吉林省智慧農業發展中的問題及其對策研究

李愛芹，吳光華，孫 鴻

（吉林省農業機械研究院，吉林 長春 130022）

1 智慧農業發展的必要性

1.1 促進地區經濟增長

從我國的發展歷史上來看，歷朝歷代幾乎都是將重農抑商作為發展口號。但到了21世紀，傳統農業經濟的運轉周期較長，且很難與其他技術相融合，這使得我國大部分地區都在發展過程中處于劣勢[1]。從另一方面來講，我國國土面積較大，其支持的經濟類型也多種多樣，但與其他相比，以農業為主的城市經濟整體上都趨于下降趨勢。即便能夠得到其他城市的經濟援助，也幾乎很難挽回下滑的頹勢。所以，如果想要真正挽回農業發展頹勢，就需要從自身入手，并嘗試通過新型農業發展模式來反哺地區經濟[2]。

1.2 促進農業自身發展

傳統農業種植模式較為單一，其整個生產管理周期都需要人工進行嚴格管控。但從整體上看來，傳統農業的發展上限較小，其本身消耗的人力、物力資源成本也相對較高。而在21世紀，高新科技、金融、教育等領域的發展速度較快，遠遠超過農業的發展速度。而在智慧農業的加入后，種植業本身也能夠與其他自動化、計算機以及物聯網技術進行融合，從而實現種植技術的迅速發展。比如以農業管理為例，自動化監控技術的加入，可以有效解放種植管理中的人員損耗，并能夠使人員可以集中在更加關鍵的研究領域。根據相關數據顯示，智慧農業的加入確實對農業技術的發展有明顯助力[3]。當然，智慧農業本身也可以省下大量的隱形成本，其技術本身也有著傳統農業無法比擬的優勢。

2 智慧農業急需解決的幾類問題

2.1 種植管理問題

傳統農業種植中需要種植人員對植株的整個生長周期進行監測，并及時對植株的生長情況進行反饋。尤其是在高效種植區，更是需要管理人員加強數據精度的管理，這也進一步增加了種植高素質人才的損耗。而在部分種植周期中，人工數據監測的數據誤差較大，甚至難以滿足基礎數據處理的需求。

2.2 種植經驗問題

從根本實質上來看，種植業屬于一種經驗技術的積累。而在傳統的種植當中，大多數種植戶的種植經驗相對較少，也很難有種植經驗提升的機會。即便是有種植經驗學習活動，種植后也很難對成功的種植經驗進行量化學習，所以成功種植經驗的復刻也相對較為困難。同時，不同地區種植經驗的積累速度不同，適應情況也有較大差別。而傳統種植戶本身缺少對種植經驗的判斷，所以也很難對優秀的種植經驗進行高效利用[4]。

2.3 種植數據問題

實際上，我國大部分地區的種植活動并不規范，所以對種植數據的處理精度也相對較低。有數據顯示，我國41.23%的地區種植情況相對較差，其中27.93%的種植戶甚至對種植數據沒有相關概念，所以我國大部分土地種植幾乎都為土地浪費狀態。另一方面，種植數據對于智慧化的影響較大，但農業種植數據的收集相對較為困難，也會受到科學技術等方面的限制[5]。

2.4 產品銷售問題

農業產品的銷售多依賴于實體銷售，所以在現代經濟中的優勢不是很明顯。而在此發展情況下，更需要相關人員加強對傳統農產品的包裝，并形成固定的產品供應鏈，從而進一步降低農業的脆弱性。但在大多數情況下，各個地區高收益農作物類型幾乎不會發生太大變化，所以農產品的市場調整也相對較為困難。而如果要進行長距離銷售，就需要重新對目標地區進行市場調研，并考慮各種市場因素對農產品銷售的影響。

2.5 災害應對問題

吉林省位于我國東北部，較大的氣溫變化會對種植業造成嚴重影響。而與其他領域的自然災害應對方式不同，種植作物本身應對自然災害的能力較差，本身也沒有較大的成長空間，所以對災害的應對主要依賴于外部設施的補充。但從整體上來看，外部設施技術變化速度較慢，過渡技術的成本也相對較高，所以很難在種植區進行普及。而對于種植戶來講，部分自然災害還具有較強的輻射性，比如大規模的病蟲災害會直接破壞該地區的種植環境，并給當地的農業經濟帶來嚴重創傷[6]。

3 鄉村振興背景下的吉林省智慧農業策略

3.1 發展氣象監測技術

氣象災害對農業種植的影響較大，所以需要種植人員將其放在首位。在現階段，氣象監測主要是利用氣象技術對氣象環境進行基礎數據監測，并對未來災害性天氣進行及時應對。如果條件允許，則還可以利用氣象技術為種植業提供專項的技術輔助，從而實現農業增產目標，具體技術可參考以下內容。

3.1.1 完善災害預警體系

在農業種植中，會對單位面積產量造成嚴重影響的自然災害類型繁多，這里以雷電預警為例，詳細說明災害預警體系的建立方法。首先，種植戶應該與氣象部門進行協作，從而利用雷達、衛星以及地面觀測設備來對吉林地區氣候情況進行預測。如果有明顯的雷電發生跡象，則需要利用多普勒天氣雷達、閃電定位儀等儀器設備對雷電的災害區域進行預估。數據判斷完成后，需要將雷電災害等級、范圍、破壞力等數據進行整合，并分發至種植戶手中，從而完成對自然災害的規避[7]。

3.1.2 強化常態數據監測能力

現代農業對氣象環境的需求在不斷增加，比如在育苗過程中，就需要對育苗溫度進行控制，同時要對濕度、pH值等數據進行記錄。雖然說育苗箱可以一定程度上解決環境對于植株的影響，但大規模的種植就需要種植戶強化對資源數據的監測能力，提前做好應對，從而保證苗株發芽率。尤其是在吉林等溫度變化較大的北方地區，環境對現代技術的影響會更大。

3.1.3 提高氣象技術的利用能力

隨著智慧農業理念的發展，種植戶可以事先對植株的最適生長環境進行分析，并利用現代的環境影響方式來為植株生長創造更加有利的環境，比如測控一體化的溫室設備就能夠大大提升種植戶的種植技術[8]。

3.2 利用物聯網技術進行農業生產

3.2.1 NFC技術

NFC技術出現時間較早，也相對較為成熟。從運作模式上來看，NFC技術主要分為3種，即：卡模式、點對點模式以及讀卡器模式，而這些技術也能夠應用至現代農業生產中。首先，NFC實現了簡單的識別、連接、數據模擬的功能，而這些功能的載體也在逐漸變小，甚至可以通過卡片的模式實現相關技術的應用[9]。而隨著現代技術的發展，NFC技術可以存在于現代的智能手機，并能夠成為NFC技術的數據處理中心。在種植利用上，其易用性也能夠被更多的種植戶所接受。比如在花卉種植中，NFC技術就可以有效識別花盆種類，并按照預先輸入好的數據進行施肥澆水，從而為花卉生長提供最佳的生存環境。而在種植密度控制上，利用NFC技術能夠使植株的密度控制更加合理，為今后的智慧化種植提供獨立的調整支持。而在產品制作、銷售期，相關人員還可以利用NFC技術實現直接的數據交流，從而對種植產品的數據保存狀態進行收集。從理論上來看，NFC在智慧農業上的利用上限極高，其功能主要集中為簡單的農作物數據信息的存儲、基礎環境監測、種植控制、產品信息處理等5個方面，這也是智慧農業的基本技術[10]。

3.2.2 設置物聯網技術平臺

NFC技術主要實現了點對點的信息、讀取和模擬，若沒有相關平臺的支持，那么種植技術也很難實現真正的物聯化。首先，物聯網技術前期的主要利用主體為種植戶，所以種植戶就可以對技術數據進行收集，并搭建數據交流平臺。待到一定規模后，就需要對種植數據進行歸類、處理，并認證。處理完成后，需要將交流平臺進一步擴大，吸引其他領域的人才注入，從而擴大物聯網技術的利用面。比如在物流運輸中，就可以通過農作物、運輸容器、運輸工具3種互聯的方式對農作物進行運輸保證，大大降低運輸中所帶來的時間成本損耗，也能夠有效提高農作物運輸精度，從而方便相關貨物的調配。

3.2.3 建立物聯網數據庫

數據庫的建立優勢主要為以下幾大點：第一，方便種植戶對種植數據進行統一管理。上面說到NFC技術可以有效幫助種植活動的展開，其接觸式的數據讀取也能夠大大增加數據收集的效率。在數據庫建立后，種植護理能夠利用植株本身的NFC技術實現種植數據的及時讀取，從而對種植過程進行優化。第二，滿足消費者的農產品溯源需求。現在消費者對農產品的質量控制較為重視，所以數據庫的建立也能夠使消費者明晰農產品的相關數據。當一些農產品惡性事件發生時，數據庫也能夠有效幫助其進行溯源，從而盡可能地降低惡性社會影響事件的出現。第三，方便進行品牌打造。傳統農業的農產品品牌打造十分困難，這主要是因為農業市場魚龍混雜，很難對產品進行鑒別。當NFC技術出現后，種植戶也能夠利用NFC技術的獨特身份認證快速形成獨特、穩定的農產品品牌，從而實現資金的迅速回流[11]。

3.3 農業智慧化管理

3.3.1 加強管理數據監測

農業智慧化管理并非是單一技術應用，而是需要多種技術進行輔助。以溫度控制為例，種植戶可以直接將溫度傳感器接入中央電腦，并利用自動化程序進行溫度管控。對于溫度管理要求較高的植株，則需要加大溫度傳感器的使用量，從而保證溫度傳感控制的精準度。當然，也可以研發手機終端app，利用手機實現種植溫度的管控。而app本身也可以與氣象軟件進行整合，以幫助種植戶判斷現有的種植環境是否為最佳種植環境。而對于大范圍的自然災害，當地政府也可以將其整錄進app中。比如當病蟲害出現時，利用終端app來實現精確定位，并迅速制定防控策略，及時對病蟲害進行控制。總而言之，農作物數據管理監測要盡可能地提高整合度，以方便種植戶對種植環境進行綜合判斷。

3.3.2 種植經驗量化

在種植經驗方面，種植戶可以利用現代技術對傳統的種植經驗進行量化，比如通過溫度、時間、處理方式等多種數據來使優秀的種植經驗得以應用。同時，還可以開展交流學習，通過對優秀種植戶的種植流程進行分析，使更多的種植戶掌握種植技巧。當然，也可以通過現代技術模擬種植，從而降低種植的嘗試成本。

3.4 發展智慧農業產業鏈

如果想要實現經濟振興，必須要將農產品進行商業化。上文雖然提出了很多的策略以幫助種植戶實現種植的智慧化，但遠遠達不到振興地方經濟的標準。所以，當地政府還需要將智慧化帶入到農產品的加工、運輸、販賣售后中，從而實現全程的智慧化生產。比如在農產品的二次加工中，就需要利用現代技術對市場進行分析，從而發揮農產品的最高價值。不過，需要注意的是，智慧農業產業鏈的發展容易受到市場的影響，所以當其“智慧”程度較高時，政府部門以及其他種植戶對其的控制能力也會降低。所以，也需要相關人員加強對其的規劃。

4 結語

從實質上來看，智慧農業就是在保證種植質量的情況下，利用現代技術來實現種植行業的人力、物力資源解放。所以，相關人員要及時將先進技術帶入農業種植中，盡可能地提高先進技術在農業種植的覆蓋率。當然，如果想要實現農業振興，就需要將農業與其他行業進行聯合，并嘗試與其他領域的智慧化進行結合，而非單打獨斗。