。四是推進農資電商平臺建設。東方譽源公司根據壽光蔬菜發展情況開發了“種好地”APP，大地宏琳與諾普信合作“田田圈”，實現手機農業技術服務和農資銷售相結合。

1.3.2 大力發展智慧型批發市場 積極發展農產品物流園、果菜批發市場兩大智慧批發市場，應用電子結算系統、智能交易系統、農產品追溯系統等，推進了農產品產地、交易價格、數量、流向實時可現，質量可控。

1.3.3 推進農產品電子商務發展 依托壽光市蔬菜產業和發達的物流優勢，培育了一批經營蔬菜、種子種苗和陽臺蔬菜等為主的新型農業電商企業，目前全市有5 000多個蔬菜品種、種苗，200多種土特產、農特產實現線上銷售，日訂單量達到3.2萬份，形成了“小農戶”搶占“大市場”、“小產品”扭動“大產業”的良好局面。壽光市愛家農業有限公司在京東商城設立壽光特產館，利用京東商城高端品牌優勢，銷售各類特產及新鮮果蔬，2017年交易額達600萬元。壽光市問天種業有限公司在淘寶注冊網店，以小菜園與室內陽臺種植為主的種植愛好者作為主要客戶群，經營銷售各種蔬菜種子種苗，實現年交易額600萬元。

1.3.4 加快農村電商服務 壽光市率先與阿里巴巴合作“農村淘寶”項目，全國規模最大的“農村淘寶”壽光服務中心已建成投用，并配套建設了124個村級站點。洛城街道攜手樂村淘公司，在全部村建設了電商服務中心，為村民提供電商和政務服務。雙王城經濟區寇家塢四村、侯鎮草碾子村等4個村成為全省首批“電商示范村”。

2 存在的問題

① 農業物聯網和農業大數據在農業領域屬于新生事物，廣大農戶接受過程中，往往存在一定的疑慮。農戶的觀念、文化水平和接受新事物的能力是限制物聯網技術應用的一個重要因素。

② 物聯網設備專業性比較強，設備比較多，需要專門技術人員維護。實際生產中，某一環節出現問題可能會影響整個系統的運轉。而設備安裝公司的質保期有限，限制了應用和發展。

③ 目前溫室物聯網技術僅僅應用在溫室環境監控、施肥灌溉、部分機械設施的控制等方面，而在整枝、授粉、采摘等占用勞動力最多的環節還沒有破題，而這些恰恰是農民最迫切需要的。

④ 農產品電子商務物流配套不足，農產品保鮮困難，缺少知名品牌和平臺支撐，領軍人才不足，消費者與電商對農產品質量標準化程度信息不對稱。

⑤ 物聯網設備價格較高，而農民多數還是一家一戶的分散生產，在應用中單位溫室需要較大的資金投入，農民較難承擔。農業電子商務也同樣存在前期投入大、運營資金不足的問題。近年來，上級下達的智慧農業建設項目較少，在很大程度上限制了智慧農業的示范推廣和發展應用。

3 工作設想

① 加強與高校、科研院所合作，進一步提高物聯網的技術研發和保障能力；利用現場組織觀摩和培訓菜農，對設施蔬菜物聯網系統進行宣傳推廣；與物聯網企業合作，使農業物聯網在水肥一體化技術方面的應用和大棚智能管控方面的示范推廣不斷深入，推動現代農業向自動化、智能化發展。

② 完善農產品質量標準體系，利用物聯網、區塊鏈、二維碼等信息技術，對農產品生產過程全程跟蹤記錄，利用現代信息技術傳遞給消費者，實現生產者、經銷商及消費者三方信息對稱，提高消費者認知度。積極培育一批有競爭力的骨干品牌電商，不僅要精心打造個體知名品牌，更要積極打造“壽光蔬菜”這個集體品牌，實施品牌化戰略，力爭在區域競爭中占據有利地位。

③ 加快推進全國蔬菜大數據平臺建設，建設覆蓋全國的數據采集點。開發完善云上農校系統，加快推進全國各地線下教室建設。加快推進區塊鏈追溯平臺建設，打造高效、真實、不可篡改的憑證式農產品質量追溯體系，促進品牌蔬菜發展，實現訂單生產、優質優價。

④ 認真落實上級相關政策，加大對智慧農業的政策支持，積極向上爭取項目，加大資金扶持力度。設立智慧農業發展扶持資金，發揮財政資金杠桿作用，吸引社會資金投入，推動智慧農業整體發展水平再上新臺階。