大数据时代对农业现代化发展的探索

赵铭铭

摘    要：在大数据革命时代背景下，数字化技术在加速改造传统农业、触达农户、服务产业链方面潜力巨大。农业现代化已经成为解决三农问题、实现乡村振兴的必然途径。近些年，探索现代化农业经营模式在许多企业正如火如荼地进行，通过参观一些有代表性的农业科技园、技术公司、示范基地，对现代化农业发展必要因素、发展方向进行了探究。

关键词：数字化;传统农业;现代化农业

1   发展现代化农业的必要因素

现代化农业经营模式是指从生产到运输加工再到市场销售的一个完整链条。首先，现代化农业经营模式需符合生态农业的特点，使其可持续性发展理念必须贯穿生产全过程。其次，一种经营模式是否成功的关键在于其经济效益，全产业链需通过创新性技术手段降低投入成本，通过提升产量、稀释成本以及系统的销售经营模式，实现利益最大化。最后，现代化经营模式必须解决三农问题，实现乡村振兴紧密结合，成为切实的、可推广的战略。

1.1   优良品种的研发、制种、培育

现代化农业中，优良品种的培育和种子筛选是节约栽培成本、提升产品质量、增大经济效益的基础。

世农种苗、丰牌良种在品种研发和良种加工方面有很高的专业性。世农种苗公司内部设有独立生物工程研究所和优秀的育种团队。通过独立进行实验室研发、试验，开发出大量新优品种，并进行区域性试验，选出最适品种，与其他农业种植基地联合推广使用;丰牌良种则侧重于通过种子加工处理保证良种的输出，采用各种自动化器械，进一步提升种子质量，同时通过巧妙结构设计，使仓库维持一定的温度和湿度，保证种子活性。

近年来，各农企对于高产、抗逆品种的选育十分重视。在向种业公司购买良种的基础上，北京密云农业科技园、江苏绿港内部都设有自主的品种筛选开发中心，同国内外科研所、高校都有品种研制方面的交流。

1.2   可持续性发展理念

依据生态农业平衡原理，人与自然协调是维系农业生态系统稳定的基础，可减少系统内部能量损耗，降低投入成本。

北京密云农业科技园利用密云水库得天独厚的自然条件建立了农业社区，实现了农田生态系统与自然生态系统的和谐统一。为实现人与自然和谐相处、维护生态平衡，科技园在夜间设置遮光布，避免干扰周围昆虫生物钟;利用雄蜂授粉减少化学药剂施用;利用当地生态湿地建立人工湿地实现水分自循环，减少废水排放，温室屋面还可实现屋面雨水100%回收。

1.3   先进的作物栽培与管理技术

随着数字化技术发展，利用物联网、人工智能、3S新技术对传统作物栽培及田间管理手段进行改进，以减少人力投入，提升管理效率和作物品质，成为各大农企发展的必然方向。

北京密云农业科技园与江苏绿港的现代化智能联动温室即是对上述新技术的应用。二者相同点在于都是通过推广高科技新型农机，逐步实现设备半自动化到自动化，减少人力投入，实现农业生产工业化、流程化、信息化、标准化。不同之处是前者直接引进荷兰设计公司Priva智能管理系统，运用计算机建模，结合当地气候数据，优化风载通风率进行结构设计。利用互联网实现温室自控、调节温室内部气候条件，检测作物生长情况，维持温室内部加热、回收系统、气体发生器、补光系统等设备的运转。温室自控系统和劳动力管理系统分别实现了设备自动智能化控制和工作量数据化处理;而后者虽然引进荷兰智能温室，但将其逐步国产化。采用双膜拱棚和双膜日光温室，提高采光率，促进温室内部作物生长，降低设施农业投入成本。温室内部采用水肥一体椰糠栽培手段，起到了节水、节能的作用。并自主研发了二氧化碳发生器，将二氧化碳通过加热系统进行回收，并重新投入温室，促进植物光合效率，发挥密闭玻璃温室优势[1]。

中化集团更是将数字化技术从智能联动温室拓展到广大农村土地，旨在解决几乎所有的三农问题。中化集团MAP战略利用物联网、人工智能、3S新技术与线下农业服务场景融合。通过线上线下结合的方式，利用线上MAP智慧农业、3S技术，使农民通过可视化的APP软件得到田间实时监测数据，随时随地参与农场管理;通过使用人工智能与物联网，根据监测数据进行灾害预防预测，智能匹配最佳种植方案，提供专家建议，实现精准种植。线下农业通过在不同服务中心设立高产优质样板提供给农民，为农民积累种植经验，提供新技术。

1.4   减耗节能，合理规划肥料、农药、灌溉方面的投入

江苏绿港通过推广椰糠无土栽培，结合滴灌的技术和配方施肥，节约水肥资源，既符合生态农业特点，又降低投入成本，增大经济效益。利用椰糠代替泥土，可实现多余水肥的回收利用。施肥通过控制中心进行严格配比，并通过水肥一体化施肥系统，使用自动缓冲过滤器和肥料罐进行新一轮配肥、混肥，循环提升水肥利用率，减少投入成本。

1.5   系统化的企业经营模式及完备的产品生产链条

中化集团MAP战略产业链从生产到出售环环相扣。首先，针对不同作物与区域种植的特点，在全国不同地点建立粮作、经作、特作等不同作物产区，因地制宜进行专业化服务。其次，利用市场需求和消费升级进行针对性生产设计，聚焦饲料玉米、中高端大米及专用面粉细分市场，挖掘并确定目标用粮企业关键品质指标，以此作为种植区域品种选择及种植方案的基础。核心在于利用线上线下综合服务，将种植生产与农产品消费之间联系起来，将种植层面的农村种植户、家庭农场、合作社与消费层面的粮食加工企业、果蔬流通商、商超电商紧密联合在一起，构成完整产业链，实现粮食生产经济效益最大化。

线下技术离不开线上的数据支持，线上的检测管理手段使线下的管理更加便捷高效。农民利用线上MAP智慧农业APP，高效参与农场管理，实现精准种植，并通过物联网的海量销售数据和平台，实现数字运营。还可实现针对生产端和消费端的作物全产业链数据积累和关键生育期品质管理，建立数字化品控溯源体系。同时，线下的全业务场景也为线上积累4方面农业大数据：在计划方面积累种植户和地块数据;购買原料方面积累农资数据;种植方面积累土壤气象病害数据;销售方面积累经营和物流数据等。

2   农业现代化进程中出现的问题

2.1   一味追求先进技术，忽视经济效益

近年来，国家大规模实施现代化农业种植体系的企业，有不少企业以失败告终，其中一个重要原因在于过分地追求技术的改良和设备的升级，过量进口高级农机设备，过分依赖外国技术，虽然在技术和设备上均有了一定程度的改良，但忽视了农业的经济效益，随着资金短缺，必然会被淘汰。

以密云科技园的成功为参考，探索农业现代化进程中如何提升经济效益。近些年，在运用智能联动温室进行农业生产方面就有不少失败的例子，很大原因在于联动温室内部智能监测系统的成本过高。但密云科技园却找到了正确方向，其意识到经济效益是科技园建立的重要考虑因素。提升利润要从生产成本的投入考虑，生产成本要靠产量进行稀释，生产才是核心。

（1）产品质量和产量是影响经济效益的根本。园区主打产品主要为小番茄和生菜。较少的产品种类保证了其品质的优越性及生产的批量性。温室内部自控系统保证作物良好生长环境，并及时调节作物生长过程出现的不良状態。在有限的温室空间设置合理栽培间距，并通过可移动栽培槽，及时收获腾出新种植空间，保证产品的高产和稳产。

（2）需在保质保量的同时考虑成本。因此，园区在各方面投入均有一定的手段。在种植技术方面对番茄采用双秆整枝，嫁接育苗技术，仅一粒种子可长出多果枝结出果实，降低种子投入量;在灌溉层面，采用样液回收和营养液膜灌溉系统，通过根部周围水分回收与肥料混合实现循环利用，降低灌溉成本;在人力投入方面，温室内部的全自动控制及收割系统，降低了劳动力成本;在药物投入方面，密闭温室及防空网的使用降低了病菌或害虫的入侵概率，减少了农药投入。

（3）市场销量直接影响经济效益。首先，可通过稳定销售渠道、完备的包装运输系统及根据产量匹配销售策略，减少产品损耗。由于各个渠道的规模化、系统化，进而提升了生产效率，产品上市时间更早，在市场上的竞争力也就更强[2]。

2.2   与解决三农问题联系不密切，脱离人民群众

江苏绿港、中化MAP理念和江苏绿港的“1+X”模式及MAP的“7+3”服务体系均通过技术中心带动地区农业合作社发展，符合广大农民根本利益。各自的应用软件MAP智慧农业和摩登庄主管理软件，均体现了利用科技发展农业的理念。

对于美亚公司产品，其改进方向在于色选机应该更加民众化、个性化，使色选机的使用不局限于科研工作者，更深入到普通民众。公司为种子生产商定制个性化服务，针对每个生产单位种子在颜色、形态上的具体差异，设计不同算法，使非专业人士也能轻松操控器械。

3   结语

大数据时代依托信息化技术发展农业是中国未来农业发展的必然趋势。唯有经过不断探索，方能开创符合中国实际的现代化农业发展模式。

参考文献：

[ 1 ] 刘莉苹.我国农业机械化现状及发展趋势[J].种子科技，2020，38（15）：139-140.

[ 2 ] 廖利华，邹世平，钟雯.农业机械化应用现状及其在农业生产中的作用分析[J].山西农经，2020（14）：106-107.