智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展對策與出路

發(fā)表時間:2022-08-12 15:13

智慧農(nóng)業(yè)的基本原理


智慧農(nóng)業(yè)必須借助于發(fā)達(dá)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念、技術(shù)、裝備、方法和手段來實現(xiàn)。但其基本的工作原理并不復(fù)雜,與工業(yè)自動化原理及生物條件反射原理是相同的。完整的智慧農(nóng)業(yè)處理工作單元由傳感器、信息傳入通路、數(shù)據(jù)處理決策中心、信息傳出通路和效應(yīng)器五部分組成。


傳感器也稱感受器,是能夠感受土壤水分、土壤養(yǎng)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(zhuǎn)化為數(shù)字信號,通過傳入通路到達(dá)數(shù)據(jù)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(zhí)行方案,并轉(zhuǎn)化為數(shù)字化為指令;由傳出通路將數(shù)字化執(zhí)行指令發(fā)送到效應(yīng)器,即執(zhí)行裝備,由效應(yīng)器執(zhí)行指令,進(jìn)行作業(yè)面的操作,完成一個作業(yè)周期。比如:田間傳感器檢測到土壤水分不足信號,通過電子線路將信號發(fā)送到數(shù)據(jù)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,什么時間灌,做出決定后,再將指令發(fā)送給效應(yīng)器灌溉設(shè)備,執(zhí)行灌溉作業(yè)。



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


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


一個真正自動化的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng),目前還很少有,也不敢完全依靠。但可以預(yù)見,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和軟件智能化水平的提高,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)也將日漸完善,自動化水平越來越高,人工干預(yù)越來越少,方案越來越優(yōu)化,工作效率和經(jīng)濟效益越來越高。簡單說就是聰明程度越來越高。


智慧農(nóng)業(yè)目前存在問題與窘境


1、技術(shù)不夠成熟,需要不斷完善。

智慧農(nóng)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,也受到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自身的經(jīng)營觀念、理念、文化、生產(chǎn)方式和認(rèn)識水平的影響。所以,智慧農(nóng)業(yè)依然處在不斷進(jìn)步、完善和發(fā)展的動態(tài)過程中。


2、系統(tǒng)裝備成本高,農(nóng)民用不起

農(nóng)業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要有不同的智慧農(nóng)業(yè)檢測裝備、決策系統(tǒng)和效應(yīng)裝備,多環(huán)節(jié)的系統(tǒng)集成,體系龐大,費用高昂,動輒十幾萬、幾十萬元,小農(nóng)經(jīng)濟和一家一戶的農(nóng)民無力承擔(dān)高昂的資金投入。所以,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)難以迅速普及。



3、小農(nóng)經(jīng)濟的小規(guī)模作業(yè)不適合。

從經(jīng)營規(guī)模上講,幾畝地的經(jīng)營規(guī)模無法承擔(dān)智慧農(nóng)業(yè)的高投入。盡管智慧農(nóng)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(guī)模經(jīng)營背景下,高效率所帶來的收益,不足以抵消高投入,嚴(yán)重影響到智慧農(nóng)業(yè)的推廣應(yīng)用。



4、技術(shù)要求高,需要進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。

智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的操作,需要比較高的文化和技術(shù)素質(zhì),普通農(nóng)民的知識和技術(shù)技能水平達(dá)不到要求,難以操作復(fù)雜的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)需要進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),甚至需要獲得專業(yè)技術(shù)職業(yè)技能鑒定證書。同時,智慧農(nóng)業(yè)需要多系統(tǒng)的技術(shù)和裝備配套使用,比如,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量保證系統(tǒng)的建立需要有優(yōu)良品種選擇、化肥農(nóng)藥的科學(xué)施用、規(guī)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(rèn)證和質(zhì)量追溯系統(tǒng)等多環(huán)節(jié)的相配套,這進(jìn)一步增加了對農(nóng)民的知識和技術(shù)素質(zhì)要求。


5、缺乏了解和需要,智慧農(nóng)業(yè)還沒有完全被市場用戶接受。

智慧農(nóng)業(yè)缺乏宣傳與普及,農(nóng)戶農(nóng)民、農(nóng)場及行業(yè)管理人員,并不真正理解智慧農(nóng)業(yè)的含義,更不知道如何應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)。目前真正應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的是較大規(guī)模的農(nóng)場、農(nóng)業(yè)園、示范園、種植基地、樣板工程。智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)企業(yè),甚至把重點瞄向為政府機構(gòu),依靠政府上項目來購買和應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。但政府必定不能代替市場現(xiàn)實需要,只有市場需求,才是推動智慧農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的真正動力。



智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展對策與出路


1、加強基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、裝備研發(fā)開發(fā),加快平臺軟件系統(tǒng)開發(fā)和升級換代,提高系統(tǒng)實用性、可操作性、分析決策能力和技術(shù)成熟度,改善用戶體驗、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(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)好用,農(nóng)民會用、用得起。


2、改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的組織形式,擴大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)規(guī)模,提高對智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用能力。通過專業(yè)合作社、土地托管經(jīng)營、合伙經(jīng)營、企業(yè)加農(nóng)戶、企業(yè)加合作社加農(nóng)戶等模式,擴大土地經(jīng)營規(guī)模,提高合作經(jīng)濟體的綜合實力、投資能力和抗風(fēng)險能力;成立專業(yè)服務(wù)公司、服務(wù)合作社,開展設(shè)備租賃業(yè)務(wù),采用共享經(jīng)濟模式和農(nóng)機銀行模式,實現(xiàn)裝備資源共享,讓一家一戶農(nóng)民也能夠分享到智慧農(nóng)業(yè)帶來的好處。在這方面,聯(lián)合收割機、植保無人機的應(yīng)用,已經(jīng)有比較成熟的經(jīng)驗,值得借鑒。



3、設(shè)立智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)技能職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工種,或在農(nóng)技員等現(xiàn)有農(nóng)業(yè)技術(shù)職業(yè)技能中增加智慧農(nóng)業(yè)的內(nèi)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(nóng)業(yè)科技服務(wù)水平,做好為“三農(nóng)”服務(wù)工作。


4、加強智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)技能培訓(xùn),提高農(nóng)民整體技術(shù)技能素質(zhì),加強新型職業(yè)農(nóng)民的隊伍建設(shè),讓普通農(nóng)民也能明白智慧農(nóng)業(yè)概念,懂得智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù),能夠操作智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)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(nóng)業(yè)的認(rèn)識水平,認(rèn)識到農(nóng)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(xùn)支持力度,提高服務(wù)意識和服務(wù)水平。


發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)該注意的問題


1、農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和智能化農(nóng)業(yè)的推廣應(yīng)用應(yīng)符合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展階段的要求,不應(yīng)超越,農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展有其自身的規(guī)律性,既要考慮農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的承載能力,又要考慮農(nóng)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展,還要考慮具體的實際需要。


2、根據(jù)不同地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平、勞動力資源充足程度和勞動力價格因素,有必要因地制宜地開發(fā)和推廣智能農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用,使農(nóng)民在逐步提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的同時,享受科技進(jìn)步帶來的效益。


3、現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用不能片面追求"高、大、上",要滿足當(dāng)時地方農(nóng)民的實際需要,保證農(nóng)民的實際收入,同時逐步實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)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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