四川茶园信息化建设发展现状及对策建议

姚金霞，王 利，郭 鹏,陈 进，何清燕 ，周小波 ，邓 佳,陈燕英

(1.四川省农业机械研究设计院，四川 成都 610066；2.南方丘区节水农业研究四川省重点实验室，四川 成都 610066)

党和国家十分重视“三农”问题，我国农村、农业、农民对信息化建设的需求越来越强烈。现代农业生产在生产范围和方式上正发生着翻天覆地的变化，农业信息化已成为促进农业经济发展、增加农民收入的重要途径之一。我国茶业在各级政府、茶企、茶户的共同努力下，进入一个快速发展阶段，茶叶的种植、生产、加工、销售等环节呈现出一片繁荣发展的景象。众所周知，茶叶是一种亚热带的多年生植物，喜暖怕寒，对气候条件十分严苛，温度、光照、降雨、热量等都影响茶叶的发育速度、生长周期以及品质。因此，产业竞争越来越激烈，整个行业更加注重信息技术的支撑和和服务。茶园信息化建设，是以计算机和网络技术为基础，建立茶园信息化建设管理平台，运用新一代信息技术和数据库信息系统，对茶园生产的气象环境监测、病虫害防控、水肥药管控、防霜冻防暑热管控、茶叶长势及品质监测等各环节进行监管，打造覆盖生产区域的监管服务网络，规范区域茶叶生产标准，保障区域茶叶质量，实现“信息数据化、生产自动化、服务网络化”的茶叶智慧生产大环境。为政府提供茶园生产管理各类数据，包括茶区的茶户分布、茶业效益、机械使用、劳动力调度、水肥药使用、病虫害、霜冻影响等数据，实现数据查询、统计分析、监测预警的功能；茶户可对茶园生长状态进行远程监控，并根据预警进行远程作业，处理病虫害、霜冻、缺水等情况，不仅省力省时，而且精准控制肥药水情况，产出高标产品。

2019年，四川省茶园面积38.3万hm2、干毛茶总产量30.1万t、干毛茶产值279.69亿元，种植面积、产量、产值分列全国各省第3、4、3位。川茶作为脱贫奔康、富民强省的特色支柱产业，在产业扶贫攻坚和乡村振兴方面取得显著成效。要擦亮四川茶业大省这块金字招牌，茶园信息化建设发挥着重要作用，助推茶产业向规模化、标准化、现代化快速发展。笔者团队聚焦四川茶园信息化建设，结合文献分析、专家咨询、实地走访调研和典型样本分析等方法，对四川茶园信息化建设的发展现状进行了研究，总结了以下现状、存在问题及对策建议，为四川茶园信息化建设提供借鉴。

1 茶园信息化建设内容

目前，国内在茶园信息化建设方面已实现了茶园生产的智能管理：一是建设区域茶叶综合管理云平台，满足信息查询、决策分析、智慧生产管理等需求，通过构建农业物联网、云服务、大数据分析实现茶叶生产技术问题、产品标准化问题、茶叶质量安全问题以及生产全程可追溯问题，从而实现对整个茶叶经营线更精细的管理，达到生产高产、优质、高效、生态和安全的目标；二是建设区域茶叶生产物联网管理系统。物联网监测系统、水肥灌溉系统、四情监测系统、绿色防控系统、可视化管理、质量追溯系统等实时监控茶园生长状态，对茶园土壤、环境以及病虫害情况进行分析，远程指导作业人员进行有机肥施用、病虫害防控，实现自动化种植生产，节本增效，促进可持续发展。建设具体内容丰富。

1.1 气象站

采集气象数据(空气温湿度、风速、风向、降雨量等)。

1.2 四情(墒情、苗情、虫情、灾情)监测系统

通过虫情测报灯、苗情灾情摄像机和墒情传感器实时监测病虫状况、作物生长情况、灾害情况、露点温度、土壤温度等重要参数，并将数据传入云平台，配合专业的分析处理，为作物生长提供科学指导。

1.3 水肥一体化智慧决策系统

由水肥一体化灌溉设备、农业环境感知设备、一体化管理平台、以及配套的通信设备、手机APP端等软硬件构成。实现自动感知、上传、分析、管理等功能。

1.4 防冻控制系统

由传感器、防冻风扇、处理模块与控制中心组成，实现了无线远程控制、温度信息采集和预警决策等功能。

1.5 绿色防控专用杀虫系统

由前端茶园专用杀虫灯加后台远程控制模块组成，物理诱杀茶园主要害虫。

1.6 可视化管理系统

由视频采集系统、通讯传输系统、视频远程访问系统、视频处理系统组成。从生产安全、生产管理、生产区溯源等应用角度出发满足监控、管理和溯源的需求。

1.7 质量安全追溯系统

将茶园环境数据、生产过程的数据、质量检测数据整合，为农产品生成追溯码，用户在选购时可进行追溯查询。

2 四川茶园信息化建设发展现状

2.1 建设方式——依托政府

目前，省内各级政府越来越重视农业农村信息化建设，四川省茶园信息化建设以政府投资为主，依托合作社示范、农旅结合开发、安全监管县(平安区)打造、水利工程示范等相关项目建设茶园信息化示范工程，工程主要集中在政府部门管辖的茶场茶园、规模较大的茶叶专合社茶园、知名的茶旅结合示范点茶园等规模较大、负责人综合素质较高的示范点，普通散户建设的基本没有。政府重视程度不断增强，投入资金不断加大，示范范围不断扩大，但辐射范围仍然有限。

2.2 建设内容——限于局部

全省宏观看，四川茶园信息化建设在茶叶生长环境精准监测、霜冻监测预警及防控、旱季高温干旱预警及防控、茶叶病虫害预警及防治、水肥一体化精细自动灌溉、运营管理平台建设等方面均有涵盖。从个体建设看，受资金投入和需求侧重影响，建设仍局限于部分内容，其中以气象站、可视化监管系统和智慧灌溉系统为多，限制了信息化建设效用的发挥。

2.3 管理方式——面临挑战

目前，四川茶园信息化建设系统的应用，打破了地域局限性，远程控制茶园生产，省工省时，大大降低劳动强度，提升了管理精度和品质。但是，运维管理投入大。政府投资建设的系统和设备交付使用困难，如，指定本地的管理者要求按月支付工资，遇到任何问题会打电话给政府管理部门前来处理，有些示范点甚至出现设备被偷的情况，设备故障修理费用从哪出也是个问题。

2.4 建设需求-强烈

政府管理层面需求为：打造区域茶园信息化管理综合云台，满足信息查询、决策分析、智慧生产管理等需求，希望通过构建农业物联网、云服务、大数据分析解决茶叶生产技术问题、产品标准化问题、茶叶质量安全问题以及生产全程可追溯问题，从而实现对整个茶园更精细的管理，达到茶叶生产高产、优质、高效、生态和安全的目标。用户层面，茶园信息化建设在智慧水肥一体化控制系统、“四情”(墒情、苗情、虫情、灾情)监测预警系统、绿色防控专用杀虫系统、防冻控制系统这4个方面的需求最为强烈。

3 四川茶园信息化建设存在的问题

3.1 政府资金支持力度不够

一是专项建设资金投入少，省政府非常重视川茶的现代产业发展，在茶园生产管理信息化发展领域不断探索，目前主要依托平安区县监管、水务局等各方项目完成局域农业信息服务网站的建设，其中含小部分茶园生产管理信息示范点，专门针对茶园生产信息化管理系统的建设资金少，限制了茶园信息化建设的发展；二是专项宣传和培训资金投入少，很多基层政府部门管理人员和茶企没有完全意识到茶园信息化建设对茶产业绿色、健康、可持续发展的重要意义，许多基层工作人员对茶园信息化建设的概念尚不清晰，对这项先进的茶园管理方式了解甚少，加大了推广应用难度。

3.2 管理人员综合素质有待提升

茶园信息化建设项目完工后，建设方会将设施设备移交给业主管理，业主会物色合适的管理人员。调研了解到，管理人员往往是村上的电工、茶业(叶)合作社的工作人员，本身有专职工作，兼任茶园信息化管理。一是每个月政府拨付较少的工资给他们，激发不起其工作热情，导致责任感不强；二是管理人员能力有待提高，茶园信息化建设示范点的管理人员要了解网络知识、熟悉电工操作常识和信息化建设系统，加之年轻人外出务工的多，导致很难就近找到合适人选，因此，退而求其次的时候多。

3.3 建设方案和设备质量良莠不齐

技术及设备研发企业、建设方良莠不齐。目前，市场上对于茶园信息化建设(农业农村信息化建设)高新技术及设施设备研发企业越来越多，在调研中发现有一建设点建好后处于荒废状态，除运维管理方面的原因外，另一个主要原因是技术不过关、设计不规范等设计方、建设方、设备提供者导致的系统无法正常使用。一是技术及设备研发企业、建设施工方的技术及设备质量不过关；二是一些企业的社会责任感差，面对出现的问题，没有及时给出解决方案进行补救。说明在整个过程中，相关部门工作人员未严格把关，也应负一定责任，且市场恶意竞争激烈，如果一味地以最低价中标，不利于好技术及设备的应用推广，不利于整个产业的良性发展。有些茶区建设了智慧水肥一体化控制系统，由于建设方案和设备质量问题，导致水的喷灌雾化效果不好、喷雾半径不足或管道尺寸不符合实际不能满足灌面需求等，影响灌溉效果。

3.4 基础条件差

现场基础条件达不到建设要求。2019年，四川省茶园面积38.3万hm2，70%以上茶区位于盆周山区和丘陵地区。一是茶园规模、地形地貌等自然条件不利于机械化、信息化发展，加上劳动力紧缺，制约了机械化作业和信息化发展；二是田间用水和用电得不到充足保障；三是网络信号覆盖不全，信号滞后或没有4G信号，给实时在线监测带来不少阻碍，制约了信息化建设工作的开展。信息化，一般是指在机械化基础上，在各领域普及运用信息技术，构建信息网络和信息系统，广泛获取、深度开发和共享利用信息资源，推进产业的持续发展。茶园信息化建设必然是在机械化基础上发展的，是将信息化与机械化融合，让茶园提档升级。目前，我国茶园生产管理环节的各类主要作业，包括修剪、耕作、施肥、植保、茶园灾害管理、采摘各环节都实现了机械化覆盖，但是，现有的研究成果大多针对平坡或缓坡茶园，只有少量的小型机械可用于丘区茶园，针对丘区大坡度茶园的机械化研究更少，导致目前四川大部分茶园机械化水平低下，制约了自动化、智能化程度的发展。

3.5 运行机制不健全

一是数据共享机制尚未建立，目前，四川农业领域涉及信息化建设(含茶园信息化建设在内)的基地越来越多，但数据不愿共享、信息孤岛多的问题突出，严重制约了生产管理大数据的采集、分析及使用；二是运维管理细则缺失，设备运维方面，茶园信息化建设项目交付使用后，每年有一定的运维费用。规模百亩以上的示范点，每年需花费含设备维护费(易损件的更换费、常规维护费)、电费、人工费用(管理人员工资、维修工费)、网费等在内的费用动辄10万元以上才能确保系统正常运行。目前，这笔费用大多是政府以项目形式解决；政府没有买单的，用户又不愿出资运维，影响使用效果。有些系统交付给当地人管理，管理人员一般只收得到很低的工资，往往不会全天在现场，设备被偷情况时有发生，管理难度大。

4 发展建议

4.1 政府重视专项建设，起到主导作用

政府加强政策实施力度，投入更多资金进行茶园信息化建设专项技术及设备的宣传、示范和推广应用。一是培育和完善良好的政策机制，充分调动农业各职能部门的积极性，从规划入手，统筹规划，协调共进，发挥政府的主导作用；二是给予政策倾斜，拓宽资金渠道，引入多方资金力量从事茶园信息化建设的投资和运维管理，将市场力量与政府能量有机结合起来；三是针对茶园信息化建设内容和模式，结合中共四川省委、四川省人民政府《关于加快建设现代农业“10+3”产业体系 推进农业大省向农业强省跨越的意见》中推进川茶的全产业链融合发展，夯实现代农业种业、现代农业装备、现代农业烘干冷链物流3大先导性产业支撑，打造现代产业园区的契机，打造一批精品示范工程，让技术和设施落地生根，起好示范推广作用。提高政府部门工作人员对茶园信息化建设的认识和理解，一是加强政策宣讲力度，如大力宣传《“十三五”全国农业农村信息化发展规划》《关于农业农村信息化科技工作的若干意见》《四川省人民政府关于印发四川省“十三五”信息化规划的通知》等中央及省市出台的相关文件精神；二是加强技术及设施的培训力度，对政府部门相关管理人员进行专项培训，让相关人员对智慧茶园管理平台和茶园田间生产需求的物联网监测系统、水肥灌溉系统、四情监测系统、绿色防控系统、可视化管理、质量追溯系统等进行系统了解和认识，明白信息化平台和系统对农产品质量监管、规范区域茶叶生产标准、提高茶叶基地信息化水平、保障茶叶质量的作用和重要意义，理解建立在大数据平台上的信息查询、决策分析和智慧生产管理。只有系统了解了以上内容，才能将其贯穿到工作中，并传达给茶户、业主。

4.2 提高管理人员的综合素质

寻找合适的管理人员，茶园信息化建设系统交付使用时，茶园业主应尽力寻找符合以下条件的管理人员：一是了解网络知识；二是有基本的电工操作常识，能够检修电力系统；三是经培训能熟悉茶园管理信息化系统，能及时对系统的元件、水泵、过滤装置等进行管护；四是责任感强，工作热情高。若找不到合适人选，可在政府协助下，与建设方或第三方企业协商，每年出资一定费用请其进行运管。重视对茶户的专项培训，对已建系统或有建设意向的茶户，结合多种形式组织专项培训，并回答疑惑、解决问题。对这些新型经营主体、职业农民的培训，不仅提高其专业水平，而且通过他们将新事物、新理念传达到周边广大茶户，引导茶户主动了解茶园信息化建设。

4.3 严把规划方案和建设质量关

一是在项目规划前期，政府(出资方)应充分了解业主需求；二是要重点考察项目实施方的真实水平和实力，建立一套标准(规范)，在规划设计、设备供给、施工建设等各环节严格按照标准把关和筛选；三是进行详细周密的调研，考察企业的社会责任感，多了解其典型案例，前往在建项目现场进行实地摸底调研，选出拥有好技术、好设备、好服务的良心企业，以利于持续发展，助推茶园信息化的建设。

4.4 加强基础设施建设，改善基础条件

完善茶区基础设施建设，对于集中成片、土壤肥沃、坡度小于25°、茶树发芽整齐、生长势较强、无缺株断行的良种茶园或条栽茶园进行改造，加宽梯面不小于1.5m，加固梯壁，按照机械化作业要求维修道路，深翻土壤，增施有机肥。根据不同规模、地形地貌等条件，建设和完善茶园生产区的道路、水利、电、网络等基础设施。在此基础上，提高茶园生产作业机械化水平。应按照机修、机采茶园的建设技术要点建园或改造茶园。加大对丘陵山区茶园生产管理各环节机械的研发力度，提高四川茶园生产管理机械化水平。

4.5 完善运行机制

一是整体规划，促进数据共享，一方面，从政府层面的整体规划开始，数据由总到分，而不是目前的由分到总，从全省全盘考虑，制定整体规划，建立茶园信息化建设系统，推进工作自上而下，才能有利于云台的建立，实现数据的查询分析等功能，另一方面，通过培训提高业主的认知程度，让其自愿共享数据；二是建立运维管理机制，解决运维管理难题，一方面，政府在顶层规划设计时，应将茶园信息化建设项目的后期运维费用考虑进去，可以进行N年期(参考省外有的是10年期)的运维管理规划。另一方面，政府通过政策倾斜，结合实际情况以不同类别的项目形式(水利、农机、安全监管示范等多项目形式)给予建设茶区后续运维管理经费，以确保项目正常运营。