智慧農業(yè)現狀與展望

發(fā)表時間：2022-04-15 16:57

2022年2月28日，中國職業(yè)技術教育學會第十四屆“說專業(yè)?說課程?說專業(yè)群”研討會圍繞“智慧農業(yè)+職業(yè)教育”的主題，邀請中國工程院院士，國家農業(yè)信息化工程技術研究中心主任，國家農業(yè)智能裝備工程技術研究中心首席專家趙春江作題為《智慧農業(yè)現狀與展望》專題報告。

他表示，現代農業(yè)生物技術、信息技術迅猛發(fā)展，成為現代農業(yè)發(fā)展的重要引擎。新的綠色革命推動傳統(tǒng)農業(yè)技術改造升級，包括生物化、信息化、無害化、循環(huán)化和標準化等方面，發(fā)達國家圍繞農業(yè)生產精準化、集約化、高值化已開始了新一輪的戰(zhàn)略部署。智慧農業(yè)工程科技的發(fā)展已成為國際上現代化農業(yè)技術發(fā)展前沿。

一、智慧農業(yè)已成為世界現代農業(yè)發(fā)展趨勢

智慧農業(yè)是以信息和知識為核心要素，通過互聯網、物聯網、大數據、人工智能和智能裝備等現代信息技術與農業(yè)跨界融合，實現農業(yè)生產全過程的信息感知、定量決策、智能控制、精準投入、個性化服務的全新農業(yè)生產方式，是農業(yè)信息化發(fā)展從數字化到網絡化再到智能化的高級階段。智慧農業(yè)整合生物技術、信息技術、智能裝備三大生產力要素。

美國、英國、澳大利亞、法國、德國、日本等國家圍繞智慧農業(yè)進行了廣泛的布局，分別出臺了NSTC“國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計劃”、產業(yè)戰(zhàn)略白皮書、農業(yè)4.0手冊、農業(yè)創(chuàng)新2025、數字農業(yè)、社會5.0等政策，2015-2025全球智慧農業(yè)市值將達到683億美元。智慧農業(yè)包括智能農業(yè)裝備、智能傳感器系統(tǒng)、智能無人機、智能機器人、軟件等主要技術。

全球智慧農業(yè)發(fā)展迅猛，表現出以下趨勢：

一是大數據技術滲透農業(yè)全產業(yè)鏈。未來發(fā)展農業(yè)，要從全產業(yè)角度進行布局。大數據技術全面滲透了從種子肥料開始，到生產、加工、配送到消費者餐桌，再到廢棄物處理的全過程，體現出信息科技對農業(yè)產業(yè)發(fā)展的支撐作用。

二是智能化裝備廣泛應用。智能化的裝備是通過智能化的改造和升級，使機器具有一定的智能性，可以全面或部分地輔助人便捷、可靠地完成特定復雜的目標任務。世界智能農機裝備發(fā)展經歷了不同的歷史階段，從機械化到數字化、自動化、智能化，現在已經衍生了系統(tǒng)。目前，國際上研究農機裝備，重點體現在自動駕駛拖拉機、農業(yè)機器人和農業(yè)無人機等方面。

三是無人化、少人化發(fā)展迅速。由于農村勞動力減少，農村出現了無人種地的情況，特別是熱天打藥、冷庫長時工作等復雜農業(yè)生產環(huán)境條件，對人的身體有很大危害?；趧趧恿p少和工作環(huán)境惡劣，無人化、少人化農場是未來的發(fā)展趨勢。

四是信息科技推動農業(yè)生產方式變革。我們原來在田里種地、養(yǎng)殖，現在可以進行工廠化生產，比如植物生產工廠、工廠化養(yǎng)豬等模式。

二、我國智慧農業(yè)的研究和應用方興未艾

我國智慧農業(yè)的發(fā)展是一個緩慢的過程，但在很多農業(yè)生產場景和環(huán)節(jié)已經得到了初步的應用。

場景一：智慧農業(yè)生產技術與裝備。

在小麥、玉米、棉花、水稻等主要農作物從整地、播種、管理到收獲各個環(huán)節(jié)，都需要智能化的信息技術和智能化的裝備進行耦合，來完成這些操作的工藝。目前，我國各環(huán)節(jié)的技術和裝備基本具備，需要組合成一個完整的智能化解決方案。我國北斗精準導航與測控技術應用在播種上，安裝到拖拉機、插秧機上，可以讓機器走直行，行間銜接好，實現條帶清壟精準播種，避免復播、漏播、轉行橫播交叉等問題，提高田間作業(yè)質量。應用在灌溉上，實現精準對行灌溉。農業(yè)航空精準施藥技術，通過作業(yè)規(guī)劃、導航監(jiān)管、施藥控制、施藥質量評估、防效評估、病蟲情診斷等，實現探的清、飛到位、施的準、霧化好、可評價和全程可控的目標。

場景二：園藝作物生產。

園藝生產以溫室生產為主，大型現代化智能溫室全部用國產的技術和設備，從水肥管理調控各個方面進行了智能化提升。與荷蘭溫室的耗能、成本、效益相比，我們的更好，且成本可以降到每平米50/元。

場景三：智慧果園生產。

現在農村地區(qū)都是老人、婦女和兒童，農業(yè)生產缺乏勞動力，提升果園生產智能化水平具有重要意義。因此，我國研發(fā)了相應的設備，包括采摘、除草、噴藥、開溝、施肥、巡檢、升降作業(yè)平臺等，可實現全程機械化作業(yè)。同時，已經研發(fā)出很好的水果智能檢測的分析線，一小時可達到10噸的檢測線。

場景四：智慧養(yǎng)殖生產。

養(yǎng)殖是智慧農業(yè)重要的應用場景，動物的體溫檢測技術產品可以在線檢測，發(fā)現生病之后溫度升高的畜禽，便于及時進行防治。動物禽舍有害氣體專用傳感器非常實用，符合我國碳達峰、碳中和政策，減少溫室氣體排放。還可以通過視頻攝像頭監(jiān)測動物行為，實時監(jiān)測營養(yǎng)狀況、健康狀況等。巡檢機器人、防疫消毒機器人，可以代替人從事對身體有害的作業(yè)。

場景五：農產品智慧物流。

農產品全產業(yè)鏈的改進，生鮮農產品中肉類、生鮮水果蔬菜是重要的一部分，都需要智慧冷鏈物流。如何控制溫度、檢測溫度，保持農產品的品質，研究超市貨架期，對食品的安全性等，都需要信息科技來支撐。“管理+農業(yè)+智能技術”，實現供應鏈可感、可控、可調。

場景六：基于大數據的信息服務。

我國小農戶居多，打藥、播種等方面專業(yè)化社會化服務企業(yè)組織快速發(fā)展，體現規(guī)?；纳a效益，推動小農戶生產現代化。當前，智能語音服務機器人技術已經成熟。作為農業(yè)職業(yè)院校的學生，可提供生產技術服務、信息服務。

三、我國未來智慧農業(yè)技術技能人才需求

未來，我國發(fā)展智慧農業(yè)是一個重要的趨勢和方向，“十四五”規(guī)劃提出要發(fā)展智慧農業(yè)，目標是用電腦強化人腦、用機器替代人力、用自主替代進口，實現生產智能化、作業(yè)精準化、管理數字化和服務網絡化。

我國未來智慧農業(yè)對人才的需求：

一是對農業(yè)有情懷，喜歡現代農業(yè)；

二是知識交叉型，能用計算機把不同專業(yè)的知識結合起來，建立知識系統(tǒng)；

三是技能實戰(zhàn)型，要會操作拖拉機、植保機等農業(yè)機械；

四是具有工匠精神，要精益求精；

五是懂經營會管理，提供專業(yè)化和社會化服務；