數字農業為農業的高質量發展注入了新的活力。在我國,隨著鄉村振興戰略的深入實施和農業現代化的轉型,數字農業的發展尤為重要。文章全面分析了我國數字農業的發展現狀,探討了其發展歷程、成就以及面臨的挑戰,并對比國際數字農業的發展趨勢與特點,提出對我國數字農業未來發展的啟示。通過對我國數字農業的深入探討和國際經驗的借鑒,旨在為推動我國數字農業高質量發展提供策略性建議。
在全球化與信息化交織的今天,數字農業作為現代農業發展的重要方向,正逐步改變著傳統農業的面貌。數字農業是一種集成多種高新技術的現代農業發展模式。它不僅僅是信息技術在農業領域的簡單應用,而是一種深層次的融合與創新,其核心在于利用遙感、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)、計算機技術、通信網絡以及自動化技術等,與地理學、農學、生態學和土壤學等學科緊密結合。通過這一綜合技術體系,數字農業實現了農業生產全鏈條的智能化管理,從宏觀到微觀實時監測農作物與土壤狀況,精準掌握生長、病蟲害、水肥需求及環境變化等動態信息。數字農業旨在構建一個高效的數據處理與分析系統,對農業資源、技術、環境及經濟等多維度數據進行采集、存儲、處理與預測,為農業生產提供科學決策支持,實現精準農業、智能決策與高效運營。
在我國,數字農業的發展背景根植于鄉村振興戰略的深入實施與農業現代化轉型的迫切需求。鄉村振興戰略強調通過科技創新驅動農業升級,數字農業作為科技賦能農業的重要載體,其戰略意義在于推動農業高質量發展,助力農民增收,促進農村經濟社會全面進步。
我國數字農業發展現狀分析
我國數字農業發展歷程
我國數字農業的發展經歷了從傳統農業向現代農業的轉型。在早期,農業生產主要依賴人力和畜力,生產效率較低。隨著科技的進步,尤其是信息技術的發展,我國農業開始引入機械化生產方式,逐步實現數字化。
21世紀初,隨著全球互聯網技術的飛速發展,“互聯網+農業”的概念逐漸形成。這一時期,我國農業數字化進入了啟動階段。科技部“十五”863計劃“數字農業技術研究與示范”專項是構建現代農業高技術體系的重要步驟,該項目的實施初步形成了我國數字農業的技術框架。隨著信息技術的普及和農業基礎設施的完善,數字農業技術在農業生產、管理、銷售等環節得到初步應用,但整體上仍處于探索和試驗階段。
自2013年起,我國農業數字化進入了高速發展期。這一年,我國在天津、上海等地開始對物聯網在農業領域的應用進行探索與試驗,推動了數字農業技術的廣泛應用。隨著《數字農業農村發展規劃(2019—2025年)》的出臺,我國農業數字化的發展得到了更加明確和系統的規劃。政府不斷出臺政策支持農業數字化,如2020年《中共中央 國務院關于抓好“三農”領域重點工作確保如期實現全面小康的意見》中提出加快物聯網、大數據、區塊鏈、人工智能、5G通信網絡、智慧氣象等現代信息技術在農業領域的應用。
我國數字農業發展的政策支持
近年來,我國在數字農業領域取得了顯著成就,這些成就得益于政府的政策引導、資金支持以及科技企業的積極參與。
在政策層面,我國自2015年起就規劃了數字農業的實施方案,并出臺了一系列政策文件,如《農業部關于推進農業農村大數據發展的實施意見》《數字農業農村發展規劃(2019—2025年)》等,這些政策文件為數字農業的發展指明了方向,提供了有力保障。
在技術層面,我國數字農業的發展取得了多項重要成果。一是農業信息服務網絡的研究與開發。早在20世紀90年代,我國就開始應用網絡技術,開展農業信息服務網絡的研究與開發工作,為農民提供了便捷的農業信息服務。二是農業智能應用系統的研發,科技部推出的“863”計劃支持了計算機研究“農業智能應用系統”,研發了200多個實用專家系統,并在全國多個示范區應用,顯著提高了農業生產的智能化水平。三是農業大數據的發展應用,隨著大數據戰略地位的提高,農業大數據成為新焦點,2015年農業部發布了相關實施意見,推動了農業大數據的廣泛應用。四是數字農業專項的設立,2017年農業部正式設立“數字農業”專項,加快了我國農業現代化、數字化的發展。
在應用層面,我國數字農業的應用范圍不斷擴大,應用水平不斷提高。在農業信息采集技術、動植物數字化虛擬設計技術、農業問題遠程診斷等方面,我國都取得了重要的階段性成果。
我國數字農業發展面臨的困境
在數字化轉型的浪潮中,我國數字農業雖已邁出堅實步伐并取得顯著成效,但仍面臨一系列深層次的挑戰。
首先,數字信息技術與農業生產融合不足。當前,盡管信息技術在農業領域的應用日益廣泛,但信息技術與農業生產實踐的深度融合仍顯不足。這主要體現在以下幾個方面:一是農業信息化基礎設施建設尚不完善,部分偏遠農村地區網絡覆蓋不全,限制了數字技術的普及與應用;二是農業數據資源采集、整合與共享機制不健全,導致“數據孤島”現象嚴重,難以形成有效的數據支撐體系;三是農業智能化裝備與系統的應用水平不高,多數農業生產仍依賴傳統經驗,未能充分發揮數字技術在精準種植、智能灌溉、病蟲害預警等方面的潛力。
其次,數字設備運行成本高昂與農民負擔問題。高科技農業設備和軟件的引入,對于提高農業生產效率、優化資源配置具有重要意義。然而,這些先進設備的購置、安裝、維護及更新費用往往較高,對于小規模農戶而言,造成了沉重的經濟負擔。此外,農民對新技術、新設備的接受能力和使用技能有限,也制約了數字農業技術的推廣與應用。
最后,農村電商物流與互聯網品牌建設薄弱。隨著農村電商的快速發展,農產品上行渠道不斷拓寬,但物流配送體系和農產品品牌建設方面的短板日益凸顯。一方面,農村物流基礎設施相對落后,配送網絡不健全,導致農產品在運輸過程中損耗大、成本高、時效差;另一方面,農產品品牌建設滯后,缺乏具有市場競爭力的品牌和產品,難以滿足消費者對高品質農產品的需求。
國外數字農業發展經驗
國外數字農業發展趨勢與特點
當前,國外數字農業正處于蓬勃發展的黃金時期,技術集成應用是其中最顯著的標志。物聯網技術使農田、農機、倉儲等環節實現互聯互通,大數據分析讓農業生產管理更加精細化,人工智能的引入進一步提高了農業生產的智能化水平。
政策支持與推動是國外數字農業發展的一大驅動力。各國政府紛紛出臺相關政策,制定戰略規劃,引導社會資本進入數字農業領域。例如,歐盟的共同農業政策(CAP)通過設立專項基金、推動標準化建設等措施,加速數字農業技術的普及與應用。
數據驅動的決策成為農業生產的新常態。隨著農業物聯網、遙感監測等技術的廣泛應用,農業生產過程中產生了大量數據。這些數據經過處理和分析,能夠為農民和農業企業提供精準的種植建議、市場預測等,幫助他們做出更加科學合理的決策,減少盲目性,提升農業生產效益。
供應鏈優化是數字農業帶來的又一重要變革。借助區塊鏈、物聯網等技術,農產品供應鏈實現了透明化、可追溯化,提高了物流效率,降低了運營成本。同時,消費者也能夠更加清晰地了解農產品的來源、生產過程等信息,增強了食品的安全性,提高了消費者的信任度。
教育與培訓在數字農業發展中同樣占據重要地位。隨著技術的不斷進步,農民和農業從業者需要不斷更新知識結構,掌握新的數字技能。
國外數字農業政策與戰略框架
國家層面的戰略制定是數字農業發展的基石。為了搶占數字農業制高點,各國紛紛制定國家層面的數字農業發展戰略,明確發展目標、重點領域和實施路徑。
國際組織的指導與合作在推動全球數字農業發展中發揮著重要作用。聯合國糧食及農業組織(FAO)、國際電信聯盟(ITU)等國際組織通過制定指南、提供技術支持、促進國際合作等方式,幫助成員國發展數字農業。
荷蘭作為數字農業的先鋒國家,其政府推行的數字化議程深刻影響了農業生產的每一個環節。智能溫室技術、水培系統等高科技手段的應用,顯著提高了農業生產效率和資源利用效率。荷蘭政府還大力扶持農業創新計劃,鼓勵企業和科研機構探索物聯網、大數據分析等前沿技術在農業中的應用,不斷突破作物增產增質的技術瓶頸。
美國通過農業部(USDA)的積極引領,在國家層面不僅制定了詳盡的數字農業戰略,還配套了實質性的政策和資金扶持,以促進精準農業技術與數據分析工具的廣泛應用。同時,美國國家科學基金會(NSF)與農業部的深度合作,為數字農業技術的研發提供了堅實的科研基礎和資金保障,推動了多項技術創新。
日本政府面對勞動力短缺和人口老齡化的雙重挑戰,果斷推出了智能農業戰略,將機器人技術和自動化系統視為解決農業困境的關鍵。通過實施農業現代化計劃,日本政府不僅提供了財政補貼和稅收優惠等激勵措施,還積極引導農民采用先進的數字農業技術,提高農業生產效率。
國外經驗對我國數字農業發展的啟示
技術創新+本土融合,強化數字農業核心競爭力
在國際數字農業的發展進程中,技術創新始終扮演著核心驅動力的角色。荷蘭、美國、日本等發達國家的成功實踐表明,持續的技術創新是提高農業生產效率、優化資源配置、增強農業競爭力的關鍵。然而,我國在借鑒國際先進技術的同時,必須注重技術的本土化和適應性。
首先,技術創新應結合我國農業生產的實際需求與特點。我國地域遼闊,農業資源分布不均,氣候條件復雜多樣,這要求在引進和研發數字農業技術時,充分考慮這些差異,開發出適合本土農業生產的技術體系。
其次,加強技術創新的自主研發能力。在國際競爭中,擁有自主知識產權的核心技術是確保我國數字農業持續發展的關鍵。因此,應加大對農業數字技術研發的投入力度,鼓勵企業、科研機構和高校加強合作,形成產學研深度融合的技術創新體系。同時,注重培養一批具有國際視野和創新能力的高端人才,為我國數字農業的發展提供堅實的人才保障。
人才培育+國際合作,激發數字農業持續活力
人才是數字農業發展的核心要素。面對全球農業數字化轉型的浪潮,我國應高度重視數字農業人才的培養與引進工作。
一方面,加強對數字農業專業人才的培養。通過設立相關學科專業、開展職業技能培訓等方式,培養一批既懂農業又懂信息技術的復合型人才。同時,注重提升農民的數字素養和操作技能,使廣大農民能夠熟練掌握并使用數字農業技術,提高農業生產效率和質量。
另一方面,加強國際交流與合作。通過與國際組織、發達國家及相關企業在數字農業領域的交流與合作,學習借鑒其先進經驗和技術成果。積極參與國際數字農業標準制定和規則制定工作,提升我國在全球數字農業領域的影響力和話語權。
市場導向+品牌建設,塑造數字農業國際優勢
市場是檢驗數字農業發展成效的重要標準。我國應積極推動數字農業與市場的深度融合,加強農產品品牌建設和市場推廣工作。
首先,完善農產品電商物流體系。加強農村電商基礎設施建設,提高物流配送效率和服務質量。通過建設冷鏈物流體系、優化配送網絡等方式,降低農產品在運輸過程中的損耗和成本,提高農產品的市場競爭力。
其次,加強農產品品牌建設。依托數字農業技術,提升農產品的品質和附加值。通過品牌策劃、營銷推廣等手段,打造一批具有市場競爭力的農產品品牌。同時,加強農產品質量監管和追溯體系建設,確保農產品質量安全可靠,提升消費者的信任度和滿意度。
最后,推動農業產業鏈的數字化轉型。通過區塊鏈、物聯網等技術的應用,實現農產品供應鏈的透明化、可追溯化。加強產業鏈上下游企業之間的信息共享和協同合作,提高整個產業鏈的運營效率和競爭力。
我國數字農業的發展正處于關鍵時期,面臨諸多機遇與挑戰。通過借鑒國際先進經驗,加強技術創新與本土適應性研究,完善政策扶持體系,培養高素質人才,我國數字農業必將迎來更加廣闊的發展前景,為實現農業現代化和鄉村全面振興提供有力支撐。
(作者單位:上海農林職業技術學院)