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現代農(nong)業(ye)生物技(ji)術、信息技(ji)術迅(xun)猛發展，成為現代農(nong)業(ye)發展的重(zhong)要引擎。新(xin)的綠色革命推(tui)動傳統農(nong)業(ye)技(ji)術改(gai)造(zao)升級，包(bao)括生物化(hua)、信息化(hua)、無(wu)害化(hua)、循環化(hua)和標準(zhun)化(hua)等方面(mian)，發達國家圍繞農(nong)業(ye)生產精準(zhun)化(hua)、集約(yue)化(hua)、高值化(hua)已開始了新(xin)一輪的戰(zhan)略(lve)部署(shu)。智(zhi)慧農(nong)業(ye)工程(cheng)科技的發(fa)展已成(cheng)為國際上現代化農業技術發(fa)展前沿。

一、智慧農業已成為世界現代農業發展趨勢

智(zhi)慧農(nong)業(ye)(ye)(ye)是以信(xin)(xin)(xin)息(xi)和知識(shi)為(wei)核心要素(su)，通過(guo)互聯(lian)網(wang)、物聯(lian)網(wang)、大數據、人工智(zhi)能(neng)和智(zhi)能(neng)裝(zhuang)備等現代信(xin)(xin)(xin)息(xi)技(ji)術與農(nong)業(ye)(ye)(ye)跨界融合，實現農(nong)業(ye)(ye)(ye)生產(chan)全(quan)過(guo)程的信(xin)(xin)(xin)息(xi)感知、定量決(jue)策、智(zhi)能(neng)控制、精準投入(ru)、個(ge)性化服(fu)務(wu)的全(quan)新農(nong)業(ye)(ye)(ye)生產(chan)方式，是農(nong)業(ye)(ye)(ye)信(xin)(xin)(xin)息(xi)化發展(zhan)從數字化到網(wang)絡(luo)化再(zai)到智(zhi)能(neng)化的高(gao)級階段。智(zhi)慧農(nong)業(ye)(ye)(ye)整合生物技(ji)術、信(xin)(xin)(xin)息(xi)技(ji)術、智(zhi)能(neng)裝(zhuang)備三大生產(chan)力要素(su)。

美國(guo)(guo)(guo)、英國(guo)(guo)(guo)、澳大利亞、法國(guo)(guo)(guo)、德國(guo)(guo)(guo)、日本等(deng)(deng)國(guo)(guo)(guo)家圍繞智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)慧農(nong)業(ye)(ye)進行了廣泛的布局(ju)，分別(bie)出(chu)臺(tai)了NSTC“國(guo)(guo)(guo)家人(ren)工智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)研發(fa)戰略(lve)(lve)計劃”、產業(ye)(ye)戰略(lve)(lve)白(bai)皮書、農(nong)業(ye)(ye)4.0手(shou)冊、農(nong)業(ye)(ye)創新2025、數字(zi)農(nong)業(ye)(ye)、社會5.0等(deng)(deng)政策，2015-2025全球智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)慧農(nong)業(ye)(ye)市值(zhi)將達(da)到683億美元。智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)慧農(nong)業(ye)(ye)包括智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)農(nong)業(ye)(ye)裝備(bei)、智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)傳(chuan)感器系統、智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)無人(ren)機、智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)機器人(ren)、軟件等(deng)(deng)主要(yao)技(ji)術。

全球智慧農業發展(zhan)迅猛，表現出(chu)以(yi)下(xia)趨勢：

一是大數據技術滲透農業全產業鏈。未來發展農(nong)業(ye)，要(yao)從全(quan)產業(ye)角度進行(xing)布(bu)局。大數據技術全(quan)面滲透了從種(zhong)子肥(fei)料(liao)開(kai)始，到(dao)生產、加工(gong)、配(pei)送到(dao)消費者(zhe)餐桌，再到(dao)廢棄物處理的全(quan)過(guo)程，體現出信息(xi)科(ke)技對農(nong)業(ye)產業(ye)發展的支撐作用(yong)。

二是智能化裝備廣泛應用。智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)的(de)裝(zhuang)備(bei)是通過智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)的(de)改造和(he)升級，使機(ji)(ji)器(qi)具(ju)有一定的(de)智(zhi)能(neng)(neng)性，可以全面或部分(fen)地輔助人便(bian)捷、可靠地完成特定復雜的(de)目(mu)標任務。世界智(zhi)能(neng)(neng)農(nong)(nong)機(ji)(ji)裝(zhuang)備(bei)發展經歷了(le)(le)不(bu)同的(de)歷史(shi)階段，從機(ji)(ji)械(xie)化(hua)到數(shu)字化(hua)、自(zi)動(dong)化(hua)、智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)，現在已經衍生了(le)(le)系統。目(mu)前，國(guo)際上研究農(nong)(nong)機(ji)(ji)裝(zhuang)備(bei)，重點(dian)體現在自(zi)動(dong)駕駛拖拉機(ji)(ji)、農(nong)(nong)業(ye)(ye)機(ji)(ji)器(qi)人和(he)農(nong)(nong)業(ye)(ye)無人機(ji)(ji)等方面。

三是無人化、少人化發展迅速。由于農村(cun)勞動(dong)力減(jian)少，農村(cun)出現(xian)了無人(ren)種地的(de)(de)情況，特別是(shi)(shi)熱天打藥(yao)、冷(leng)庫長時工(gong)作等(deng)復雜農業生(sheng)產環境條件，對人(ren)的(de)(de)身體有很大危害。基于勞動(dong)力減(jian)少和(he)工(gong)作環境惡劣，無人(ren)化、少人(ren)化農場是(shi)(shi)未來(lai)的(de)(de)發展趨勢。

四是信息科技推動農業生產方式變革。我們原來在田里種地(di)、養殖(zhi)，現在可以進行工廠(chang)化生(sheng)產(chan)，比如植(zhi)物(wu)生(sheng)產(chan)工廠(chang)、工廠(chang)化養豬(zhu)等模式(shi)。

二、我國智慧農業的研究和應用方興未艾

我(wo)國智(zhi)慧農業的發展(zhan)是一個緩慢的過(guo)程，但在(zai)很多(duo)農業生(sheng)產(chan)場景和環節(jie)已經(jing)得到了初(chu)步(bu)的應用。

場景一：智慧農業生產技術與裝備。

在小麥、玉米、棉(mian)花、水(shui)稻等主要(yao)農作(zuo)物從整(zheng)地、播(bo)(bo)種(zhong)、管理到(dao)收(shou)獲各個環節，都需要(yao)智(zhi)能化(hua)的(de)信息技術(shu)和(he)智(zhi)能化(hua)的(de)裝(zhuang)(zhuang)備進行耦合(he)，來完成這些操作(zuo)的(de)工藝。目前，我(wo)(wo)國各環節的(de)技術(shu)和(he)裝(zhuang)(zhuang)備基本具備，需要(yao)組合(he)成一個完整(zheng)的(de)智(zhi)能化(hua)解決方案。我(wo)(wo)國北斗精準(zhun)導航(hang)與測控技術(shu)應(ying)用在播(bo)(bo)種(zhong)上(shang)(shang)，安裝(zhuang)(zhuang)到(dao)拖拉機(ji)、插秧機(ji)上(shang)(shang)，可(ke)以讓機(ji)器走直(zhi)行，行間(jian)銜接好(hao)，實現(xian)條帶清(qing)壟精準(zhun)播(bo)(bo)種(zhong)，避免復播(bo)(bo)、漏播(bo)(bo)、轉行橫播(bo)(bo)交叉(cha)等問(wen)題，提高(gao)田間(jian)作(zuo)業(ye)(ye)質量(liang)。應(ying)用在灌溉上(shang)(shang)，實現(xian)精準(zhun)對(dui)行灌溉。農業(ye)(ye)航(hang)空精準(zhun)施(shi)藥技術(shu)，通過作(zuo)業(ye)(ye)規劃(hua)、導航(hang)監(jian)管、施(shi)藥控制、施(shi)藥質量(liang)評(ping)估(gu)、防效評(ping)估(gu)、病蟲情(qing)診斷等，實現(xian)探的(de)清(qing)、飛到(dao)位、施(shi)的(de)準(zhun)、霧化(hua)好(hao)、可(ke)評(ping)價和(he)全程可(ke)控的(de)目標(biao)。

場景二：園藝作物生產。

園藝生產(chan)以(yi)溫(wen)室(shi)生產(chan)為(wei)主，我們在山東壽光建了一個近八(ba)萬平(ping)米的大型現(xian)代(dai)智(zhi)能(neng)(neng)溫(wen)室(shi)，全部(bu)用國產(chan)的技術和設備(bei)，從水(shui)肥(fei)管理調控各(ge)個方面進行了智(zhi)能(neng)(neng)化提升(sheng)。與荷蘭溫(wen)室(shi)的耗能(neng)(neng)、成本、效益相比(bi)，我們的更(geng)好，且成本可以(yi)降到每平(ping)米50/元。

場景三：智慧果園生產。

現在(zai)農(nong)村地區都是老(lao)人、婦女(nv)和兒童，農(nong)業生產缺(que)乏(fa)勞動力(li)，提升果園生產智能化水平具有重要(yao)意義。因此(ci)，我(wo)國研發(fa)了相應的(de)(de)設備，包(bao)括采摘、除草、噴藥、開(kai)溝(gou)、施肥、巡檢(jian)、升降作業平臺(tai)等(deng)，可實現全(quan)程機械化作業。同(tong)時(shi)，我(wo)們已經研發(fa)出很好的(de)(de)水果智能檢(jian)測的(de)(de)分析線，一小(xiao)時(shi)可達到10噸(dun)的(de)(de)檢(jian)測線。

場景四：智慧養殖生產。

養殖(zhi)是智(zhi)慧農業重要的(de)應(ying)用(yong)場景(jing)，動(dong)物的(de)體(ti)(ti)溫(wen)檢測(ce)(ce)技(ji)術產品可(ke)以(yi)在(zai)線(xian)檢測(ce)(ce)，發(fa)現生病(bing)之后溫(wen)度升高的(de)畜禽，便(bian)于及時(shi)進行(xing)防治。動(dong)物禽舍有(you)害(hai)氣(qi)體(ti)(ti)專用(yong)傳感器非(fei)常實(shi)用(yong)，符合(he)我國碳達峰、碳中和政策，減少溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)(ti)排放。還可(ke)以(yi)通過視頻(pin)攝像頭監(jian)測(ce)(ce)動(dong)物行(xing)為，實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)(ce)營養狀(zhuang)況(kuang)、健康(kang)狀(zhuang)況(kuang)等。巡檢機器人、防疫消毒機器人，可(ke)以(yi)代替人從事(shi)對身體(ti)(ti)有(you)害(hai)的(de)作業。

場景五：農產品智慧物流。

農(nong)產品全(quan)產業(ye)鏈的(de)改進，生(sheng)鮮(xian)農(nong)產品中肉類(lei)、生(sheng)鮮(xian)水果(guo)蔬菜是重要的(de)一部分，都需要智慧冷鏈物流(liu)。如(ru)何控制(zhi)溫度、檢測溫度，保持(chi)農(nong)產品的(de)品質(zhi)，研究(jiu)超市貨架(jia)期，對食品的(de)安全(quan)性(xing)等，都需要信(xin)息科技來支撐。“管理(li)+農(nong)業(ye)+智能技術”，實現(xian)供應鏈可(ke)感、可(ke)控、可(ke)調。

場景六：基于大數據的信息服務。

我國(guo)小(xiao)農(nong)戶居多，打(da)藥、播種等方(fang)面專業(ye)化(hua)社會化(hua)服務企業(ye)組織快速發展，體現規模化(hua)的生產效益，推動小(xiao)農(nong)戶生產現代(dai)化(hua)。當前，智能語音(yin)服務機器人技術已經成(cheng)熟。作為農(nong)業(ye)職業(ye)院校(xiao)的學生，可提供生產技術服務、信息(xi)服務。

三、我國未來智慧農業技術技能人才需求

未來(lai)，我國發(fa)展智(zhi)(zhi)慧農(nong)業是一個重要(yao)的趨勢和方向，“十四五”規劃提出要(yao)發(fa)展智(zhi)(zhi)慧農(nong)業，目標是用(yong)電腦(nao)強化人(ren)腦(nao)、用(yong)機器(qi)替(ti)代(dai)人(ren)力、用(yong)自主替(ti)代(dai)進口，實現生產智(zhi)(zhi)能化、作業精準(zhun)化、管(guan)理數(shu)字化和服(fu)務(wu)網絡化。

我國(guo)未(wei)來智(zhi)慧農(nong)業(ye)對人才的需求(qiu)：一是對農(nong)業(ye)有(you)(you)情懷(huai)，喜歡(huan)現(xian)代農(nong)業(ye)；二是知(zhi)(zhi)識(shi)(shi)交叉(cha)型，能用(yong)計算機把不同專(zhuan)業(ye)的知(zhi)(zhi)識(shi)(shi)結合起來，建立知(zhi)(zhi)識(shi)(shi)系統；三是技能實戰型，要(yao)會操作拖(tuo)拉機、植保機等農(nong)業(ye)機械(xie)；四(si)是具(ju)有(you)(you)工匠(jiang)精神(shen)，要(yao)精益(yi)求(qiu)精；五是懂經(jing)營會管理(li)，提供專(zhuan)業(ye)化(hua)和社會化(hua)服務(wu)；六是適應信息化(hua)趨勢，推動智(zhi)慧農(nong)業(ye)發展。