数字农业农村建设的创新实践和问题探讨
——以新疆生产建设兵团为例

梁 斌 吕 新 王冬海 王 林 侯彤瑜*

(1.南京森林警察学院 学生处，南京 210023；2.新疆兵团农业大数据国家地方联合工程研究中心，新疆 石河子 832003；3.石河子大学 农学院，新疆 石河子 832003；4.紫光集团有限公司，北京100091；5.新疆生产建设兵团农业技术推广总站，乌鲁木齐 830011)

农业是新疆生产建设兵团(新疆兵团，XPCC)的基础产业和优势产业。依托新疆兵团特有的组织化、规模化的优势，以建设全国节水灌溉示范基地、农业机械化推广基地和现代农业示范基地“三大基地”为目标，通过大规模引进、吸收、研发和推广先进生产技术，持续开展规模化、机械化和现代化国营农场建设，始终坚持走农业现代化之路，农业现代化建设取得显著成效，为新疆、西北和全国提供了样板[1]。

党的十八大以来，以习近平总书记为核心的党中央坚持把解决好“三农”问题作为全党工作的重中之重，高度重视农村互联网发展，强调要发展数字经济，加快建设数字中国[2-3]。建设数字农业农村，是贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想特别是网络强国战略思想和“三农”工作重要论述的重大任务，是抓住机遇的必然选择，是迎接挑战的责任担当，是顺应大势的主动作为。在国家一系列政策指导和支持下，新疆兵团依托自身优势，加强农业信息化基础设施建设、构建基础数据资源体系，加快生产经营数字化改造、推进农业数字经济发展，强化关键技术装备创新、加强重大工程设施建设、推进管理服务数字化转型等，积极推动数字农业农村建设取得重要进展，有力支撑数字乡村战略实施，为新疆兵团充分发挥“安边固疆的稳定器、凝聚各族群众的大熔炉、先进生产力和先进文化的示范区”等功能起到重要作用。

近年来，全球出现了以物联网、大数据、云计算等新一代信息技术为代表的科技革命，不仅深刻改变了社会生产生活方式，而且进一步引发产业经济格局和形态的深度变革。在此背景下，对新疆兵团数字农业农村建设和发展的现状和问题进行系统梳理和总结，制定切实可行的发展目标和建设计划，进一步扎实抓好新疆兵团数字农业农村建设重点工作，激发新疆兵团数字农业和产业经济活力，在新形式和新常态下持续推动新疆兵团农业现代化发展进程、提升新疆兵团的维稳戍边能力，以期为我国在“十四五”时期进一步推进数字农业农村建设，提升数字化农业生产能力，推动现代农业高质量全面发展提供必要经验。

1 新疆兵团数字农业农村建设现状

1.1 新疆兵团数字农业农村总体处于快速发展阶段

党的十八大以来，在党中央、国务院高度重视下，经过多年的建设，新疆兵团农业信息化基础设施明显改善，宽带网络基本覆盖团场，100%的团部开展了宽带业务，80%团场有自己的中心机房，新疆兵团农业网站数量达342家，其中政府建立的有310多家，为团场提供科技、市场、政策等各类信息[4]。新疆兵团数字农业农村建设也取得了历史性成就，在农业生产上的研发与推广方面取得显著成果。其中：第八师石河子总场获批了国家农业农村部“新疆兵团国家优质棉数字农业建设试点项目，开展优质棉全程数字技术研发及应用工作；第四师获批了“设施农业和大田香料种植数字农业项目”和“可克达拉市创锦牧业有限公司畜禽养殖数字农业示范区项目”；以石河子大学为主要研发单位，联合中国农机院、中科院遥感所和南京森林警察学院等10余单位，构建了集播种质量在线监测、水分养分精准管理、农情监测与精准收获“天-空-地”一体化的“种、管、收”数字农业关键技术研发与集成应用等。但是新疆兵团农业农村信息化水平与工业、服务业和城市信息化相比差距较大，与农业农村经济社会发展水平和基础地位还不相称[5]。

1.2 新疆兵团特色农产品电商平台发展迅速

多年来，在东部地区发展农产品电商的“头雁效益”引领下，制定了新疆兵团农业电子商务相关制度，构建了团场农业公共服务平台和农资与农产品电子商务平台，涵盖种子、信息、农药、农机、运输、加工及农产品等的供求信息，提供生产、流通、交易、竞价、网上超市等服务。鼓励基础电信运营商、电信增值业务服务商、内容服务提供商和金融服务机构相互协作，建设移动农资与农产品电子商务服务平台[6]。同时，新疆兵团积极借助中央国家机关和各省援疆平台，陆续建立了电子商务产业园、新疆特色林果科技园和新疆电子商务科技创业园等电商平台示范园，此外，新疆兵团依托阿里巴巴淘宝网和京东等电商平台建设“新疆兵团馆”，拓宽了新疆兵团农产品销售渠道，打破地域和时间限制，降低销售成本，提升了新疆兵团特色农产品的竞争力和知名度。随着电商扶贫的大力推进，南疆地区各师团农产品电商发展成效显著，为“互联网+”农产品出村进城工程的实施打下了良好基础。新疆兵团各师特色优势企业通过实体店与电商有机结合，实体经济与互联网产生叠加效应，取得了较好的经济效益和社会效益，农业电子商务呈现出不断发展壮大的趋势[6-7]。随着新疆兵团在农业电子商务基础设施和平台建设方面的持续投入，带动本土电商企业和电商从业人员稳定增长，2019年主要特色农产品网络销售量占比均达到10%以上，其中苹果网络销售量占总产量超过30%[8](图1)。

图1 新疆兵团农业电子商务发展趋势和现状Fig.1 The current status and development trend of agricultural e-commerce (EC) in XPCC

1.3 以北斗导航为代表的新疆兵团精准农业引领全国

北斗卫星导航系统是中国自行研制、独立运行的全球卫星与定位通信系统，已于2020年7月完成系统组网并正式开通，为实现全球化应用贡献“中国智慧”。新疆兵团高度重视促进北斗系统在精准农业中的应用。早在20世纪末，新疆兵团即提倡和实施以精准播种、精准灌溉、精准施肥、精准收获及精准田间作物生长与环境动态监测为主要内容的六大精准农业技术。2014年，随着“农业用北斗终端(含渔船用)”纳入国家农机购置补贴目录和国家发改委卫星应用产业化项目“新疆兵团第八师石河子市北斗系统精准农业重大应用示范工程”的实施，基于北斗导航的农机自动驾驶系统在第八师石河子市开始应用探索，继而形成规模化应用。截至目前，第八师石河子市已推广应用北斗农机自动驾驶导航系统 3 000 余台(套)，直接服务面积 200 000 hm2。第八师石河子市的成功示范，带动全疆乃至全国应用推广北斗导航农机自动驾驶技术，2019年全国装机量约7 000台(套)，首次实现了单项精准农业技术在我国的规模化应用推广[9]。

1.4 高效种养业数字技术应用水平初见成效

自国家发展改革委批准了新疆兵团物联网重大应用示范工程区域试点工作方案以来，新疆兵团组织实施了“智能化农业信息技术应用示范工程”，一批有关农业物联网技术项目在新疆兵团部分团场开展重点攻关与试点性应用[10]。在第四师、第七师和第八师等地区部分团场开展了设施农业物联网试点应用，实现了从大棚智能监控、大棚全天候安保监控和农产品溯源；以第六师和第八师部分团场为主的农业灌溉物联网平台已初见成效，实现了农田土壤改良、肥水高效运筹、信息化管理目标；农业机械物联网在第六师、第七师和第八师部分团场等正在积极建设，基本实现了农机档案管理自动化、数字化，能全面、实时进行农机作业质量监控、精确分析农机作业的能耗，使农机作业绩效数字化、精准化，使农机作业自动化；第八师利用数字农业技术，在奶牛饲喂、发情鉴定和精准配方等方面取得重大突破，基于4G网络，通过手机短信、APP、网页等方式，实现了奶牛智能化发情监测。同时利用近红外技术NIR，对牛场的原料建立数据库FORAGE OVS，定期化验160余种指标，通过嘉吉奥伯特技术，对不同牛场不同生理周期，营养指标进行分析，最终设计好合理科学节约成本的配方。总体来讲，新疆兵团设施栽培信息化和畜禽养殖信息化水平相对较高，数字技术在生产环境监测、体征监测、农作物病虫害和动物疫情精准诊断及防控等方面应用较为广泛。数字技术在农业中的应用推广呈现出率先在经济效益较高的行业实现突破的明显特征。

2 新疆兵团数字农业农村建设目前存在的问题

2.1 农业信息化基础设施条件无法完全满足数字农业农村建设需要

十三五期间，新疆兵团农业信息化基础设施建设发展迅速，团场网络、计算机、电话等基础硬件设施建设基本完善。但部分团场在支撑信息化快速发展的信息采集、处理和发布体系等软环境建设不足，导致农业数据资源利用率低、数据分散存储、格式不一、标准不同和信息资源共享程度不高等问题普遍存在，加之部分农牧团场中仍约有30%左右的信息资源尚未电子化，且能保证数据更新的不到50%，极大的降低了信息服务的有效性。同时，南北疆信息化基础设施建设不平衡，直接影响了新疆兵团农业信息化建设的整体发展速度和水平。此外，团场信息化的建设多集中在个别部门，没有很好的进行普及推广，难以支撑数字农业农村产业化发展。

2.2 农业信息化建设软环境条件无法保障数字农业农村建设快速推进

目前，新疆兵团各相关部门和组织对数字农业农村建设工作十分重视，但是数字农业农村建设是一项系统工程，涉及信息科学和技术发展与农业农村建设的相互融合和补充[11]，具有特殊的复杂性，在师市、团场和广大职工层面，数字农业技术人员专业水平远远不能达到工作的要求，数字农业资金支持力度仍待进一步加强，部分师团农业部门资金相对缺乏。另外，基于三农领域的现状，如农民普遍知识水平和信用水平不高、涉农主体可抵押物较少、农业发展周期长等因素，社会资本和金融服务通常不愿意介入农业生产等领域，也间接影响了新疆兵团数字农业农村建设。

2.3 农业信息化水平无法适应现代农业产业化进程

新疆兵团农业在集约化、规模化方面具有独特优势，现代农业发展程度处于我国领先地位，现代信息通信技术与种植业、畜牧业、渔业等领域的结合运用相对充分。然而，由于新疆兵团农业生产领域长期的“五统一”(即统一种植计划、统一农资采供、统一产品收购、统一农机作业层次和收费标准、统一技术指导)制度，使农业合作社、家庭农场等新型经营主体以及农业组织与开放型市场对接的能力不足[12]，农产品从生产、加工到销售等一系列的一二三产业信息流通缓慢，产业协同不足，缺乏高效的数字化平台对接产业生态，导致新疆兵团农业产业化进程受阻。

3 新疆兵团发展数字农业农村的现实需求

3.1 发展数字农业农村是推进兵团农业现代化的现实需求

农业农村数字化是全球新一轮科技革命和信息革命背景下，发生在农业领域包含农业生产要素、生产经营管理及乡村治理过程数字化的一场深刻变革，为新疆兵团快速实现高水平农业现代化，实现农业产业领域的弯道超车提供了难得的机遇。虽然兵团农业现代化已经取得显著成效，但只有在新的科技发展和产业革命浪潮中快速补齐数字农业农村发展短板，才能有效推动兵团农业现代化的提档升级。

3.2 发展数字农业农村是巩固兵团脱贫攻坚成果的现实需求

2019年年底，新疆兵团脱贫攻坚战取得决定性战果，实现了贫困团场全部摘帽、贫困连队全部退出、贫困人口全部脱贫[13]。然而，如何进一步巩固脱贫攻坚成果成为当前面临的新任务。充分发挥数字农业农村在解决新疆兵团广大农业生产区存在的农业数据资源不清、农业生产收益下降、农技服务管理脱节等难题，推动农业资源优化配置、农业生产精准高效、服务管理智能完善，结合最新的信息技术和兵团现代农业发展经验，建立更加完善的防止返贫的长效机制，实现农业生产节本增效与农民增收致富价值共创，是巩固兵团脱贫攻坚成果迫切需求。

3.3 发展数字农业农村是实施兵团乡村振兴战略的现实需求

现代农业是兵团的支柱产业，也是兵团完成屯垦戍边使命，发挥安边固疆的稳定器、凝聚各族群众的大熔炉、先进生产力和先进文化的示范区三大作用的基石。目前，新疆兵团现代农业正进入高质量发展新阶段，发展数字农业农村，进一步解放和发展数字化生产力是加速实现乡村振兴战略提出的“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”总体要求的重要战略举措之一，也是转变农业农村发展方式、优化发展结构、转换增长动力的必由之路[14]。

4 新疆兵团发展数字农业农村的基本对策

4.1 明确新疆兵团发展数字农业农村的总体目标任务

新疆兵团发展数字农业农村建设以提升农业数字经济占农业增加值比重和农产品网络零售额占农产品总交易额比重至15%、农村互联网普及率不低于75%为基本目标，以健全新疆兵团基层农业生产和服务单位的自我管理能力，优化新疆兵团农业主管部门对基层农业生产的政策服务和技术指导水平为重要内容，依托数字兵团总体建设框架(图2)，将农业产业链上涉及的农业政务、生产经营、便民惠民等业务全部线上承载，推动产业政策、产业资源、产业运营和平台技术有机结合，做到产业信息高速流通、产业资源高效配置、产业生态有效集聚、产业调控精准执行，实现资源数字化、产业数字化、全局可视化、决策智能化。

图2 新疆兵团数字农业农村系统功能框架Fig.2 The function frame of digital agriculture and rural system of XPCC

4.1.1资源共享化

整合气象、遥感、农业投入品监管、生产加工过程和流通追溯等数据资源，全面有效汇集农业生产相关基础数据，建设覆盖天空、地上、地表、地下的全新疆兵团农业数据资源池，打通农业产业链上下游，构建新疆兵团“农业农村资源一网平台”。

4.1.2产业数字化

围绕新疆兵团棉花、水果等优势产业，以及大量现有先进农业物联网设施，将既有线上线下数据精准反应到新疆兵团数字农业平台上，实现“天上看、网上管、地上查”的全产业链动态监管，解决农业资源散、乱、少等问题，推进新疆兵团农业产业转型升级。

4.1.3全局可视化

实现对管理执行、产业运行等多种应用的良好呈现。可宏观、可微观、精准及时的展示农业发展现状，便于农业主管部门进行宏观产业指导、精准施策。

4.1.4决策智能化

实现农业生产、经营过程的精准化、可控化，降低农业生产风险，提高农产品附加值，加速高附加值产品的推广进程。实现大规模气象灾害和疫情预警，降低灾害带来的经济损失。

4.2 加强新疆兵团发展数字农业农村内涵建设

4.2.1以数据资产为核心，建设数字农业农村数据中台

在大数据时代，“数据即资产”的概念深入人心，高价值数据资产建设是新疆兵团发展数字农业农村的首要任务。在综合提升现有数据采集技术信息化水平的基础上，通过汇集现有单个业务系统的数据，形成统一的“数字农业农村”数据中台(图2和3)，将对所有汇集的农业农村大数据进行统一的归档、梳理，构建统一的农业农村信息资源目录，开发安全可靠、实用易用、技术先进的农业农村大数据共享交换平台，并实现各个数据系统的互联互通。基于农业农村信息资源目录和共享交换平台，结合对业务场景的深入理解，逐步提炼各类数据模型、算法模型、方案模型，形成有价值的农业数据资产、数据服务、模型服务和知识经验，最终通过API等形式，反哺赋能到农业产业，同时结合农业产业场景和农业生产经验应用大数据和人工智能技术进行数据加工，形成智能化算法模型，为农业生产、经营、管理和服务等方面提供智能化方案[15]。

4.2.2以兴业为重点，建设农业产业互联网平台

通过农业产业互联网平台为涉农主体提供全产业链的服务，加快数字技术与农业产业体系、生产体系和经营体系加快融合，使所有生产、经营和管理行为线上运行，使产业资源、平台技术和产业运营形成有机结合，实现产业信息的高速流通、产业资源的高效配置和产业生态的有效集聚(图2)。线上生产经营行为实时沉淀产业数据可充分挖掘和发挥数据服务的价值。实现“数字农业农村”平台的良性发展。建设的子系统如：社会化服务管理平台、信用服务管理平台、追溯服务管理平台、专家咨询服务管理平台、全渠道营销管理平台和价格指数监测平台[16]。

4.2.3以善政为基础，建设农业政务综合管理平台

基于新疆兵团数字农业农村管理平台构建日趋完善的乡村数字治理体系，统一规范管理所有涉农政务，打通部门间业务流程；重要产业数据将在平台上得以沉淀，产业监管与指导覆盖农业产业的每一个环节，农业主管部门可做到“生产有指导、过程有记录、人员有培训、质量有保证、产品有监管”(图2)。建设的子系统如：农业政务审批平台、综合信息门户、农业项目管理平台、高标准数字农田管理平台、畜牧信息监管平台和应急指挥管理平台，提升管理服务数字化水平[17]。

4.2.4以惠民为目标，建设农村农民综合服务平台

借助信息进村入户工程和土地流转管理平台，打造农村农民服务的一站式窗口，为基层职工提供高效便捷的信息服务、生产生活资料供应服务和农村产权交易服务，降低农民信息获取成本，提高农民生产生活效率，改善农民生活水平。通过农村环境监测管理平台指导农村人居环境持续改善(图2)。建设的子系统如：信息进村入户管理平台、土地流转管理平台和农村环境监测管理平台。

图3 农业产业数据中台Fig.3 Data center for agricultural industry

4.3 强化新疆兵团数字农业农村建设保障工作

4.3.1加大数字农业农村建设的组织领导

在新疆兵团数字农业农村建设发展统筹协调机制框架下，加快建立健全新疆兵团农业信息化相关优惠政策以及相关政策法规，加强数字农业建设和农业数据收集、整理、利用等过程的规范管理，建立一套高效的监督及管理机制。新疆兵团农业农村局、科技局和发改委等主管部门统一谋划、统筹推进新疆兵团数字农业农村建设工作，研究重大政策、重大问题和重点工作安排，跟踪和督促规划各项任务落实。

4.3.2制定数字农业农村建设信息安全制度

牢固树立信息安全意识，按照信息安全属地化管理原则，明确安全责任，确保信息安全。要按照国家和兵团信息系统安全要求，对于地面观测、传感器、遥感和地理信息技术等原始数据采集、传输、汇总、管理和应用基础设施建设要认真履行相关部门测评认定手续，对于数据挖掘、分析、应用能力建设从数据安全、硬件安全和软件安全等方面制定内容详实，可操作性强的信息安全管理制度，明确信息安全的日常管理机构和人员。在符合有关法律法规的前提下，依托新疆兵团农业农村大数据平台，制定数据共享、开放政策和管理规范，逐步推进新疆兵团各单位之间、涉农部门之间、与中央部门之间数据共建共享，推动不涉密数据逐步向社会开放。制定信息安全响应机制，明确信息安全问题的上报机制和处理流程。

4.3.3加大数字农业农村人才团队建设

数字农业农村是新一代信息技术革命背景下，信息技术与农业资源、农业产业和农业管理的深度融合，农业信息综合跨界人才团队的引进和培养是促进新疆兵团数字农业农村持续发展的关键。在充分挖掘本地高校人才资源、全国援疆干部资源的基础上，通过进一步优化新疆兵团人才引进制度、人才成长环境和人才评价体系，开展形式多样、层次丰富的人才招聘活动，吸引国内外相关高科技人才团队的加入。协同发挥新疆兵团各级科研机构、高等院校和科技企业等单位在人才培养中的作用，通过项目支持、课程建设和示范推广等方法，发展培养一批新疆兵团数字农业农村领域科技领军人才团队。结合新疆兵团向南发展、科普项目等，深入新疆兵团基层团场和连队开展数字农业农村业务培训和知识普及，提高“三农”干部、新型经营主体、高素质农民的数字技术应用和管理水平。

4.3.4加大数字农业农村建设的资金投入

根据新疆兵团数字农业农村的重点发展目标和内容特点，与新疆兵团科技发展规划和项目管理部门相统筹，通过设立一批数字农业农村发展的重大专项、重点研发计划、人才计划和科技合作等项目，统筹新疆兵团农业科技发展项目资金助力新疆兵团数字农业农村发展。以新疆兵团规模化农业发展的先天优势为依托，以数字农业农村发展规划为基准，鼓励国内外农业高科技企业积极投入新疆兵团数字农业农村快速发展建设，通过合作、招商和购买服务等方式推进兵团“数字农业农村”平台建设，进一步优化投资服务环境充分吸引社会资本投入，形成政府+企业+政策+资金共同助力数字农业农村发展、共享数字农业农村发展成果的新局面。

4.4 创新数字农业农村平台建设和运营模式

充分借鉴国内外互联网产业建设运营的成功模式，采用多种方式并举的方式建设和运行，由新疆兵团政府部门主导负责总体规划和核心平台建设，积极引入大量社会资源和力量，使得数据真实、服务充实和效益切实。

4.4.1政府建设、运维外包模式

对于政府门户、政策奖补和行政监管类的平台，适宜采用政府建设、运维外包的方式，保证系统的正常运转，支持政务运行通畅。

4.4.2政府建设、社会运营模式

对于产业核心类、公益性质的平台，如社会化服务管理平台、金融服务管理平台和追溯服务管理平台等，适宜采用政府出资建设后外包企事业单位运营的方式，或政府购买基础信息服务的方式，分担和化解该方面平台建设和运营的压力，充分发挥政府资源优势与政策优势、调动社会服务力量积极参与，将工作做实做透；一方面可保证信息的权威、及时和丰富，使得信息“活”起来；另一方面可将信息有偿提供给金融机构、保险机构和农业服务组织，补偿运营单位的运行成本，也使得各种为农服务精准贴切、及时有效、降低风险和提高收益。

4.4.3政府支持、社会建设运营模式

对于社会资源与服务力量较成熟的领域，可采用政府支持、社会建设运营的方式，如农用机械指挥调度平台，可采用政府出台政策引导，社会力量自行建设与运行，政府统计信息监管的方式即可。

5 结论与讨论

新疆兵团积极发展农业信息化，为开展数字农业农村建设奠定了良好的物质、技术和经验基础[18]，但是仍面临诸多挑战。针对新疆兵团数字农业农村建设中遇到的经验教训和实际问题，借助全球新一轮科技革命和产业变革浪潮和机遇，在国家一系列政策指导和支持下，系统构建新疆兵团数字农业农村的顶层设计，从加强组织领导、项目资金扶持和人才团队培养等方面扎实抓好数字兵团建设重点工作，着力推进重点领域数据开发应用，激发新疆兵团数字经济活力，推动新疆兵团经济高质量发展。依托云计算、大数据、物联网、区块链和人工智能等新一代信息化技术，实现新疆兵团数字农业农村平台统一系统架构、统一数据应用、统一权限管理和统一服务流程，将农业产业链上涉及的农业政务、生产经营和便民惠民等业务全部线上承载，推动产业政策、产业资源、产业运营和平台技术有机结合，做到产业信息高速流通、产业资源高效配置、产业生态有效集聚和产业调控精准执行，实现资源数字化、产业数字化、全局可视化和决策智能化，不断推进农业经济的优化，实现可持续的产业发展和区域产业结构优化调整，推动新疆兵团农业现代化发展进程和维稳戍边能力。新疆兵团作为我国现代农业发展的排头兵，其在发展数字农业农村过程中遇到的问题和需求，以及相关的理论和实践探索，对于推动我国现代农业产业的升级转型和高质量发展具有重要的借鉴意义。