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数字化农业模式助力乡村振兴

时间:2025-04-30 09:54:38来源:三亚学院马克思主义学院 文字:王蕊蕊

  摘要:在全球农业转型与乡村振兴的背景下,数字化农业模式逐渐成为推动乡村经济增长和社会发展的关键力量。随着信息技术的飞速发展,尤其是物联网、大数据、人工智能等技术的广泛应用,农业生产的模式、结构及管理方式发生了深刻变革。数字化农业可以有效提高农业生产的效率和可持续性,还能够为农业经济发展带来新的机遇。因此,文章将深入探讨数字化农业模式对乡村振兴的推动作用及其实现机制,分析其在提升农业生产效率、推动产业升级、改善农村居民就业与收入水平、优化生态环境等方面的具体影响,旨在为相关政策的制定和实践提供理论支持与实践指导,以期为我国乡村振兴战略的实施提供借鉴与思路。

  乡村振兴作为我国新时代发展的战略目标,旨在通过多维度的改革和创新推动农业农村的全面发展。然而,在全球化及信息化快速发展的背景下,传统农业面临着资源枯竭、环境污染、劳动力老龄化等多重挑战。如何突破传统农业模式的局限,推动农业现代化和乡村振兴,成为亟待解决的问题。数字化农业的崛起为这一问题的解决提供了新的契机。数字化农业通过利用信息技术、智能化手段、数据分析等工具,可以有效提升农业生产效率和可持续性。这种新型的农业生产模式,不仅在技术层面进行创新,还在组织形式、资源配置、市场拓展等方面进行了深刻的变革。我国随着政策的推动以及技术的不断进步,数字化农业逐渐从探索阶段走向实践阶段,成为推动乡村振兴战略的核心力量。因此,文章将深入探讨数字化农业模式对乡村振兴的推动作用及其实现机制,以期望突破数字化农业在实践中的障碍,深入挖掘其潜力。

数字化农业的概念与发展现状

数字化农业的定义与特点

  数字化农业是指在农业生产、管理、服务等各个环节中,广泛应用数字技术和信息化手段,通过传感器、互联网、数据分析、自动化控制等手段,实现农业生产的精细化、智能化和信息化(见下表)。

  如表1所示,数字化农业以上特点相互作用,能够为农业现代化和可持续发展提供有力支持,推动农业生产效率与社会经济效益的双重提升。

表1 数字化农业特点

数字化农业的发展历程

  数字化农业作为一种融合现代信息技术与农业生产的新兴模式,经历了从初步尝试到全面推广的逐步发展过程。其起源可追溯到20世纪80年代,当时农业领域主要依赖传统的生产模式和手工管理,信息技术在农业中的应用尚处于萌芽阶段。随着计算机技术、遥感技术以及全球定位系统(GPS)的逐步成熟,农业开始尝试引入这些技术以提高生产效率和减少资源浪费。进入21世纪,信息技术的快速发展为农业带来了巨大的变革。21世纪初,数字化农业逐渐从个别的技术应用走向更系统地整合。智能化设备、传感器、遥感技术和大数据等的引入,使农业生产进入了新的阶段。农业管理开始实现信息化,尤其是在精准农业领域,全球定位系统(GPS)与地理信息系统(GIS)的结合,使得农田管理变得更加精细和精准,农民能够根据土壤、气候和作物的实时数据进行精准决策。随着物联网技术的发展,农业生产的各个环节逐渐被连接到互联网,农业管理逐步走向智能化和网络化。2010年代中期,物联网、云计算、大数据、人工智能等新兴技术广泛应用于农业领域,催生了更加高效的农业生产模式。在此时期,数据采集、存储和处理技术得到了迅速发展,农业管理的自动化程度大大提高,决策过程也更加依赖于实时数据和精准分析。

数字化农业的关键技术与应用

  1.物联网与精准农业的结合

  物联网(IoT)技术与精准农业的结合,为农业生产带来了革命性的变革。物联网能够通过传感器、射频识别(RFID)、卫星遥感等技术,将农业生产中的各种数据实时采集,并通过无线网络传输到云平台进行分析和处理。在精准农业中,物联网技术的应用能够使农业管理不再依赖经验和直觉,而是基于数据驱动的决策。该方式能够有效减少资源浪费,如土壤湿度传感器能够实时监测农田的水分状况,通过物联网将数据传输至控制系统,根据实时数据自动调节灌溉量,从而避免过度灌溉或缺水现象,既节约了水资源,又保证了作物的正常生长。另外,物联网与精准农业的结合还实现了作物生长状态的实时监控。通过对作物生长过程中的环境变量进行精确监测,农民可以及时了解作物的生长状况,并做出调整。如利用温湿度传感器,结合气象数据,农民可以判断作物是否面临病虫害风险,进而制定针对性的防治措施。这种精准的干预可以有效减少农药使用,降低环境污染,也提高了作物的产量和质量。

  2.数据驱动农业管理模式

  数据驱动的农业管理模式依托大数据、云计算等先进技术,对农业生产过程进行全程监控、精准调控和智能决策。通过在农业生产的各个环节中嵌入传感器、监测设备等数据采集工具,形成了从土壤、气候到作物生长的全方位数据链,能够为农田生产的优化提供坚实依据。在此模式下,数据的实时采集与分析能够为农业管理决策提供精准指引。如在作物种植过程中,通过对土壤养分、温湿度等环境数据的连续监控,管理者可以实现基于数据的精准施肥与灌溉,优化生产流程和资源分配。同时,数据驱动的管理模式还能够通过对历史气候数据、土壤湿度数据和作物生长数据的结合分析,精准判断病虫害的发生概率,提前采取防控措施。

数字化农业对乡村振兴的推动作用

促进农业生产效率的提升

  数字化农业的引入,可以大幅提升农业生产效率。在传统农业模式中,生产过程依赖于农民的经验和主观判断,容易受到气候变化、土壤质量及病虫害等多重因素的影响,导致生产效率低下。数字化技术方面,物联网、大数据分析和智能化设备等数字化技术的应用,可以有效增强对农业生产全过程的感知能力,实现实时数据反馈与自动化决策。实践中,通过传感器、卫星遥感和地理信息系统(GIS)等技术,农业生产中对土壤、气候、作物生长等各项要素的数据采集将更加全面和实时。这些数据的分析能够为农民提供科学依据,帮助其在肥料施用、水分管理、灌溉控制等方面做出精准决策。如精准施肥技术能够根据土壤养分分布的不均匀性,调整不同区域的施肥量,避免资源浪费,并保证作物对养分的最佳吸收。智能化设备方面,无人机、自动化播种机和智能灌溉系统等设备的广泛应用,可以实现农业生产中的关键环节的自动化和精细化。例如,自动化灌溉系统根据实时监测到的土壤湿度与气象数据自动调节灌溉量,避免水资源的浪费,同时确保作物得到适宜的水分供应。以上技术可以有效提升作业效率,减少人工操作中的误差和不确定性。

带动乡村经济转型与产业升级

  随着信息技术的快速发展,数字化农业将可以改变传统农业生产模式,促使乡村经济逐渐从单一的农业生产型向多元化、综合化的产业结构转型。一方面,数字化农业可以推动农业产业链的延伸与融合,促进农业与加工业、服务业的深度对接。在传统的农业模式中,农村经济过度依赖基础的生产性活动,农产品的附加值较低,且农业和农村其他产业之间的联系较为松散。随着数字技术的普及,农业生产与加工、物流、销售等环节之间的壁垒逐渐打破,农业产业链得以向更高层次的深度延伸。通过数字化管理平台,农业生产和加工过程中的数据能够实时传递,形成完整的产业信息流,有效提升农产品的加工效率,推动农村经济的整体效益。另一方面,数字化农业还可以通过促进农村劳动力的转型和技能提升,推动乡村经济结构的升级。传统农业主要依靠大量的低技能劳动者,生产效率和劳动报酬较低。而数字化技术的引入,则需要高技术含量的人才支持,将会直接推动农村劳动力向技术密集型产业的转型。实践中,农民不仅可以通过数字化手段提高生产效率,还能够学习并掌握新的农业技术与管理方法,提升了自身的技术水平和就业能力。

优化乡村生态环境与可持续发展

  数字化农业在优化乡村生态环境和推动可持续发展方面发挥了至关重要的作用。传统农业生产模式往往存在资源浪费、环境污染等问题,农药和化肥的过度使用、土壤退化、水资源的浪费等问题长期困扰着乡村生态的健康。随着数字化技术的应用,尤其是在精准农业和智能化管理方面的突破,乡村的生态环境得到了有效改善,农业生产的可持续性也得到了更好的保障。精准农业技术通过对土壤、气候、作物生长状况的实时监测,使农业管理者能够在合适的时间和地点精准施肥、灌溉和用药。传统的施肥和灌溉方式往往是粗放的,容易导致水资源和肥料的浪费,并对土壤和水体造成污染。数字化农业通过大数据分析与传感技术的结合,能够实现作物和土壤条件的精准匹配,可以有效减少化学品的使用量,并通过科学的施用时机和施用量,避免肥料和农药的过度使用,从而有效减少对生态环境的负面影响。另外,数字化农业还能够推动农业废弃物的循环利用和绿色生产模式的实现。在数字化管理的框架下,农业废弃物(如秸秆、畜禽粪便等)可以通过智能化系统进行分类、处理和利用。通过物联网技术和大数据分析,农民可以监控农业废弃物的产生情况,并采用更加环保的方式进行处理。例如,秸秆不再被简单地焚烧,而是通过精准数据的引导,用于制作有机肥料或能源,推动农业生产的循环经济发展。这种“废弃物变资源”的模式,可以减少废弃物的污染,促进农业生产的绿色转型。

数字化农业推动乡村振兴的实现机制

政策支持与制度保障

  数字化农业的快速发展离不开政策支持与制度保障的有力推动。政策的引导有助于优化资源配置,还能够为农民和农业企业提供创新发展的动力和保障。首先,通过财政补贴、税收减免等方式,降低农民和农业企业采用数字化技术的成本。例如,国家通过农业技术推广补贴政策,鼓励地方政府和农民专业合作社购买智能设备、安装物联网设施,帮助农民掌握现代化农业管理技术,提升农业生产效益。其次,设立专项资金,用于支持农业信息化基础设施建设,例如,建设5G网络覆盖的农村区域和完善农业数据平台,推动数字化技术普及应用。最后,加强农业土地流转和集约化经营的引导,使大规模农业经营成为可能,进而有利于数字化技术的集中应用。

技术创新与农业产业融合

  通过技术和产业的协同发展,农业与其他行业相互促进、共同成长,可以为实现可持续的乡村振兴奠定基础。农业产业的融合离不开技术创新在农产品加工、物流和市场营销环节的应用。随着数字化技术的发展,农业产业链的各个环节开始形成闭环,农业生产与加工业、服务业的联系变得更加紧密。如智能化设备与信息技术的结合,将能够使农产品加工过程中的每个步骤都实现数据追踪和精准控制,从而提高生产效率和产品质量。另外,农业与数字经济的深度融合还可以推动农业产业的多元化发展。在传统农业中,生产和销售主要依赖单一的农产品,而随着技术创新的不断推进,农业开始与互联网、电子商务、绿色产业等新兴行业深度融合。通过大数据与人工智能的支持,农业生产将可以精准匹配市场需求,避免过剩生产和资源浪费。

数据共享与信息化基础设施建设

  建立健全的数据共享机制和信息化基础设施。首先,数据共享是数字化农业成功实施的核心。农业生产中涉及大量的地理信息、气象数据、土壤质量、作物生长状况等信息,实现以上信息有效共享,为农业管理决策提供坚实的数据基础。通过搭建统一的农业数据平台,打破各类数据的壁垒,实现数据的互联互通。具体而言,可以鼓励地方政府通过政策引导和资金支持,推动农业大数据平台的建设和优化,推动农业数据的标准化处理与共享。通过农业大数据平台的整合,农民能够获得关于天气预报、市场需求、农产品价格等方面的实时信息,从而做出更加科学合理的生产计划,提升农业生产效率和农产品的市场适应性。其次,信息化基础设施的建设则是实现数字化农业的硬件保障。数字化农业需要依赖于先进的信息基础设施来承载和支持技术的实施。实践中,应加强农村通信网络、互联网覆盖的投资力度,确保农业信息能够快速、准确地流通。同时,农田、农场、农民专业合作社等地方的物联网设备要逐步普及,需要确保每块土地、每批作物都能通过智能化设备进行实时监控与管理,使农业生产向更精细化、智能化方向发展。

  文章深入探讨了数字化农业模式对乡村振兴的推动作用及其实现机制,揭示了通过对数字技术、智能化设备及数据管理的应用,数字化农业将可以有效提升农业生产效率,促进农业产业的转型升级,优化经济结构和提高农民收入。文章提出,实现数字化农业的全面推广与可持续发展,仍需在政策支持、技术创新、信息化基础设施建设等多个领域持续发力,各级政府和社会各界应加强协同合作,优化资源配置,完善数据共享机制,实现农业现代化与乡村全面发展的有机融合。

  2024年度海南省高等学校科学研究项目(一般项目)“数字经济赋能海南自贸港乡村振兴的地方实践研究”(项目编号:Hnky2024-47)。

  终审:魏文源

  监审:董卫娟

  编校:王文娟

  网络:吴飞飞

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