数字技术点亮绿色农业
农业作为国民经济的根基,其可持续发展关乎国家粮食安全、生态平衡与经济稳定。随着社会对生态环境及农产品质量安全的关注度提升,农业绿色发展已成必然趋势。2024年2月,工业和信息化部等七部门印发《关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》,提出发挥数字技术在提高资源效率、环境效益、管理效能等方面的赋能作用,加速生产方式数字化绿色化协同转型。在此政策指引下,数字技术凭借数据处理、精准监测、高效协同等优势,在农业领域应用日益广泛。但当前数字技术赋能农业绿色发展仍面临挑战,如技术应用水平不均,部分地区和主体难以有效运用新技术;数据共享机制缺失,部门间数据壁垒阻碍资源整合;农业从业者数字素养不足,制约技术推广落地。因此,深入探究数字技术赋能农业绿色发展的机制与路径,对突破发展瓶颈、实现农业绿色高质量发展意义深远。
数字技术赋能农业绿色发展的作用机制
资源精准配置机制
数字技术通过传感器、遥感技术等手段,能够实时获取土壤肥力、水分含量、气象条件等农业生产环境信息。基于大数据分析和人工智能算法,对这些海量数据进行深度挖掘与分析,精准判断农作物在不同生长阶段的资源需求,从而实现水、肥、药等生产要素的精准投放。例如,在灌溉方面,基于土壤湿度传感器的实时数据,并结合天气预报与作物需水特性,智能灌溉系统能够自动优化灌溉的量和时机,避免过度灌溉造成的水资源浪费和土壤养分流失,可大幅提高农田灌溉水的利用效率。在施肥环节,精准施肥技术依据土壤养分检测结果和作物生长模型,精确计算肥料种类和施用量,有效减少化肥使用量,同时提高肥料利用率,降低因过量施肥导致的农业面源污染风险。
环境动态监测与预警机制
利用物联网技术,在农田、养殖场等农业生产区域部署各类环境监测设备,如空气质量传感器、水质监测仪、病虫害监测设备等,实现对农业生产环境的全方位、实时动态监测。这些设备收集到的环境数据通过网络传输至农业大数据平台,经过分析处理后,能够及时发现环境异常变化,如土壤重金属超标、水质污染、病虫害暴发风险等,并发出预警信息。例如,在病虫害监测方面,通过在田间设置虫情测报灯、性诱捕器等设备,结合图像识别技术和大数据分析,可提前预测病虫害发生趋势,为农民提供精准的防治建议,指导农民科学合理使用农药,减少农药使用量和防治成本,降低农药对生态环境的负面影响。
绿色生产决策支持机制
数字技术为农业绿色生产提供了强大的决策支持。通过建立农业知识图谱和专家系统,整合农业生产技术、市场信息、政策法规等方面知识,为农民提供个性化的生产决策建议。例如,在种植品种选择上,系统根据当地气候条件、土壤特性、市场需求等因素,为农民推荐适宜的绿色农产品种植品种,并提供相应的种植技术指导。在养殖领域,智能养殖管理系统根据动物的生长阶段、健康状况、饲料营养需求等信息,为养殖户制订科学的养殖方案,包括饲料配方、养殖密度、疫病防控措施等,帮助养殖户实现绿色、高效养殖。此外,数字技术还可通过模拟不同生产方案的环境影响和经济效益,为农业生产者提供多目标优化决策,引导其选择环境友好且经济效益最佳的生产模式。
市场对接与价值实现机制
数字技术打破了农业生产与市场之间的信息壁垒,促进了农产品产销对接。电商平台、农产品追溯系统等数字化工具的运用,让消费者能更便捷地获取农产品的生产流程、质量安全等信息,进而增强对绿色农产品的信任度与购买意向。农产品生产企业借助电商平台直接向消费者销售产品,缩短了中间环节,降低了流通成本,提升了农产品附加值。例如,部分农村电商企业搭建了农产品线上销售平台,将当地特色绿色农产品推向全国市场,不仅拓宽了销售渠道,还提升了农产品的品牌知名度和市场竞争力。同时,农产品追溯系统利用区块链、二维码等技术,记录农产品从种植、养殖、加工到销售的全过程信息,消费者通过扫描二维码即可获取农产品的详细信息,实现农产品质量安全的可追溯,为绿色农产品的价值实现提供有力保障。
数字技术赋能农业绿色发展的实践案例分析
浙江省“数字乡村”建设中的农业绿色发展实践
浙江省在“数字乡村”建设过程中,积极推动数字技术与农业绿色发展的深度融合。以湖州市安吉县为例,当地政府利用物联网、大数据等技术,构建了“智慧茶园”管理系统。在茶园内安装了土壤湿度、温度、光照、风速等传感器,实时监测茶园环境参数,并通过无线网络将数据传输至管理平台。基于这些数据,系统能够自动控制灌溉、施肥设备,实现精准化生产管理。同时,利用无人机进行茶园病虫害监测和防治,提高了防治效率,减少了农药使用量。此外,安吉县还建立了农产品质量安全追溯平台,消费者通过手机扫描茶叶包装上的二维码,即可查看茶叶的种植、加工、检测等全过程信息,保障了消费者的知情权和选择权,提升了安吉白茶的品牌价值和市场竞争力。通过数字技术的应用,安吉县茶园的化肥使用量有效减少,茶叶品质和产量得到显著提升,实现了经济效益与生态效益的双赢。
山东省寿光市蔬菜产业数字化转型助力绿色发展
山东省寿光市作为全国著名的蔬菜生产基地,近年来大力推进蔬菜产业数字化转型。当地建设了蔬菜产业大数据平台,整合了蔬菜种植、销售、物流等全产业链数据,为蔬菜生产者和经营者提供精准的市场信息和决策支持。在种植环节,推广应用智能温室、水肥一体化、无土栽培等数字化技术,实现了蔬菜生产的智能化、精准化。以智能温室为例,其借助环境控制系统,可对温室内的温度、湿度、光照等条件进行自动调节,从而为蔬菜生长营造最优环境,进而提升蔬菜的产量与品质。同时,利用区块链技术建立了蔬菜质量追溯体系,从种子采购、种植管理、采摘包装到物流配送,每一个环节的信息都被记录在区块链上,确保了蔬菜质量安全可追溯。通过数字化转型,寿光蔬菜产业的资源利用效率显著提高,化肥、农药使用量明显降低,蔬菜产品更加绿色、安全、优质,进一步巩固了寿光蔬菜在全国的市场地位。
数字技术赋能农业绿色发展的路径
构建农业大数据平台,实现数据共享与整合
农业大数据是数字技术赋能农业绿色发展的基础支撑。在农业生产过程中,涉及土壤、气候、作物生长、市场需求等海量数据,这些数据的有效整合与利用对于实现农业绿色发展至关重要。政府在农业大数据平台构建中应发挥主导作用,通过行政手段整合农业、气象、水利、环保等部门的数据资源。这些部门在长期的工作中积累了丰富的数据,如农业部门掌握着农作物种植面积、产量等数据,气象部门拥有精准的气象预报数据,水利部门保存着水资源分布和利用数据,环保部门则记录着农业生态环境相关数据。将这些分散的数据整合到统一的农业大数据平台,能够打破数据壁垒,形成全面、系统的数据体系。该平台的建设需涵盖农业生产、市场流通、生态环境等关键领域的数据。在农业生产领域,包含农作物种植品种、种植时间、施肥用药记录等数据;市场流通领域涉及农产品价格波动、销售渠道、消费需求等信息;生态环境领域则有土壤质量、水质监测、大气污染等数据。通过数据标准化处理,统一数据格式和编码规则,以及开放数据接口,实现不同部门、不同系统之间的数据共享与互通,为农业绿色发展提供坚实的数据基础。
同时,应积极鼓励农业企业、科研机构等社会力量参与农业大数据建设,进一步丰富数据来源。农业企业可提供农产品生产过程中的详细数据,包括从种子选购、田间管理到收获销售的全流程信息,以及销售数据,如销售区域、销售对象、销售数量等。科研机构则可贡献农业技术研发和试验数据,如新品种培育数据、新技术应用效果数据等。例如,某大型农业企业将其种植基地的生产数据上传至农业大数据平台,科研人员通过分析这些数据,能够更精准地研究农作物生长规律,为农业绿色生产提供科学依据。通过农业大数据平台的建设,能够为农业生产者提供准确的生产决策参考,帮助管理者制定科学的农业发展政策,为科研人员提供丰富的研究素材,从而全方位助力农业绿色发展决策。
推广智能农业装备与技术,提升农业生产智能化水平
加大对智能农业装备与技术的研发和推广力度,是提高农业生产自动化、智能化水平,实现农业绿色发展的重要途径。一方面,政府应充分发挥政策引导作用,出台相关补贴政策,鼓励农民和农业企业购置智能灌溉设备、精准施肥机、农业无人机、智能温室等先进农业装备。这些补贴政策能够有效降低设备购置成本,提高农业生产主体使用智能装备的积极性。另一方面,要加强农业科技研发,推动物联网、大数据、人工智能等技术在农业领域的深度融合与应用。在农作物病虫害防治方面,研发基于人工智能的农作物病虫害识别系统具有重要意义。通过系统对大量病虫害图像的学习和分析,能够快速、准确地诊断农作物病虫害种类,并给出相应的防治建议,提高病虫害诊断的准确性和及时性,减少因病虫害防治不及时导致的农作物减产和农药过度使用。在农业生产作业环节,开发智能农业机器人,可实现蔬菜采摘、水果分拣等自动化作业。智能农业机器人能够精准识别成熟的农产品,避免人工采摘过程中的损伤,同时提高采摘和分拣效率,减少人力投入,降低生产成本,还能减少因过度依赖人力而可能带来的资源浪费和环境污染。
通过推广智能农业装备与技术,不仅能够提高农业生产效率,还能实现资源的精准利用。例如,智能灌溉设备根据土壤湿度和农作物需水情况进行精准灌溉,减少水资源浪费;精准施肥机依据农作物生长需求精确施肥,降低化肥使用量,减少对土壤和水体的污染。
发展数字农业产业链,促进产业融合与升级
以数字技术为纽带,推动农业与二、三产业深度融合,发展数字农业产业链,是实现农业产业升级和绿色发展的关键举措。在农产品加工阶段,借助数字化技术对生产流程实施自动化操控与智能化管理,能大幅提升农产品加工的质量和效率。通过引入工业互联网技术,可实现对农产品加工设备的远程监测以及故障预警。通过在设备上安装传感器,实时采集设备运行数据,将数据上传至云端进行分析,一旦发现设备运行异常,系统能够及时发出预警,通知维修人员进行处理,减少设备停机时间,降低生产成本。在农产品流通环节,加强冷链物流体系建设至关重要。运用物联网技术对冷链物流车辆和仓储设施进行实时监控,能够确保农产品在运输和储存过程中的质量安全。通过在冷链车辆和仓储设施中安装温度、湿度传感器,将数据实时传输至监控平台,管理人员可以随时掌握冷链环境状态,及时调整温度和湿度,确保农产品维持良好的新鲜度与品质。与此同时,推动农村电商发展是拓宽农产品销售路径的有力举措。依托电商平台,农产品可直接触达全国乃至全球市场,减少中间流通环节,降低销售成本,提高农产品的市场竞争力。此外,打造农产品区域公用品牌,通过品牌化建设提升农产品附加值,增强消费者对农产品的信任度和认同感。通过发展数字农业产业链,实现农业生产、加工、流通、销售等环节的数字化协同,能够优化资源配置,提高产业整体效益,推动农业产业升级和绿色发展。
强化数字技术人才培养与引进,提高农业从业者数字素养
数字技术赋能农业绿色发展离不开高素质的人才队伍。一方面,要加强农业院校和职业院校的数字农业相关专业建设。优化课程设置,增加物联网、大数据、人工智能等数字技术课程的比重,将理论教学与实践教学相结合,培养既懂农业又懂数字技术的复合型人才。例如,农业院校可以在农学专业课程中增加农业大数据分析、智能农业装备应用等课程,并建立数字农业实训基地,让学生在实践中掌握数字技术在农业中的应用技能。
另一方面,针对现有的农业从业者开展数字技术培训。通过举办培训班、现场示范、线上学习等形式,普及数字技术在农业生产中的应用知识,提高农业从业者的数字素养和操作技能。例如,地区农业部门可定期组织数字农业技术培训班,邀请专家为农民讲解智能灌溉设备的使用方法、农业电商平台的运营技巧等知识,并在田间地头进行现场示范,让农民更直观地了解数字技术的应用效果。此外,出台优惠政策吸引数字技术领域的专业人才投身农业领域,给予人才住房补贴、科研经费支持等优惠政策,鼓励他们在农业企业、科研机构等单位开展数字农业技术研发和推广应用工作。
完善政策支持体系,营造良好发展环境
政府应进一步完善数字技术赋能农业绿色发展的政策支持体系,为数字农业发展营造良好的政策环境。在税收政策方面,对从事数字农业技术研发、生产和服务的企业给予税收优惠,降低企业负担,提高企业参与数字农业发展的积极性。例如,对研发数字农业软件的企业给予企业所得税减免政策,鼓励企业加大研发投入。在金融政策方面,鼓励金融机构创新金融产品和服务,为数字农业项目提供贷款支持。开发适合数字农业企业特点的金融产品,如知识产权质押贷款、供应链金融等,拓宽农业企业融资渠道。同时,加强政策引导和监管,政府应制定数字技术在农业领域应用的相关标准和规范,加强对数据安全和农民权益的保护。可通过构建完善的数据安全监管体系,对数据采集、存储、运用等环节进行标准化管理,以此防范数据泄露与不当使用情况的发生。加强对农业电商平台的监管,保障消费者和农民的合法权益,营造公平、有序的市场环境。
综上,数字技术赋能农业绿色发展是农业现代化与可持续发展的必由之路。其通过资源精准配置、环境监测预警等机制,为农业绿色发展注入动力,浙江安吉、山东寿光等地的实践便是有力证明。要推进这一进程,需构建农业大数据平台,推广智能装备技术,发展数字产业链,强化人才培养引进,并完善政策支持体系。展望未来,随着数字技术创新,农业绿色发展前景广阔,实践中还需持续探索完善发展模式与机制,加强协同合作,助力乡村振兴与农业强国建设。
终审:魏文源
监审:赵彩瑞
编校:王莹珠
网络:吴飞飞