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数字农业的核心范文1
正是在这样的背景下，来自农垦总局友谊农场五分场二队的一份试验报告令专家们十分振奋：在这里进行的以变量施肥和精量播种为核心的精准农业技术应用试验取得了阶段性成功，2000亩地块上种植的大豆抵御住了自然灾害的袭击，平均产量每公顷近2400公斤，比其他地相对增产近20%，综合效益提高10%。
由黑龙江八一农垦大学、黑龙江省农垦科学院和黑龙江农垦总局友谊农场等单位合作的这一试验项目，近日已经作为“数字农业技术研究与示范”项目的重要组成部分，被科技部正式批准列入国家“863计划”。
国家“863计划”的具体安排是，从2004年开始，在友谊农场建立1万亩数字化农业技术示范区，应用精准农业技术和保护性耕作方法进行生产，其目标是比传统农业提高生产效率20%、提高经济效益15%以上，3年内辐射推广面积达到10万亩。
一场“重塑北大荒农业”的宏伟行动，由此拉开了帷幕。
在这里看到了明天的农业
2003年10月1日，记者随同黑龙江八一农垦大学教授、“数字农业技术研究与示范”课题组牵头人王智敏驱车600公里，专程来到友谊农场五分场二队查看大豆收获情况。
友谊农场是我国改革开放后，第一个率先引进当时具有世界先进水平的美国迪尔公司成套农机设备的农业现代化示范点，曾经创下了劳均生产20万公斤粮豆的劳动生产率，因而为黑龙江垦区乃至全国广大农村实现农业机械化和农业现代化起到了示范和推动作用。此次引进美国凯斯公司的精准农业关键技术与装备进行试验示范，也可谓重任在肩。
王智敏教授目不转睛地看着谷物联合收割机上的自动产量监测仪，当每公顷2400公斤的平均产量终于显示出来时，老教授深情地说道：“这一成绩是献给建国54周年的一份礼物。”
从表面上看，2000亩试验地块与其他地块没有什么区别。实际上，这里应用精准农业技术与装备进行的作业与传统的耕作方法已经有了根本区别。
作为数字化农业的核心成分，精准农业是综合应用现代化高新科技的高效农业模式。它把预先采集到的农田土壤和农作物生长环境、生长状况的地面和空间信息，经过专用的计算机软件进行处理，利用全球卫星定位系统对这些信息进行空间定位，利用智能化专家系统、决策支持系统和与之配套的现代化农业机械设备，准确地进行田间灌溉、施肥和喷洒农药等作业。
友谊农场五分场场长高文举指着架设在厂部办公楼上的全球卫星定位系统地面纠偏装置自豪地说：“方圆30公里都在它的监控之下。有了这一装置，我们农场的农业现代化可以说又迈出了一大步。”
精准农业“精准”在哪里
有关专家认为，实现农业的数字化和信息化，必须从精准农业技术起步，精准农业是未来数字化农业的雏形。那么，精准农业“精准”在哪里？
农作物的生长发育过程是以单体形式存在的，科学的管理方法应当考虑单体的生长发育要求，实施合理的需要物料量（如化肥、农药等）的投放，做到“按需分配”。传统农业受科技发展水平限制，田间管理均以地块为单元进行，难免造成施肥量超过需要量、过剩的肥料流失污染环境或是投入量低于需要量、影响作物产量潜力发挥的情况。
精准农业技术的核心是缩小管理单元面积，提高耕作精度，从根本上解决了传统农业的这个问题。其管理单元面积能够以米级计算，根据不同单元内的土壤和作物生长特性，确定物资的投放量，使农事操作做到定位、定量、定时。
实施精准农业技术的主要设备有：全球卫星定位系统接收装置；带有卫星定位接收器、天线和产量监测设备的谷物联合收割机和产量图软件；带有卫星定位接收器的土壤取样设备、土壤化验设备、地理信息软件；农业专家系统、数据库、决策系统软件和计算机硬件设备；带有卫星定位接收器、自动控制器的拖拉机、变量施肥播种机、变量喷药机等智能化自动控制的农业机械。
精准农业技术的发展首先得益于海湾战争后GPS军用技术的民用化。1993年，精准农业技术首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验，结果当年用GPS指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30%左右，而且减少了化肥施用总量，经济效益大大提高。
在发达国家，精准农作体系已经试验应用到小麦、玉米、大豆、甜菜和马铃薯的生产管理上。到1995年，美国约有5％的作物面积不同程度地应用了精准农业技术。近年来，不仅美国、加拿大、澳大利亚等发达国家对精准农业技术的应用非常重视，而且巴西、马来西亚等发展中国家也开始试验示范和应用推广。
推广数字农业必须依托“国字号”
由于数字化农业必须以高科技装备和大型农业机械为依托，投入成本高，目前人们普遍对其推广前景不抱乐观态度。对此，黑龙江八一农垦大学副校长汪春说，我国数字化农业的推广之路，关键在于实现国产化，降低投入成本。
我国是一个农业大国，推进农业的现代化，提高农业的竞争力对从根本上解决“三农”问题非常重要。
1999年～2003年，国家农业信息化工程技术中心在国家计委的支持下，率先在小汤山开展了精准农业的示范研究，在一些关键技术上取得了重要突破。经农业部批准并直接投资550万元，黑龙江八一农垦大学精准农业研究中心从2002年开始，在黑龙江垦区友谊农场进行精准农业田间试验示范，取得阶段性成果，农业数字化的研究和推广工作取得了良好的开端。
问题在于，整个项目实施过程中，进口成套机械设备耗资近五百万元，占该项目资金的90%以上。汪春说，设备投入过大，是制约数字化农业推广应用的重要因素，尽快实现国产化是必由之路。
可喜的是，经过了近十年的努力，我国在与数字农业相关的关键技术研究开发方面取得了一定成果。从2004年开始，黑龙江垦区自行开发研制的部分精准农业设备将被投入试验应用。
汪春表示，眼下我国实施精准农业技术应采取引进示范、消化吸收、创新国产化的技术路线，应因地制宜，分期、分批地推进，逐步提供生产服务。同时，从国际上成熟的变量施肥控制技术入手，自行研制配套的变量技术与装置和机具，使科研成果尽快转化为现实生产力，投入到农业生产过程中。
黑龙江农垦总局农机局副局长陈必安说，加快国产化步伐，一是要因地制宜，加强区域型精准农业技术国产化研究。二是要加速农业技术装备制造业如机械、电子、液压等行业的技术进步和革新，尽快生产出质量高、适用性强的国产精准农业技术设备，以满足不同农业区域的农业生产技术要求。三是要尽快使我国北斗定位系统投入民用，逐步消除对国外全球卫星定位系统技术和设备的依赖。
2004年春节刚过，黑土地上的积雪尚未融化，王智敏教授便匆匆赶往友谊农场部署今年的试验工作。“数字化会给北大荒农业插上奋飞的翅膀。”王智敏说，“随着数字化农业技术不断成熟，提高作物产量和降低生产成本还有很大的空间，综合经济效益将逐年增长。”
1.操作人员查看自动产量监测仪的数据。
数字农业的核心范文2
[关键词] 数字化 农业信息化 信息技术
数字农业是关于农业产业的信息化体系，是信息技术在农业领域的应用以及与其他技术的结合，是领域信息化的重点，对农业现代化建设具有极为重要的影响。数字农业的核心是构建以农业信息技术为主的技术支持体系。
一、农业信息技术基本概念
农业信息技术（即数字农业技术）是实现农业领域中各种信息获取、存储、处理、传输等方面的技术，其实质是充分利用信息技术在农业领域的最新成果，全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息的获取、传播，加速传统农业的改造，大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平，促进农业持续、稳定、高效发展。技术特性主要体现在：数字化、网络化、高速化和智能化。
二、河北省数字农业技术支持体系
构建该体系是一项综合、复杂、庞大的系统工程, 其核心包括农业信息贮存技术、农业信息应用技术和农业信息传播技术。
1.农业信息贮存技术
(1)农业数据库系统(Database System)
我国已建立多个农业数据库，主要包括中国农林文献数据库、中国农业文摘数据库、中国农作物种质资源数据库、中国畜牧业综合数据库和土地土壤信息系统等，同时引进了世界4大数据库，为信息的便捷利用打下了基础。至2006年底，河北省已形成文字、图片等网络信息资源2800G以上，涵盖科技、市场、政策等各个方面。省农业信息中心建成12个省、市、县三级共建共享数据库，信息容量达100多万条，研发出菜篮子产品报价等7个大型应用系统，为搞好农业信息服务提供了资源保障。
(2)数字化图书馆(Digital Library)
数字化图书馆是一个系统工程，主要包括馆藏数字化、信息传输数字化与网络化、资源共享化、信息服务终端化等，其优势在于不受时空、地理位置的限制。2006年5月在河北保定召开了农业信息技术与图书馆发展学术研讨会，就数字图书馆发展新动态、农业图书馆为新农村建设服务提出了新的思路和办法。
2.农业信息应用技术
农业信息应用技术包括农业自动控制、农业专家系统、多媒体、3S、农业管理信息系统、决策支持系统等技术。
(1)农业自动控制技术(Auto Control)
农业自动控制技术的发展是农业信息化的基本特征，是信息农业的核心技术。利用传感器通过计算机和自动控制系统实现农业生产和管理的自动化，对农业的增产质产生了巨大的经济效益和社会效应。河北乐亭县自动灌溉试验站根据水稻需水形成了适合河北省及类似地区的节水农业综合技术体系，并在河北省内8个地市进行了应用。
(2)农业专家系统(Expert System , ES)
ES是以知识为基础，在一定领域内模拟人类专家解决复杂实际问题的计算机系统。农业生产管理专家系统涉及农作物生产管理、畜禽养殖、市场管理、农业经济分析等多种领域。河北省农业厅连续数年来开展了“863”农业智能信息技术示范工程，已经开发了“小麦”、“玉米”、“大豆”、“黄瓜”、“辣椒”、“葡萄”、“稻田养蟹”等一批农业专家系统，并在省内多个市县完善及推广。
(3)多媒体技术(Multimedia)
多媒体是应用计算机把图、文、声、像综合集成技术。20世纪90年代，我国多媒体技术迅速发展起来，如河北省廊坊农科院“植物保护咨询系统”为农业多媒体的广泛应用提供了良好的基础设施环境。
(4)3S技术(RS , GIS , GPS)
“3S”技术即遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的总称，集信息获取、处理、应用于一身, 突出表现在信息获取与处理的高速性、实时性和信息应用的高精度和可定量化方面。2000年，中国科学院开始着手对这一新兴农业形式进行研究，首批选取了新疆、上海和河北栾城三个试点。其中栾城代表了典型的黄淮海平原农业高产区，它能够对整个华北平原的农业生产起到示范作用。
(5)农业管理信息系统（MIS）
管理信息系统是收集和加工系统管理过程中有关信息，为管理决策过程提供帮助的一种信息处理系统。河北省针对当前农业生产中存在的土壤数据分析整理手段落后问题，引用 “GIS”、“GPS”技术，对耕地土壤养分数据进行综合分析，制作了各种养分的电子版图层，应用MO地图控件及VB语言，研制了具备信息查询和推荐施肥等功能的土壤养分信息与管理系统，数据量达1.5GB，是国内第一个应用这项技术做出系列图件和实用系统的省份。
(6)决策支持系统（Decision Support System , DSS）
DSS是利用系统知识和数学模型，通过计算机分析或模拟，协助解决多样化和不确定性的问题以进行辅助决策的软件系统，是一种人机对话式的计算机系统。农业生产中采用决策支持系统后可以感受到更高的决策质量、沟通的改进、成本削减、生产率的提高及节约时间等方面的改善。河北省目前已建立冬麦北移决策支持系统(DSSNWWH)，主要对小麦越冬死亡率、物候期出现时间、群体动态变化、同化物分配状况以及最终产量等几方面进行模拟预测，根据预测结果来判断某一冬小麦品种的适宜种植区域及某一区域适宜种植的品种，同时提出相应的栽培管理建议，从而达到对“冬麦北移”进行辅决策的目的。
3.农业信息传播技术
主要包括农业信息互联网络、卫星数据传输系统等技术。
(1)农业信息互联网络技术
国际互联网是构建农业信息网络最主要的部分。截至2006 年，河北省先后建成河北农业信息网、河北农业智能信息网、河北民营经济网、燕赵粮网、农村信息户联网、农村经济信息村村通网等六大农业信息服务网络，建成农业网站850多个，总数占全国农业网站1/10强。
(2)卫星数据传输系统
在河北网通、移动、联通等电信公司的积极努力下，2005年全省实现了村村通电话。目前，电话语音服务发展到35个县，手机短信服务“三农”用户约20多万户。利用电视提供信息服务，深受农民欢迎。河北电视台农民频道收视率不断提高，“电波入户”省级示范县达117个。全省75%以上的行政村接通了宽带，基本实现了村村能上网，有效扩大了信息覆盖范围。
三、农业信息技术发展中的问题及建议
目前，农业信息技术应用领域不断拓展，发展水平日益提升，但是仍存在着农业信息资源种类不全与采集技术手段相对落后、农业信息技术的应用研究和成果转化之间严重脱节以及农业信息技术的人力资源不足等问题。为了加快农业信息化建设，除加强培养相关专业的技术人才、创建功能齐全的农业信息资源系统之外，还要有健全的信息技术咨询服务体系。需要政府保护、扶持各种信息主体的成长，协调各部门、各机构间信息有序合理的运作。
参考文献：
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数字农业的核心范文3
关键词：冈杂棉8号；SSR；数字指纹图谱
中图分类号：S562∶Q789 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）09-2057-04
棉花是常异花授粉作物，在良种繁育过程中常常出现品种退化现象，在人工制种过程中，因母本去雄不彻底或漏去雄而形成的自交铃会严重影响杂交种纯度，种子的混杂不仅影响产量，也会导致品质的不一致，因此高纯度的杂交种是棉花获得高产优质的基本保障[1]。快速、准确而高效的纯度鉴定对杂交棉品种的推广应用具有重要的现实意义。常规的纯度鉴定多是利用形态性状或（和）生理生化性状等，受环境影响大，并且鉴定周期长[2]。DNA分子标记技术直接检测基因组DNA之间的多态性，不受栽培条件、生态环境和生长发育阶段等因素的影响，并且可以在全生育期的任何阶段进行检测，包括种子也可以进行检测。SSR（Simple sequence repeat）标记具有数量丰富，分布于整个基因组，等位变异高，多数共显性遗传，重复性好，特异性强，结果稳定可靠等优点，在遗传作图、QTL定位、遗传多样性、关联作图及品种鉴定方面得到了广泛应用[3]。分子指纹图谱的研究工作在水稻[4]、玉米[5]、小麦[6]等多个作物上得到应用。
在棉花上，经前人鉴定，在众多的SSR引物中选择了多态性、稳定性、重复性等综合特性好的引物作为棉花品种资源鉴定和分子指纹分析的核心引物[7，8]。殷剑美等[9]筛选了217对SSR引物，共有12对引物在两个亲本间具有多态性，构建杂交棉苏杂118的SSR指纹图谱，为该品种的真伪鉴定和纯度检测提供了分子学依据。潘兆娥等[10]利用25对核心引物对中棉所48及其亲本进行多态性检测，有14对引物在两亲本间扩增出大小不同的带，且这些标记位点在F1中均表现为杂合带，为共显性标记；构建了中棉所48的数字指纹图谱，为杂交种的真伪鉴定和纯度检测提供了方法。
冈杂棉8号是湖北省黄冈市农业科学院、湖北省农业科技创新中心鄂东南综合试验站用冈173-6为母本、冈19-28为父本配组选育而成，2008年3月通过湖北省农作物品种审定委员会审定（审定编号鄂审棉2008005），因丰产稳产性好，深受广大棉农的喜爱[11-13]。为建立冈杂棉8号快速鉴定技术，利用SSR分子标记技术，根据已筛选和鉴定出的核心引物，构建了冈杂棉8号及其亲本的DNA指纹图谱，为该品种的权益保护、真伪鉴别、杂种纯度鉴定和亲本提纯等提供理论依据和技术指导。
1 材料与方法
1.1 材料
杂交棉品种冈杂棉8号、母本冈173-6、父本冈19-28及用于纯度鉴定的杂交种F1均由湖北盛丰科技有限公司提供。
1.2 引物序列信息
根据冈杂棉8号亲本来源，参考前人在构建棉花指纹图谱及品种鉴定上使用的核心引物，选择了32对SSR核心引物用于DNA指纹图谱的构建[7]，SSR引物序列来源于Cotton CMD数据库[14]，引物由上海博亚生物技术有限公司合成，引物具体信息见表1。
1.3 棉花基因组DNA的提取
田间取棉花幼嫩叶片，采用CTAB法提取所有试验材料的总DNA，棉花叶片基因组总DNA的分离和纯化参考Paterson等[15]的方法，提取的DNA用TE（Tris-EDTA ddH2O）溶解，利用赛默飞公司Thermo Scientific NanoDrop 2000超微量分光光度计对DNA样品进行质量测定及浓度定量，-20 ℃保存备用。
1.4 PCR反应体系
将样品DNA溶液用灭菌双蒸水稀释至10 ng/μL。PCR应体系为：模板3 μL，正向引物（2U/mol） 2.5 ？滋L，反向引物（2 U/mol）2.5 ？滋L，dNTPs（10 mol/L）0.5 ？滋L，10×Buffer 2.5 ？滋L ，Taq酶0.5 U，补充ddH2O至25 ？滋L。扩增仪器型号为Bio-Rad Mycycler，反应程序为：95 ℃预变性5 min；94 ℃变性50 s，56℃退火45 s ，72 ℃延伸1 min， 34次循环；72 ℃延伸5 min。
1.5 PCR 产物的检测
SSR扩增产物用6%的变性聚丙烯酰胺凝胶检测。电泳槽为北京市六一仪器厂DYCZ-30型电泳槽，在15W恒功率电泳180 min左右，缓冲液为1×TBE，点样量为每孔3.5 μL。电泳后的银染法步骤：固定56 min；渗透12 min左右；ddH2O洗30 s；加入显色液，轻摇至DNA条带显出为止；ddH2O洗 1～2 次；加入终止液终止反应；统计带型并照相。
1.6 数据统计与SSR分析
标记的数据记录根据电泳结果采用0、1系统描述条带的相对位置，条带清晰的记为1，缺失的则记为0，依据分子质量从小到大的顺序读带，不具多态性的条带不予统计。然后，将每对引物在品种间扩增得到的01（二进制）数据转换成十进制数据，以位数最多的十进制数为标准，位数不够的在数字前面加0补成相同的数字位数，用该十进制数代表每个引物的扩增结果，用多个引物的十进制数据组合成数字串作为该材料的数字指纹。
2 结果与分析
2.1 冈杂棉8号父母本的多态性检测
利用32对核心引物对冈杂棉8号及其亲本等3个材料进行分子多态性检测，其中有13对引物在两亲本间扩增出不同带型，说明这些引物在两个亲本间具有多态性。这13对引物分别为NAU1102、MUCS101、HAU1300、MGHES-44、NAU934、MON_CGR6410、Gh277、NAU1200、NAU1362、MON_SHIN-0376、NAU859、HAU2026、NAU1233，由亲本间带型可知这13对引物的标记位点在F1中均表现为杂合带型（图1，以引物MUCS101为例），为共显性标记，这些标记位点可清楚地区分父本母本及F1，因此可以直接用于冈杂棉8号杂交种的纯度鉴定。
2.2 杂交种及其亲本SSR数字指纹图谱的构建
利用13对共显性引物对冈杂棉8号及其亲本材料进行基因型分析，获得的条带数据为01带型记录，随后将二进制（01）数据转换为十进制数据（表2）。如NAU1102在母本中的读带结果为011，将此二进制数转换为十进制数为3，在父本中的读带结果为101，将此二进制数转换为十进制数为5。用这13对引物组成的十进制数字串分别代表亲本及其杂种的数字指纹代码，这些数字代码分别对应于相应的SSR引物编码，可以作为冈杂棉8号及其亲本的分子身份证，为真伪杂交种的辨别及亲本的提纯复壮等工作提供指导。
2.3 杂交种纯度鉴定
通过多态性检验，获得了13对共显性标记，理论上其中任何一对都可用于冈杂棉8号杂交种的纯度鉴定。对制种基地某农户提供的样品进行随机抽样，抽取样品种子100粒，采用引物MUCS101对样本和亲本进行了纯度鉴定，从扩增的带型来看，100粒种子中与父本带型相同的有5株，1株带型与母本相同，其余的与F1带型相同，根据该引物检测结果，在样品中F1带型的检出率为94%。
3 结论与讨论
杂种优势利用是棉花育种的有效手段之一，近年来转基因抗虫杂交棉在生产上得到了广泛的应用[16]。随着产量水平的提高，育种单位的增多，生产上应用的杂交种也不断增多，但是由于棉花遗传基础狭窄，杂交种种间同质性程度高，种间差异越来越小，并且形态差异多数受环境影响，品种的纯度检测和真实性鉴定都遇到了难题[17]。
SSR标记是目前广泛应用的分子标记技术之一，一般呈共显性遗传，具有重复性好，多态性丰富等特点，用于棉花杂交种纯度鉴定具有很大的优越性。
目前棉花杂交种的制种一般都是采取人工去雄的方法，人工去雄技术是否规范直接影响杂交种种子的纯度，制种过程中漏去雄、去雄不彻底或母本花药粘着苞叶使柱头造成串粉等情况常常导致母本自交成铃，同时父母本混杂种植制种，在收获过程中也可能引起父本混杂[18]。杂交种的纯度不仅关系到经营企业的声誉和利益，还关系到棉花产量，影响棉农收益。
由于棉种间形态差异较小，田间鉴定准确度较差，一般仅能根据抗虫基因的后代分离进行鉴定[19]，因此构建分子指纹图谱技术将简化鉴定流程，缩短鉴定时间，有利于及时快速了解种子的纯度及真实性情况。
本研究利用32对核心引物对冈杂棉8号及其亲本进行多态性检测，共有13对引物在2个亲本间具有多态性，这些引物在两亲本间扩增出大小不同的带，且这些标记位点在F1中均表现为杂合带，为共显性标记。将这13对引物在不同材料间扩增得到的01（二进制）数据转换成十进制数据，构建了冈杂棉8号的数字指纹图谱，为杂交种的真伪鉴定和纯度检测提供参考。
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数字农业的核心范文4
数字化小组工作方案
为贯彻落实省委省政府、市委市政府关于数字化改革的决策部署和《浙江省农业农村厅关于印发“肥药两制”改革数字化小组2021年工作方案的通知》（浙农字函﹝2021﹞229号）要求，切实抓好“数字三农”专班重点任务“肥药两制”改革集成应用，推动“肥药两制”改革综合试点建设数字赋能，制定本工作方案。
一、职责分工
（一）机构人员
组长：皇甫伟国，负责小组全面工作。
副组长（常务）：朱秀丽，协助组长开展工作，负责小组日常工作，协调对接相关单位。
副组长：宋兆祥，协助组长开展工作，负责做好自建农产品质量安全追溯平台网络公司与省厅委托的网络技术公司的协调对接，4月底前完成系统对接；负责数字化系统农产品质量安全追溯子平台、农产品合格证、农业主体生产记录等工作。
副组长：余晓华，协助组长开展工作，负责做好自建农资监管平台网络公司与省厅委托的网络技术公司的协调对接，4月底前完成系统对接；负责数字化系统农资监管与服务子平台、“肥药两制”改革农资店、肥药批发环节大数据统计等工作。
副组长：吴降星，协助组长开展工作，负责化肥定额施用示范区建设，化肥减量增效技术服务融入数字化系统，配合做好农业主体化肥购买施用环节的生产记录；负责农药定额施用示范区建设，农药减量增效技术服务融入数字化系统，配合做好农业主体农药购买施用环节的生产记录。
成员：齐敬甲，“数字三农”专班成员，协助组长、副组长抓好各项工作，负责综合试点县创建、试点主体培育，筹办相关活动和会议；负责落实上级交办各项任务，做好相关文件材料的起草和信息宣传，联系网络技术开发公司做好数字化系统建设。
成员：章雯雯，负责与区县“肥药两制”改革数字化小组的对接联系，做好调度和统计工作，完成各项交办任务。
成员：周宏华，市农业综合执法队联络员，承担农资监管与服务子平台运维管理，组织开展示范农资店的创建验收，做好业务指导和操作培训，参加相关协调会议。
成员：曲龙，质监处联络员，承担农产品质量追溯子平台运维管理，配合开展试点主体培育，抓好农产品合格证和生产记录电子台账，参加相关协调会议。
成员：高湖滨，市农技推广总站联络员，承担“浙样施”平台有关功能叠加进数字化系统，会同科教处建立试点主体化肥减量跟踪监测调查制度；承担制定水稻化学农药定额施用标准和技术导则并导入数字化系统，参加相关协调会议。
成员：吕长淮，负责《宁波市“肥药两制”改革精准管控应用系统可行性研究报告暨建设方案》和局《“肥药两制”改革数字化改革项目实施方案》的拟制，负责与省厅委托的网络技术公司和宁波国际投资咨询有限公司的对接，负责做好系统平台建设招标、实施等工作。
成员：省厅委托的网络技术公司人员，负责做好需求对接，提供技术支持，完成与数字化系统开发相关的各项工作任务。
小组办公室设在局科教处。
（二）工作任务
坚持从“农民生产绿色生态农产品、政府实现肥药双减量”的双向需求出发，以“肥药两制”改革综合试点创建为载体，推动“肥药两制”改革数字化应用落地，加快构建快速响应、高效执行、精准追溯、科学决策的执行链，不断增强农业绿色发展内生动能和智治水平，打造农业高质高效金名片。
二、指标体系
（一）数字化系统。在系统中设置肥药实名购买活跃度、定额施用活跃度，肥药实名购买活跃指数、定额施用活跃指数4个核心指标。前两者用于评价农资店、试点主体“肥药两制”改革数字化应用程度，后两者用于评价区县“肥药两制”改革数字化应用程度。
（二）示范农资店。按照省厅“肥药两制”改革农资店评价指标体系（浙农法发〔2020〕5号），体系内包括数字化管理、绿色化服务、规范化经营3个方面共14个二级指标，对符合条件的报省厅认定为“肥药两制”改革农资店。
（三）试点主体。按照浙江省农业主体绿色发展评价指标体系，包括绿色生产、绿色环境、绿色资源、绿色管理、绿色形象5个方面，分种植业、畜牧业、渔业产业大类，差异化设置二级指标的内容及权重，对农业主体进行滚动式评价，在系统平台中以三色图形式展示。
（四）综合试点县。按照“肥药两制”改革综合试点县创建实施方案，在综合试点县创建评价体系中设置试点创建、制度创新、生产方式、资源循环、生态环境5个方面共25个二级指标，对完成创建的4个区县市报省厅进行分批认定。
三、工作体系
（一）下达计划。印发“肥药两制”改革综合试点2021年工作计划，明确综合试点县、示范农资店、试点主体等各项目标任务，将数字化系统建设和应用作为强基固本的重点任务。
（二）组织实施。梳理“需求清单、问题清单、任务清单、改革清单”四张清单，建立省、市、县三级联动的工作联系制度，实行“周报送、月通报、季会议、年考核”工作机制，适期召开“肥药两制”改革数字化协调会、座谈会、现场会。
（三）服务指导。依托农民素质提升工程开展千家试点主体大轮训，建立面向农业主体的“一对一”联系责任制度，根据实际情况组织开展现场调研和检查，切实抓好以电子台账记录为重点的业务培训和技术指导。
（四）评价验收。按照“县级自评、市级初评、省级验收”的流程开展综合试点创建评价验收。
（五）考核管理。推动肥药实名购买、定额施用活跃指数等指标纳入“五水共治”、乡村振兴实绩、平安宁波等考核体系，根据数据调度情况对区县市考核打分，压实各地政府职责。
四、政策体系
系统梳理“肥药两制”改革数字化工作存在的短板和弱项，有的放矢出台《关于开展“肥药两制”改革数字化系统试运行的通知》等政策文件。
五、评价体系
评价体系由两张画像组成，一是从绿色优质农产品比率、农产品质量安全合格率等维度，勾勒农业供给侧结构性改革画像；二是从化肥使用量、农药使用量等维度，勾勒农业面源污染治理画像，综合评价各地农业绿色高质量发展总体情况。
附件：宁波市“肥药两制”改革数字化任务分解和进度安排
附件
宁波市“肥药两制”改革数字化任务分解和进度安排
分任务
难点堵点
对策措施
责任单位
“肥药两制”改革数字化监管系统建设
在省厅统一建设的“肥药两制”改革数字化系统中，主体评价等模块以及活跃度、活跃指数等指标仍需完善
督促省厅委托的网络技术公司根据要求于4月下旬完成相关模块和功能建设
科教处、农业综合执法队、质监处
“肥药两制”改革千家试点主体仍有4家未录入系统
督促省厅委托的网络技术公司于4月下旬之前，根据各区县市提供的试点主体名单完成数据核查入库
种植业处、科教处
省市县一体化的“肥药两制”改革数字化系统建设仍需加快
4月底前，将今年的4个“肥药两制”改革综合试点创建县率先接入省“肥药两制”改革数字化监管系统
科教处、镇海区、象山县、慈溪市、海曙区农业农村局
宁波以及县市区使用自建平台，还未实现无缝对接省“肥药两制”改革数字化系统
负责做好有关区县市农业农村局、省厅委托的网络技术公司、负责开发地方自建平台的网络公司三方协调对接，抓紧落实具体操作方案，4月底之前完成系统转移或者系统接入
质监处、农业综合执法队、区县市农业农村局
在局“数字三农”协同应用平台、浙政钉、浙里办应用平台上无法直接打开“肥药两制”改革数字化系统
加强与“数字三农”专班对接，推动市“肥药两制”改革数字化系统接入“数字三农”协同应用平台和市政府数字门户，力争4月底之前系统上线并试运行
科教处、局“数字三农”专班
“肥药两制”改革农资店创建
对“肥药两制”改革农资店创建情况掌握不深
于4月下旬组织开展一次专项检查，于6月上旬组织开展复查，重点检查网络连接、系统安装、硬件配套、主体操作等方面，加强对不达标农资店的监管和指导。建立“肥药两制”改革农资店退出机制，于年底省厅发文公布农资店验收名单时进行动态调整。
农业综合执法队、种植业处、政策法规与改革处
农资经营主体系统操作水平不高
在千万农民素质提升培训计划中列入千家试点主体大轮训年度任务，指导各地认真开展农资经营主体系统操作培训
农业综合执法队、科教处
部分农资店硬件设备老旧，无法正常使用
开展示范农资店建设
农业综合执法队
“肥药两制”改革试点主体培育
各地提供的“肥药两制”改革试点主体质量不高，相比于改革要求有一定差距
于4月下旬组织开展一次专项检查，于6月上旬组织开展复查，要求各地围绕生产台账记录，重点清理“空壳”合作社，结合高品质绿色科技示范基地、示范性家庭农场、数字化工厂建设，重新梳理选定培育对象，进一步完善和落实扶持性政策
科教处、种植业处、畜牧处、渔业处、产业信息处、政策改革处、合作经济处
大部分试点主体还未能准确、完整、及时地开展生产台账电子记录
5月底前，率先在试点主体上推动合格证制度由主体追溯向过程追溯延伸，切实抓好生产记录电子台账
质监处、农业综合执法队、科教处、种植业处、畜牧兽医处、渔业处、农技推广总站
在农民素质提升培训计划中列入千家试点主体大轮训年度任务，指导各地开展数字化系统操作和生产台账记录培训
科教处、质监处、种植业处、畜牧处、渔业处
要求各地于6月底之前落实试点主体“一对一”联系责任制
科教处、质监处、种植业处、畜牧处、渔业处
推动试点主体培育情况作为绿色食品标识认定和产销平台推介的重要依据
产业信息处、农业绿色发展中心
线上农药减量增效技术服务不够
5月底之前在系统内设置水稻化学农药定额施用试行标准，按照配套技术导则和重大病虫草害绿色防控产品推荐名录提供用药指导和建议。
农技推广总站
“浙样施”平台有关功能未在数字化系统内叠加
6月底之前，对接省厅“浙样施”平台有关功能在数字化系统实现有效叠加。
农技推广总站
试点主体培育情况缺少评价依据
7月底之前，按照省厅农业主体绿色发展评价管理办法并开展滚动式评价
科教处、种植业处、畜牧兽医处、渔业处、农业综合执法队
试点主体化肥减量情况缺少监测调查
11月底之前，制定出台试点主体化肥减量跟踪监测调查制度
农技推广总站
“肥药两制”改革综合试点县创建
地方政府的属地管理责任还需要进一步强化
4月底之前，将肥药实名购买、定额施用活跃指数纳入“五水共治”、平安宁波年度考核体系，每月通报各地工作进度
科教处
将肥药实名购买、定额施用活跃指数纳入“肥药两制”改革综合试点县创建评价体系
科教处
数字农业的核心范文5
关键词:农牧业信息化;发展现状;发展趋势
0引言
进入21世纪以来,虽然基于工业社会要求的农业机械化、化学化、水利化和电气化在世界许多国家还没有全面完成,但随着信息技术的迅猛发展,以数字化为核心、网络化为趋势的信息化产业逐渐深入到社会的各个领域。信息化技术同时不断深入到农牧业生产的各环节中,形成了以数字化为特征的“数字农业”,给农牧业这个传统领域注入了新的活力[1]。农牧业信息化对于农业经济深入增长具有深远的影响,并且可以促进传统农业向现代化农业的转变[2]。加强农牧业信息化建设是发展现代农业的重要内容。
农牧业信息化是现代农业的重要标志,在驾驭农村市场经济中处于前置性的基础地位,是提高农业的综合生产力和经营管理效率的有力手段[3],是农业实现现代化的必经途径。随着信息社会和知识经济时代的到来,农业信息技术将在农业和农村经济的发展中发挥越来越大的作用[4]。没有农牧业的信息化,就没有国民经济的信息化,也就没有整个社会的信息化。农牧业信息化应当成为中国这个农业大国一种必然和必须的发展趋势,深入研究农牧业信息化是一项亟待探讨而且具有重大意义的课题[5]。
1农牧业信息化的概念
1.1信息化信息化概念包括信息和信息化两个最基本的概念。信息化是一个过程,与工业化和现代化一样,是一个动态变化的过程。在这个过程中包含3个层面和6大要素。所谓3个层面,一是信息技术的开发和应用过程,是信息化建设的基础;二是信息资源的开发和利用过程,是信息化建设的核心与关键;三是信息产品制造业不断发展的过程,是信息化建设的重要支撑。6大要素是指信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法规环境与信息人才。信息化就是在经济和社会活动中通过普遍采用信息技术和电子信息装备,更有效地开发和利用信息资源,推动经济发展和社会进步[6]。
1.2农业信息化
农业信息化有狭义和广义之分:狭义的农业信息化是指农业的数字化和网络化;广义的农业信息化是指农业全过程的信息化,在农业领域全面地发展和应用现代信息技术,使之渗透到农业生产、流通、消费以及农村社会、经济和技术等各个具体环节的全过程,从而极大地提高农业效率和农业生产力水平[7]。贾善刚指出:农村信息化的概念不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项信息技术在农业上普遍而系统的应用过程。
梅方权年认为,农村信息化是一个广义的概念,应是农业全过程的信息化,是用信息技术装备现代农业,依靠网络化和数字化支持农业经营管理,监测管理农业资源和环境,支持农业经济和农村社会信息化[8]。
农业信息化可以从4个方面来加以描述和概括:一是农业劳动者的高度智能化;二是农业基础设施装备信息化;三是农业技术操作自动自控化;四是农业经营管理信息网络化[5,9]。农业信息化不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项技术在农业上普遍而系统应用的过程。
农业中所应用的信息技术包括计算机、信息存储和处理、通讯、网格、多媒体、人工智能以及“3S”技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS)等。在发达国家,信息技术在农业上的应用大致有以下方面:农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统和农业计算机网络等[5,10]。数字化作为农业信息化的核心内容,就是按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。在数字水平上,对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展。数字农业主要包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素和社会经济要素)的数字信息化、农业过程的数字信息化(数字化实施和数字化设计)以及农业管理的数字信息化[1,11]。农业信息化实质是充分利用信息技术的最新成果,全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息和知识的获取、处理、传播与合理利用,加速传统农业的改造,大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平,促进农业持续、稳定、高效发展进程。农业信息技术就是实现农业各种信息采集、处理、传播和贮存等方面的技术。
根据信息技术在农业应用领域的不同,主要分为气象遥感技术、卫星定位技术、农业专家系统和农业自动化技术等[4]。数字农业的本质是把信息技术作为农业生产力重要要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯和电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。
笔者认为,农业信息化是指涉农领域(农、林、牧、副、渔)所有对象的数字信息化,具体体现在农业基础设施装备的数字信息化、农业生产过程的数字信息化、农业资源环境的数字信息化、农业生产管理的数字信息化、农业经营管理的数字信息化、农业市场流通的数字信息化、农业劳动者的高度智能化以及农民生活的数字信息化,应用计算机技术、微电子技术、人工智能技术、自动控制技术、“3S”技术、通信技术和网络技术等高新技术实现农业的数字信息化,并付诸实施于农田精耕细作、病虫害防治、林区规划管理、畜禽渔业的生产操作自动化和数字化管理以及农民生活消费的网络信息化等方面,集农业科学、计算机科学、地球科学、信息科学以及网络科学等高端科学于一体的综合性领域。
1.3畜牧业信息化
畜牧业信息就是对畜禽品种资源的遗传育种、饲养管理、饲料营养、疫病防制、器械设备、畜产品加工及其经济利用的有关理论和应用研究中表现出来的信息,主要包括各种畜禽遗传育种信息、饲料营养信息、畜禽经济信息、生产和经营管理信息、疾病防治信息以及专家人才信息等内容。根据畜牧业结构和研究内容,畜牧业信息可以划分为畜牧业自然资源信息、畜牧业生产信息、畜牧业科技信息、畜牧业经济信息、畜产品市场流通信息、畜产品加工信息、疫病防治信息、饲料营养信息、器械设备信息和单位属性信息等类别[12]。畜牧业信息化指的是在畜牧业领域充分利用信息技术的方法手段和最新成果的过程。具体来说,就是在畜牧业生产、流通、消费以及农村经济、社会和技术等各个环节全面运用现代信息技术与智能工具,实现畜牧业的科学化与智能化过程。畜牧业信息化不仅包括计算机技术,还包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多种技术在农业上普遍而系统的应用。
畜牧业信息化的内涵至少包括以下领域:一是畜牧业生产管理信息化,包括畜禽疫病防治、畜禽饲养管理等各个方面;二是畜牧业经营管理信息化,包括与畜牧业经营有关的经济形势、畜禽供求、国民收入、固定资产投资、物资购销和物价变动等;三是畜牧业科学技术信息化,是利用信息技术快捷与方便的特点,改变传统的畜牧业技术推广方法和手段,加快科技成果的传播和转化,提高畜牧业的科技含量和竞争力;四是畜牧业市场流通信息化,指畜牧业生产资料供求信息、动物产品流通(需求量)及收益成本等方面的信息化[13]。畜牧业信息化具有丰富的内涵,主要包括:畜牧业信息服务系统化和网络化;畜牧业生产设施装备信息化;畜牧业技术操作机械化和自动化;畜牧业管理决策信息化;畜牧业劳动者的信息化和知识化等[14]。
笔者认为,畜牧业信息化是指畜牧业饲养设施的操作自动化及数字信息化、畜牧业生产管理的数字信息化、畜牧业经营管理的数字信息化、畜牧业市场流通的数字信息化和畜牧业劳动者的高度智能化等,运用计算机技术、人工智能技术、自动控制技术、无线射频识别技术、“3S”技术、通信以及网络技术,实现精细饲喂、科学育种、饲养环境的监控、疫情监测、疾病防治以及产品溯源等。
2农牧业信息化的发展状况
2.1国外发展状况世界农业信息化技术的发展大致经过3个阶段:第1阶段是20世纪五六十年代的广播、电话通讯信息化及科学计算阶段;第2个阶段是20世纪七八十年代的计算机数据处理和知识处理阶段;第3个阶段是20世纪90年代以来农业数据库开发、网络和多媒体技术应用、农业生产自动化控制等的新发展阶段。
农业自动化技术在美国、西欧和日本已广泛应用于工厂化养殖、工厂化蔬菜花卉生产、仓库管理、环境监测与控制以及农产品精深加工中,如配合饲料全部生产流程的自动控制、日光温室中温湿度控制、灌溉及采收自动化控制。通过研制和使用农业机器人,代替人从事一些繁重的农事操作,如苹果收获、挤奶、喷药、组织培养以及作物育种等方面。
美国自20世纪70年代以来将计算机应用逐步推广到农场范围。典型的农业信息化系统有:1975年,美国内布拉斯加大学创建了AGNET联机网络,现在已发展成为世界上最大的农业计算机网络系统;美国国家农业书馆和美国农业部共同开发的AGRICOLA;信息研究系统CRIS可提供美国农业所属各研究所、试验站和学府的研究摘要。
美国计算机在农牧业信息化中的应用已相当普遍。譬如:畜禽饲养的计算机化,有管理猪生产的计算机信息系统;管理农业机械化的计算机以及在在农副产品加工方面也有广泛的应用;其中,计算机在温室环境方面的应用最显其能。
早在20世纪80年代,日本农林水产省就“人工智能与农业”专门组织了一个调查委员会,列出了知识工程在农业中应用的一整套实施项目;日本已建立了一些农业生产自动化管理系统,如植物工厂的蔬菜生产管理系统(菠菜、番茄、黄瓜、茄子、西红柿和草莓等已进入批量生产)、陆田水田耕作、畜牧生产、家畜卫生系统、农业工程和机械管理系统等。
德国在农业科学研究中,已广泛使用电子、信息技术等监测和自动控制各种试验场所的温度、湿度、光照时间和强度、风向风速等各项要素,均自动监测和记录;德国还研究出许多用计算机编程控制的试验仪器和设备;在农业生产中,装有遥感地理定位系统的大型农业机械可以在室内计算机自动控制下完成各项农田作业[15-16]。
荷兰在畜禽养殖基础设施以及温室种植方面的信息化工作水平处于世界前列。荷兰的科研人员在十多年前应用数字化技术,在奶牛自动饲养管理系统Porcod系统的基础上研发成功母猪自动饲养Velos管理系统[17]。
目前,农业信息技术研究主要集中在以下各方面:农业信息网络技术、农业数据库系统、农业管理系统、农业专家系统、“3S”系统、农业自动化控制技术、多媒体技术、精准农业、生物信息技术以及数字化图书馆技术[15,18]。
2.2国内发展状况
20世纪70年代中期,计算机应用技术开始进入我国农业领域,少数农业研究机构开展了计算机农业应用研究,从此农业信息化逐步在我国农业生产当中得以发展应用,具体发展阶段[19]如表1所示。
表1我国农业信息化发展阶段
阶段时间主要内容起步阶段1981-1985年科学计算、科学规划模型和统计方法应用普及发展阶段1986-1995年数据处理(EDP)、大型数据库的建立和MIS系统开发提高阶段1996-2000年国家在“攻关”和“863”项目中都分别设置农业信息技术重大专题和课题快速发展阶段2000至今农业信息化技术全面向农业生产实际渗透.
我国农业信息化进程起步较晚。20世纪80年代以来,将系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统和地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究,已取得一些重要成果,不少成果已得到应用,有些成果已达到国际先进水平。如中国农业科学院草原研究所应用现代遥感和地理信息技术建立了“中国北方草地、草畜平衡动态监测系统”[20]。
中国国家科技部从1990年开始连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,“数字农业”渐成气候,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治和苹果生产管理专家系统。“十五”期间,国家科技部等部门继续加大对以“数字农业”为主要内容的农业信息技术研究,以“精准农业”、“虚拟农业”、“智能农业”和“网络农业”等内容为切入点,组织实施“数字农业科技行动”。通过该行动的实施,突破一批“数字农业”的关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国“数字农业”的技术框架,从而加速了我国农业信息化进程[1]。
2003年,科技部“863计划”在生物与现代领域启动实施了“数字农业技术研究示范”重大专项。这些专项以突破一批关键技术、研制一批数字农业产品、开发数字农业技术平台、集成示范应用为目标,构建我国“数字农业”的科学技术体系及示范应用体系。在农田信息自动采集、农田植物生长模拟与数字化设计、稻麦品质遥感检测、数字化种植技术平台构建等方面取得了突破性进展[21]。“863计划”智能计算机主题连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治、苹果生产管理专家系统[22]。由农软开发的农牧场管理系统、育种分析系统和目前尚待完善的实验室数据分析系统、专家系统、决策支持系统等已在部分科研管理部门和现代化农牧场推广使用[15]。现在,国内研制的多媒体小麦管理系统(WMS)和棉花生产管理系统(COTMAS)都可以应用于生产[23]。我国与世界各国一样,畜牧业信息建设与利用也是从单机到网络的一个发展过程。在单机应用方面,主要用于生产管理和决策应用[12]。我国畜牧业充分利用以计算机为核心的信息资源优势,走畜牧业现代化和信息化的道路[24]。
3我国农牧业信息化发展面临的问题
目前,我国农业信息化存在的问题有:农民素质不高、信息化意识和利用信息的能力不强;农业产业化程度不高,难以形成正常的信息需求;网络成本较高,阻碍了信息化的普及;农业信息化基础工作水平低;信息技术实用性差,农业信息服务体系还没有完成,农业信息网络人才缺乏[25]。信息技术的进一步发展必须建立在网络化的基础上。我国的农牧业信息网络化的发展虽然对我国农牧业的发展起到了一定作用,但在建设过程中存在许多问题[12]。我国畜牧业信息化水平与发达国家相比还有很大差距,主要表现在:畜牧业基础设施薄弱,畜牧信息资源缺乏,尤其是能提供给用户的有效资源严重不足;畜牧信息技术成果应用程度低,严重阻碍了畜牧业现代化的发展,这也正是当前实施畜牧业信息化迫切需要解决的问题。目前,在畜牧业生产部门及基层畜牧场,由于受地域的限制和传统畜牧业的束缚,信息技术的普及远远不能同其他行业相比,从事畜牧行业的人员平均素质也远低于其他行业部门,尤其是基层的管理人员及边远的农牧场,其受教育程度普遍较低[26]。
笔者认为,我国农牧业信息化发展亟待解决的主要问题依然是农民科学素质的提高、信息化基础设施的建立与完善及完全解决“最后一公里”的难题。
4我国农牧业信息化的发展方向
1)网络化。信息技术发展是以微电子技术为基础、计算机技术和网络技术相互融合的高新技术。
2)智能化。信息技术的智能化发展进步很快,在农业上的应用也将得到长足的进展。农业专家系统、农业管理信息系统和农业决策支持系统的开发与应用是其中最突出的表现。
3)数字化。数字化内涵包含两层意思:一是随着数字技术的发展,原来的模拟信号被转换成数字信号,实现了在计算机网络上的高保真和快速传播,可以制成数字视频和音频信号在网络上传递,实现远程教育等;二是表现在科学计算可视化和虚拟现实技术[25]上。
建立统一的技术标准和规范,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,建立数字农业应用服务系统,通过系统集成和应用示范,逐步建立我国数字农业的科学技术体系。在统一的技术标准下,对数字农业关键技术进行研究开发,通过系统集成构建数字农业技术平台,初步形成我国数字农业技术框架。在我国不同生态经济类型和不同农业生产管理类型地区,对数字农业技术进行集成应用示范,取得显著的社会经济效益,促进当地农业信息化的跨越发展,加速农业生产由传统、粗放、经验型向智能、精准和数字化方向的转变,提高农业生产力水平。通过该行动的实施,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国数字农业的技术框架,加速我国农业信息化进程,并逐步实现农业生产的精确化、远程化、自动化和虚拟化[1]。
我国的畜牧业发展已经进入到了新的发展阶段,建设集约化、专业化和优质高效的现代畜牧业已经成为必然[27]。在推进信息化的过程中,要通过计算机网络及通讯技术,把畜牧信息及时与准确地传达到用户手中,实现畜牧生产、管理和畜产品营销网络化,加速传统畜牧业的改造和升级,大幅度提高畜牧业生产效率、管理和经营决策水平[26];改变传统的畜牧业模式,使农民依靠信息引导进入市场、组织生产,走畜牧业现代化和信息化之路;加强对畜牧信息化工作的宣传,提高人们的信息意识和利用信息的能力积极促进畜牧业信息化的发展[24,26]。当前,现代信息技术与农业融合所衍生的“精准农业\"、“虚拟农业\"、“智能农业\"和“网络农业\"等均是数字农业的不同侧面,成为农业信息化发展的方向[28]。
笔者认为,我国农牧业信息化应逐步实现农牧业生产的操作的全面自动化以及完全智能化,并最终进入网络化农牧业。
5我国农牧业信息化的作用
农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果,必将大大推动农业信息化,推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展。
作为21世纪农业的重要标志,发展数字农业及相关技术是我国发展现代农业必然选择的支撑技术,因此将数字农业确立为解决“三农”问题的平台,符合时展的需要。数字农业展现了美好的前景,它将极大解放农业生产力,改变农业作业方式,实现农业生产质的飞跃[1]。先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服农业生产的分散化和小型化的行业弱势。
强大的计算能力、智能化技术和软件技术,使农业生产中极其复杂和多变的生产要素定量化、规范化和集成化,改善了时空变化大和经验性强的弱点。将信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术(AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合,加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测与预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学与有效的宏观管理[5]。信息自动化技术使现代的养殖业有了根本性的改变,是形成统一标准化饲养的一种优化养殖方式。它有利于优化畜牧业区域布局;有利于解决人畜混居、相互交叉感染问题;有利于减少与外界接触,减少传染病的预防发生;有利于改善农民的生活环境,保护人们的身体健康;有利于改善畜禽养殖环境和生产性能的发挥;有利于提高畜禽的品质;有利于先进技术和设备的推广和生产效率的提高;有利于畜禽生产的宏观管理和相互之间的协调,从而促进畜禽业迅速发展,提高养殖者的经济效益[29]。同时,利用计算机控制实现自动补料、补水和补光等作业,节约劳动力。另外,通过多媒体模拟,可以在最适宜时期扩大生产,在市场行情最佳时销售,从而获得最大利润[30]。
广泛应用现代信息技术,促进农业和农村经济结构调整,增强农业的市场竞争力,发展农村经济,建设现代农业,增加农民收入,加速农村现代化进程,促进农业生产过程实现自动化和高效益化;通过计算机对来自于农业生产系统中的信息进行及时采集和处理,根据处理结果迅速地去控制系统中的某些设备、装置或环境,从而实现农业生产过程中的自动检测、记录、统计、监视、报警和自动启停等,实现农业自动化生产和对自然环境的实时监测[4,23]。传统的农业生产方式得以改造,农业生产效率将大幅度提高,生产成本下降;加快新品种选育,提高病虫害预测、预报和防止水平,减少损失,增加产出,获得更大的效益,这将提高人类对自然的认知能力,最大限度地控制和利用水、土、气等自然资源,减少农业生产的不稳定性[29]。科学指导农业生产管理,增加农副产品产量,提高农产品质量,降低农业生产成本,提高经济效益;实现科学化管理,提高对农业和农村经济发展的政策决策水平,最大限度避免自然灾害对农业造成的损失。
6结束语
推动农牧业信息化有利于实现农牧业生产的全面自动化及数字化;有利于降低农业生产的成本,提高农业生产的效率;有利于农牧业生产的集中管理,有利于降低传统农业靠天吃饭的不稳定性;有利于减少农产品市场波动,提高农业市场流通效率,从而增加农业生产的经济效益。
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数字农业的核心范文6
[关键词]信息化 测度 核心信息能力 ICTS
[分类号]F270.7
信息化测度的对象是进行测度前要解决的最重要问题。信息化测度的实质是测度一个国家或组织的信息能力。然而信息能力究竟包括哪些内容?哪些是最能真正代表信息能力的项目?本文提出了一个全新的概念――基于ICTS的核心信息能力，以此作为进一步研究和测度的基础。
1、信息能力的时代性和核心信息能力
如果我们同意大家所普遍认同的观点，即信息能力是收集、存储、处理、利用和生产信息的能力，那么我们就不得不承认，信息能力并不是从20世纪70年代以后才有的，无论是个人、组织和国家，从人类社会一开始就存在对信息能力的需求。只不过信息能力具有时代性，在不同的时代以不同的方式表现出来而已。
波斯特借用马克思的生产方式理论提出了信息方式理论。他认为人类历史上出现过三种信息方式，或者说信息方式的发展经过了三个阶段：面对面的口头媒介的交换、印刷的书写媒介的交换和电子媒介的交换。第一阶段的特点是符号的互应，第二阶段的特点是意符的再现，第三阶段的特点则是信息的模拟。这种观点具有很大的启发意义。
其实我们还可以对人类社会信息能力的历史发展阶段性作更仔细的分析，笔者在文献中深化了维纳关于信息交流是人类社会粘接剂的著名论点，提出信息交流方式可作为一种和生产方式相并列的概念，前者是人类组织社会的技术，而后者是人类改造自然的技术。信息交流方式主要由三部分组成：符号、媒体、信息处理规则(逻辑)。不同的信息交流方式塑造了不同的社会组织结构。
考察各个不同时期的信息能力的变化，我们可以得到两点结论：
第一，各时期的信息能力是在积累的基础上发展的，后一个阶段的信息能力并没有取代前一个阶段的信息能力，而是丰富了社会的信息能力。
第二，新的信息方式所导致的信息能力会占据重要的地位，成为一种当时的核心的信息能力。似如我们仍借用波斯特的三种信息方式来讨论这一问题的话，可以说，相对于面对面的信息交流方式，印刷的书写媒介的掌握，无论是对个人、组织还是国家而言，都是核心信息能力，而当印刷媒体和电子媒体共存时，电子媒体则是核心信息能力。由于技术的发展，导致信息能力具有鲜明的时代特征，虽然每个时代都不能缺少信息能力，但是每个时代所需要的信息能力却是不一样的。
每一个时代都有其核心信息能力，这是随着信息技术的发展而逐渐演进的，所以这是一个动态的概念，如在文字和印刷术方面，核心信息能力就是掌握文字和印刷术，以及此种信息技术的使用和普及程度；电子媒体时代，ICTS的演进同样有不同发展阶段，因此在比较Orbieom和ITU分别制定的数字编码指标中，ITU在其文献别强调指出这一点：即Orbicom的测度更强调上一代的ICTS，而ITU的测度更强调新一代的ICTS。这一看法足以提醒我们对核心信息能力保持一-种动态的和发展的观点，而不能够用一成不变的眼光来看待之。
2、现时代的核心信息能力――基于ICTS的核心信息能力
2.1 ICTS
现时代的信息交流最重要的特征是数字化。导致这一过程的技术系统通常被称为现代信息和通讯技术(ICTS)。ICTS的应用对全世界范围内信息和编码知识如何掌握和传播有重大的影响。事实上，从数字经济到信息社会，都是这种信息和通讯技术演化和应用的直接结果。
1CTS将三种不同的技术组合在一起，其演进过程通常被称为1CTS融合：
・三种技术之一是聚焦于传输和存贮信息的技术。这种技术长期以来都被认为对人类发展是非常重要的，这种技术重视信息的大量存贮，最典型的例子是电子书籍。
・第二种是通讯技术。其核心并不是大量地传递信息，而是更快地经过远距离传递少量的信息。
・第三种是信息处理技术。几个世纪以来人们一直在寻找技术手段帮助处理信息。在某种意义上，这利，技术装置能够部分地代替大脑的工作。如算盘、罗盘等。到20世纪中期，电子计算机的出现使得电子装置替代了原来的机械装置。
所以ICTS的实质就是：自动信息处理系统、内容信息系统和通讯系统的融合。
这三者的融合带来了一个全新的技术范式――知识和信息被储存、处理、传输和通讯的技术范式。这是一个和以前完全不同的范式。泰普斯科特在1996年的著名著作《数字化生存》中将其称为3c，即计算机、内容、通讯。而曼纽尔，卡斯特将其称为信息技术范式。
ICTS是一项渗透性技术，很像是过去的电力。它不仅能使我们去做新的事情，而且也塑造我们如何去做。“只有通过真诚地拥抱在我们的经济和社会的所有领域的数字技术，欧洲和欧洲人才能获得真正的潜力，未来是以知识为基础的，我们不得不通过ICT去形成它”。这不仅是欧洲各国的认识，也在很大程度上成为世界各国的共识。
2.2 为什么ICTS能力构成现时代的核心信息能力
因为，现代ICTS已经改变了世界的面貌，并且已经渗透到经济、社会、文化的方方面面。我们可以区分ICTS带来的数字信息活动的四个层次：
・第一层次是“基础结构层”。计算机网络、电话线、光纤网，以及无线网和所有类型的硬件和电信构成此一层次。或者可以将这一层次称为信息网络的物理体现，涉及这一层次的行为者包括电信运营商、电子公司、设备制造者、接入服务提供者。
・第二层次是一般服务层。这一层次的产品和服务建立在基础设施层网络之上，并且在这一基础没施之上提供增值服务。所有种类的软件制造商都属于这一范畴。
・第三层称为媒介层，它通过提供包括搜索等服务来提高数字电子信息市场的效率。这一层次的'?舌动为用户提供使用联机服务的便利。雅虎等网站，以及政府和公共服务网站可以归入此类。
・第四层可称为完成层，它使最终的活动表现为数字化。它包括行政、健康、教育、娱乐、军事、商业等各种活动。在商业部门，用户以不同的方式来参与到这一层面，如常见的B2B、B2C、B2G等。
第一、二层具有产业的特征，可以归入信息产业，第三、四层则具有更为强大的渗透性，将现存的各种人类活动进行数字化的改造。
由于ICTS的重要性和广泛渗透性，数字经济、数字化生存的概念出现了。由于数字化产品的低分发成本，趋势似乎是将一切能够数字化的都进行数字化。的确，大量的信息都是可以数字化的：音乐、软件、杂志和书籍、机票、股票、电影、货币等。
对于ICTS的广泛渗透，可以用不同的理论和术语
来描述。如我国称为信息化；国外有学者用s曲线来描述；还有人试图用长波理论来解释。
ICTS的集中表现是网络。网络是信息社会最有代表性的生产力。以互联网为代表的当代信息网已经突破信息交流渠道的范畴，成为集信息集聚、处理、传播、开发与利用于一体的功能综合的信息平台。由于信息活动渗透到生产、工作与生活的各个方面，成为各种社会活动的基础，信息网正在与生产、生活融为一体。
3、核心信息能力的要素
本节着重分析现时代的基于ICTS的核心信息能力。
3.1 界定核心信息能力的几种思路
一种思路是按信息的处理流程来界定。从信息的获取、识别、接受、储存、利用和创造的能力等环节来进行要素的分解和分析，即信息的获取能力、信息的识别能力、信息的储存能力、信息的利用能力、信息的创造能力等。尽管这种分解和分析从思路上看是可行的，但结合现在的ICTS的发展，在现代信息技术已经进入融合的时期要对其重新进行分解反倒是不合时宜的。
UNDP的TM(技术成就指数)提供了另一种思路。该指数的设立目的是为了测量一个国家的技术创造、技术扩散以及建立相应的技能，它将技术能力划分为四个维度：①技术的创造：用人均专利数和从国外收取的专利使用费两个指标；②新的技术创新的扩散：用Internet的扩散、高技术产品占总出口的份额两个指标；③老创新的扩散：因为技术进步是一个积累的过程，新的创新需要以老的创新为基础，并且老的技术创新采用新技术是必需的，这主要是电话和电力两个指标；④人类技能：技术的创造者和应用者都需要技能，这里采用平均学习年限和科学、数学、工程的学生的毛入学率两个指标。
此种思路应用于核心信息能力分析是有一定的借鉴意义的，但是其不足之处在于：它不专注于信息技术分析，而是一般的技术能力；此外该分析仅仅着重于技术方面，而忽略了技术的经济和社会影响方面。
目前在国际上比较流行的是前述s曲线分析框架，它将ICTS扩散和影响分为三个阶段，这三个阶段分别是准备、使用、影响。从分析研究逻辑上来看，这种按事物发展阶段来进行划分的方法是有其合理性的，其不足之处仍然在于其关注的重点仍然是使用方面。
OECD研究信息经济时使用了一个供给方与需求方的框架，这对我们也有一定的启发意义。供给代表提供，是生产的方面；需求代表使用，是影响的方面。
我们认为，可以将核心信息能力理解为生产力的一个演进和发展阶段，尤其是信息生产力演进的新阶段，并且运用的生产力分析的框架，同时结合上述几种思路，对核心信息能力进行要素分解，从而得出比较有价值的结论。
下面我们就从劳动工具、劳动对象、劳动者等方面来对核心信息能力的构成加以讨论。
3.2 核心信息能力的要素
・首先是劳动工具。在马克思对生产方式的分析中，劳动工具的性质占有十分重要的地位，它对于生产方式乃至社会的性质具有重要的决定意义。马克思本人非常重视生产工具和生产方式对社会的影响，他写道：“随着新生产力的获得，人们改变自己的生产方式，随着生产方式即保证自己生活的方式的改变，人们也就会改变自己的一切社会关系。手推磨产生是封建主为首的社会，蒸汽磨产生的是工业资本家为首的社会”。
人类社会进步的奥秘隐伏于资源－工具－生产力－社会的连锁反应之中。人类能够利用什么样的资源就可能制造什么样的工具，就可能形成什么样的生产力，就可能促成什么样的社会。“古代人类只懂得利用物质一种资源，因而就只能制造镰刀、锄头－类人力工具，只能形成农业时代的生产力，促成农业社会的生长和发展；近代人类逐步懂得了利用能源，把能量资源与物质资源相结合，就制造了机车、轮船－类动力工具，形成了工业时代生产力，促成了工业社会的生长和发展；现代人类正在向信息资源进军，综合利用信息、能源、物质三种资源，于是计算机、人工智能系统一类崭新的生产工具――智能工具正在迅速涌现，信息时代生产力正在茁壮成长，信息社会正在向我们大步走来”。
现时代的核心信息能力在劳动工具方面，可以用电脑和网络基础设施来描述。
・其次是劳动者。网络时代的知识工作者乃至产业工人，需要掌握与信息化的生产方式相适应的信息技能，这种信息技能并不是一般的读、写、识字等，也难以用识字率和教育年限等一般性的指标来衡量，而应该是ICTS的相关技能。关于ICTS的相关技能究竟包括哪些方面、究竟应该如何衡量，已经成为发达国家和国际统计学界讨论的一个重要问题。
在知识密集的工业部门，人们的劳动绝大多数与操纵电子计算机有关，它需要一定的知识基础和技术水平，才能适应新的工作岗位。
不难看出，核心信息能力的此项要素就是本文第一节所讨论的微观视角的信息能力。
・第三是劳动对象。信息经济时代，由于计算机和网络的普及，信息作为资源和财富的观念已被广泛接受。在人类发展的长河中，最先认识和开发的重点是物质材料。原始社会、奴隶社会、封建社会这三种社会形态基本上属于农业社会，人类劳动的成果主要是农产品，它的社会经济形态是物质型经济。到了近代，由于蒸汽机的发明和应用以及后来的电机等动力机械的发明和应用，使人类社会走进了工业社会，其主要产品是工业品，人类认识和开发的重点转向了能量、动力，并使能量与物质资源很好地结合起来，但其经济形态仍是物质型的。只是到本世纪中叶以来，人类对信息的认识有了很大的提高，信息与物质、能量一样成为社会发展的第三大支柱。特别是电子计算机和微电子技术的应用，开始深入开发信息资源，并能将信息与物质、能量资源有机地结合起来，创造出各种智能化、信息化、网络化的信息控制生产工具，人类劳动成果中的信息产品越来越多，即使是工业产品，也可以由信息产品来生产。因此，从社会发展趋势来看，劳动产品已由物质型向信息型转变，社会经济形态也从物质型向信息型转变。
但是这里的信息资源或信息财富，最核心的是数字化的，能够通过电脑进行存贮和处理的。所以各国充分重视数字内容产业，重视数据库产业等，是有充分理由的。核心信息能力中的信息资源并非一般的信息资源，而是数字化的信息资源。
4、核心信息能力的层次
依据核心信息能力的概念，可以将其应用于社会的不同层次。
4.1 个人或家庭的核心信息能力
分析个人或家庭的核心信息能力，包括以下5个方面：①是否拥有电脑；②是否能够在工作单位或是家中连接上网；③个人是否拥有ICTS技能(研发、或者使用的技能)；④个人使用ICTS工作或进行其他活动的时间；⑤个人使用ICTS的用途(工作、学习、娱乐、购物等)。
对于个人而言，ICTS核心信息能力可以改变个人交互方式、工作方式以及日常生活。当ICTS在全社会得以广泛联通，社会的生产方式和生活方式发生巨大变化
以后，个人的工作和生活也将因此发生巨大的变化。IC－TS使得几乎所有的信息随时可得，公民参与政治的方式发生变化，教育、医疗、购物、娱乐，几乎生活的一切方面都因ICTS而改变，信息可以方便地跨越国界。
是否能够接人信息网络，是否具有使用信息技术的技能成为个人工作、生活以及融入社会的关键因素。个人的其他技能在一个信息社会中贬值了，具有ICTS技能和不具有ICTS技能，会产生十分明显的差距，这正是数字鸿沟这一概念提出来的背景。
4.2 组织的核心信息能力
对组织而言，核心信息能力的意义可以从两个方面来加以说明：
・电子商务。特别是对于从事商业生产和交换的企业组织来说，通过数字网络来进行的交换活动――电子商务在其整个的交易中占有越来越大的比例。
企业内联网改变着企业内部人与人、人与物、物与物之间的传统的沟通方式，重新组织企业的生产方式、管理方式和组织形式；因特网为企业之间的竞争提供了一个全球性的舞台。
计算机、网络对企业不管发挥何种作用，数字化都是桥梁。设备数字化可以实现远程控制和通信；产品数字化可以实现智能增值，可以提高新产品开发、设计和生产、销售的效率；办公数字化可以实现更加快捷、准确和优雅的管理。企业需要建立硬件平台、软件平台和网络平台，更要建立数据平台。
・电子事务(E－business)。电子事务不仅局限于商务或交易的领域，E－事务的概念要大于电子商务，包括企业中涉及到数字信息的非商务部分以及非商务组织，如政府、教育等组织中的涉及到数字信息的部分。
美国国家统计局定义了数字经济的三个层面：电子事务、电子商务和电子事务基础设施。加拿大统计局和OECD于1999年也作出了类似的定义。
在信息经济时代，一个组织是否拥有核心信息能力，不仅关系到其竞争力的强弱，甚至关系到该组织能否在这时代生存下去。
从20世纪70年代开始，信息技术投资规模越来越大，20世纪90年代中期开始研究结果显示生产率悖论消失；从2000年左右开始研究发现IT投资能够获得超过其他资本投资多倍的“超额收益”，即“新生产率悖论”。
最新的研究表明，ICTS主要通过三个渠道对经济增长产生影响：一是ICTS为消费者提供新的产品和服务；二是ICTS增加其他产业的需求；三是ICTS使得组织发生变化，增进技能，加速创新和投资于无形资产的动力。所以ICTS对提高企业绩效能够起到非常重要的作用。
4.3 国家的核心信息能力
随着信息技术的发展和渗透，越来越多的国家和地区认识到ICTS核心信息能力对国家和地区竞争能力的重要性。
・信息化改变了自然环境这一相对稳定国力构成因素。作为一种有形的物质存在，自然环境是构成国家综合国力的重要因素，但随着知识经济的到来，自然环境的影响就大大减弱了。首先，随着信息化的高速发展，国民经济迅速向低能耗型和低物耗型转化。一方面，由于信息的替代作用，人员货物的流动以及相关的能源、资源需求都将减少。其次，信息化使人口状况对国力的影响大大降低。人口状况，是自然环境中的重要内容。一个国家人口状况，往往反映该国人力资源。但是，信息化的发展，使人力资源的跨国流动得以顺利进行，而不必通过人员实际流动。
・信息化对国家经济实力的影响。知识经济发展表明，凡是与信息化相适应的国家在就业、提高人民生活水平、发展经济、加强国际竞争力等方面都居于有利地位。首先，直接投资于ICTS对经济增长有极大影响作用。ICTS对生产力增长的贡献包括两个方面：第一，ICTS生产部门的技术进步直接通过生产和过程创新促进增长；其次，ICTS的使用扩散到经济的其他部门，在其他部分产生显著的效率提高。人们越来越多地认识到，公司和公共服务效率的提高，需要由ICTS来实现对工作方法和流程进行重组。e－欧洲计划认为，公共政策因此必须定位于刺激ICTS的有效使用，包括促进互联网接入，克服障碍，方便企业进行重组、组织管理过程的转变，鼓励对人力资源的投资。
而联合国经社理事会在2000年的一份报告中指出，ICTS在加速增长、减少贫困、促进可持续发展、对发展中国家和转型国家整合进全球经济方面可发挥特别重要的作用。
信息化程度高的国家，在世界经济格局中增强了自己的影响，最终提高和加强了自己在国际格局的中心地位与作用。
・信息化成为当前各国对外战略的重要内容。当今方兴未艾的信息革命，使世界各国不仅面临着一场严峻挑战，而且也提供了一项难得的发展机遇。各国都努力通过发展信息技术，争取在国际政治中取得有利地位。
2000年，欧盟国家在里斯本提出里斯本战略，其目标是“高增长，高就业，更强社会包容”，而ICTS被认为是达到这一目标的关键要素。随后，推出了E欧洲、E欧洲2005等计划，对欧洲信息社会的发展给予政策推动。
联合国组织对推动全球信息社会也作了不懈努力。从2003年到2005年分两个阶段召开的信息社会世界峰会是经过充分准备和讨论后，人类历史上第一次以信息社会为主题的全球性会议，会议通过了四个重要文件：《日内瓦原则宣言》、《日内瓦行动计划》、《突尼斯共识》、《突尼斯行动议程》。
世界各国在信息技术方面的竞争，最终结果将对国际政治、经济秩序产生巨大影响。
4.4 核心信息能力测度的基本框架
按照经济学原理，核心信息能力可以从供给和需求两方面进行分析。供给主要衡量研究和生产的能力，需求则主要衡量消费和使用。实际上，对每一个要素都可以从供给和需求两方面分析。
准备、使用、影响的三阶段划分也是有意义的。它反映的是核心信息能力的要素间不同的结合状况，实际上是对要素的结合进行动态分析。不同的要素结合方式、不同的程度，从而形成各有差别的核心信息能力的发展状况。所以可以将其称为核心信息活动要素。
最后则是核心信息能力的影响要素。这是纯粹的技术评价所没有的。它是指核心信息能力的运用对经济、社会所起的作用、以及在相应的活动中所占比例等。
