吉林省智慧农业发展中的问题及其对策研究

李爱芹，吴光华，孙 鸿

（吉林省农业机械研究院，吉林 长春 130022）

1 智慧农业发展的必要性

1.1 促进地区经济增长

从我国的发展历史上来看，历朝历代几乎都是将重农抑商作为发展口号。但到了21世纪，传统农业经济的运转周期较长，且很难与其他技术相融合，这使得我国大部分地区都在发展过程中处于劣势[1]。从另一方面来讲，我国国土面积较大，其支持的经济类型也多种多样，但与其他相比，以农业为主的城市经济整体上都趋于下降趋势。即便能够得到其他城市的经济援助，也几乎很难挽回下滑的颓势。所以，如果想要真正挽回农业发展颓势，就需要从自身入手，并尝试通过新型农业发展模式来反哺地区经济[2]。

1.2 促进农业自身发展

传统农业种植模式较为单一，其整个生产管理周期都需要人工进行严格管控。但从整体上看来，传统农业的发展上限较小，其本身消耗的人力、物力资源成本也相对较高。而在21世纪，高新科技、金融、教育等领域的发展速度较快，远远超过农业的发展速度。而在智慧农业的加入后，种植业本身也能够与其他自动化、计算机以及物联网技术进行融合，从而实现种植技术的迅速发展。比如以农业管理为例，自动化监控技术的加入，可以有效解放种植管理中的人员损耗，并能够使人员可以集中在更加关键的研究领域。根据相关数据显示，智慧农业的加入确实对农业技术的发展有明显助力[3]。当然，智慧农业本身也可以省下大量的隐形成本，其技术本身也有着传统农业无法比拟的优势。

2 智慧农业急需解决的几类问题

2.1 种植管理问题

传统农业种植中需要种植人员对植株的整个生长周期进行监测，并及时对植株的生长情况进行反馈。尤其是在高效种植区，更是需要管理人员加强数据精度的管理，这也进一步增加了种植高素质人才的损耗。而在部分种植周期中，人工数据监测的数据误差较大，甚至难以满足基础数据处理的需求。

2.2 种植经验问题

从根本实质上来看，种植业属于一种经验技术的积累。而在传统的种植当中，大多数种植户的种植经验相对较少，也很难有种植经验提升的机会。即便是有种植经验学习活动，种植后也很难对成功的种植经验进行量化学习，所以成功种植经验的复刻也相对较为困难。同时，不同地区种植经验的积累速度不同，适应情况也有较大差别。而传统种植户本身缺少对种植经验的判断，所以也很难对优秀的种植经验进行高效利用[4]。

2.3 种植数据问题

实际上，我国大部分地区的种植活动并不规范，所以对种植数据的处理精度也相对较低。有数据显示，我国41.23%的地区种植情况相对较差，其中27.93%的种植户甚至对种植数据没有相关概念，所以我国大部分土地种植几乎都为土地浪费状态。另一方面，种植数据对于智慧化的影响较大，但农业种植数据的收集相对较为困难，也会受到科学技术等方面的限制[5]。

2.4 产品销售问题

农业产品的销售多依赖于实体销售，所以在现代经济中的优势不是很明显。而在此发展情况下，更需要相关人员加强对传统农产品的包装，并形成固定的产品供应链，从而进一步降低农业的脆弱性。但在大多数情况下，各个地区高收益农作物类型几乎不会发生太大变化，所以农产品的市场调整也相对较为困难。而如果要进行长距离销售，就需要重新对目标地区进行市场调研，并考虑各种市场因素对农产品销售的影响。

2.5 灾害应对问题

吉林省位于我国东北部，较大的气温变化会对种植业造成严重影响。而与其他领域的自然灾害应对方式不同，种植作物本身应对自然灾害的能力较差，本身也没有较大的成长空间，所以对灾害的应对主要依赖于外部设施的补充。但从整体上来看，外部设施技术变化速度较慢，过渡技术的成本也相对较高，所以很难在种植区进行普及。而对于种植户来讲，部分自然灾害还具有较强的辐射性，比如大规模的病虫灾害会直接破坏该地区的种植环境，并给当地的农业经济带来严重创伤[6]。

3 乡村振兴背景下的吉林省智慧农业策略

3.1 发展气象监测技术

气象灾害对农业种植的影响较大，所以需要种植人员将其放在首位。在现阶段，气象监测主要是利用气象技术对气象环境进行基础数据监测，并对未来灾害性天气进行及时应对。如果条件允许，则还可以利用气象技术为种植业提供专项的技术辅助，从而实现农业增产目标，具体技术可参考以下内容。

3.1.1 完善灾害预警体系

在农业种植中，会对单位面积产量造成严重影响的自然灾害类型繁多，这里以雷电预警为例，详细说明灾害预警体系的建立方法。首先，种植户应该与气象部门进行协作，从而利用雷达、卫星以及地面观测设备来对吉林地区气候情况进行预测。如果有明显的雷电发生迹象，则需要利用多普勒天气雷达、闪电定位仪等仪器设备对雷电的灾害区域进行预估。数据判断完成后，需要将雷电灾害等级、范围、破坏力等数据进行整合，并分发至种植户手中，从而完成对自然灾害的规避[7]。

3.1.2 强化常态数据监测能力

现代农业对气象环境的需求在不断增加，比如在育苗过程中，就需要对育苗温度进行控制，同时要对湿度、pH值等数据进行记录。虽然说育苗箱可以一定程度上解决环境对于植株的影响，但大规模的种植就需要种植户强化对资源数据的监测能力，提前做好应对，从而保证苗株发芽率。尤其是在吉林等温度变化较大的北方地区，环境对现代技术的影响会更大。

3.1.3 提高气象技术的利用能力

随着智慧农业理念的发展，种植户可以事先对植株的最适生长环境进行分析，并利用现代的环境影响方式来为植株生长创造更加有利的环境，比如测控一体化的温室设备就能够大大提升种植户的种植技术[8]。

3.2 利用物联网技术进行农业生产

3.2.1 NFC技术

NFC技术出现时间较早，也相对较为成熟。从运作模式上来看，NFC技术主要分为3种，即：卡模式、点对点模式以及读卡器模式，而这些技术也能够应用至现代农业生产中。首先，NFC实现了简单的识别、连接、数据模拟的功能，而这些功能的载体也在逐渐变小，甚至可以通过卡片的模式实现相关技术的应用[9]。而随着现代技术的发展，NFC技术可以存在于现代的智能手机，并能够成为NFC技术的数据处理中心。在种植利用上，其易用性也能够被更多的种植户所接受。比如在花卉种植中，NFC技术就可以有效识别花盆种类，并按照预先输入好的数据进行施肥浇水，从而为花卉生长提供最佳的生存环境。而在种植密度控制上，利用NFC技术能够使植株的密度控制更加合理，为今后的智慧化种植提供独立的调整支持。而在产品制作、销售期，相关人员还可以利用NFC技术实现直接的数据交流，从而对种植产品的数据保存状态进行收集。从理论上来看，NFC在智慧农业上的利用上限极高，其功能主要集中为简单的农作物数据信息的存储、基础环境监测、种植控制、产品信息处理等5个方面，这也是智慧农业的基本技术[10]。

3.2.2 设置物联网技术平台

NFC技术主要实现了点对点的信息、读取和模拟，若没有相关平台的支持，那么种植技术也很难实现真正的物联化。首先，物联网技术前期的主要利用主体为种植户，所以种植户就可以对技术数据进行收集，并搭建数据交流平台。待到一定规模后，就需要对种植数据进行归类、处理，并认证。处理完成后，需要将交流平台进一步扩大，吸引其他领域的人才注入，从而扩大物联网技术的利用面。比如在物流运输中，就可以通过农作物、运输容器、运输工具3种互联的方式对农作物进行运输保证，大大降低运输中所带来的时间成本损耗，也能够有效提高农作物运输精度，从而方便相关货物的调配。

3.2.3 建立物联网数据库

数据库的建立优势主要为以下几大点：第一，方便种植户对种植数据进行统一管理。上面说到NFC技术可以有效帮助种植活动的展开，其接触式的数据读取也能够大大增加数据收集的效率。在数据库建立后，种植护理能够利用植株本身的NFC技术实现种植数据的及时读取，从而对种植过程进行优化。第二，满足消费者的农产品溯源需求。现在消费者对农产品的质量控制较为重视，所以数据库的建立也能够使消费者明晰农产品的相关数据。当一些农产品恶性事件发生时，数据库也能够有效帮助其进行溯源，从而尽可能地降低恶性社会影响事件的出现。第三，方便进行品牌打造。传统农业的农产品品牌打造十分困难，这主要是因为农业市场鱼龙混杂，很难对产品进行鉴别。当NFC技术出现后，种植户也能够利用NFC技术的独特身份认证快速形成独特、稳定的农产品品牌，从而实现资金的迅速回流[11]。

3.3 农业智慧化管理

3.3.1 加强管理数据监测

农业智慧化管理并非是单一技术应用，而是需要多种技术进行辅助。以温度控制为例，种植户可以直接将温度传感器接入中央电脑，并利用自动化程序进行温度管控。对于温度管理要求较高的植株，则需要加大温度传感器的使用量，从而保证温度传感控制的精准度。当然，也可以研发手机终端app，利用手机实现种植温度的管控。而app本身也可以与气象软件进行整合，以帮助种植户判断现有的种植环境是否为最佳种植环境。而对于大范围的自然灾害，当地政府也可以将其整录进app中。比如当病虫害出现时，利用终端app来实现精确定位，并迅速制定防控策略，及时对病虫害进行控制。总而言之，农作物数据管理监测要尽可能地提高整合度，以方便种植户对种植环境进行综合判断。

3.3.2 种植经验量化

在种植经验方面，种植户可以利用现代技术对传统的种植经验进行量化，比如通过温度、时间、处理方式等多种数据来使优秀的种植经验得以应用。同时，还可以开展交流学习，通过对优秀种植户的种植流程进行分析，使更多的种植户掌握种植技巧。当然，也可以通过现代技术模拟种植，从而降低种植的尝试成本。

3.4 发展智慧农业产业链

如果想要实现经济振兴，必须要将农产品进行商业化。上文虽然提出了很多的策略以帮助种植户实现种植的智慧化，但远远达不到振兴地方经济的标准。所以，当地政府还需要将智慧化带入到农产品的加工、运输、贩卖售后中，从而实现全程的智慧化生产。比如在农产品的二次加工中，就需要利用现代技术对市场进行分析，从而发挥农产品的最高价值。不过，需要注意的是，智慧农业产业链的发展容易受到市场的影响，所以当其“智慧”程度较高时，政府部门以及其他种植户对其的控制能力也会降低。所以，也需要相关人员加强对其的规划。

4 结语

从实质上来看，智慧农业就是在保证种植质量的情况下，利用现代技术来实现种植行业的人力、物力资源解放。所以，相关人员要及时将先进技术带入农业种植中，尽可能地提高先进技术在农业种植的覆盖率。当然，如果想要实现农业振兴，就需要将农业与其他行业进行联合，并尝试与其他领域的智慧化进行结合，而非单打独斗。