智慧農業(yè)的發(fā)展對策與出路

發(fā)表時(shí)間:2022-08-12 15:13

智慧農業(yè)的基本原理


智慧農業(yè)必須借助于發(fā)達的現代農業(yè)生產(chǎn)理念、技術(shù)、裝備、方法和手段來(lái)實(shí)現。但其基本的工作原理并不復雜,與工業(yè)自動(dòng)化原理及生物條件反射原理是相同的。完整的智慧農業(yè)處理工作單元由傳感器、信息傳入通路、數據處理決策中心、信息傳出通路和效應器五部分組成。


傳感器也稱(chēng)感受器,是能夠感受土壤水分、土壤養分、溫度、空氣濕度、光照等因子變化的感受器。傳感器進(jìn)行作業(yè)面各因子的信息采集,并轉化為數字信號,通過(guò)傳入通路到達數據處理中心,進(jìn)行分析、計算、比對、判斷、決策,制定最優(yōu)化的執行方案,并轉化為數字化為指令;由傳出通路將數字化執行指令發(fā)送到效應器,即執行裝備,由效應器執行指令,進(jìn)行作業(yè)面的操作,完成一個(gè)作業(yè)周期。比如:田間傳感器檢測到土壤水分不足信號,通過(guò)電子線(xiàn)路將信號發(fā)送到數據處理器進(jìn)行分析和決策處理,判斷是否需要澆水、灌溉,灌多少,什么時(shí)間灌,做出決定后,再將指令發(fā)送給效應器灌溉設備,執行灌溉作業(yè)。



這是水分單一因子智慧管理的基本模式。實(shí)際應用中,經(jīng)常是多因子、多功能、多模塊的集成??陀^(guān)上,影響農作物生產(chǎn)的因素很多,比如品種、氣溫、濕度、墑情、肥力、光照、病蟲(chóng)害、通風(fēng)、二氧化碳等。每一個(gè)因素都需要傳感器,每一個(gè)因素都需要相應的效應器,所以需要一系列的傳感器和效應器裝備。有時(shí)需要多因子同時(shí)處理,提高工作效率,降低生產(chǎn)成本。比如:檢測墑情的時(shí)候,同時(shí)檢測肥力,灌溉時(shí),可以把追肥與加入灌溉水中,一次性操作完畢。


在實(shí)際應用中,由于技術(shù)的不成熟,體系不完整,或設備的不可靠性,經(jīng)常需要人為干預,或只進(jìn)行部分因子、部分環(huán)節的自動(dòng)化操作,很多其他方面需要人為干涉。在傳感器端,傳來(lái)的信息需要人工驗證;系統做出的分析和決策,也需要人工判斷;作業(yè)面作業(yè)時(shí),還經(jīng)常需要人工查看,排除故障等等。


一個(gè)真正自動(dòng)化的智慧農業(yè)系統,目前還很少有,也不敢完全依靠。但可以預見(jiàn),隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)和軟件智能化水平的提高,智慧農業(yè)技術(shù)也將日漸完善,自動(dòng)化水平越來(lái)越高,人工干預越來(lái)越少,方案越來(lái)越優(yōu)化,工作效率和經(jīng)濟效益越來(lái)越高。簡(jiǎn)單說(shuō)就是聰明程度越來(lái)越高。


智慧農業(yè)目前存在問(wèn)題與窘境


1、技術(shù)不夠成熟,需要不斷完善。

智慧農業(yè)發(fā)展涉及到材料科學(xué)、檢測手段、信息技術(shù)、軟件技術(shù)、控制技術(shù)、自動(dòng)化、人工智能等很多學(xué)科和領(lǐng)域,是多學(xué)科技術(shù)的集成,因而也受到各學(xué)科發(fā)展水平的制約,同時(shí),也受到農業(yè)生產(chǎn)自身的經(jīng)營(yíng)觀(guān)念、理念、文化、生產(chǎn)方式和認識水平的影響。所以,智慧農業(yè)依然處在不斷進(jìn)步、完善和發(fā)展的動(dòng)態(tài)過(guò)程中。


2、系統裝備成本高,農民用不起。

農業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節需要有不同的智慧農業(yè)檢測裝備、決策系統和效應裝備,多環(huán)節的系統集成,體系龐大,費用高昂,動(dòng)輒十幾萬(wàn)、幾十萬(wàn)元,小農經(jīng)濟和一家一戶(hù)的農民無(wú)力承擔高昂的資金投入。所以,智慧農業(yè)技術(shù)難以迅速普及。



3、小農經(jīng)濟的小規模作業(yè)不適合。

從經(jīng)營(yíng)規模上講,幾畝地的經(jīng)營(yíng)規模無(wú)法承擔智慧農業(yè)的高投入。盡管智慧農業(yè)技術(shù)可以提高生產(chǎn)效率,降低單位成本,提高經(jīng)濟效益,但小規模經(jīng)營(yíng)背景下,高效率所帶來(lái)的收益,不足以抵消高投入,嚴重影響到智慧農業(yè)的推廣應用。



4、技術(shù)要求高,需要進(jìn)行技術(shù)培訓。

智慧農業(yè)技術(shù)系統的操作,需要比較高的文化和技術(shù)素質(zhì),普通農民的知識和技術(shù)技能水平達不到要求,難以操作復雜的智慧農業(yè)系統。智慧農業(yè)系統需要進(jìn)行專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓,甚至需要獲得專(zhuān)業(yè)技術(shù)職業(yè)技能鑒定證書(shū)。同時(shí),智慧農業(yè)需要多系統的技術(shù)和裝備配套使用,比如,農產(chǎn)品質(zhì)量保證系統的建立需要有優(yōu)良品種選擇、化肥農藥的科學(xué)施用、規范的田間作業(yè)管理、配套的采收加工技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量認證和質(zhì)量追溯系統等多環(huán)節的相配套,這進(jìn)一步增加了對農民的知識和技術(shù)素質(zhì)要求。


5、缺乏了解和需要,智慧農業(yè)還沒(méi)有完全被市場(chǎng)用戶(hù)接受。

智慧農業(yè)缺乏宣傳與普及,農戶(hù)農民、農場(chǎng)及行業(yè)管理人員,并不真正理解智慧農業(yè)的含義,更不知道如何應用智慧農業(yè)技術(shù)。目前真正應用智慧農業(yè)系統的是較大規模的農場(chǎng)、農業(yè)園、示范園、種植基地、樣板工程。智慧農業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)企業(yè),甚至把重點(diǎn)瞄向為政府機構,依靠政府上項目來(lái)購買(mǎi)和應用智慧農業(yè)系統。但政府必定不能代替市場(chǎng)現實(shí)需要,只有市場(chǎng)需求,才是推動(dòng)智慧農業(yè)可持續發(fā)展的真正動(dòng)力。



智慧農業(yè)發(fā)展對策與出路


1、加強基礎研究、應用研究、裝備研發(fā)開(kāi)發(fā),加快平臺軟件系統開(kāi)發(fā)和升級換代,提高系統實(shí)用性、可操作性、分析決策能力和技術(shù)成熟度,改善用戶(hù)體驗、友好程度和親和力,提高生產(chǎn)效率,并降低生產(chǎn)成本。使智慧農業(yè)技術(shù)系統好用,農民會(huì )用、用得起。


2、改變農業(yè)生產(chǎn)的組織形式,擴大農業(yè)生產(chǎn)作業(yè)規模,提高對智慧農業(yè)技術(shù)的應用能力。通過(guò)專(zhuān)業(yè)合作社、土地托管經(jīng)營(yíng)、合伙經(jīng)營(yíng)、企業(yè)加農戶(hù)、企業(yè)加合作社加農戶(hù)等模式,擴大土地經(jīng)營(yíng)規模,提高合作經(jīng)濟體的綜合實(shí)力、投資能力和抗風(fēng)險能力;成立專(zhuān)業(yè)服務(wù)公司、服務(wù)合作社,開(kāi)展設備租賃業(yè)務(wù),采用共享經(jīng)濟模式和農機銀行模式,實(shí)現裝備資源共享,讓一家一戶(hù)農民也能夠分享到智慧農業(yè)帶來(lái)的好處。在這方面,聯(lián)合收割機、植保無(wú)人機的應用,已經(jīng)有比較成熟的經(jīng)驗,值得借鑒。



3、設立智慧農業(yè)技術(shù)技能職業(yè)標準和工種,或在農技員等現有農業(yè)技術(shù)職業(yè)技能中增加智慧農業(yè)的內容,提高從業(yè)人員隊伍的知識水平和職業(yè)技術(shù)技能水平,提高農業(yè)科技服務(wù)水平,做好為“三農”服務(wù)工作。


4、加強智慧農業(yè)技術(shù)技能培訓,提高農民整體技術(shù)技能素質(zhì),加強新型職業(yè)農民的隊伍建設,讓普通農民也能明白智慧農業(yè)概念,懂得智慧農業(yè)應用技術(shù),能夠操作智慧農業(yè)系統裝備。


5、加強宣傳力度,提高行業(yè)行業(yè)管理人員對智慧農業(yè)的認識水平,認識到農業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展前景,加強政策、資金、技術(shù)、培訓支持力度,提高服務(wù)意識和服務(wù)水平。


發(fā)展智慧農業(yè)應該注意的問(wèn)題


1、農業(yè)技術(shù)創(chuàng )新和智能化農業(yè)的推廣應用應符合當前技術(shù)發(fā)展階段的要求,不應超越,農業(yè)技術(shù)的發(fā)展有其自身的規律性,既要考慮農業(yè)產(chǎn)業(yè)的承載能力,又要考慮農業(yè)的長(cháng)遠發(fā)展,還要考慮具體的實(shí)際需要。


2、根據不同地區經(jīng)濟發(fā)展水平、勞動(dòng)力資源充足程度和勞動(dòng)力價(jià)格因素,有必要因地制宜地開(kāi)發(fā)和推廣智能農業(yè)技術(shù)的應用,使農民在逐步提高農業(yè)現代化水平的同時(shí),享受科技進(jìn)步帶來(lái)的效益。


3、現代工業(yè)技術(shù)的應用不能片面追求"高、大、上",要滿(mǎn)足當時(shí)地方農民的實(shí)際需要,保證農民的實(shí)際收入,同時(shí)逐步實(shí)現農業(yè)現代化,走得太快,走得太大,要求太高,事半功倍,事與愿違。



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