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改革开放40余年来，我国农业发展取得了骄人的业绩，也凸显出诸多如化肥、农药过量使用导致土壤酸化、农业面源污染加大、可持续发展能力下降、农产品质量安全降低、农村劳动力短缺等问题。智慧农业依据现代信息技术手段实现农业生产的精确管控，能够改变生产方式、提高生产效率、保障食品安全、改善农民生活，有利于带动农业生产转型发展，解决我国现代农业发展存在的主要问题，对我国农业的高质量发展具有里程碑意义。
1智慧农业概述
智慧农业是继植物育种和转基因革命之后的第三次绿色革命［1］，代表了现代农业的高级阶段，是现代信息和通信技术在农业生产中的深度融合。智慧农业利用智能装备、互联网、云计算、物联网、精密传感器、卫星定位、大数据、无人驾驶等技术，实现生产信息获取、农业投入品管理、智能决策与精准控制、农业个性服务，是信息农业从数字化、网络化到智能化的发展过程。依据应用领域，可将智慧农业划分为四大部分［2］。一是智慧农业生产:借助互联网、物联网、传感器、远程控制等手段，对农作物生长环境因素收集分析，按照设定参数及时做出初步的决策，实现农业生产自动化控制。二是智慧农业管理:建立农业信息平台、农业土地流转平台、农村电子商务平台，实现农业生产资源的最佳配置、降低农业生产成本。三是智慧农业智能服务:建立新型智慧农业服务体系，搭建智慧农业物流平台，改变农业生产、生活信息服务方式，帮助农民获取更多外界信息。四是智慧农业安全追溯:构建农产品质量安全全过程追溯体系，将农产品生产的品种、种植、投入品、收获、加工、运输、销售等过程的全部环节进行记录和监督，有效降低食品安全事件发生，提升农产品的品质和质量。
2国内外智慧农业发展现状
2．1国外发达国家智慧农业发展现状
智慧农业的发展在美、日、欧等农业强国起步较早，在政策支持、科技研发、创新科技的应用等方面均走在前列。2．1．1美国。20世纪80年代，随着GPS技术由军用拓展到民用领域，结合美国农业耕地面积广袤、大型农机设备配套齐备、农业人均耕作效率高等特点，美国提出“精准农业”的发展构想，为美国特色智慧农业的发展奠定了基础［3］。目前，美国依托物联网技术、卫星遥感技术、GPS导航定位系统、GPS农田信息分布系统等技术开展的智慧农业生产水平处于世界领先地位，带动了农业现代化发展，构建了美国特色大农业的发展格局。2．1．2日本。日本农业的现实是人均耕地面积少、人口老龄化严重，同时日本是科技大国、科技强国，农业从业人员整体素质较高。日本积极利用高新技术对农业生产的支撑，减轻对土壤、气候等自然条件的依赖，运用先进的农业生产技术形成本国特色的农业生态模式。尤其在无土种植技术、植物工厂化生产、农用机器人的开发和应用、食品安全全程追溯系统等方面走在世界前列［4］。2．1．3以色列、荷兰。以色列和荷兰等西欧国家由于国土面积小、耕地条件差等现实情况，农业发展存在诸多不利因素。他们创造性地开发了低压滴灌系统、温室系统、农作物保护技术、现代育种技术等智慧农业技术，弥补了农业生产条件“先天不足”［5］。多年来，这些欧洲国家逐步形成了“小国大业”的现代农业格局，如荷兰本土面积虽然只有4万km2，但其农牧产品却以优质、高产闻名，鲜花和种子的出口量连续多年居世界第一。农业成为荷兰的重要经济支柱，通过加大对农业科技的资本投入，智慧农业也得到长足的发展和进步。2．1．4其他欧洲发达国家。如英国、法国和德国，在农业信息化建设、“大农业”数据体系建设及现代智能农业机械和设备方面均处于世界前列，特别是德国近年来提出“数字农业”解决方案［6］，综合运用作物生长信息监控系统、土壤环境监测系统及作物病虫害测报系统，为农业生产及时决策提供辅助，从而优化作物生产，实现增产增收。
2．2我国智慧农业发展现状
虽然我国智慧农业起步较晚，但国家十分重视智慧农业的建设和发展，出台了一系列政策和指导意见。2016年，《“十三五”全国农业农村信息化发展规划》中指出:“以建设智慧农业为目标，着力加强农业信息基础设施建设”;在《全国农业现代化规划(2016—2020年)》将“智慧农业引领工程”列为创新强农重大工程建设内容。2017年，农业部依照《数字农业建设试点总体方案》开始推进数字农业重点建设项目试点工作。2018年，国家《乡村振兴战略规划》中继续要求“实施智慧农业工程和“互联网+”现代农业行动”。2019年，中央一号文件在推进农业高质量发展内容中要求:在智慧农业等领域加快核心技术攻关与装备创制应用。各省市也按照国家精神制定智慧农业配套政策，为智慧农业发展提供了良好的政策保障。当前我国智慧农业以发展8项重点任务为突破口［1］，分别是:自主知识产权农业传感器、大载荷植保无人机、大功率高端智能拖拉机、农业机器人、农业大数据、农业人工智能、智慧农业集成应用示范、提升智慧农业产业。虽然我国政府机构、科研院所、企业为开展了大量政策推动和技术研发工作，但总体上我国的智慧农业还处于研发阶段，成熟的智能装备较少、程度低，研发、应用人才储备不足，与国外相比具有一定差距［7］。此外，智慧农业的发展还依托于农业信息、计算机控制、网络应用、信息管理等技术的大力推广和普及，需要继续加强智慧农业的宣传推广力度［8］。
2．3江苏省智慧农业发展现状
江苏智慧农业以市级先行、覆盖全省为主要建设思路［9］，拥有良好顶层设计和规划布置。近年来，全省创建全国农业信息化示范基地7家、智能农业示范基地52家，农村电子商务也走在全国前列。2016年南京市建成智慧农业中心［10］，以展示平台+数据平+系统应用的“1+1+N”模式，集成应用了农业产业地图、生鲜乳监管、农业电商等信息系统。2017年，江苏省农委创建了农业大数据平台，拓展农产品网上销售、大众交易和订单农业的发展。自2017年起，江苏省已连续举办了两届全国新农民新技术双创博览会，全面展示了我国智慧农业的行业现状与发展趋势。
3江苏省农垦农业发展股份有限公司(简称“苏垦农发”)发展智慧农业的意义与机遇
3．1苏垦农发是现代农业领域的行业标兵
江苏省农垦农业发展股份有限公司于2011年11月组建，是江苏农垦大力整合全垦区种植业战略资源，按照现代企业制度建立的国有大型现代农业企业。2017年5月15日，苏垦农发登陆沪市，成为全国农垦系统首家上市公司，也是江苏省最大的农业类上市公司。通过高效的资源重组，苏垦农发以“全产业链纵向一体化”展开农产品种植与加工业务，完成包含种植业、现代种业、米业、粮油、园艺、物流、农业服务、农业科研的全产业链布局，具有明显的规模、资源、技术、装备、管理及绿色产品优势。公司生产经营具有高度机械化、一体化、标准化、组织化，以占全省1．3%的耕地，生产了超过3%粮食、提供了40%的稻麦良种。因此，苏垦农发不仅是江苏现代农业的领军者，也是全国现代农业领域的行业标兵。
3．2苏垦农发发展智慧农业的重要意义
3．2．1新时代的企业使命和职责担当。作为江苏省最大的现代农业企业和粮食生产“国家队”，苏垦农发承载着“引领现代农业、奉献安全食品、承载产业报国”的企业使命。发展智慧农业是现代农业发展的大势所趋，也是苏垦农发实施产业经营+资本经营“双轮”驱动战略，立足主业、做大做强主业，全面建设一流现代农业上市公司，加快农业高质量发展进程，完成“当好排头兵，勇做先行者”历史使命的有效举措之一。3．2．2突破发展瓶颈的有效举措。虽然苏垦农发围绕“大农业、大食品”开展内部资源整合利用和外部优质企业并购合作，进一步向后端农产品精深加工的衍生和拓展，但种植业的主体地位短期内仍将占主导，传统种植业面临的一系列困难和考验，诸如农村劳动力短缺、农产品价格不稳、农资投入品价格上涨、农业生态环境恶化、农业自然灾害频发等，发展智慧农业是解决上述困难和障碍的有效措施之一。3．2．3确保农产品安全、品质提升。一直以来，苏垦农发将保障农产品质量安全作为企业发展的头等大事。虽然公司的现代农业水平位于全国前列，但同样面临着农业生产“靠天吃饭”的局限性。如何确保农产品安全、不断提升农产品品质，需要“互联网+”、大数据、物联网等越来越多的高新科技运用到现代农业生产领域，提高质量与价值。智慧农业能有效解决农产品的质量差异、农业资源配置不足、生态环境污染、市场多样化等系列问题，为现代农业开辟可持续发展道路，确保农产品质量安全、品质提升。3．2．4扩大影响，提高品牌知名度。加强农业品牌创建，充分发挥品牌的引领作用，已成为苏垦农发调整农业产业结构，转变农业发展方式，提高农业供给效率的重要举措。发展智慧农业能将先进的信息技术、科学的管理和优秀企业文化融入品牌创建中，为优质安全的农产品提供信任备书和支撑，提升农业品牌的市场认知度和消费者忠诚度，让企业品牌成为安全、优质、绿色农产品的标志，成为消费者选择安全高品质农产品的首选，从而扩大企业影响力，通过产品增值、效益提升，实现企业高质量发展。
3．3苏垦农发发展智慧农业的历史机遇
3．3．1公司进入现代农业高质量发展的重要时期。当前，苏垦农发面临着现代农业高质量发展的重要时期。在转型发展关键阶段，公司确立了“结构调整、改革创新、企业管理、资源整合”四方面重点工作，力争实现实现企业从生产型主导到市场主导、从传统机制到创新机制、从粗放管理到精细管理、从内生增长到内生增长与外延扩张的发展转型。智慧农业代表了现代农业的未来方向，发展智慧农业将并入苏垦农发高质量发展的快车道，推进公司现代农业高质量发展迈向新高度。3．3．2公司持续加强对创新研发的投入力度。创新是驱动发展的第一动力，苏垦农发高度重视农业科技创新工作，持续增加研发经费投入。2018年，公司总研发经费投入达到3400万元，是公司有史以来的最高研发投入年份。公司同步加大科技创新人才引进力度，联合南京农业大学设立研究生工作站、建成张洪成、罗希文院士工作站、培养江苏省“双创博士”2名。2018年苏垦农发现代农业研究院注册运行，购置各类先进科研设备价值1000余万元，成为公司开展现代农业技术研发、科学研究、成果推广的核心载体。苏垦农发对研发资金和人才的高水平投入为智慧农业发展提供良好的发展条件，发展智慧农业也与公司重视发展科技创新的战略举措高度契合，必将成为公司提升科技创新能力的关键内容。3．3．3公司的信息化建设取得初步成果。公司近年来完成的一批信息化建设项目，为深化发展智慧农业提供了良好基础。2016年，公司建成“苏垦尚膳”优质农产品电商平台，深度开展B2C和B2B业务。2017年，公司《农业科研管理系统》开始运行，实现内部科技项目的申报、立项、考核、结题等过程的线上管理操作，大大提升了科技项目实施和管理能力。2018年，公司全面建成运行《农产品质量安全控制体系》，实现全部8万多hm2耕地的种植布局、种植操作、场头运输、农产品加工、销售等全程质量安全追溯，取得了国家版权局计算机软件著作权，标志着公司农产品质量安全管理水平取得重要进步。2019年，公司《育种信息化系统》上线，包括稻麦育种材料信息化管理、育种全过程记录、智能考种系统、育种信息移动终端采集等内容，大大提高育种过程的工作效率和精细化管理程度。这些项目的集成应用，成为公司更高水平发展智慧农业的重要保障。
4苏垦农发发展智慧农业的问题与思考
4．1企业发展智慧农业面临的障碍和困难
4．1．1农业企业利润空间总体变小。智慧农业的发展需要强大的资金链支持，对于现代农业企业而言，近年来农业经济的占比和贡献率却出现了下滑，尤其是以传统种植业为主的农业企业，受到土地租金、农业用工成本、农资价格上涨和农产品价格下跌的双重挤压，导致农业企业获利空间越来越小，企业盈利水平下降直接导致企业对于智慧农业项目建设投入积极性下降。4．1．2智慧农业的扶持政策不完善。虽然各级政府出台了一系列政策扶持智慧农业的发展，但政策引导的效果有一定的滞后性，我国智慧农业基础研究和整体技术水平与发达国家仍有较大的差距，尤其在以稻麦大田作物生产的种植业领域，主要表现在硬件设备，如各类信息采集的传感器数量少、性能差、价格高;软件开发由于受到农业生产周期长、外界环境影响因素多、区域差异性大、品种类型多、生产地范围广等因素制约，导致农业类软件开发难度大、系统集成过程中兼容性差、开发成本高。4．1．3智慧农业建设人才相对匮乏。人才匮乏也是制约企业发展智慧农业的一大瓶颈，智慧农业具有显著的多学科交叉的特点，从项目开发到具体应用、效果评价、持续改进都需要大量复合型人才，由于农业具有生物特性，直接将信息技术死板硬套到农业领域往往不能有效解决问题，而农业类人才对信息技术、现代网络技术的掌握需要一个较长的培训过程。
4．2苏垦农发推进智慧农业项目建设的思考与建议
智慧农业近年来虽然出现蓬勃发展的态势，但作为农业发展的新兴业态，依然存在上述的各种发展壁垒，苏垦农发在建设智慧农业的思路上要依托国家有关政策，从思想、政策、资金、人才培养等方面做好顶层设计和规划，按照“思想引领、一次规划、分期建设、分布实施、持续完善”的路径和步骤，逐步推进。4．2．1统一思想，提高认识。要加强学来中央一号文件及党的提出“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”的有关精神，以及江苏省国资委关于国有企业改革和加快推进“互联网+”现代农业，推进农业供给侧结构性改革、提高农业发展质量和效益等相关政策文件，开展智慧农业发展的相关知识普及、舆论引导等活动，带动垦区各级领导、各农场、分公司、科研院所以及广大职工深刻领会认识发展智慧农业是农业产业转型升级，实现农业现代化的必经之路。从而在垦区、公司范围内达成大力发展智慧农业的共识，紧抓国家发展“互联网+”现代农业战略机遇期，加快江苏农垦农业技术创新、产品结构升级、率先全面实现农业现代化。4．2．2提高标准，充分规划。智慧农业涵盖的范围较广，从农作物的种、管、收乃至农产品的后期加工都有涉及，涉及的各类硬件和软件本身就处于不断更新和完善过程中，因此在规划上要高起点，自上而下做好顶层设计，规划方案充分考虑建设周期，保证实施计划的合理性和可操作性;充分考虑相关技术的实用性成熟性，保证实现各系统间集成和共享;充分考虑现有系统和公共信息资源的衔接，避免重复建设;充分考虑长期规划与中期规划和近期方案的衔接;充分考虑系统的安全性、兼容性、拓展性。4．2．3分期建设，分布实施。智慧农业建设项目涵盖面广、建设周期较长、投入成本较大、技术掌握难度较大等特点，建议分期建设、分步实施、试验示范逐步推广。结合现有基础和条件，优先选择智能农机应用系统、大田智能病虫测报等系统在部分条件较好的农场或垦区开展试验示范，同步结合人才培养培训，防止重复建设，降低建设成本。智慧农业项目建设分期建设、分布实施可以充分依托各类扶持政策和资源，利用各类财政和科技项目支持，充分调动政府、科研院校、企业的各方资源，化解风险，提高项目建设的成功率。4．2．4动态发展，持续完善。智慧农业建设项目本身是个动态过程，项目建设过程中依托的各类技术，如5G通讯、移动互联网、大数据、区块链等技术本身就处于不断更新和完善的过程中，智慧农业建设项目为公司生产经营提供了一种工具和手段，随着市场需求变化、技术进步、产业升级也需要持续完善。发展智慧农业一定要做好长期持续投入的资金、人才准备，使智慧农业真正对现代农业发展起到推动作用。
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作者:张正东 田祥瑞 单位:江苏省农垦农业发展股份有限公司现代农业研究院
