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数字农业

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数字农业是什么

数字农业实践开始于20世纪60年代时,计算机技术运用在农业生产中,但关于数字农业的概念有较多的理解,常见的说法包括智慧农业、信息农业、“互联网+农业”等。中国农业农村部《数字农业农村发展规划(2019—2025)》将数字农业定义为“生物体及环境等农业要素、生产经营管理等农业过程及乡村治理的数字化”。尽管概念尚未统一,但普遍认为数字农业的内涵主要体现于两个方面:一是将高新技术与基础学科有机结合起来,实现对农业生产全过程的实时监测和精准控制;二是利用数字技术将农产品生产、流通、经营和管理融合起来,达到高效配置农业资源,实现农业降本增效的目的。

数字农业

数字农业的环节

根据清华大学发布的《中国数字农业白皮书(2019)》[1],数字农业对农业的改造是全方位、多维度、全链条的,互联网技术正加速实现与农业产前、生产、加工、消费、流通、服务等整个产业链条的全面融合,具体体现在如下几个方面:

(1)智能化农业生产

智能化农业生产系统主要由生产信息采集设施、生产作业装备和生产管理平台等三大组成,利用信息技术,打通农业资源、环境、生产和管理数据,对各类信息进行整合分析,通过持续的数据积累和人工智能的应用,以数据指导生产运营,实现全程的无人化操作和智能化管理。

(2)网络化农业经营

互联网技术为农资产品、农副产品销售搭建全新的交易平台,用户可以借助多种类

型的电商平台进行农产品网上交易,销售范围扩展至全国甚至全球,拉近了交易的时空距离,形成扁平化交易网络,促成了生产和消费的有效对接,使农产品的市场流通变得高效便捷。

(3)高效化农业管理

高效的现代农业政务管理系统,以大数据技术为依托,目的在于实现农业管理的高效化、精准化和透明化水平。完善的农业电子政务服务平台,能够有效提升农业主管部门生产决策、农业生产销售资源配置、农业自然灾害抗灾救灾、重大动植物疫病防控应急指挥等方面的能力和水平。

(4)便捷化农业服务

农业服务通过实施农业信息化来实现精准、便捷、标准化的目标。它是农业社会化服务体系所从事活动的信息化,是贯通了农业产业链条所有环节的全面综合的信息化。

农业服务便捷化的载体包括各类农业门户网站、专业农业技术网站、12316农业信息平台等。网站、微信(群)、APP等现代技术手段,为农业信息服务和技术指导提供的更加便捷及时的传播手段和渠道,更好地解决了农户在农业种植、加工、经营过程中遇到的各类问题。

发展数字农业的意义

(1)从宏观上分析,数字农业减少人工和劳动强度将缓解我国农村劳动力越来越少、部分地区无人种地及农村人口老龄化带来的困难。目前,我国农村65岁以上老龄人1:3比例平均为18.3%,老龄化导致土地撂荒严重和农业粗放式经营,农业新技术、新品种推广受到人力资本制约,农产品种类和品质不能根据市场需求调整,农业竞争力不高。数字技术大幅度减少了农业对劳动力的依赖,用先进技术代替传统经验,从而更合理地配置资源和提高农业生产效率。

(2)发展数字农业可节约水资源,保护自然资本。数字农业按作物需要滴灌,避免了传统上大水漫灌的粗放用水方式,从而节约作物用水,减少地下水资源开采,修复生态系统,增加我国自然资本。

(3)发展数字农业减少农药、化肥使用后,可以改良土壤,保护环境。数字农业通过精准施肥、杀虫害,可以减少化肥农药施用,有利于保护环境,修复生态系统,增加生物多样性,降低农业碳排放,符合绿色经济发展理念。

(4)发展数字农业有利于生产经营方式和技术创新。数字农业通过长期采集农业生产环境、生产环境与动植物生长交互影响等方面的数据,将各个地方、不同时段、不同动植物品的数据汇总、计算、分析和研究,将推动我国农业技术创新,培育和改良更多动植物新品种;有利于革新生产方式、种植和养殖业经营模式,因地制宜进行农业区划;能降低自然界给农业生产带来的风险,稳定农业生产预期和农产品产量。此外,数字农业通过精准施肥、浇水、及时杀虫、改变种植方式等手段增加农产品产量;通过对作物生长情况和虫情实时监测,控制农药、激素、添加剂等化学物质使用,提高农产品品质,满足我国居民收入增长后对高质量农产品的需求[2]

数字农业与智慧农业的区别

(1)数字农业主要是把信息技术作为农业生产要素中的一部分,利用技术对农业进行农业对象、环境和全程精选可视化表达及数字化设计和信息化管理等现代农业。数字农业中的信息技术与农业各个环节都紧密相扣,对农业的改造、转变有很大的意义。

(2)智慧农业是建立在数字农业基础之上,智慧农业主要是一个理念性的一个发展方向和模式,没有数字农业那样具体及明确。智慧农业的功能比数字农业更加全面,具有辅助农业生产管理的功能,且信息采集方面更加广泛。

(3)智慧农业是农业中的智慧经济 ,同时也是智慧经济形态中的具体表现。智慧农业是智慧经济的主要部分,对于发展中国家而言,智慧农业是智慧经济的主要组成部分,它不仅可以消除发展中国家的贫困,同时在优势、经济发展上有很大的作用,并且是实现赶超战略的主要途径。

国内数字农业发展的典型模式

(1)阿里——阿里云ET农业大脑:运用ET农业大脑养猪、种植苹果甜瓜,具备数字档案生成、智能农事分析、全生命周期管理等功能

(2)京东——京东智慧农业共同体:以无人机植保服务为切入点,整合京东物流、金融、生鲜、大数据等能力,搭建智慧农业共同体

(3)百度——为数字农业企业提供信息服务:百度云与中化农业联手,构建智能化农业生产过程管理平台

(4)中化农业——MAP现代农业技术服务平台:农场运用物联网、卫星遥感等技术,为农户提供线上线下结合的农业托管,服务于农业生产产前、产中、产后全过程。

国外数字农业实践的代表性案例

(1)美国——沃尔玛搭建人工智能战略实施框架:使用区块链技术记录每一袋菠菜、生菜的信息,通过区块链不可篡改、可追溯的特点,保障了食品的安全。通过此项技术能够提高沃尔玛在零售领域的数字化水平以及消费者对新鲜食品的需求

(2)德国——“Components of Precision Farming– FAKT measureF3”计划:利用光学传感器对土壤成分进行分析,实现精准施肥以减少化学肥料的使用,

最终实现化学肥对地下水的零污染

(3)荷兰——2020食品和农场互联网计划(IOF2020)及智能农业枢纽计划(Smart AgriHubs):IOF2020涉及16个欧洲国家的70个合作者;19个应用研究案例。Smart AgriHubs投入3000万欧元,汇聚欧洲9个区域、140个数字创新枢纽、2000个技术支持中心和28个旗舰创新实验,旨在为市场提供80个新数字化积极方案(覆盖农业耕作、牲畜、蔬菜、水果和水产养殖),帮助超过200万个分布全欧洲的农场实现数字化。带有氮传感器的施肥拖拉机可测量小麦的氮需求量,并通过数字化分析调节肥料施用量

(4)法国——Naio Technologies 团队研发了以帮助农民改善工作环境和提高作业效率的农业机器人Dino:可以高精确度除杂草杂物,减少农药使用;全天候不间断作业,减少农民实际劳动量,提高作业效率,增加利润

(5)印度——Microsoft India与ICRISAT合作,以微软人工智能软件 Cortana Intelligence Suite为基础,结合机器学习及交互式资料视觉效果工具Power

BI,研发出一款人工智能播种应用程序:在播种日时向农民发送有关播种建议的文本消息,例如播种日期,整地,基于土壤测试的肥料施用等,以指导农民生产。通过指导农民生产,降低生产风险,提高产量[3]

数字农业相关政策

2021年3月《关于申报2021年度全国农业农村信息化示范基地的通知》指出“重点支持示范基地发展,鼓励示范基地率先承担农业农村改革试点示范任务,为加快推进农业现代化奠定基础。”

2021年2月《关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》提出“建立农业农村大数据体系,推动新一代信息技术与农业生产经营深度融合。”2019年12月《数字农业农村发展规划(2019—2025年)》到2025年,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。数字技术与农业产业体系、生产体系、经营体系加快融合,农业生产经营数字化转型取得明显进展。在构建基础数据资源体系中,要求建设农业自然资源大数据,重要农业种质资源大数据,农村集体资产大数据,农村宅基地大数据,健全农户和新型农业经营主体大数据。

2019年11月《国务院办公厅关于切实加强高标准农田建设提升国家粮食安全保障能力的意见》基于数字农业的发展规划,高标准农田建设还要求实现统一上图入库,运用遥感监控等技术,建立农田管理大数据平台,以土地利用现状图为底图,全面承接高标准农田建设历史数据。

2019年8月《数字乡村发展战略纲要》部署了加快乡村信息基础设施建设、发展农村数字经济、强化农业农村科技创新供给、建设智慧绿色乡村、繁荣发展乡村网络文化、统筹推动城乡信息化融合发展等十项重点任务。

2016年12月《软件和信息技术服务业发展规划2016-2020年》面向重点行业领域应用需求,进一步增强信息技术服务基础能力,提升“互联网+”综合集成应用水平。面向“互联网+”现代农业发展需求,围绕农业生产管理、经营管理、市场流通等环节,支持相关应用软件、智能控制系统、产品质量安全追溯系统,以及农业大数据应用、涉农电子商务等发展。

2016年8月《“十三五”全国农业农村信息化发展规划》加强农业农村大数据建设,完善农业数据监测、分析、发布、服务制度,建立健全农业数据标准体系,提升农业数据信息支撑宏观管理、引导市场、指导生产的能力。推进各地区、各行业、各领域涉农数据资源的开放共享,加强数据资源挖掘应用。

2015年12月《农业部关于推进农业农村大数据发展的实施意见》以建设全球农业数据调查分析系统为抓手,推进国家农业数据中心云化升级,建设国家农业数据云平台,在此基础上整合构建国家涉农大数据中心。

数字农业规划政策主要包含四大方向:

(1)农业旅游互联网+:创新发展共享农业、云农场等网络经营模式;

(2)智慧休闲农业平台:完善休闲农业数字地图,引导乡村开展在线经营,推广大众参与式评价、数字创意漫游、沉浸式体验等经营新模式;

(3)农产品销售渠道多元化:鼓励农产品出村进城工程,推动人工智能、大数据赋能农村实体店,全面打通农产品线上线下营销通道;

(4)农民就业数字化:建设一批农民创业创新中心,实时采集发布和精准推送农村劳动力就业创业信息[4]

参考资料:

[1]清华大学:中国数字农业白皮书(2019)(101页).pdf

[2]谭秋成,张红.我国数字农业发展的可行性、存在的问题及相关建议[J].经济研究参考,2022(02):23-29.

[3]张柏杨,刘佳颖,朱睿博.数字农业发展:国际经验、减排效应与金融支持——基于成都的案例分析[J].西南金融,2022(01):28-39.

[4]国源科技-加速向数字农业转型打造国源地图生态-21123013页.pdf

本文由@Y-L发布于三个皮匠报告网站,未经授权禁止转载。

数字农业相关报告:

零壹智库:区块链在数字农业领域的应用与探索报告(21页).pdf

浙江大学:数字农业报告-农村电商发展——中国经验(英文版)(62页).pdf

中国信通院&;中国人民大学:中国智慧农业发展研究报告(84页).pdf

38.林咏华:以工业互联网驱动农业产业数字化发展(18页).pdf

亚洲开发银行:2019互联网+农业中国农村经济增长的新引擎(56页).pdf

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