信息協(xié)同促進現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展

時間:2022-09-26 14:38:55

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信息協(xié)同促進現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展

摘要:近年來,智慧農(nóng)業(yè)已成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的戰(zhàn)略發(fā)展方向。農(nóng)業(yè)機械裝備與農(nóng)業(yè)信息化建設作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎,兩者的協(xié)同發(fā)展是促進現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的關鍵。為進一步推動我國智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展,有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量,課題組分析了裝備技術與信息化技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體應用,探討了農(nóng)機裝備與農(nóng)業(yè)信息化協(xié)同促進現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的對策,僅供參考。

關鍵詞:裝備與信息協(xié)同;現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè);農(nóng)業(yè)發(fā)展

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,農(nóng)業(yè)科技得到了快速提升,農(nóng)業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)水平也越來越高。我國生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機器及設備的相關企業(yè)已超過8000家,而具備一定規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)也已超過1700家,實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設備類型已擴展至4000余種。同時,我國農(nóng)機企業(yè)工業(yè)產(chǎn)值增長明顯,2020年我國農(nóng)機工業(yè)產(chǎn)值逾4500億元。但現(xiàn)階段,我國農(nóng)業(yè)機械裝備與農(nóng)業(yè)信息化建設工作還處于積極探索階段,智慧農(nóng)業(yè)還遠未實現(xiàn)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關的工作人員還需要積極響應我國“十四五”規(guī)劃,緊跟時代發(fā)展需求,推動我國智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展,穩(wěn)步提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展[1]?;诖耍n題組就農(nóng)業(yè)機械裝備與農(nóng)業(yè)信息化建設協(xié)同助推智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展展開分析與探討。

1農(nóng)業(yè)機械裝備技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用

1.1動力機械的應用

動力機械的實質(zhì)便是在各種農(nóng)業(yè)機器設備與相關設施中有效將人力、畜力替換為機械動力,以此強化農(nóng)機的作業(yè)效率與質(zhì)量,降低人工作業(yè)的時間與資金成本。但隨著農(nóng)業(yè)機械的日益增多,導致環(huán)境污染日益加重。要使農(nóng)業(yè)機械更為合規(guī)地工作,則需要強行規(guī)定農(nóng)業(yè)機械采用機械內(nèi)部凈化尾氣技術與機械外部處理尾氣技術,以此有效減少整體機械設備的尾氣排放。不僅如此,還需大規(guī)模推廣蓄電池動力、生物甲烷燃料動力等新型動力能源,替代傳統(tǒng)石化燃料動力能源,改善農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展過程中能源過度消耗與環(huán)境污染的問題。

1.2大田精準作業(yè)機械的應用

目前,我國農(nóng)機中的耕作深度控制系統(tǒng)大多數(shù)采用的是應用機械力對耕機進行調(diào)節(jié)控制,該調(diào)節(jié)控制的實質(zhì)便是液壓系統(tǒng)與機械力的結合,但在實際耕種作業(yè)中往往會出現(xiàn)無法實時有效監(jiān)測深度以及阻力不穩(wěn)定等情況。為了有效提升農(nóng)機對耕作深度的精準控制,則需將農(nóng)業(yè)耕作深度控制的傳統(tǒng)系統(tǒng)改良為機電液一體化技術的電子農(nóng)業(yè)耕作深度控制系統(tǒng)。切實將農(nóng)業(yè)發(fā)展中以功能為核心的理念轉變?yōu)橐云焚|(zhì)為核心的理念。不僅如此,還需提高對寬幅聯(lián)合耕整地機械工序組合的升級力度,穩(wěn)步強化耕整地機械的整體自動監(jiān)測水平、故障自我診斷報警技術、耕深控制技術以及實時作業(yè)速度匹配能力等。在上述基礎上,以研制節(jié)能消耗減排、智能化、自動化、科技化、減少進地次數(shù)以及高速寬幅的聯(lián)合耕整地機械作為農(nóng)業(yè)機械化建設發(fā)展過程中的核心方向。

1.3工廠化農(nóng)業(yè)裝備的應用

工廠化農(nóng)業(yè)核心設備主要涉及工廠化設施設計與制造、智能傳感與感知設備以及控制設備等其他設備?,F(xiàn)階段,我國主要引入并使用的工廠化種植設施主要有日光溫室、連棟溫室、人工光植物工廠等等。相關工廠化種植設施能夠實現(xiàn)全天候的實時監(jiān)測,收集與記錄植物生長的所有信息數(shù)據(jù),為農(nóng)產(chǎn)品的工廠化流水線種植提供技術保障。除此之外,結合我國智慧農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃目標分析,未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展將逐步實現(xiàn)無人操控的全流程的機械自動化生產(chǎn),將進一步降低農(nóng)業(yè)種植者的勞動強度,借助先進的技術手段去實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品種植、管理、生產(chǎn)、加工、包裝的“數(shù)智化”建設,降低人工作業(yè)的任務量,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率[2]。

1.4農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地初加工裝備的應用

農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地初加工裝備的應用主要涉及生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷藏保鮮、糧食烘干干燥、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測以及農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)分級等眾多類別的裝備,借助現(xiàn)代化數(shù)字技術,各類農(nóng)產(chǎn)品加工設備已經(jīng)逐步向著自動化、智能化發(fā)展。同時還需要著重提高生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷藏保鮮裝備的基礎性,如冷藏恒溫功能、自動滅菌功能等,并通過升級農(nóng)產(chǎn)品檢測設備,持續(xù)提高農(nóng)產(chǎn)品檢測效率與質(zhì)量。農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地初加工裝備不僅會在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全保障方面起到至關重要的作用,同時也全面提高了農(nóng)產(chǎn)品在相關市場中的核心競爭力,進而有效實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向高效、智能、便捷、環(huán)保的方向發(fā)展[3]。

2農(nóng)業(yè)信息化技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用

我國農(nóng)業(yè)信息技術的研發(fā)相比于西方國家較晚,相關農(nóng)業(yè)信息技術的發(fā)展與應用還需進一步推廣。以酒泉市為例,酒泉市是我國重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地,2004年開始實施農(nóng)機購置補貼政策,到2021年年末,該政策共計帶動農(nóng)戶投入農(nóng)機購置資金17.5億元,所有種類的農(nóng)機補貼購置數(shù)量約為14.5萬臺。在大量的農(nóng)機投入使用后,酒泉市農(nóng)業(yè)作業(yè)水平明顯上升,2021年的機耕、機播、機收水平分別為97.61%、95.1%以及60.84%,農(nóng)業(yè)耕種機械化水平提升至85.83%,領先于全省、全國綜合機械化水平約10%~20%,且該地區(qū)的農(nóng)業(yè)服務收入也高達10.9億元。雖然酒泉市農(nóng)業(yè)耕種機械水平達到了85.83%,但是其中畜牧業(yè)機械化僅為40.08%、林果業(yè)僅為37.08%、設施農(nóng)業(yè)僅為40.78%、農(nóng)產(chǎn)品初加工僅為34.56%,由此可見,特色農(nóng)業(yè)的機械化水平急需進一步提升。

2.1農(nóng)作物信息獲取技術的應用

現(xiàn)階段,可以通過傳感設備、數(shù)據(jù)庫、無線設備以及大數(shù)據(jù)分析技術對作物表型信息進行有效獲取,而且可以通過自動化裝備以及相關信息技術手段,快捷、高效、全面地獲取作物多樣性表現(xiàn)形狀,比如農(nóng)作物的組織、器官、群體等表型信息。此類表型信息涉及農(nóng)作物依托于其自身基因和周邊環(huán)境的互相作用所產(chǎn)生的表型原始數(shù)據(jù),作物的表型信息獲取技術可以根據(jù)實驗環(huán)境的不同分為室內(nèi)獲取以及室外獲取。室內(nèi)獲取主要是通過對各類作物生長環(huán)境進行精確控制,進而科學掌控農(nóng)作物的生長。

2.2農(nóng)業(yè)智能知識服務技術的應用

農(nóng)業(yè)智能知識服務技術應用的核心是以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識為基礎,依托于智能化技術對現(xiàn)有分散、混亂的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識進行有效整合,同時通過搭建智能化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識服務共享平臺,將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識以系統(tǒng)化的形式進行分享。并通過云計算、大數(shù)據(jù)等技術進一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識信息資源的計算與分析,以此為有需求的人們提供有針對性的差異化服務,普及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識。需要注意的是,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以根據(jù)農(nóng)作物、氣候特征、種植管理等方面劃分為不同的類別,這種情況也是提供有針對性的差異化服務的難點。未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務將會依托于先進的技術的手段,去進一步剖析與整合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識,挖掘農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識的潛在特征,以便為人們提供更為專業(yè)、優(yōu)質(zhì)的知識共享服務。另外,隨著信息化技術逐步向物聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識的共享服務也會逐步整合機械學習、圖像識別等技術,進一步融合農(nóng)業(yè)機械裝備與農(nóng)業(yè)信息化建設[4]。

2.3農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智慧管理技術的應用

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智慧管理技術的應用根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域劃分,可以具體劃分為農(nóng)作物生產(chǎn)智慧管理、畜禽養(yǎng)殖智慧管理、水產(chǎn)養(yǎng)殖智慧管理等。對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智慧管理而言,其可以有效實現(xiàn)自動化、智能化的監(jiān)管與生產(chǎn)管理,根據(jù)全天候的監(jiān)管系統(tǒng),收集農(nóng)產(chǎn)品的生長情況,進而有針對性地開展施肥、除草、去病蟲害、灌溉等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理[5]。而且借助相關的物聯(lián)網(wǎng)技術,還可以自動化操控農(nóng)業(yè)機械設備進行生產(chǎn)作業(yè),降低人工作業(yè)的任務量,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程化的智慧管理。

2.4農(nóng)產(chǎn)品智慧流通技術的應用

農(nóng)產(chǎn)品智慧流通技術的應用主要用于農(nóng)產(chǎn)品的運輸與配送,通過響應自動化、智能化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械設備,去實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品在運輸與配送過程中相應環(huán)境條件參數(shù)的控制,進而保障農(nóng)產(chǎn)品的新鮮程度。不僅如此,農(nóng)產(chǎn)品智慧流通技術還會智能地科學規(guī)劃運輸與配送的路線,減少運輸與配送時間[6]?,F(xiàn)階段,對于最優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品運輸與配送路徑的規(guī)劃研究,主要以加權求和的計算方法為主,借助相關的計算模型與群體智能算法可以從根源上處理最優(yōu)配送路徑的多目標擇優(yōu)問題。

3裝備與信息協(xié)同促進智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的對策分析

3.1增加農(nóng)業(yè)科技的創(chuàng)新資金投入

農(nóng)業(yè)領域的科技創(chuàng)新具備較強的排異性與公益性,這也致使該領域的科技創(chuàng)新所帶來的社會效益要遠超于個人利益。為了克服當下科技創(chuàng)新環(huán)境現(xiàn)狀,則需要大力開發(fā)農(nóng)業(yè)行業(yè)的新市場,優(yōu)化市場環(huán)境以及市場條件,有效發(fā)揮出政府在其中的引導作用,根據(jù)實際情況合理加大財政支持的力度,進而有效開展現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)科技的創(chuàng)新、推廣以及轉化[7]。可以成立現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新基金會,以此有效推進我國現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)先進技術的研發(fā)與探索,并對重大成果予以表彰和獎勵,進而發(fā)揮創(chuàng)新科技的帶頭作用與示范效果??梢灾贫ㄏ鄳募钫吲c獎勵制度,積極帶領社會組織與農(nóng)企進行現(xiàn)代化智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新研究與前沿技術研發(fā),穩(wěn)步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平,優(yōu)化智慧農(nóng)業(yè)相關項目投資格局[8]。

3.2持續(xù)優(yōu)化農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新激勵政策

首先,應深度剖析現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)的未來發(fā)展方向以及布局規(guī)劃,同時根據(jù)當前指智慧農(nóng)業(yè)建設情況,搭建全方位、差異化的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新激勵政策。其次,通過加強對現(xiàn)代化智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新成果的扶持力度,鼓勵社會面中多元化主體積極投入并參加到現(xiàn)代化智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的相關活動中,進而有效增加農(nóng)業(yè)科技研發(fā)在社會層面上的資金引入。再次,應重視與提高對農(nóng)業(yè)知識產(chǎn)權以及技術產(chǎn)權的保護力度,并根據(jù)實際情況建立多元化激勵政策,有效引導民間資本積極參與到現(xiàn)代化智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新活動中。通過科學合理的激勵政策,打消民間資本企業(yè)在農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中的顧慮,進一步加強企業(yè)在創(chuàng)新過程中抵御風險的能力[9]。最后,需要建立完善的農(nóng)業(yè)科技成果轉化平臺與相關渠道,引導社會面各行業(yè)積極加入平臺進行信息交流,有效豐富該平臺內(nèi)的交流內(nèi)容,切實降低農(nóng)業(yè)市場信息的不對稱性。通過建立科學合理的交流平臺,改善農(nóng)業(yè)信息發(fā)布與獲取之間的不對稱,并以此完善現(xiàn)代化智慧農(nóng)業(yè)的建設,使各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸實現(xiàn)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化以及商業(yè)化。不僅如此,還應盡快搭建與優(yōu)化農(nóng)業(yè)科技評估指標與相關考核體系,對農(nóng)業(yè)科研成果進行多方面的分析評估判斷,如成果的學術價值、產(chǎn)業(yè)適用性、應用可行性以及具體潛在價值等,進而有效推動農(nóng)業(yè)科技與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機結合[10]。

4結語

綜上所述,我國作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大國,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長是推動我國可持續(xù)發(fā)展重要助推力。隨著農(nóng)業(yè)裝備與信息技術的不斷發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也需要緊跟時代的發(fā)展,合理增加農(nóng)業(yè)信息化裝備的研發(fā)資本,并借助相關政策規(guī)定,持續(xù)優(yōu)化我國各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結構,同時持續(xù)優(yōu)化我國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新激勵政策,進而有效融合農(nóng)業(yè)機械裝備與農(nóng)業(yè)信息化建設的協(xié)同發(fā)展,推動各地區(qū)智慧農(nóng)業(yè)的建設以及發(fā)展,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的穩(wěn)步增長。

作者:買學斌 呂怡秋 張維童 單位:寧夏工商職業(yè)技術學院