数字农业助力中国农业跃迁

有人说，数字农业现在还是“盆景”，很养眼但是不实用。

也有人说，数字农业推广很难，前景不乐观。

但是，不管怎么样，数字农业是农业现代化的核心，也是数字乡村建设和乡村振兴的重要内容，“数字化”是科技赋能农业最有力的体现。

那么,数字农业究竟是什么？

能否让数字农业从局部“盆景”变成大规模推广和应用的“风景”？

如何通过科研应用转化，形成更强的竞争力、更高的生产力？

2023年11月25日，在第二届中国数字农业发展大会上我们看到，数字农业尽管处于发展初期，但是很多企业、专家、专业机构已经动起来了，而且这场会议传递出来的信息很明确，数字农业的未来也许真的已经来了！

数字农业必是未来农业的发展方向

数字经济快速发展背景下，数字农业应运而生。

数字农业是将数字化信息作为农业新的生产要素，用数字信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的新兴农业发展形态，是数字经济范畴下用数字化重组方式对传统产业进行变革和升级的典型应用之一。

2020年农业农村部联合中央网络安全和信息化委员办公室发布《数字农业农村发展规划（2019—2025年）》，进一步明确数字农业是未来农业的发展方向。

农业农村部大数据中心综合分析处处长刘厉兵认为，数字农业是将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通信和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来，实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测，以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境进行定期信息获取，生成动态空间信息系统，对农业生产中的现象、过程进行模拟，以达到合理利用农业资源，降低生产成本，改善生态环境，提高农作物产品和质量的目的。

而且，刘处长认为，数字农业是一个集合概念，主要包含以下4个部分：

农业物联网

农业物联网从本质上讲，是一套数控系统，在一个特定的封闭系统内，以探头、传感器、摄像头等设备为基础的物物相联。它根据已经确定的参数和模型，进行自动化调控和操作。由于需要以硬件设备的投资和联网为基础，因此投资额较大，主要用于设施农业生产过程的管理和操作，也可用于农产品的加工、仓储和物流管理。

农业大数据

农业大数据是与农业物联网相对应的概念，它是一个数据系统，在开放系统中收集、鉴别、标识数据，并建立数据库。通过参数、模型和算法来组合和优化多维和海量数据，为生产操作和经营决策提供依据，并实现部分自动化控制和操作。因为它是在完全开放的系统中运作，因此主要用于大田农业的生产和农业全产业链的操作和经营。

精准农业

精准农业是建立在农机硬件基础上的执行和操作系统。它主要是以农机的单机硬件为基础，配以探测设备和智能化的控制软件，以实现精准操作，变量控制（包括变量播种、变量施肥、变量喷药等），无人驾驶，以及最佳的工作环境和场景适配。精准农业强调的是（单体）设备和设施操作的精准和智能化控制，是“硬件+软件”。

智慧农业

智慧农业是建立在经验模型基础之上的专家决策系统，其核心是软件系统。智慧农业强调的是智能化的决策系统，配之以多种多样的硬件设施和设备，是“系统+硬件”。智慧农业的决策模型和系统可以在农业物联网和农业大数据领域得到广泛应用。

数字农业在稳步推进但问题也不少

在中国农业科学院农业资源与农业区划研究所所长吴文斌看来，我国数字农业发展一直在前进，但是需要更完善。

近年来，我国数字农业技术得到快速发展，突破了一批数字农业关键技术，开发了一批实用的数字农业技术产品，建立了网络化数字农业技术平台。例如农业农村部在陕西省试点的“苹果产业大数据中心”，托普云农科技股份有限公司为浙江省政府搭建的智慧农业云平台都是数字农业大数据应用案例。

“目前，在农业数字信息标准体系、农业信息采集技术、大比例尺的农业空间信息资源数据库、农作物生长模型、动植物数字化虚拟设计技术、农业问题远程诊断、农业专家系统与决策支持系统、农业远程教育多媒体信息系统、嵌入式手持农业信息技术产品、温室环境智能控制系统、数字化农业宏观监测系统、农业生物信息学方面的研究应用上，中国企业都取得了重要的阶段性成果，通过不同类型地区应用示范，初步形成了我国数字农业技术框架和数字农业技术体系、应用体系和运行管理体系，促进了我国农业信息化和农业现代化进程。”吴文斌说，中国的数字农业成绩值得肯定，但也存在很多问题。

吴文斌认为，我国的数字农业依然处在相对早期的阶段，大量硬件投入实际上还未完全解决农业的根本问题。很多地方的数字农业建设，都存在“增量不增收”“种、产、销三个阶段脱节”，或者数字概念脱离实际生产环境等问题，但主要还是以下这几块：

重硬件，轻软件

无论是政府还是农户容易把数字农业与农业机械化的概念相混淆。数字农业与农业机械化的根本区别在于，机械化是用机械来代替人工劳动，数字农业则是以数据来驱动机械实现自动化运转和智能化调节。没有数据和软件来驱动的物联网，其实还是工具，与机械农业并无本质上的差别。打通软件平台才能获得打开大数据、智慧农业、数字经济大门的钥匙。

有数据，没智慧

数据是数字农业的基础资源，近年来政府与企业多在数据采集上投入重金。然而，由于缺乏明确的业务化方向和必要的数据运营技能，对获取数据的质量控制、分析加工和建模应用方面的工作相对滞后。数据的获取与应用是一个双向互动的过程，只有不断尝试利用数据产生业务价值，才能建立有价值的数据采集渠道。

数字经济薄弱

当前中国数字农业的绝大部分应用还停留在生产环节，严格来说处于现代农业3.0的初级阶段，产业链其他环节的信息化和经济化程度较低。虽然农业农村部提出了“全产业链”的农业大数据发展路径，尚未能充分激发产业链其他环节的潜力，农产品电商的经营方式也还未开始数据驱动的尝试。农业的数字经济和其他的数字农业关键因素有所不同，它是以市场资本反向驱动的。农业电商的模式是以数字驱动市场经济，在市场推广营运、产品特性、物流等方面的阻力非常多，如若反向驱动形成现实，一切问题就变得简单起来。

产品化能力弱

近年来，农业数据服务企业层出不穷，但对农业生产经营主体的服务能力普遍不足，产品市场化困难。数据产品的服务能力严重依赖于数据质量，随着高价值数据的不断积累，有望提升产品实用性。只有持续打造有生命力的数据产品，才能撬动庞大的农业数字化市场。

“数字农业”亟需行业智慧

吴文斌认为，我国智慧农业仍处于探索阶段，未来在加强数字化生产力发展的同时，也急需从生产关系入手，构建智慧农业发展的数字生态，强化农业农村数据资源建设，构建智慧农业共性基础平台，加快智慧农业技术综合集成，针对不同地区、不同产业、不同经营主体，构建智慧农业应用场景，提出差异化的技术解决方案。

原农业部党组副书记、副部长尹成杰作主旨报告《推动我们数字农业高质量发展》时表示，当前，我国农业发展面临耕地和水资源短缺、劳动力老化、生产成本上升等诸多挑战，而数字化、智能化加快融入农业现代化，以及现代数字农业服务业的发展，可以有效应对上述挑战，促进农业转型升级。数字农业建设是数字中国建设的重要组成部分，对于促进农业高质量发展和乡村全面振兴占有举足轻重的地位。

中国农业技术推广协会副会长、数字农业分会会长王仁宗认为，中国农业的数字革命已经到来，“发展数字经济”“建设数字中国”“实施数字乡村战略”的重大举措，对推动信息技术与农业农村全面深度融合，引领驱动乡村振兴具有重要意义。

“第一，数字农业是农业的又一次革命；第二，发展数字农业农村是全球共识；第三，发展数字农业农村是变革的引导力量；第四，发展数字农业农村是建设数字中国的必然要求。”王仁宗说，总体看，发展数字农业农村是大势所趋，我国已经进入加快发展数字农业农村的新阶段，但同时也要看到数字农业农村发展面临着诸多挑战：基础条件建设亟待加强，科技创新亟待突破，体制机制亟待创新，需要加快推进数字农业农村试点从“盆景”走向“风景”。

全国农业企业发展联盟首席数据官陈之泳说，一直以来，农业农村部始终高度重视农业生产数字化与精准化。从2014年起，在黑龙江、北京、江苏3个省份分别开展了大田种植、设施园艺、畜禽水产养殖国家物联网应用示范工程，随后又在安徽、上海、天津等9省市开展了农业物联网区域试验示范工程。在全国设立了13个数字农业试点县，持续推进“畜禽规模养殖信息云平台”和“数字奶业信息服务云平台”建设，同时也建设了一批数字渔业岸台基站，全面实施渔船动态监控管理系统。

陈之泳直言，经过近十年的发展，农业生产信息化取得了明显进步，但是总体上看我国农业数字化发展基础还比较薄弱，数字资源分散，“天空地”一体化数据获取能力较弱、覆盖率低，生产信息化、精准化水平与发达国家有很大的差距。需要推进种植业信息化，加快发展数字农情，加快建设农业病虫害测报监测网络和数字植保防御体系；建设数字田园，推动智能感知、智能分析、智能控制技术与装备在大田种植和设施园艺上的集成应用，推进种植业生产经营智能管理;要推进畜牧业智能化，推进畜禽圈舍通风温控、空气过滤、环境感知等设备智能化改造。

北大荒信息公司首席技术官巩建光则直言，北大荒要打造农业领域的航母，就要塑造大基地、大企业、大产业，要对外输出北大荒优势资源，由产品思维向产业思维转变，构建种、管、收、储、运、加、销全产业链的智慧农业管控体系，打造全国绝无仅有的农业供给侧云产业平台，开启中国农业发展新模式，率先引领中国农业进入DT时代。

“北大荒数字农服的诞生，就是我们要用科技赋能农业，依托大数据平台，为农业产业赋能，让农业大数据、话语权掌握在我们自己的手里。全面降低农业生产经营成本，提高农业综合竞争力。”巩建光说。

“现代农业科技发展分为三个阶段。第一阶段，增加投入要素：化学革命（化肥、农药）和动力机械革命（拖拉机、农业机械）；第二阶段，认识生命规律：绿色革命（玉米杂交育种、小麦矮秆基因、杂交水稻）和灌溉技术革命(节水灌溉、喷灌滴灌、水肥一体化）；第三阶段，开启上帝视角：生物技术革命（转基因技术、基因编辑、全基因组育种、合成生物学）和数字技术革命（农业物联网、农业大数据、精准农业、智慧农业）。北京大北农科技集团股份有限公司常务副总裁刘石认为，“生物科技和数字科技将主导未来农业由种子、化肥、农药、土壤、栽培、排灌、农机等传统农业生产要素向现代（未来）农业科技发展，通过生物科技的基因定位、功能、修饰、转移、编辑、组合等手段，改变生物遗传的特性和提升效率；横扫传统种业，打破作物、品种、地域和时间的隔阂。”

小结：

必须承认，数字农业是中国农业跃迁的主要方式。但是，面对中国农业的分散性，未来如何利用数字技术叠加新商业、新模式才是关键。同时，在乡村振兴的赛道里要寻找数字农业的真正价值也非常重要。