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科技创新赋能乡村产业振兴

时间:2025-09-26 10:12:35来源:山东省东营市东营区史口镇人民政府 文字:张建香

  在推进乡村全面振兴的时代背景下,科技创新已成为推动乡村产业兴旺的重要驱动力。党的十八大以来,习近平总书记多次强调科技创新在乡村振兴中的重要作用,指出“要把发展农业科技放在更加突出的位置,大力推进农业机械化、智能化,给农业现代化插上科技的翅膀。”这为科技赋能乡村全面振兴提供了根本遵循。基于此,本文首先阐述了科技创新与乡村振兴的内在联系,然后通过案例,具体分析科技创新对乡村振兴产业兴旺的作用,最后提出科技创新赋能乡村振兴产业兴旺的有效路径。

  在新时代的浪潮中,乡村全面振兴已成为国家发展的重要战略,其不仅是实现农民农村共同富裕的必由之路,更为全面建设社会主义现代化国家提供坚强支撑。而科技创新正以其独特魅力和强大动力,在助力乡村振兴方面发挥着至关重要的作用。然而,当前乡村面临人才和技术短缺、产业体系和结构滞后、资源配置和机制错位等诸多挑战。在此背景下,深入探讨科技创新赋能乡村振兴、促进产业兴旺的新路径,具有重要的现实意义。

科技创新与乡村振兴的内在关联

  科技创新和乡村振兴之间存在着密切联系。科技创新为乡村发展增添新的生机,不仅提升了农业生产的效率和品质,还通过推动农村的信息化及智能化建设,改善了农村的基础设施状况,促使农村经济向多元化方向发展。同时,乡村振兴取得的成果又为科技创新提供了广阔的应用场景和持续动力,形成了良性循环,推动了经济社会的持续发展。

  在乡村振兴过程中,科技创新扮演着重要角色。它不仅显著提高了农业生产效率和农产品质量,还推动了农村地区的信息化和智能化建设,加速了传统农业向现代农业的转变进程。与此同时,科技创新带动了农村经济的多形式发展,为农民创造了更多的就业机遇和增收途径,有效促进了乡村的全面振兴和长期稳定发展。此外,全面推进乡村振兴有效激发了农村经济的活力,为前沿科技的运用和创新提供了丰富的实践场地,大大加快了科技成果从实验室走向田间的步伐,促进了技术的推广和运用,显著提升了农业生产的智能化和现代化水平,推动了乡村产业的转型更新和可持续发展。

科技创新赋能乡村振兴产业兴旺的案例

案例背景:传统茶产业的现代化转型之困

  福建省安溪县素有“中国乌龙茶之乡”的美誉,拥有1700多年的铁观音种植历史,茶园面积达到60万亩(约400平方千米),涉茶人口超过80万,茶叶产值占到全县GDP的45%。然而,长期依赖传统种植加工方式的安溪茶产业,在21世纪初面临诸多挑战。

  一是生产端效率瓶颈。茶园分散管理,年均亩产仅800公斤,人工采摘比例超过90%,远低于日本等精细管理区15%的人工采摘比例。病虫害监测依靠人工巡查,防治滞后导致年均损失率达12%。

  二是劳动力结构性短缺。茶农平均年龄为55岁,年轻劳动力外流严重,采茶季单日人工成本高达300元,且用工难觅。传统制茶工序(摇青、杀青)依靠经验传承,难以实现标准化。

  三是市场竞争与品牌痛点。全国乌龙茶产区不断扩张,同质化竞争严重,2019年,安溪铁观音的均价比2014年下降18%。受欧盟农残检测标准影响(如啶虫脒限量由10ppm收紧到0.01ppm),安溪铁观音出口受限,年出口量徘徊在1.2万吨。

  面对“产业大而不强、品牌响而不精”的困境,安溪县以“数字技术+产业生态”为突破口,实施“智慧茶业”三年行动计划,着力打造从茶园到茶杯的全链条科技创新体系。

技术创新路径:全产业链的科技赋能矩阵

  1.种植端:构建“天空地”一体化智慧茶园系统

  一是采用航天级监测网络。卫星遥感诊断:联合长光卫星发射“安溪铁观音一号”高光谱遥感卫星(2022年),配备12波段光谱传感器,实现全县茶园月度监测全覆盖。通过NDVI植被指数分析,精准识别3.2万亩(约21.33平方千米)缺氮茶园及1.8万亩(约12平方千米)红蜘蛛侵害区域,实施精准施肥打药,化肥农药使用量分别下降28%、25%(见表1)。物联网实时感知:在核心产区部署500套LoRaWAN智能传感器,每10分钟采集一次土壤含水率、pH值、EC值(电导率)、空气温湿度等数据,并通过边缘计算节点立刻上传到“茶产业大脑”平台上。从2024年的数据来看,传感器网络覆盖区域的干旱警报准确率达到95%,浇灌用水的使用效率显著提升,较以往提高35%。

表1 智慧茶园与传统茶园关键指标对比

  二是引进智能装备替代人工。无人机作业集群:引进大疆T40农业无人机,单架次载重40公斤,日作业面积可达600亩,效率是人工的20倍;配备AI识别系统,可区分茶树与杂草,实现除草剂精准喷施,药剂使用量减少40%。截至2024年,全县无人机保有量达到320架,作业覆盖面超过70%。采茶机器人应用:采用宇树科技“茶仙子”机器人,具备3D视觉+力控技术,单台日采摘量800公斤,相当于8个熟练茶工,芽叶完整率达98%(传统人工为85%)。2024年,示范茶园机器人采摘占比达30%,采茶成本从200元/亩降至80元/亩。

  2.加工端:智能化改造破解标准化难题

  一是采用数控制茶生产线。建设12条智能化加工生产线,集成微波杀青机(控温精度±1℃)、变频摇青机(转速误差<0.5转/分钟)、智能烘焙窑(控湿精度±2%)等先进设备,实现“萎凋—摇青—杀青—揉捻—烘焙”全流程数字化管控。据统计,智能化生产线单批次加工时间缩短20%,优质茶率从60%提升到85%(见表1)。开发“制茶专家系统”,集成2000多个传统制茶大师工艺参数,利用机器学习生成标准化工艺曲线,破解传统“看天做青、看青做青”的技术难题,并培训2 000多名制茶工人使用智能设备。

  二是清洁化与资源化利用。引进色选机(精度0.1mm2),配备静电除杂设备,茶叶杂质剔除率达到99.9%,达到出口欧盟标准;建设5座茶梗茶末生物质能源站,年处理废弃物8万吨,生产有机肥2万吨、生物质颗粒燃料3万吨,实现“零废弃”加工。

  3.流通端:数字化营销重构产业价值体系

  一是打造电商生态集群。打造“安溪铁观音数字产业园”,集聚1200家电商企业,配直播基地、云仓物流、网红孵化中心。2024年,通过“县长直播带货”“非遗制茶师直播间”等活动,举办超3000场直播,淘宝、抖音等平台茶叶年销售额破100亿,其中1000元/斤以上高端茶占比达到35%(2019年仅为15%)。开发“茶产业大数据平台”,实时分析全国300多个茶叶市场价格和消费偏好数据,指导茶企动态调整产品结构。例如,北方市场“袋泡茶”需求年增长率达25%,催生了30多家茶企开发即溶茶粉、茶饮料等产品。

  二是区块链溯源与品牌保护。建立“安溪铁观音区块链溯源平台”,将茶园地块编码、施肥记录、加工批次、质检报告等117项数据上链存证,消费者扫码可查询全生命周期信息。2024年,平台入链企业800家,溯源产品达出口量的100%,拦截假冒产品2万余件。联合SGS通标认证开展“碳中和茶园”认证,利用卫星算出碳汇量,通过区块链记录减排措施。2024年,首批5000亩(约3.33平方千米)茶园得到欧盟ECOCERT有机认证,出口单价比平常高出30%,卖到4500元/公斤。

实施成效:从 “传统农业” 到 “数字茶业” 的质变

  1.生产效率与质量双提升

  产量突破与成本下降:2024年,全县茶叶总产量为6.8万吨,比2019年增长10%;智慧茶园平均亩产1050公斤,比传统茶园高出31%(见表1);在生产成本中,采摘环节机械化水平达60%,亩均人工成本由1500元降为800元(见表1);病虫害损失率控制在5%以内,比2019年低7个百分点。

  2.产业规模与附加值跃升

  一是产值结构优化。2024年涉茶总产值为362亿元,比2019年增长45%,其中精深加工(茶食品、茶化妆品等)产值为65亿元,占比从5%提高到18%;茶文旅融合收入85亿元,年接待游客750万人次,带动2.3万人就业。

  二是出口逆势增长。在欧盟新农残标准之下,2024年茶叶出口量达2.8万吨,比2019年增长133%,出口额超过2亿美元,占全国乌龙茶出口量的40%,认证产品占70%(见表2)。

表2 电商赋能前后市场拓展数据对比

  3.品牌价值与可持续发展

  一是品牌溢价显著。安溪铁观音品牌价值达到1440.42亿元(2024年中国茶叶区域公用品牌评价),持续9年位列全国茶叶类首位,相比2019年增幅达80%,其地理标志商标许可使用企业数量达到500家,产品溢价率大多处于20%~50%之间。

  二是绿色转型领先。全县生态茶园达10万亩(约66.67平方千米),生物防治占比80%,单位产值能耗较2019年下降22%,“铁观音碳中和茶园”模式被联合国粮农组织列入“全球可持续农业案例”,为发展中国家茶产业提供借鉴。

科技创新赋能乡村振兴产业兴旺的路径

构建全产业链数字化协同创新体系

  乡村产业的科技赋能要打破单个环节的技术应用局限,构建涵盖“研发—生产—加工—流通—服务”的全链条数字化协同网络。在生产端,应根据不同的产业特点配置相适应的智能感知设备。农业领域可以采用物联网传感器来实时收集土壤的墒情及作物的生长数据;养殖业则通过智能耳标追踪畜禽的健康信息;手工业则借助工业摄像头监测关键工序的数据参数,从而实现对全要素的数字化管控。加工环节引进轻量化的智能生产线,如食品加工业的智能分拣包装系统和纺织业的柔性裁剪设备,依托边缘计算实现设备互联与数据互通,解决以往加工环节依赖人工经验、标准化程度较低的问题。

  在流通领域,构建“区块链+大数据”供应链平台,将农产品种植履历、手工业品生产工序、文旅服务流程等信息上链存证,并整合消费端数据反哺生产端,形成“需求洞察—产品迭代—产能调配”的动态循环。这种协同模式推动农业从“经验驱动”转为“数据驱动”,手工业从“粗放生产”升级为“精准定制”,文旅业由“模糊服务”提升为“精准体验”,使技术红利渗透到产业各个环节,实现增值,避免出现“单点技术应用”的孤岛现象。

打造“技术适配+场景定制”的智能装备矩阵

  针对乡村产业“小散弱”的特点,应研发并推广成本低、操作简便、耐损耗的本土化智能装备,打造覆盖各类场景的技术应用工具箱。在农业种植领域,开发适用于丘陵山区的小型化采收机器人及多作物适用的无人机播撒系统,以解决复杂地形下的机械化问题;在养殖业方面,推出配备环境控制和疫病预警功能的智能养殖大棚,借助AI(人工智能)视觉识别技术监测畜禽异常行为,实现精准投喂和疾病预防;在手工业方面,推出便携式激光雕刻机、数控编织机等轻资产设备,帮助传统手工艺人开展个性化定制生产,既降低了技术门槛又提高了生产效率。在文旅产业方面,部署AR(增强现实)导览系统和VR(虚拟现实)民宿体验平台,将乡村文化资源转化为可交互的数字内容,增强游客的沉浸式体验。此外,创建区域性装备共享平台,依托物联网做到远程调度和运维,解决单个经营主体购置设备配置成本高、使用率低的难题,形成“技术共享+规模应用”的良性发展模式。

创新“数据驱动+价值重构”的产业升级路径

  依靠大数据与人工智能技术,深入挖掘乡村产业的潜在价值,构建起“数据搜集—分析决策—价值转换”的闭环赋能机制。在农业领域,借助卫星遥感和气候模型,精准预估市场供需状况,并结合各地消费喜好数据,为农户提供科学指导,推动其优化种植结构,推广高附加值品种。手工业方面,利用电商平台交易数据,开发出定制化产品,将传统工艺同现代设计有机融合,利用柔性化生产满足顾客的个性化需求。文旅产业则整合游客行为数据以及舆情评价,构建体验优化模型,精准规划研学路线和民俗活动,提升服务复购率。更为关键的是,利用区块链技术,建立乡村特色产业的价值认定体系,为农产品、手工艺品、文旅服务赋予不可篡改的“数字身份”,为地理标志产品形成全程追溯档案,为非遗技艺生成数字版权证书,通过电商平台的“区块链专区”达成溢价出售。

构建“技术溢出+生态耦合”的可持续发展模式

  将科技创新与生态保护、城乡融合深度融合,构建环境友好、资源循环的产业发展新模式。在生产环节,推广低碳技术,农业方面,采用生物防治、节水灌溉等绿色种植技术;养殖业则形成“畜禽养殖—沼气发电—有机肥还田”的循环模式;手工业则选用节能设备和可降解材料,以减轻产业发展环境负担。同时,借助遥感监测和生态模型,科学划分产业功能区,防止过度开发。例如,在水源保护区推广立体种养技术,在林区应用数字化监测系统发展林下经济,通过技术创新激发乡村生态资源经济价值;开发“生态资产数字化平台”,将森林碳汇、水土保持等生态效益转化为可交易的碳积分和绿色权证,支撑农业企业、文旅项目在碳市场获取生态溢价。此外,依托5G和数字孪生技术,搭建城乡要素流通桥梁,实现城市技术、人才、资本与乡村生态、文化、农产品的精准对接。

  综上所述,科技创新对于乡村振兴和产业兴旺具有至关重要的意义。然而,在实际推进过程中,科技创新在推动乡村振兴和产业兴旺方面仍面临诸多挑战,如科技创新能力不足、科技成果转化效率较低、乡村数字基础设施建设进度缓慢、乡村科技人才匮乏等问题。从长远来看,随着科技的持续发展和创新能力不断提升,科技创新必将在乡村振兴和产业兴旺中发挥更为显著的作用。

  终审:魏文源

  监审:张亚运

  编校:冯莉

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