編者言：

農(nóng)業(yè)，是利用動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，通過(guò)人工培育來(lái)獲得產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)，也可以稱得上是自古以來(lái)最重要的產(chǎn)業(yè)。沒(méi)有安全、可靠的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，就沒(méi)有當(dāng)今社會(huì)的和諧發(fā)展。如何提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，讓農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)變得更加安全可靠，也是人們一直以來(lái)都關(guān)注的問(wèn)題。這其中，除了采用更先進(jìn)的育種選培手段外，增強(qiáng)和改善農(nóng)場(chǎng)的管理方式，更是重中之重。

人們對(duì)于農(nóng)場(chǎng)的管理并非今天才關(guān)注。

(資料圖片)

1號(hào)印象中的農(nóng)場(chǎng)，往往都是用鐵柵欄圈起來(lái)，這本身就是一種最常見(jiàn)也最有效的管理方式。而近些年，隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等高新科技的興起，數(shù)字農(nóng)場(chǎng)的概念隨之應(yīng)運(yùn)而生。

在電視劇《輸贏》中，就有這樣的鏡頭。主人公們來(lái)到大西北，發(fā)現(xiàn)牧民的牛羊丟了。在過(guò)去，往往需要牧民們騎著馬或者摩托車，在草原上漫無(wú)邊際的尋找。之后主人公們幫助牧民們，為每一頭牛裝上了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，這些導(dǎo)航系統(tǒng)可以將牛羊的具體位置上傳到云端，從而讓牧民快速知道自己牛羊的位置。

同時(shí)，他們也在草場(chǎng)的各處安裝了能檢測(cè)草原溫度和濕度的裝置，這些裝置同樣可以實(shí)時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)都對(duì)提高牧場(chǎng)效率起到了很大的幫助。

那么除了幫助牧民找牛羊以外，數(shù)字農(nóng)場(chǎng)都包含哪些功能，用到了哪些技術(shù)，又會(huì)為我們帶來(lái)什么樣的好處呢？在回答這個(gè)問(wèn)題之前，首先我們要知道傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)目前面臨的問(wèn)題。

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的四大問(wèn)題

1、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)堪憂

中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)難以得到保障，無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)消費(fèi)升級(jí)的需求。究其原因，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)不規(guī)范、國(guó)內(nèi)種植精細(xì)化程度不高等一系列因素致使的。

而我國(guó)未來(lái)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的目標(biāo)，是從量變的轉(zhuǎn)變到質(zhì)變提升，包括優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程、提高種植精細(xì)化管理，從而提高生產(chǎn)效率。

2、農(nóng)作物分散經(jīng)營(yíng)，生產(chǎn)成本高

由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)分散經(jīng)營(yíng)的態(tài)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)化程度極低，因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總量大但人均產(chǎn)量較低。中國(guó)是世界上的農(nóng)業(yè)大國(guó)之一，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值極高，曾多次名列世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值排名前列。

然而，家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制導(dǎo)致種養(yǎng)殖情況高度分散的現(xiàn)狀，而且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平不高，包括農(nóng)業(yè)的機(jī)械化水平和生化技術(shù)都較發(fā)達(dá)國(guó)家比較落后。

除此之外，中國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化程度極低，價(jià)值鏈不長(zhǎng)，由此造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的盈利程度不高，人均農(nóng)業(yè)增加值遠(yuǎn)低于其他農(nóng)業(yè)大國(guó)。

而且我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本高居不下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相較其他國(guó)家缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。例如，我國(guó)的水稻、小麥等農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家。其中，棉花的生產(chǎn)成本差異最為顯著，中美棉花生產(chǎn)成本相差1358元/畝。

3、非標(biāo)準(zhǔn)化，農(nóng)作物附加值低

首先，我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品服務(wù)端的重要痛點(diǎn)之一就是尚未建立農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)銷售體系。其中包括農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)沒(méi)有精細(xì)化種植指導(dǎo)、生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的監(jiān)控設(shè)備和指標(biāo)、農(nóng)產(chǎn)品滯銷嚴(yán)重、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量不可追溯等問(wèn)題。

這一系列農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)銷售端的問(wèn)題，直接致使農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全面臨挑戰(zhàn)。像美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)模式可以通過(guò)可溯源農(nóng)產(chǎn)品管理系統(tǒng)追溯產(chǎn)品生產(chǎn)情況、肥料使用情況，為農(nóng)產(chǎn)品的安全和品質(zhì)提供保障。

其次，由于農(nóng)作物生產(chǎn)和銷售端的信息不對(duì)稱，提高了產(chǎn)品銷售難度，農(nóng)作物增加值不高。由于我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較為分散、難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，為農(nóng)民和采購(gòu)商雙方提供了極大的阻礙。并且在銷售農(nóng)產(chǎn)品過(guò)程中，農(nóng)民的議價(jià)能力也遭受挑戰(zhàn)。

最后鏈條冗余也大幅提高了交易成本和農(nóng)作物運(yùn)輸成本，同時(shí)也讓中間商獲得價(jià)值鏈中較高部分的價(jià)值。

智慧農(nóng)業(yè)，各顯神通

讓AI參與農(nóng)業(yè)，使得自然生長(zhǎng)的植物變成人工可控，雖然聽(tīng)起來(lái)十分“科幻”，但現(xiàn)實(shí)生活中，我們已面臨這樣的需求。

對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，外界不確定性是影響最終收益的大難題。

事先估算不同方案、減少操作疏忽、提高可靠性，人工智能的優(yōu)勢(shì)成為農(nóng)業(yè)未來(lái)發(fā)展的最佳選擇。

首先，數(shù)字農(nóng)場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化操作。

我們知道，不同時(shí)間播種、施肥、澆水、授粉，最終收獲的結(jié)果，一定是不一樣的。

我國(guó)的勞動(dòng)人民，創(chuàng)造出了二十四節(jié)氣，從而指導(dǎo)農(nóng)耕。長(zhǎng)期以來(lái)，在作物種植的過(guò)程中，或多或少都會(huì)依賴于每個(gè)人的主觀經(jīng)驗(yàn)，那么種植出來(lái)的作物產(chǎn)量，也會(huì)因人而異。

數(shù)字農(nóng)產(chǎn)讓作物種植過(guò)程中，不再依賴傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，而是實(shí)現(xiàn)高度精準(zhǔn)化。通過(guò)科研人員對(duì)于作物生長(zhǎng)規(guī)律的研究，了解作物在每一個(gè)階段所需要的具體營(yíng)養(yǎng)物的多少，精確、定時(shí)地澆水、施肥。不僅能夠讓作物產(chǎn)量提高、擁有更好的口感，同時(shí)也能節(jié)約更多的水分和肥料，做到更加低碳環(huán)保。

不僅如此，數(shù)字農(nóng)場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

1號(hào)以武漢市東西湖區(qū)的數(shù)字農(nóng)場(chǎng)為例。該農(nóng)場(chǎng)在2019年建設(shè)完畢，就擁有上述這些功能。不同于以往的大棚，東西湖區(qū)的農(nóng)場(chǎng)中安裝了大量的傳感器，用于監(jiān)測(cè)大棚的溫度、濕度、土壤肥料情況等等。

這些傳感器在監(jiān)控大棚狀態(tài)的同時(shí)，會(huì)做出相應(yīng)的預(yù)警和判斷。比如當(dāng)大棚土壤濕度低于70%時(shí)，系統(tǒng)會(huì)向農(nóng)場(chǎng)相關(guān)負(fù)責(zé)人的手機(jī)上發(fā)送預(yù)警信息。通過(guò)手機(jī)應(yīng)用，不用去現(xiàn)場(chǎng)，就能遠(yuǎn)程打開(kāi)棚里的滴灌系統(tǒng)，為土壤補(bǔ)充水分。

而當(dāng)土壤濕度數(shù)據(jù)恢復(fù)正常之后，滴灌系統(tǒng)又能夠自動(dòng)停止運(yùn)行。除了滴灌之外，自動(dòng)化設(shè)施在光線自動(dòng)控制、溫度自動(dòng)控制、溫室氣體環(huán)境控制等方面，也都相繼有所應(yīng)用。這不僅對(duì)于突發(fā)情況的處理是否有幫助，同時(shí)可以讓農(nóng)民們的工作量大減，少數(shù)的幾個(gè)人就可以管理很大一片的農(nóng)場(chǎng)。

數(shù)字農(nóng)場(chǎng)還可以精準(zhǔn)地監(jiān)控到每一株作物的生長(zhǎng)情況。

在以往的農(nóng)場(chǎng)中，大面積的噴灌難免會(huì)導(dǎo)致部分作物的重噴、漏噴，我們沒(méi)有時(shí)間也沒(méi)有條件，去查看每一株植物的生長(zhǎng)狀況。在數(shù)字農(nóng)場(chǎng)中，每一個(gè)大棚或者每一片水田，都安裝了相應(yīng)的信息牌，記錄了有關(guān)這片區(qū)域的信息情況。

而這當(dāng)中的每一株產(chǎn)品，都擁有自己獨(dú)立的二維碼。只要有手機(jī)一掃就可以了解所有的信息。這不僅可以幫助我們對(duì)個(gè)體進(jìn)行精確的監(jiān)控。同時(shí)個(gè)體的數(shù)據(jù)也會(huì)上傳于云端，通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析，對(duì)現(xiàn)有的種植方式進(jìn)行調(diào)整。

例如在采用某種滴灌方法的大棚，我們結(jié)合每一株作物的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)越靠近中心的作物需要重復(fù)噴水的次數(shù)越多，越靠近邊緣的作物重復(fù)噴水次數(shù)越低。那我們就可以對(duì)農(nóng)田的平整度、噴灌方法進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而保證每一株作物的生長(zhǎng)環(huán)境都為最佳狀態(tài)。

這樣的技術(shù)不僅僅可以用于作物生長(zhǎng)，同樣可以用于畜牧業(yè)。開(kāi)頭1號(hào)所說(shuō)為每一頭牛羊安裝導(dǎo)航系統(tǒng)和二維碼，就是一個(gè)很好的案例。

此外，數(shù)字農(nóng)場(chǎng)在預(yù)防病蟲(chóng)害、構(gòu)建農(nóng)業(yè)循環(huán)鏈等方面，都有著廣泛的應(yīng)用前景。

不過(guò)凡事都有兩面性，在現(xiàn)階段，數(shù)字農(nóng)場(chǎng)同樣也面臨著一些問(wèn)題，而首當(dāng)其沖的就是成本問(wèn)題。

相對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)場(chǎng)，由于增加了大量的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，導(dǎo)致農(nóng)場(chǎng)搭建的成本會(huì)增加很多。雖然后續(xù)作物的產(chǎn)量會(huì)上升、且人員管理及各種消耗會(huì)下降，但初期建廠的一次性投入對(duì)很多人來(lái)說(shuō)依然不是一個(gè)小數(shù)。

此外，現(xiàn)階段的數(shù)字農(nóng)場(chǎng)對(duì)建設(shè)地也存在一定的要求。例如一些自動(dòng)化設(shè)備在平原可以很好的應(yīng)用，但在一些山區(qū)和丘陵地帶，就無(wú)從下手了。而那些地方，有時(shí)候反而水資源和各類物資相對(duì)更加匱乏，更需要精準(zhǔn)控制，以便節(jié)約水分和各類消耗品。

因此，這也是現(xiàn)階段數(shù)字農(nóng)場(chǎng)所面臨的矛盾。針對(duì)這些問(wèn)題，我們要發(fā)展更為行之有效的方式，同時(shí)也需要政府和企業(yè)對(duì)此加大投入和扶持，以此提高糧食產(chǎn)量和種植效率，幫助農(nóng)民更好地收獲。

結(jié)尾

如今，我們已經(jīng)走進(jìn)了數(shù)字化的時(shí)代，各類全新的技術(shù)與應(yīng)用也越來(lái)越多地融入到每一個(gè)人的生活中。5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、自動(dòng)化控制等應(yīng)用，也在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中發(fā)揮著重大的作用。在不遠(yuǎn)的未來(lái)，數(shù)字農(nóng)場(chǎng)將為我們貢獻(xiàn)更多的力量，讓人們從“吃飽”變?yōu)椤俺院谩?，同時(shí)也為真正解決糧食危機(jī)做出重要的貢獻(xiàn)。

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