鄉村振興戰略下中國智慧農業發展的現狀、問題與對策研究*

張 玲，劉 芳

（云南財經大學 經濟學院，云南 昆明 650000）

近幾十年來，我國的農業生產取得了較為快速的發展，糧食年產量持續增長，在人均耕地低于世界平均水平的情況下，主要糧食產品基本可以實現自給自足。但與此同時，中國農業生產的可持續發展也面臨著很大挑戰，存在諸多問題，比如：很多地區農業生產活動仍舊采用傳統老舊的生產方式，機械化、信息化、智能化程度比較低，生產率仍然比較低下，經營管理方式也較為滯后；農業產出的增長主要依靠農藥、化肥等的使用實現，不夠環保，不利于糧食安全；農業資源開采過度導致環境污染加重；城鎮化進程帶來的農村勞動力短缺導致人工成本迅速增加，同時農業建設投入不足也導致生產成本居于高位。因此，傳統農業發展模式已不再適應農業可持續發展的要求，生產方式的轉變、升級和改造是大勢所趨。而智慧農業是農業生產發展的更高階段，通過高科技技術在農業當中的應用，可以大幅度提高勞動生產率，降低成本以及改善生態環境。此外，智慧農業使農戶們可以根據市場的各種需求，有針對性地提供買方市場需要的產品，可以在一定程度上緩解農產品供需不匹配的問題，推進農業供給側改革。

目前世界各國發展智慧農業已經成為大勢所趨。而關于它的定義，目前理論學界并沒有形成一個各方認可的標準定義。綜合大體來說，智慧農業就是通過將互聯網、云計算、大數據、物聯網、人工智能、“5S”（是指地理信息系統（GIS）、遙感技術（RS）、數字攝影測量系統（DPS）、全球定位系統（GPS）、專家系統（ES））等現代高科技技術與傳統農業生產經營相結合，覆蓋農業生產和流通環節，實現農業生產、經營和銷售的智能化管理，是農業生產從數字化到網絡化再到智能化的高級階段。

1 國外智慧農業發展狀況

1.1 美國智慧農業發展狀況

全球各國中美國是較早發展智慧農業的國家。美國早在20世紀40年代就基本在農業生產中實現了機械化，80年代“精確農業”的概念在美國被率先提出。經過多年的發展，美國的各項智慧農業技術已經發展得頗為成熟，其智慧農業技術延伸到了農業生產、經營、銷售活動各個領域。目前，美國已使用智能化農機技術、“5S”技術等實現了農業生產的規?；途毣?，并在很多領域建成了標準生產線，在播種、噴藥、收割等農業生產活動中大量使用了農業機器人，近七成美國農場使用了傳感器采集技術。此外美國還將大量現代高科技技術運用于各種農業生產和經營活動，包括航拍、智能機器人、GPS技術、溫度和濕度傳感器等，使美國農業生產和經營管理的效率得到了極大提高。此外，美國高度發達的信息技術也對農業生產的快速發展貢獻極大。據統計，早在2016年，美國就擁有了100多個信息收集處，每天匯總分析發布各類農業信息。另外美國還建立了大量的信息共享平臺，使各種原材料價格變得相對透明，并幫助農民在這些信息共享平臺上更快更好地銷售他們的產品，實現了農產品銷售市場的平穩發展，將智慧農業的發展覆蓋到了流通領域。

1.2 日本智慧農業發展狀況

眾所周知，目前日本農業發展面臨兩大問題，一是人口老齡化問題非常嚴重，導致勞動力供給嚴重不足，二是人均耕地水平遠遠低于世界平均水平。為此，早在20世紀末日本就致力于在農業中大力發展物聯網和大數據等先進信息技術，大大提高了農業生產和經營管理的技術含量以及集約化和信息化程度，改變了過去自然環境與勞動力數量對農業生產的極大影響。通過這些智慧農業技術和模式的運用，日本在人均耕地和勞動力均不足的情況下，使其糧食生產自給率達到了66%。

此外，日本是一個典型的東亞小農國家，因此，日本智慧農業相關技術具有明顯服務小農的特點，一是智慧農業技術覆蓋領域很細。目前，日本智慧農業相關智能技術基本上實現了對農業各細分領域的覆蓋。日本智慧農業相關的智能技術可以分為畜牧業管理技術、無人機技術、環境監測控制技術、野生動物應對技術、農業機器人技術和生產流程管理技術等。二是基于日本小農的精細化作業特點，相關智慧農業智能技術更加強調“精”。三是日本智慧農業發展更加重視對人力的輔助和替代。當前日本正在進一步推廣的機器人水稻插秧機、田間機器人拖拉機、運輸機器人、聯合收割機等技術，都在極大程度上提高了日本小農的生產能力。

還值得一提的是，物聯網的運用是日本政府在農業生產中極其重視的。目前物聯網技術和云技術在日本已有大概一半以上的農戶在使用。在運用物聯網的基礎上，日本還在農業生產中大量普及使用農用機器人，在日本農業生產中全新的機器人時代已經到來。日本還高度重視信息化技術在農業生產經營管理中的運用，完整的信息化體系在其農業生產中普遍建立，使農戶們能夠盡量準確地預先掌握信息。這些都對日本農業生產的快速發展起到了很好的推進作用。

1.3 以色列智慧農業發展狀況

以色列是典型的將智慧農業發展到極致的國家。眾所周知，以色列耕地面積僅有4400平方公里，其國土面積近一半都是沙漠，淡水資源和土地都很匱乏，但是以色列的農業生產卻很發達。精細化生產作業是以色列智慧農業生產中最典型的組成部分，它涵蓋了精準控制農田灌溉、精準種植糧食作物和精準采集農業信息等等；此外物聯網技術也同樣在以色列智慧農業中普遍運用；他們還在農業生產中使用了最新的灌溉和育種技術，取得了舉世矚目的成就。其中，以色列的灌溉技術尤其著名，土壤中的數據通過傳感器采集傳輸到數據中心，通過中心自動檢測，智能決定具體什么時間澆水以及澆多少水。以色列在人均水資源只有大約400平方米的情況下，通過其先進的灌溉系統，大大降低了水資源的浪費，是智慧農業中節水最成功的國家。

1.4 其他國家智慧農業發展概況

歐洲的智慧農業也獲得了極大發展。英國已經在農業生產中大量使用高新技術，農業技術體系比較先進，其精準農業體系目前已經實現了較好的發展狀態。此外全程機器人化生產已經在英國部分農場小規模實現，其農業生產進入機器人時代指日可待；德國智慧農業發展也很有代表性。德國利用其制造業極強的技術優勢，致力于智慧農業數字化發展，在機械制造、軟件等與智慧農業相關的技術研發領域大大領先；此外，法國、丹麥、荷蘭、澳大利亞等國智慧農業也都取得了令人矚目的成就。智慧農業已經成為當今世界農業生產快速發展的共同方向，據國際咨詢機構研究與市場（Research and Market）預測，到2025年，全球智慧農業市值將達到300.1億美元，主要內容包括大田精準農業、智慧畜牧業、智慧漁業、智慧溫室，主要技術包含遙感與傳感器技術、智能化農業裝備（如無人機、機器人）、農業大數據與云計算服務技術等等。

2 中國智慧農業發展現狀

近年來，通過中國政府和各社會主體的共同努力，中國智慧農業獲得了很大的發展。在國家項目層面，2016年智慧農業被列為國民經濟“十三五”規劃八項農業現代化重大工程之一、農業現代化“十三五”規劃五大創新強農重大工程之一，農業物聯網區域試驗工程、“互聯網+”農產品出村進城工程試點、農業農村大數據應用試點省、數字鄉村試點、信息進村入戶試點工程、數字農業試點等工程項目相繼開展。此外新希望、大北農等大企業，以及阿里云、京東、網易等互聯網企業，也紛紛注資智慧農業，在智慧種植、智慧育種、智慧養殖、農業信息服務、農產品智慧供應鏈等方面取得了很大的發展。此外，在各地地方政府及企業的積極推動下，一大批智慧農業實驗園區發展起來，如北京智慧農園、濟南智慧農業試驗區、廣東5G+智慧農業試驗區、長沙智慧農業示范區、福建現代農業智慧園等。

自2013年起，一些農業物聯網相關實驗項目在我國幾個省市陸續開展，并進行了物聯網相關區域試驗。通過這些實驗項目的進行，在我國農業生產中，人工智能、物聯網等新型信息技術的運用已經取得階段性成果。目前，在溫室大棚、無人機技術、智慧養殖場、生態養殖柜、智能配肥技術和智慧農業園區等方面，我國智慧農業均有體現，極大地降低了農業生產成本，提高了生產率，較好地整合了農業資源。具體來說，在畜牧養殖領域，隨著智慧農業理念的普及和推廣，電子識別、精準控制和智慧養殖管理系統在畜牧養殖業中得到了較好運用；在倉庫等硬件設施建設方面，我國目前有將近一半的農業企業自建存儲倉庫，近五成實現了安保視頻防控和溫濕度環境的自動控制。在種植業方面，大田種植目前在精細化施肥與農情監測技術方面已經有了一定程度的應用；在農產品供應鏈環節，我國正在各地逐步推進農產品采后自動化處理。另外處于不斷完善中的還有農產品質量安全追溯體系。

此外在基建方面，我國已初步建成覆蓋面較大的寬帶網絡系統，基本實現“村村通寬帶”，農村網絡與光纖覆蓋已處于世界領先地位。一些較為簡單的智能設備，如植保無人機等已經在農業生產中有了較大范圍的普及，大大降低了農業生產成本。在環境監測、自動化水肥監測與控制、有害生物監控與防治、倉儲配送、精準養殖、產品溯源等領域中與智慧農業密切相關的物聯網技術也得到了廣泛使用；此外我國自主研發的全球衛星導航系統“北斗衛星導航系統”，已成功發射43顆導航衛星，“阿里云”已經成為世界5大云平臺之一。

然而，由于起步晚、底子薄，跟發達國家相比，我國智慧農業技術仍然比較落后，大部分關鍵技術仍處于模仿的初級階段，受制于人，落后先進國家十幾年；由于欠缺智慧農業頂層設計，我國各地區的智慧農業發展水平高低不齊。目前，我國智慧農業在關鍵技術方面仍相對薄弱，今后還需國家、企業和各社會團體繼續加強在智慧農業各個方面的投入。

3 目前中國智慧農業發展中存在的問題

3.1 智慧農業所需的高素質復合型人才嚴重不足

要進一步發展智慧農業，需要大量使用5G技術、物聯網技術、大數據技術以及云計算技術等現代高科技技術，因而發展智慧農業需要一批既懂信息技術又懂農業實踐技術的高端復合型人才。然而，通常具備專業技術知識的高等院校畢業生沒有務農經驗，對農業生產細節缺乏了解，將專業知識應用到農業生產實踐中的能力較薄弱，另外農村經濟發展及其他各方面都相對城市落后，發展前景與城市相比也有一定差距，難以吸引智慧農業需要的相關專業高校畢業生，導致發展智慧農業所需相關技術人才嚴重缺乏。另一方面，對遙感器、傳感器、人工智能、信息處理和傳輸系統等原理及操作比較熟練的專業人員，可能缺乏與農業相關的科技知識，難以將其掌握的專業技術知識應用到農業生產中。而大多數農民們雖然具有大量的實踐經驗，但他們普遍文化水平低，年齡整體偏大，接受智慧農業相關現代技術知識的能力較弱，而且與智慧農業相關的農業從業人員技術培訓又遠遠不足，農民們參加的現有的一些培訓班都是短期學習班，不夠系統，也不能起到有效的作用。這些原因使得與智慧農業相關的物聯網設備及其他技術系統的正常運行和維護舉步維艱，智慧農業的推廣普及進展緩慢。一些地區智慧農業發展甚至因為缺少復合型高素質人才的參與而被一再耽誤。

3.2 科研體系不健全，智慧農業技術推廣乏力

智慧農業強調將現代先進技術融合到農業生產中，推動農業生產的發展，因此，對于智慧農業相關技術的研發與推廣有著較高的要求。然而，由于各方面原因，目前完善的技術研發與推廣體系在我國尚未形成。實際上，在農業生產與經營活動中智慧農業需要的各項相關技術難以得到很好的轉化運用，科研成果轉化為生產力的比率較低，導致我國智慧農業相關技術難以得到快速發展。目前在智慧農業中我國科研成果轉化率大概只有30%-40%。

追根究底，農業技術推廣乏力的原因主要有：首先，政府各相關部門給予農業的扶持力度不夠，多數農業研發機構、科研院所規模較小且分散，大多智慧農業相關科研項目都是由非生產一線的研發人員來進行研究的，理論與實踐相脫離，導致許多科研成果難以有效轉化；其次，農業科研機構大多沒有建成規范統一的體系，科研機構之間沒有明確的分工與合作，很多科研機構盡管項目多，但重復性較高，造成了極大浪費。另外，對我國眾多小而分散的農業科研機構來講，缺乏一個部門對其進行自上而下的統一規劃領導，也缺乏科研機構與智慧農業發展基地之間的相互聯系和依托，這些不足都使我國智慧農業無法快速發展。

3.3 資金投入不足，基礎設施落后

在智慧農業中需要大量使用互聯網、物聯網、大數據、云計算、人工智能和“5S”等現代信息技術，而相關基礎設施建設在我國農村普遍滯后，農業中較少使用大型現代化機械設備，農業生產智能化的程度與發達國家相比差距較大。道路設施方面，由于我國高原山區多，雨雪天氣道路容易毀損，交通條件較差。大部分山區農田灌溉設施簡陋，導致水資源浪費，土壤結塊，影響產出。養殖業中牲畜禽舍的基礎設施多數只有簡單的取暖和照明設施，非常簡陋。智慧農業要達到的全新智能化生產方式，與我們目前的狀況還有比較大的距離。大多數農民仍然面朝黃土背朝天，憑借一代代傳下來的經驗和感覺進行傳統農耕生產，農業機械化水平較低。農民收入低，知識文化水平有限，政府政策傾斜不夠、資金投入不足補貼較少，宣傳力度不夠，農機設備和智能農業所需設施儀器價格昂貴等等，都是導致我國智慧農業基礎設施落后的原因。

3.4 缺乏頂層設計，資源整合不足

我國山區多，農戶生產規模小，土地分散，農民普遍受教育程度低，對智慧農業及其所需儀器設施缺乏了解。此外技術的研發和推廣沒有取得規?；?，智慧農業所需的基礎設施和資金的籌集缺乏有效銜接，政府對農產品物流配送、供應鏈和物聯網應用體系未能進行較好的整體規劃。受制于這些因素，農民無法獲得和掌握智慧農業所需基礎信息、技術及設施，目前市場上已有的農業資源無法得到很好的整合。發展智慧農業，在多方面都需要政府自上而下進行整體規劃，對現有各種農業資源進行優化整合，才能把智慧農業的發展做到實處。

4 進一步發展智慧農業的對策建議

4.1 多渠道培養高素質復合型人才

發展智慧農業高端復合型人才是必不可少的關鍵因素。因此，進一步發展智慧農業，需要我們采用各種方式，切實有效地對當代農民進行相關知識和技能的培訓，提高農業生產一線人員的專業素養。例如，部分農業相關高等院校集智慧農業研發與實踐于一體，是新型農民最佳的培訓機構。要利用我國農業高校所擁有的強大的師資力量，為一線農民的技術培訓創造良好的條件，切實有效地推動智慧農業技術培訓的發展。為此可以加強政府與高校、企業與高校的合作，采取定向培養模式，為智慧農業培養所需人才。政府還應投入資金進一步完善職業農民的校外短期培訓體系，有針對性地切實增加他們對于智慧農業專業技術和知識的了解和掌握。此外，各級政府應適度提高智慧農業相關工作崗位的薪酬與福利待遇，增強對高素質人才的吸引力，推動智慧農業人才隊伍的擴大。在這方面，日本政府的做法值得參考，即采取多種有效措施吸引年輕且擁有較高素質的從業者參與到農業生產中。這需要政府在政策上給予一定傾斜。

4.2 進一步完善農業科研體系，促進農業科研成果轉化與推廣

農業科研體系要進一步完善，需要政府相關部門站得高看得遠，重視和扶持智慧農業相關科研機構的建設，加大物質、資金和人才投入，積極整合現有的智慧農業相關資源，逐漸形成完善規范的農業研發體系，促進農業各項科研成果在生產經營管理中的有效利用。應加強不同農業科研機構之間的合作交流，對科研項目實現有效的統籌規劃，使項目重復這種情況盡可能得以避免，進一步提高農業科技創新力度。此外，可以加強農業科研院所與智慧農業生產基地的合作與交流，為智慧農業一線生產活動提供專業的技術指導。

4.3 加大資金投入，完善基礎設施

智慧農業發展需要大量使用先進技術設備，這需要政府加大扶持力度，增加財政投入，增加與智慧農業相關的財政補貼，設立政策性專項基金，加強信貸金融支持，解決智慧農業融資問題，同時加強宣傳培訓，加快先進農業設施儀器和技術進入農村的進程，組織、培訓和鼓勵當代新型農民積極使用現代化智能設備，在農業生產中學習使用先進的智能化、信息化、更精準集約的新型現代生產方式，降低成本，提高效率，增加收益。此外，還需政府牽頭完善農田水利設施、現代種養設施，加快農村信息傳輸基礎設施建設，完善數據通信系統，為智慧農業發展提供硬件保障。

4.4 加強頂層規劃設計，創造良好發展環境

首先，政府要自上而下，從總體上先規劃好我國智慧農業發展的時間進程和路徑，制定扶持智慧農業發展的政策，整合市場上現有的農業資源，通過制度設計，將農業基礎設施和資金籌集有效銜接起來，促進規模化體系在智慧農業應用技術推廣中形成。還要加大資金和技術投入，使農產品物流配送盡早規范納入智慧農業運行的軌道，使物聯網在農業生產中的應用能夠更廣泛的普及。此外，地方政府應根據各地自身特點，加強對本地鄉村智慧農業的宏觀指導和規劃，更好地引導農民學習和利用先進技術。對于與智慧農業相關的企業，政府也應加強引導，整合資源，集合各方力量，促進智慧農業快速且規范發展。

縱觀全世界，智慧農業的發展，發達國家已經走在了前面。中國人多地少，人均耕地遠遠低于世界平均水平，農業生產率相對低下，“三農問題”依舊突出。在近年來鄉村振興戰略實施的背景下，中國政府和社會各界對智慧農業的發展越來越重視，農業農村部2021年發布《農業農村部關于落實好黨中央、國務院2021年農業農村重點工作部署的實施意見》中明確提出“加快發展智慧農業”。今后我們應該把智慧農業的發展納入重點，集政府、企業、農民及社會各界的力量，利用先進的高科技信息和網絡技術改變傳統生產方式，提高農業生產率、改善生態環境、增加農民收入，為解決“三農問題”貢獻一份力量。