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摘要：發展智慧農業是推進農業現代化和實現農業可持續發展的必然趨勢，本文深入分析北大荒集團智慧農業的發展現狀及限制因素，在總體策略的基礎之上，有針對性地提出未來發展對策，以期為利用智慧農業賦能北大荒集團農業高質量發展提供參考。
0引言
智慧農業是近幾年新興的一種農業發展模式，指充分應用現代信息技術成果，集成應用計算機與網絡技術、物聯網技術、音視頻技術、3S技術、無線通信技術等現代科學技術以及專家智慧與知識來解決農業發展問題，實現能量的循環利用、資源的集約化利用和生產的智能化管理。目前世界智慧農業發展水平較高的國家有美國、日本、加拿大等，這些國家通過信息網絡、農業數據庫系統、農業生產與決策支持系統、電子商務等現代信息技術，實現了農業生產、控制與質量安全及農產品物流等方面的智慧化，農業安全生產和農產品流通效率位居世界前列［1］。國內學者對智慧農業的研究與應用大都是基于以物聯網、互聯網、大數據、云計算技術為支撐的農業智慧生產與銷售領域［2］。在農業生產方面，通過物聯網與互聯網有機融合技術，使農業生產過程的種植、植保、收割等環節產生的、需要的數據進行無縫連接，實現農業生產的智能化控制；在農產品銷售方面，構建了農產品銷售平臺和質量追溯體系，應用物聯網技術監控農產品種植、生產、加工、流通，實現遠程監控。智慧農業不僅可以實現農業生產全過程的智能化，更重要的是提高農產品的產量或品質，促進農業生產低碳化、節約化，增加農民的收入，提升農業發展的競爭力。北大荒集團是我國現代化農業發展的排頭兵。自2010年開始，北大荒集團就致力于建設一個統一的指揮體系，打造“智慧農業司令部”。通過10余年的試點，在智慧農業發展的很多領域積累了經驗、探索了模式。在墾區全面實現現代化國有企業轉型發展的關鍵時期，在推進北大荒“三大一航母”發展戰略的重要節點，必須進一步發展智慧農業，全面提升北大荒集團農業發展質量、改進農業發展方式。
1北大荒集團智慧農業發展現狀
北大荒集團是我國最大的國有農場群、重要的商品糧基地、糧食戰略后備基地和全國最大的綠色、有機、無公害食品基地［3］，其在農業生產過程中一直強調應用現代科技手段“加快推進墾區農業科技創新，持續增強農產品供給保障能力”。近年來，隨著國家農業信息化進程的不斷推進，北大荒集團“智慧農業”的發展步伐逐漸加快，目前，建三江、牡丹江等分公司在水稻種植、浸種催芽、節水灌溉、病蟲害預測、苗期大棚管理等方面已經廣泛應用了物聯網技術。其中七星分公司率先完成了國內首批農業大田物聯網項目建設，圍繞“智慧農業”發展思路，在全程機械化基礎上，率先提出并編制了水稻生產全程智能化方案，實現了水稻生產的一體化管理。在農業生產管理方面，寶泉嶺分公司注重傳統農業與現代互聯網平臺的有機結合，從生產環節入手，加大物聯網、云計算、大數據、移動互聯等現代信息技術的應用，通過在育秧棚內、農機中心、大田地塊增設高清探頭及溫室小氣候觀測站等設備，實現遠程采集、監測、控制棚內溫濕度、土壤溫度、土壤水分等多項數據，建立了農業數字化綜合應用示范基地，為精細化管理提供科學依據。在農機化信息方面，七星分公司聯合34家企事業單位、科研機構和高校開展了智能農機技術創新和無人農場項目應用示范，采用農機管理平臺和智能終端，已對全省1000個農機合作社和農機服務網點及農機駕駛人員進行服務管理；建三江分公司加大投資力度，利用5G傳輸驅動、大數據技術處理以及智慧平臺統籌，建設了七星、創業、二道河、紅衛、勤得利、勝利6個“管理可量化、數據可利用、經驗可復制”的智慧（無人化）農場群，并依托北大荒數字農服，對現有數字平臺進行整合，建立統一的智慧平臺，實現耕種管收生產環節全覆蓋、機庫田間轉移作業全自動、自動避障異況停車保安全、作物生產過程實時監控、無人智能作業精準決策。無人機械作業展現了智慧農業的巨大科技魅力，對于促進我國農機智能化、作業無人化和智慧農業建設都具有重要意義。在農業經營方面，北大荒集團不斷推進各個分（子）公司的數字化、信息化建設，如建三江的無人農場、食品公司的幸福生活網、生資工資的互聯網等，通過數字化運營，構建新經營體系，將活躍用戶留在數字化平臺上，并借助平臺完成種植、生產、加工、銷售的流程再造，降低成本提升效率，促進智慧農業發展，積淀了智慧農業發展的技術體系，構建了智慧農業發展的典型模式，亟待在分公司以及整個北大荒集團尺度開展更廣泛的應用和提檔升級。
2北大荒集團發展智慧農業的限制因素
由于地理條件限制，墾區信息化建設、科學新技術的應用落后于城市，在發展智慧農業過程中仍存在一些不足和挑戰。墾區發展智慧農業的主要限制因素表現有以下幾方面。
2.1智慧農業技術支持不足
北大荒集團發展智慧農業的時間較短，技術水平不高，很多項目成果都停留在示范試驗階段，不能廣泛推廣。這一現狀在一定程度上阻礙了墾區現代農業的高質量發展，無法與新時代、新格局的發展趨勢相適應。盡管北大荒集團農業機械化水平已經達到了全國先進行列，提高了勞動生產率和農作物的產量，但符合智慧農業發展需求的農業技術裝備數量較少，技術基礎比較薄弱，而與智慧農業相關的企業大多在南方地區，黑龍江本地相關技術支持不足［4］。因此，在引入新技術的過程中往往無法對現有的技術進行對接，致使相關技術經驗在部分區域無法發揮到最優，導致智慧農業在該區域難以順利推進。
2.2智慧農業基礎建設不夠完善
雖然北大荒集團建立了農機社會化作業服務體系［5］，形成了如“保底＋點價”、墾地合作等的以市場為導向、以效益為中心、統放結合的作業服務和經營機制，實現種植戶及企業收益最大化的同時增強了對周邊區域的輻射帶動能力，但由于其尚沒有大規模地采用智慧農業相關技術，部分設施農業也未實現自動播種、灌溉、施肥、除草、防治病蟲害等功能［6］；部分偏遠地區由于信號差、物聯網設施不健全，用于智慧農業生產、管理、運輸與銷售階段的信息數據大多為簡單的歸集，而專業性分析數據資源較少，可用于指導生產、運作、管理與銷售的信息不足，使得智慧農業在該區域發展較慢。
2.3智慧農業技術人才缺乏
智慧農業是一項涵蓋和綜合了如農學、植物保護學、物聯網、計算機等眾多其他領域學科知識的大型系統建設工程［7］，強調智能化和信息技術。因此對于未來智慧農業人才的要求也必須有扎實的系統知識儲備和豐富的設計實踐經驗，能夠掌握相關技能，應用新興科技，在生產實踐中實現技術、服務﹑管理的優化和創新?，F階段，由于黑龍江還沒有建立較為成熟的符合智慧農業要求的高端人才教育機構［8］，無法精準的培養出一專多能的高級技術人才，導致智慧農業領域專業人才十分匱乏；對于廣大人才而言，受傳統觀念影響，很多年輕人不愿意繼續農業發展，也不愿意去農業有關的企業工作，加之黑龍江省氣候環境等不如南方城市適宜居住，導致北大荒集團吸引高層次智慧農業人才的能力不足。
3北大荒集團發展智慧農業對策
3.1要構建更加完善的信息監測體系
立足糧食安全“壓艙石”重任，強化農業生產、管理和服務等領域數字化轉型。智慧農業信息監測系統應充分利用“物聯網、移動傳感、互聯網＋、云服務”等信息技術［9］，建立省域全覆蓋在線監測系統，通過衛星遙感監測全區域的地形起伏以及坡度等自然狀況，了解作物生長環境因子信息；通過無人機、人工測報、物聯網監測以及傳感器監測農機運作狀況、地溫、土壤養分以及田間病蟲害情況，對作物生長過程實行精準監測、自動控制、及時預警和科學管理，搭建起“天－空－地－人－物”一體化的測報體系［10，11］，滿足農戶異地實時獲取農業信息的需求，為進一步實施智慧農業做出精準判斷。
3.2要研發更加智慧的決策支持體系
在多年、多地綜合實驗的基礎上，全面集成各種數據、模型和專家知識，構建更為智能的決策系統，使其面對復雜的農業環境時，可以針對不同作物、不同地域以及不同土壤類型等，實現對各個環境參數的閾值優化，進而做出及時、準確的決策響應，實現智能播種、智能施肥、智能植保、智能灌溉、智能收割、智能估產等；同時可以根據歷史數據實現動態自適應學習，保證決策系統的自學習與持續更新，最終達到低風險的決策和更加精準的智能控制［12，13］。
3.3要制定更加暢通的數據共享體系
為突出農業數據資源共享存儲、集中交換和綜合服務的特點，墾區相關部門應充分利用農業大數據應用平臺和生產、監管、服務等應用系統，按照統一建設規劃、統一數據標準、統一基礎平臺、統一門戶入口、統一地圖遙感資源的思路，建設數據標準和平臺運行的大數據架構體系，采集地質、地貌、土壤、氣象、氣候、水文、作物等數據，開展數據加工整理、分析應用，形成上聯北大荒集團、下聯農場、內聯所有分公司、外聯部門的數據資源共享利用格局，以此提升系統的穩定性、可靠性、安全性、可維護性、可擴展性，實現各級農業業務數據的及時上報和更新，全面掌握所有農業數據，推動數據共享和成果應用，推動與各級公安、民政、財政、自然資源等相關部門的信息共享實現向墾區提供信息查詢服務，促進墾區智慧農業的快速發展［14－18］。
4結語
智慧農業的發展，既需要北大荒集團進行周密、細致、系統的頂層設計，需要各分公司和農場因地制宜、不舍晝夜的全力推進，更需要墾區廣大科技工作者瞄準科技需求、實施科研公關，在傳感器與物聯網研發及建設、決策支持系統開發與集成、大數據分析與模型構建、數據監測與信息傳輸等方面做出應有的貢獻。
作者：于省元 單位：黑龍江省農墾科學院
