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智慧農業，具體怎么搞？他山之石，拿來用之！

智慧農業

農業物聯網葉明春

2017-01-17 10:12:09

[ 導讀 ] 智慧農業，具體怎么搞？

隨著信息技術越來越多地應用于農業領域，農業信息化已經融入農業產業，成為最活躍的生產要素之一，對于加快轉變農業發展方式，建設現代農業具有重要的推動作用。目前，智慧農業被越來越多的人了解，并且應用起來。

加快推進信息化發展，促進信息化和現代化融合，已經成為各國發展農業的重要趨勢。

今天，咱們一起看看英、美、法、德、日五國如何搞智慧農業。

英國大數據整合“精準農業”

近年來，由于氣候變化和全球農業生產競爭強度的提升，英國農業部門收入經歷了多次明顯波動。英國環境、食品和農村事務部認為，為應對上述挑戰，一方面，英國農業需要向“精準農業”邁進，結合數字技術、傳感技術和空間地理技術，更為精準地進行種植和養殖作業;另一方面，需要提升農業生產部門和市場需求的對接，加強其對于市場的理解。而這一系列需求的基礎就是強大的數據搜集和分析處理平臺。

與此同時，英國全國農業協會也多次呼吁政府出臺農業信息化發展戰略。在其10項政策建議中，其中2項與農業信息化發展密切相關：一是要求政府在農村地區實現寬帶全覆蓋，二是要求政府建立適當的平臺和渠道將農業生產準確信息進行匯總和分析。

在此背景下，英國政府于2013年專門啟動了“農業技術戰略”，該戰略高度重視利用“大數據”和信息技術提升農業生產效率。參與該戰略制定的愛丁堡大學信息學院科林·亞當姆斯認為，農業可能是最后一個面臨信息化和數字化的產業，大數據將是未來提升農業作物產量、畜牧業產量的關鍵，也是提升農業部門對市場理解的關鍵。未來的核心問題是將大量的數據融合起來進行適當、科學的分析，以此來推動農業的發展。

“農業技術戰略”近期的核心是建立以“農業信息技術和可持續發展指標中心”為基礎的一系列農業創新中心。農業信息技術和可持續發展指標中心被視為英國農業信息化發展的基礎。英國農業技術戰略負責人朱迪斯·巴切拉認為，大數據和信息化發展對于英國農業帶來的影響是根本性的，未來農業創新發展必須將其納入其中，因此農業信息技術和可持續發展指標中心是未來其他農業創新中心的基礎。

農業信息技術和可持續發展指標中心作為該戰略的基礎和最先推行的部分，其目標是為企業、研究機構和大學開拓潛在市場提供一站式服務，通過整合農業生產鏈條的數據，借助統計、建立模型和可視化智能分析等方式，確定提升農業生產效率的解決方案。該中心也得到了英國政府的高度重視，在削減開支的大背景下，英國政府在2015年春季預算中仍為該中心撥款1200萬英鎊。

英國推動農業信息化發展的總體架構安排集中體現了“產學研”相結合的特點。英國環境食品和農村事務部、商業創新和技能部等政府部門與相關學術機構和農業生產、技術企業共同建立“英國農業技術領導委員會”，負責整體戰略的實施。為促進農業生產和市場化與“大數據”和信息技術的充分融合，該中心囊括了英國國內信息技術和農業技術的頂尖研究機構和企業，包括英國洛桑研究所、雷丁大學、蘇格蘭農業學院、英國全國農業植物學會等。洛桑研究中心作為該中心的所在地，將為英國農業信息技術提供建模和統計服務;雷丁大學將提供數據科學服務;全國農業植物學會和蘇格蘭農業學院則提供農業技術資料交流。英國商業創新和技能部也在不斷鼓勵其他研究機構、農業企業和科技企業參與該中心運作。

為了便于所有農業技術戰略的參與者能夠最大化實現數據共享和成果利用，英國政府為該中心確立了開放數據的政策。該中心的核心業務是搭建和完善數據科學和建模平臺，以搜集和處理農業產業鏈條的所有公開的和初級的行業數據。未來該中心還將研發必要的服務軟件，以便于不同的用戶根據自身需要獲取、整合數據，并獲得數據分析結果和解決路徑。

美國信息化支撐農業發展

美國農業信息化建設起步于上世紀50年代，經過半個多世紀的發展，已經成為世界上農業信息化程度最高的國家之一。

美國各級政府做好服務角色，圍繞市場需求建立有效的支撐體系，為農業信息化創建發展環境。政府通過提供輔助、稅收優惠和政府擔保等優惠政策，刺激與引導資本市場運作，推動農業信息化的快速發展。在農業信息資源的管理上，形成了一套從信息資源采集到發布的立法管理體系，并注重監督，依法保證信息的真實性、有效性及知識產權等，維護信息主體的權益，并積極促進農業信息資源的共享。

美國在農業數據資源采集及存儲方面采取以政府為主體，構建規模和影響力較大的涉農信息數據中心，全面采集、整理、保存了與美國及國際有關的大量農業數據資源。美國農業信息服務體系主要有4個主體構成：政府部門的農業信息收集發布系統;政府支持下的農業教育科研推廣系統;融科研、生產、推廣于一體的公司系統;以農場為主體的民間自我服務組織系統。

在農業信息化建設上，美國采取了政府投入與資本市場運營相結合的投資模式，從農業信息技術應用、農業信息網絡建設和農業信息資源開發利用等方面全方位推進農業信息化建設。美國政府十分重視農業信息化網絡基礎設施建設，從上世紀90年代開始，美國政府每年撥款10多億美元建設農業信息網絡，進行技術推廣和在線應用，農村高速上網日益普及。隨著互聯網和計算機技術的高速發展，美國利用自動控制技術和網絡技術實現了農業數據資源的社會化共享。

此外，美國現代農業智能裝備技術日趨成熟，農業決策支持系統得到廣泛應用，有力地促進了農業整體水平的提高。美國農業裝備迅速向大型、高速、復式作業、人機和諧與舒適性設計方向發展。美國農民可利用全球定位系統、農田遙感監測系統、農田地理信息系統、農業專家系統、智能化農機具系統、環境監測系統、系統集成、網絡化管理系統和培訓系統等，對農作物進行精細化的自適應噴水、施肥和撒藥。

在美國政府完善的農業信息化體系建設下，大量涉農信息化企業應運而生。這些企業利用政府公開發布的農業大數據進行分析、預測并提供給農業生產者用于農場生產管理及精細化耕作，以幫助農場主提高生產效率。

法國信息化“三位一體”

目前，法國是歐盟內部最大的農業生產國，也是世界第二大農業食品出口國。由于領土面積有限，法國的農業經營模式主要為中小農場，有超過八成的農場耕作面積在80公頃以下。“精耕細作”的經營模式對農業的現代化程度提出了較高要求，其中，法國“三位一體”的農業信息化體系便有其獨到之處。

經過多年的發展，法國農業信息數據庫目前已十分完備，其國內的農業信息主要由各級農業部門負責收集、匯總與公布。從類別看，數據庫涵蓋了各個農業領域，包括種植、漁業、畜牧、農產品加工等。從近年來的發展趨勢看，法國農業信息正著力打造一個“大農業”數據體系。包括高新技術研發、商業市場咨詢、法律政策保障，以及互聯網應用等看似與農業“不沾邊”的行業均被納入這個“大農業”數據體系內。

在法國政府的力推之下，法國農民可以足不出戶，便能在網上了解基礎農業信息行情。同時，市場自發產生了不少農業專業協會，這些協會的網站也會提供付費的、更為詳盡與專業的農業信息資訊。因此，法國農民可以在了解詳盡的農業信息后，有針對性地及時調整農場產品的類別與產量，以達到效率最大化。

目前，法國的農業信息化體系呈現出“三位一體”的特點。政府、農業合作組織以及私人企業三方共同承擔了農業信息建設的服務職能，這三方的分工各有側重，農民可以根據自身實際需要，自行選擇其中一方的信息技術支援。

首先法國政府占據了公共農業服務的主導地位，包括定期公布農業生產信息，管控農業生產銷售環節的正常秩序，根據國際大宗商品及主要農產品的價格變動為本國農民提供最新的生產建議等。法國農業部主要負責該領域的工作，但包括法國經濟部、外交部等在內的其他部委同樣會提供信息支撐。

其次，法國的農業合作組織形式多樣，數目繁雜，但各組織均有清晰的自身職能定位，并帶有半色彩。創立于1946年的全法農業工會聯合會是法國最大的農業工會組織。其日常會向農民提供有關法律、農業科技、農場管理等多個領域的信息支持。由于農業合作組織存在形式靈活，多數處在與農民交流的“第一線”，為法國農業發展起到了不可或缺的作用。因此，為了支持本國農業合作組織的發展，法國政府在稅收、管理以及資金等多個領域向農業合作組織給予了較大的傾斜度，以保證這一形式的機構能夠更好地服務于農業生產。

最后，私人企業在法國的農業信息化服務體系中雖不占主要地位，但仍然是一個重要的補充力量。近年來，服務于農業信息化的私人企業逐漸凸顯出自身的重要性，私人企業更加“訂制化”的服務模式讓不少農民免除了生產的后顧之憂，進一步提高了農業生產效率。另一方面，此類企業的出現也在一定程度上緩解了法國國內的就業壓力，形成了良好的社會聯動效應。

德國積極扶持數字農業

德國農民聯合會的統計數據顯示，目前一個德國農民可以養活144個人，這一數字是1980年的3倍。但要想長期解決全球饑餓問題，每個農民需要至少養活200人。這就需要更加高效、可持續的農業新技術。目前，德國正致力于發展更高水平的“數字農業”。

“數字農業”基本理念與“工業4.0”并無二致。通過大數據和云技術的應用，一塊田地的天氣、土壤、降水、溫度、地理位置等數據上傳到云端，在云平臺上進行處理，然后將處理好的數據發送到智能化的大型農業機械上，指揮它們進行精細作業。

德國在開發農業技術上投入大量資金，并由大型企業牽頭研發“數字農業”技術。據德國機械和設備制造聯合會的統計，德國去年在農業技術方面的投入為54億歐元。在今年的漢諾威消費電子、信息及通信博覽會上，德國軟件供應商SAP公司推出了“數字農業”解決方案。該方案能在電腦上實時顯示多種生產信息，如某塊土地上種植何種作物、作物接受光照強度如何、土壤中水分和肥料分布情況，農民可據此優化生產，實現增產增收。

擁有百年歷史的德國農業機械制造商科樂收集團(CLAAS)與德國電信開展合作，借助“工業4.0”技術實現收割過程的全面自動化。他們利用傳感器技術加強機器之間的交流，使用第四代移動通信技術作為交流通道，使用云技術保障數據安全，并通過大數據技術進行數據分析。

德國電信兩年前推出了數字化奶牛養殖監控技術。農民購買溫度計和傳感器等設備在養殖場安裝，這些設備可以監控奶牛何時受孕、何時產仔等信息，而且可以自動將監控信息以短信形式發送到養殖戶的手機上。

現代德國農民的工作離不開電腦和網絡的支持。他們每天早上一開始的工作就是，查看當天天氣信息、查詢糧食市價和查收電子郵件。現在的大型農業機械都是由全球衛星定位系統(GPS)導航系統控制。農民只需要切換到GPS導航模式，衛星數據便能讓農業機械精確作業，誤差可以控制在幾厘米之內。

信息通訊技術的發展也讓農民的工作更加高效便捷。柏林的一家名為“365FarmNet”的初創企業為小型農場主提供了一套包括種植、飼養和經營在內的全程服務軟件。該軟件可以提供詳細的土地信息、種植和飼養規劃、實時監控以及經營咨詢等服務。而且通過該軟件可以方便地與企業的合作伙伴取得聯系，以便及時獲取相應的服務幫助。

目前，德國農業數字化建設面臨的一個重要問題是農村地區寬帶覆蓋率還不夠高，尤其是德國東部農村地區。另外一個問題是數據安全問題。目前，并不是所有農民都愿意將自家農場的數據上傳到網絡，很多人對網絡安全的可靠性仍持懷疑態度。

日本網上農場受到青睞

城市居民在網上選塊土地，只要點擊鼠標，網上播種、網上栽培、網上施肥、網上收獲，這樣按照自己意愿種植的有機蔬菜就可以端上自家的餐桌。這不是曾經火爆一時的種菜、偷菜游戲，而是在日本開始興起的網上農場。日本愛媛縣松山市山西町的網絡農場公司走出了一條用網絡將城市與農村連接的遠程農場發展之路。

日本農業以家庭經營為主，且多由老年人、家庭婦女勞作，雖有農協等農業組織牽頭，但經營分散，抗風險能力差，農民收入不穩定。另一方面，城市居民需求多樣化，不僅希望得到自己喜歡品種的穩定貨源，更希望吃到放心的有機蔬菜，保障餐桌上的安全。而這正是網絡農場發展的商機。

網絡農場的經營模式是：消費者與農場簽約租用農場的地塊，支付租地費、種子費和快遞費，之后就可以下單，在自己的地塊上種植自己喜愛的農作物。

消費者可以根據自己的愛好決定澆水、施肥、打藥、收獲的間隔，一般無需自己下地勞作。

另一端，農場職工根據不同消費者的指令負責對農田的實際操作和經營管理。農場通過照片、視頻等在網站公布農作物生長情況，讓消費者隨時能夠觀察到作物的長勢。

到作物成熟后，農場職工就會將收獲的產品收割、打包，按時寄送到消費者家中。

同時農場開設互換市場和網絡商店，消費者可以用自己的產品與農場其他用戶的產品互換，也可以將多余的產品在網絡商店銷售，收入全部歸己。

同時萬一由于氣象原因，出現農作物減產，消費者也會承擔風險，這種風險共擔模式保證了農民的收入穩定性。

研究報告稱，日本網絡農場一般聯系50至100家城市居民，是比較理想的經營規模。

山西町網絡農場主打特色是培育有機蔬菜，讓消費者吃上能夠看到的安全、放心的有機蔬菜。農田不施化肥，完全使用有機肥料，絕對不使用農藥，為防治病蟲害，農場開發了用辣椒、大蒜、果醋發酵而成的有機農藥。據說，這種農藥已經成了該農場的招牌。不僅如此，網絡農場也向城市居民提供親近自然的機會，消費者在周末或假期可以到農場參加勞動，親自照顧自己的農作物，并與農民交流，學習更多的農業知識。

農場負責人遠藤忍說，日本傳統農業是第一產業，農民只負責生產，耗時長、收入低，且收入極不穩定。此外，運輸、銷售等流通環節占去了大部分利潤。網絡農場同樣是由農民勞作，但農民成了網絡商業的另一端，他們提供的是根據消費者需求的農作物培育服務，實際是把第一產業做成了第三產業。

由于是定向服務，有機農產品價格偏高，在一定程度上限制了這種經營模式的發展。據日本總務省的家庭生活調查，兩口之家的月平均蔬菜支出為5350日元(約合44美元)，而購買有機蔬菜的支出為6600日元(約合55美元)。但為了食品安全，有些城市家庭是愿意支出的，這就是網上農場的客戶群。如今網上農場的經營范圍除了蔬菜外，還包括水果、稻米等品種。

日本農業產值只占GDP的1%，但網上農場為農業發展創出了一條新路。這種經營模式不僅解決了城市居民口糧、蔬菜的穩定性，也為農民的穩定收入提供了支撐。

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智慧農業發展國外借鑒

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