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近年來(lái)，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的有了長(zhǎng)足的發(fā)展，被美稱為農(nóng)業(yè)中的智慧經(jīng)濟(jì)，或智慧經(jīng)濟(jì)形態(tài)在農(nóng)業(yè)中的具體表現(xiàn)，大批涉足智慧農(nóng)業(yè)的科技企業(yè)如雨后春筍般冒出，不少科研院所、大專院校也參與其中。也有一批智慧農(nóng)業(yè)科研成果、實(shí)用技術(shù)、傳感器、應(yīng)用管理軟件平臺(tái)系統(tǒng)面世進(jìn)入市場(chǎng)。但由于智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備和軟件系統(tǒng)價(jià)格太貴，一套系統(tǒng)動(dòng)輒十幾萬(wàn)、甚至幾十萬(wàn)，一家一戶農(nóng)民用不起，中小型農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)業(yè)園也難以配套使用，使其市場(chǎng)推廣應(yīng)用進(jìn)入窘境。不少企業(yè)不得不把服務(wù)市場(chǎng)瞄準(zhǔn)政府項(xiàng)目，上樣板工程，從政府財(cái)政獲得收益。但政府畢竟無(wú)法替代市場(chǎng)，不可能長(zhǎng)期為市場(chǎng)買單。智慧農(nóng)業(yè)要走出窘境，必須尋找自己的出路。
一、智慧農(nóng)業(yè)的概念
智慧農(nóng)業(yè)（Smart Agriculture）的概念院子IBM公司首席執(zhí)行官彭明盛2008年提出的“智慧地球”概念。他認(rèn)為，智能技術(shù)正應(yīng)用到生活的各個(gè)方面，如智慧的醫(yī)療、智慧的交通、智慧的電力、智慧的食品、智慧的貨幣、智慧的零售業(yè)、智慧的基礎(chǔ)設(shè)施甚至智慧的城市，這使地球變得越來(lái)越智能化。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，被公認(rèn)為是未來(lái)社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)，與“智慧地球”密切相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等，更成為科技發(fā)達(dá)國(guó)家制定本國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn)。
所謂智慧農(nóng)業(yè)，自然是基于“智慧地球”的基本概念，是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化農(nóng)業(yè)。但從生產(chǎn)應(yīng)用角度講，還應(yīng)該包含有經(jīng)濟(jì)的、高效率、高效益、生態(tài)友好和可持續(xù)發(fā)展的含義，是聰明的、智慧的、最優(yōu)化的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)。智慧農(nóng)業(yè)包含有精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、自動(dòng)化農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、知識(shí)農(nóng)業(yè)的成分，但并不簡(jiǎn)單等同于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、知識(shí)農(nóng)業(yè)和自動(dòng)化農(nóng)業(yè)。
智能的農(nóng)業(yè)，具有自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)決策、自動(dòng)控制、自動(dòng)服務(wù)的功能，就是將現(xiàn)代通訊技術(shù)特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，運(yùn)用傳感器和軟件通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)或者電腦平臺(tái)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行控制，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)更具有“智慧”。智慧農(nóng)業(yè)涉及到的技術(shù)包羅萬(wàn)象，是充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)成果，是計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、音視頻技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、通訊技術(shù)、人工智能技術(shù)的集成，是多學(xué)科高度集成的，對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、決策、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可視化遠(yuǎn)程診斷、可視化呈現(xiàn)、遠(yuǎn)程控制、災(zāi)變預(yù)警等智能管理。智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)不僅是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化，更重要的是精細(xì)化、最優(yōu)化、高效率和高的經(jīng)濟(jì)效益，在減少人力投入、生產(chǎn)資料投入，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)提高產(chǎn)量，保證農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)良品質(zhì)。所以，智慧農(nóng)業(yè)是精準(zhǔn)的、數(shù)字的、智能的、最優(yōu)的，是節(jié)能的、環(huán)保的、高效的、可持續(xù)的、人文友好的，簡(jiǎn)單說(shuō)就是最聰明的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。智慧農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的標(biāo)志性技術(shù)，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。
二、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(lái)實(shí)現(xiàn)。但其基本的工作原理并不復(fù)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(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(hào)，通過(guò)傳入通路到達(dá)數(shù)據(jù)處理中心，進(jìn)行分析、計(jì)算、比對(duì)、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(gè)作業(yè)周期。
比如，田間傳感器檢測(cè)到土壤水分不足信號(hào)，通過(guò)電子線路將信號(hào)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(shí)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(shí)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(gè)因素都需要傳感器，每一個(gè)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(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(cè)墑情的時(shí)候，同時(shí)檢測(cè)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(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(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(yàn)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(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(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(dòng)化水平越來(lái)越高，人工干預(yù)越來(lái)越少，方案越來(lái)越優(yōu)化，工作效率和經(jīng)濟(jì)效益越來(lái)越高。簡(jiǎn)單說(shuō)就是聰明程度越來(lái)越高。
三、智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域
1. 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、數(shù)字農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)業(yè)與自動(dòng)化農(nóng)業(yè)
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的概念源于美國(guó)，始于上世紀(jì)七八十年代，其實(shí)質(zhì)上是數(shù)字農(nóng)業(yè)，也叫精細(xì)農(nóng)作。一個(gè)典型例子是用衛(wèi)星定位系統(tǒng)與拖拉機(jī)自動(dòng)作業(yè)相結(jié)合，在田間精準(zhǔn)定位，進(jìn)行耕地、播種、收割、噴藥的自動(dòng)化操作。由于美國(guó)農(nóng)場(chǎng)規(guī)模大，幾千畝甚至幾萬(wàn)畝的農(nóng)場(chǎng)，一望無(wú)際，身處其間，難以定位、定向。采用衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以自動(dòng)定位、定向、定量，精準(zhǔn)作業(yè)，結(jié)合相應(yīng)的自動(dòng)化農(nóng)機(jī)具，即可將實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)耕、耙、澆水、采收等農(nóng)業(yè)操作。數(shù)字農(nóng)業(yè)是指各生產(chǎn)要素的數(shù)字化定量、數(shù)字化傳輸、數(shù)字化存儲(chǔ)和指令的數(shù)字化執(zhí)行，并可以數(shù)字化統(tǒng)計(jì)、分析、判斷、比對(duì)和決策。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化，也是智能化和自動(dòng)化的技術(shù)基礎(chǔ)。從本質(zhì)上講，農(nóng)業(yè)的精準(zhǔn)化、數(shù)字化、智能化和自動(dòng)化沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，是同一個(gè)問(wèn)題的不同側(cè)面和視角。
2. 土壤水分、墑情檢測(cè)與灌溉
使用傳感器可以進(jìn)行土壤水分、墑情檢測(cè)并傳回?cái)?shù)據(jù)處理中心，經(jīng)數(shù)據(jù)分析處理，能準(zhǔn)確了解不同作物對(duì)水分的需求，決定是否需要進(jìn)行灌溉、灌溉時(shí)間和用水量，并發(fā)出灌溉指令。灌溉過(guò)程中，還可以及時(shí)了解灌溉進(jìn)程和灌溉強(qiáng)度，由控制中心進(jìn)行流速和水量控制。當(dāng)最后一個(gè)傳感器發(fā)回水分條件滿足時(shí)，即可終止灌溉。根據(jù)不同作物，需要預(yù)先設(shè)定不同作在物植株生長(zhǎng)、開花、結(jié)實(shí)、籽實(shí)成熟等不同時(shí)期對(duì)水分的需求，制定最優(yōu)化的灌溉方案，保農(nóng)產(chǎn)品的最高產(chǎn)量和最優(yōu)品質(zhì)。在節(jié)省資源、節(jié)省能源、節(jié)省勞動(dòng)力、降低成本的同時(shí)，最大限度地提高可持續(xù)產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)效益。
3. 肥力檢測(cè)與精準(zhǔn)施肥
不同地塊、不同作物和不同生長(zhǎng)期，對(duì)肥料養(yǎng)分的需求都不同。需要有代表性地對(duì)不同地塊的土壤養(yǎng)分和肥料養(yǎng)分進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)不同作物個(gè)生長(zhǎng)期的養(yǎng)分需要，制定最優(yōu)化施肥方案。其中涉及的因素包括不同作物、不同生長(zhǎng)期、肥料品種，由針對(duì)性地制定最優(yōu)化施肥方案，包括時(shí)間、施肥量，包括底肥、追肥、葉面肥、施肥次數(shù)和總量，也就是測(cè)土配方施肥。智慧施肥技術(shù)，就是要準(zhǔn)確了解各要素的基礎(chǔ)上，精確制定最優(yōu)化施肥方案，充分滿足作物生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)需要，降低肥料消耗，優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，減少土壤板結(jié)，達(dá)到可持續(xù)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)。
4. 病蟲害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)
病蟲害的發(fā)生與溫度、濕度、光照等氣候因子及種植方式密切相關(guān)，也與特定病蟲害的自然發(fā)生規(guī)律有關(guān)。傳統(tǒng)的病蟲害防治需要人工田間探查，但大面積作業(yè)的農(nóng)田，病蟲害探查檢測(cè)工作量大且準(zhǔn)確性低，不能及時(shí)準(zhǔn)確地了解病蟲害發(fā)生情況，也難以及時(shí)實(shí)施防治措施。智慧農(nóng)業(yè)的病蟲害防治，就是通過(guò)田間傳感器對(duì)自然環(huán)境因子的檢測(cè)數(shù)據(jù)，設(shè)定作物品種、種植方式，結(jié)合病蟲害自然發(fā)生規(guī)律和歷史發(fā)生資料，通過(guò)遙感、航拍及人工核查驗(yàn)證，進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)，并監(jiān)控病蟲害實(shí)際發(fā)生情況，制定出綜合防治方案，包括用藥品種、用藥量和用藥時(shí)間等。制定防治方案后，可以通過(guò)田間機(jī)械噴施、飛機(jī)噴施等手段進(jìn)行定時(shí)、定量、定速的精確操作，保證防治效果。
5. 遙感和航拍
衛(wèi)星遙感和航拍可以通過(guò)對(duì)農(nóng)田作物的顏色色譜分析，獲取大面積范圍內(nèi)作物生長(zhǎng)情況、病蟲害危害情況信息，提出施肥、灌溉、病蟲防治的宏觀策略，制定作業(yè)方案。也通過(guò)成熟季節(jié)作物的顏色，了解作物成熟度，并進(jìn)行作物估產(chǎn)，幫助制定糧食銷售策略和價(jià)格策略。
6. 溫室大棚自動(dòng)化
智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在保護(hù)地栽培領(lǐng)域的應(yīng)用較為成熟和廣泛。在現(xiàn)代化的溫室大棚里的蔬菜、水果、食用菌、藥用植物育種植、工廠化育苗以及畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖中，都有普遍的應(yīng)用。在現(xiàn)代化的溫室大棚作業(yè)中，從育苗、移栽、施肥（包括氣體肥料施用）、灌溉、通風(fēng)、溫度控制、光照控制、采收、分級(jí)處理、初加工，已經(jīng)可以完全很高的自動(dòng)化作業(yè)?？梢源蠓冉档陀霉?，提高作業(yè)效率和經(jīng)濟(jì)效益。溫室大棚的投入高，但產(chǎn)出也高，可達(dá)到畝產(chǎn)數(shù)萬(wàn)元產(chǎn)能，經(jīng)濟(jì)效益也很可觀，所以在公司化經(jīng)營(yíng)和農(nóng)戶式生產(chǎn)中，智慧農(nóng)業(yè)的認(rèn)可程度較高，應(yīng)用廣泛。
7. 質(zhì)量控制與追溯系統(tǒng)
農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量保證和食品安全是近年來(lái)普遍關(guān)注的問(wèn)題，農(nóng)產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量追溯成為熱詞。質(zhì)量追溯的基本思路源于危害分析與關(guān)鍵控制點(diǎn)（hazard analysis critical control point）思想，簡(jiǎn)稱HACCP，是一種食品安全與衛(wèi)生的預(yù)防性管理體系，也是保證體系。HACCP是對(duì)食品加工、運(yùn)輸以至銷售整個(gè)過(guò)程中的各種危害進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)、分析和控制，從而保證食品達(dá)到安全水平，并可以進(jìn)行危害的溯源管理。它是一個(gè)系統(tǒng)的、連續(xù)性的食品衛(wèi)生預(yù)防和控制方法。HACCP不是“0”風(fēng)險(xiǎn)，而是建立在識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上，減少或者降低食品安全中的風(fēng)險(xiǎn)。質(zhì)量追溯系統(tǒng)的基本原理是：在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)從種子種苗、田間管理、化肥農(nóng)藥施用、采收加工、倉(cāng)儲(chǔ)物流、產(chǎn)品銷售每一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，通過(guò)化學(xué)、物理、儀器和人工的綜合抽樣檢測(cè)、檢查、記錄，并通過(guò)數(shù)據(jù)、圖片、視頻等手段進(jìn)行自我存儲(chǔ)和展示給消費(fèi)者，可以通過(guò)編碼的標(biāo)識(shí)條形碼、二維碼等手段進(jìn)行查驗(yàn)。每一批甚至每一個(gè)產(chǎn)品都標(biāo)明品名、產(chǎn)地、生產(chǎn)商、生產(chǎn)條件和出場(chǎng)時(shí)間，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)有據(jù)可查，可以追溯到問(wèn)題發(fā)生的具體環(huán)節(jié)和具體位置，可以追究責(zé)任者的責(zé)任，從而保證食品消費(fèi)安全。
8. 倉(cāng)儲(chǔ)、物流和銷售管理
農(nóng)產(chǎn)品保鮮倉(cāng)儲(chǔ)、冷鏈運(yùn)輸和銷售是在提出智慧農(nóng)業(yè)概念之前發(fā)展領(lǐng)域，所以并不是智慧農(nóng)業(yè)的重要關(guān)注點(diǎn)，但很顯然也屬于智慧農(nóng)業(yè)的范疇。近年來(lái)生鮮食品的冷鏈監(jiān)測(cè)傳感器、監(jiān)測(cè)信息的無(wú)線移動(dòng)傳輸、存儲(chǔ)記錄等技術(shù)手段越來(lái)越先進(jìn)，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，大型倉(cāng)儲(chǔ)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，物流系統(tǒng)的監(jiān)控手段、記錄手段、跟蹤定位手段和服務(wù)手段越來(lái)越透明化和人性化，軟件管理系統(tǒng)可處理的信息量越來(lái)越大，購(gòu)物體驗(yàn)越來(lái)越好，幾近完美。
9. 市場(chǎng)供求監(jiān)測(cè)和行業(yè)大數(shù)據(jù)
農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)供求平衡和產(chǎn)能安排是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，但沒(méi)有人能說(shuō)的清楚，某種農(nóng)產(chǎn)品的市場(chǎng)現(xiàn)實(shí)需求量，也沒(méi)有人能說(shuō)的清楚產(chǎn)能安排和區(qū)域分布情況。理想的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，應(yīng)該能夠不同農(nóng)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求，并根據(jù)需求安排生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)背景下的有計(jì)劃生產(chǎn)。這需要對(duì)消費(fèi)者飲食文化、飲食結(jié)構(gòu)、歷史銷售數(shù)據(jù)、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)能分布及其歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、匯總與分析，建立農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)大數(shù)據(jù)，根據(jù)大數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)能安排和及時(shí)調(diào)整。在這方面還有很多工作要做，有很長(zhǎng)的路要走。
10. 植保無(wú)人機(jī)及農(nóng)機(jī)服務(wù)共享經(jīng)濟(jì)
植保無(wú)人機(jī)是一種小農(nóng)機(jī)具，也是一個(gè)典型的智慧農(nóng)業(yè)作業(yè)手段。近年來(lái)，植保無(wú)人機(jī)應(yīng)用得到迅速普及，據(jù)統(tǒng)計(jì)2019年一年的植保無(wú)人機(jī)銷售量超過(guò)了歷史銷售量總和，而且有價(jià)格逐步降低的趨勢(shì)，為普及應(yīng)用創(chuàng)造了條件，具有良好的發(fā)展前景。植保無(wú)人機(jī)目前的最大用途是農(nóng)藥噴施。傳統(tǒng)的農(nóng)藥噴施人工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)工，作業(yè)效率低、風(fēng)險(xiǎn)高等問(wèn)題，每年農(nóng)藥中毒人數(shù)以十萬(wàn)計(jì)，危害極大。而且由于人工施藥作業(yè)速度慢，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法進(jìn)行大面積作業(yè)，常常錯(cuò)過(guò)了病蟲害最佳防治時(shí)機(jī)，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。采用植保無(wú)人機(jī)噴施農(nóng)藥，定量、定高、定速、定路線，自動(dòng)化程度高，速度快，作業(yè)效率高，可以規(guī)劃路線精確定位，避免重復(fù)噴施。熟練的無(wú)人機(jī)駕駛員，一天作業(yè)面積可以達(dá)到500畝，費(fèi)用可以低至每畝4~5元，已經(jīng)逐漸被農(nóng)民朋友所接受。此外植保無(wú)人機(jī)還可以進(jìn)行草籽播種、葉面肥噴施、除草劑噴施、作物長(zhǎng)勢(shì)航拍檢測(cè)、病蟲害監(jiān)控等田間作業(yè)。雖然購(gòu)買無(wú)人機(jī)成本也比較高，也不適合一家一戶農(nóng)民購(gòu)買，但通過(guò)由地方供銷社組織飛防服務(wù)隊(duì)、無(wú)人機(jī)服務(wù)聯(lián)盟、農(nóng)機(jī)服務(wù)銀行等共享經(jīng)濟(jì)服務(wù)模式，比較好地解決了無(wú)人機(jī)的生產(chǎn)應(yīng)用。類似的服務(wù)模式還有農(nóng)田翻耕、整機(jī)、耙地、作物收割等農(nóng)用拖拉機(jī)和大中型農(nóng)業(yè)機(jī)械的共享應(yīng)用。
綜上所述，盡管現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)有不短的歷史，但智慧農(nóng)業(yè)卻是一個(gè)比較新的概念。智慧農(nóng)業(yè)所包含的領(lǐng)域和內(nèi)容比較廣泛，而且在隨現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步不斷拓展和完善。從品種選擇、田間管理，到采收加工、儲(chǔ)運(yùn)銷售全產(chǎn)業(yè)鏈的的每個(gè)環(huán)節(jié)；從生產(chǎn)裝備、監(jiān)測(cè)監(jiān)控，到品質(zhì)管理、信息處理和市場(chǎng)供求信息服務(wù)；從技術(shù)手段和裝備，到應(yīng)用領(lǐng)域。智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)可以大大提高作業(yè)效率，降低單位作業(yè)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省勞動(dòng)力，具有廣闊的應(yīng)用前景，成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展方向。但當(dāng)前，智慧農(nóng)業(yè)自身也有其局限性，存在不少問(wèn)題，成為阻礙發(fā)展的障礙。
四、智慧農(nóng)業(yè)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(nóng)業(yè)發(fā)展涉及材料科學(xué)、檢測(cè)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，因而也受到個(gè)學(xué)科發(fā)展水平的制約，同時(shí)也受到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自身的經(jīng)營(yíng)觀念、理念、文化、生產(chǎn)方式和認(rèn)識(shí)水平的影響。所以，智慧農(nóng)業(yè)必然處在不斷進(jìn)步、完善和發(fā)展的動(dòng)態(tài)過(guò)程中。
2. 系統(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(cè)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(fèi)用高昂，動(dòng)輒十幾萬(wàn)、幾十萬(wàn)元，小農(nóng)經(jīng)濟(jì)和一家一戶的農(nóng)民無(wú)力承擔(dān)高昂的資金投入。所以，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)好是好，就是用不起，難以迅速普及。
3. 小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的小規(guī)模作業(yè)不適合。從經(jīng)營(yíng)規(guī)模上講，幾畝地的經(jīng)營(yíng)規(guī)模無(wú)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(jì)效益，但小規(guī)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(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(shí)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(shí)，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(duì)農(nóng)民的知識(shí)和技術(shù)素質(zhì)要求。
5. 農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)戶、農(nóng)民缺乏對(duì)智慧農(nóng)業(yè)了解和需要，還沒(méi)有完全被市場(chǎng)用戶接受。智慧農(nóng)業(yè)還缺乏宣傳與普及，農(nóng)戶農(nóng)民、農(nóng)場(chǎng)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(chǎng)、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(diǎn)瞄向?yàn)檎畽C(jī)構(gòu)，依靠政府上項(xiàng)目來(lái)購(gòu)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(chǎng)現(xiàn)實(shí)需要，只有市場(chǎng)需求，才是推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的真正動(dòng)力。
五、智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)策與出路
1. 加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、裝備研發(fā)開發(fā)，加快平臺(tái)軟件系統(tǒng)開發(fā)和升級(jí)換代，提高系統(tǒng)實(shí)用性、可操作性、分析決策能力和技術(shù)成熟度，改善用戶體驗(yàn)、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(huì)用、用得起。
2. 改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的組織形式，擴(kuò)大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)規(guī)模，提高對(duì)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用能力。通過(guò)專業(yè)合作社、土地托管經(jīng)營(yíng)、合伙經(jīng)營(yíng)、企業(yè)加農(nóng)戶、企業(yè)加合作社加農(nóng)戶等模式，擴(kuò)大土地經(jīng)營(yíng)規(guī)模，提高合作經(jīng)濟(jì)體的綜合實(shí)力、投資能力和抗風(fēng)險(xiǎn)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(jì)模式和農(nóng)機(jī)銀行模式，實(shí)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(lái)的好處。在這方面，聯(lián)合收割機(jī)、植保無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，已經(jīng)有比較成熟的經(jīng)營(yíng)，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(duì)伍的知識(shí)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(qiáng)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(qiáng)新型職業(yè)農(nóng)民的隊(duì)伍建設(shè)，讓普通農(nóng)民也能明了智慧農(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(qiáng)宣傳力度，提高行業(yè)行業(yè)管理人員對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)水平，認(rèn)識(shí)到農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展前景，加強(qiáng)政策、資金、技術(shù)、培訓(xùn)支持力度，提高服務(wù)意識(shí)和服務(wù)水平。
六、發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)該注意的問(wèn)題
1. 農(nóng)業(yè)技術(shù)革新和智慧農(nóng)業(yè)的推廣應(yīng)用要適應(yīng)當(dāng)下技術(shù)發(fā)展階段性要求，不可超越。農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展有其自身的規(guī)律性，要考慮農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的承載能力，在考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的同時(shí)，也要考慮具體實(shí)際需要。
2. 要根據(jù)不同地區(qū)的不同的經(jīng)濟(jì)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，因地制宜發(fā)展和推廣應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)，在逐步提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的同時(shí)，讓農(nóng)民享受到科技進(jìn)步所帶來(lái)的實(shí)惠。
3. 現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用不能片面追求“高、大、上”，要切合當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)氐膶?shí)際需要，保證農(nóng)民實(shí)際收入的同時(shí)，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。走的太快，步子邁的太大，過(guò)高的要求，會(huì)事倍功半，適得其反。（2019年11月11日）
