美國(guó)是全球典型的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)國(guó)家,直接從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人約350萬(wàn),不僅養(yǎng)活了3億美國(guó)人,還成為全球最大的農(nóng)產(chǎn)品出口國(guó)。全面全程機(jī)械化和快速發(fā)展的數(shù)字化技術(shù)為其智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前,美國(guó)已形成精細(xì)化、規(guī)?;l(fā)展的智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),69.6%的農(nóng)場(chǎng)采用傳感器采集數(shù)據(jù),農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用到播種、噴藥、收割等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。
作為世界上農(nóng)用無(wú)人機(jī)噴藥第一大國(guó)的日本,其主要將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為信息源,大量應(yīng)用農(nóng)用機(jī)器人,不斷追求農(nóng)業(yè)生產(chǎn)省力化、精細(xì)化,解決農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力短缺問(wèn)題。
歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家智慧農(nóng)業(yè)的特點(diǎn),都是根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合本國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際開展智慧農(nóng)業(yè)理論和實(shí)踐研究,在現(xiàn)代信息技術(shù)支撐下,充分發(fā)揮智能農(nóng)業(yè)裝備作用,應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)和5G等技術(shù),將作物—土壤—環(huán)境—?dú)庀蟆b備—人員作為一個(gè)整體系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌考慮,實(shí)現(xiàn)以系統(tǒng)整體最優(yōu)為目標(biāo)的智慧化管理。
發(fā)達(dá)國(guó)家在智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用方面有以下經(jīng)驗(yàn)值得我國(guó)借鑒。
第一,以提升生產(chǎn)力為起點(diǎn),解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)瓶頸問(wèn)題為抓手。荷蘭、以色列等國(guó)淡水資源嚴(yán)重匱乏,其大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè),實(shí)施無(wú)土栽培和精細(xì)化噴滴灌系統(tǒng)。日本農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力老齡化和嚴(yán)重不足,其大力發(fā)展農(nóng)用無(wú)人機(jī)和農(nóng)業(yè)機(jī)器人,大幅提升作業(yè)效率。我國(guó)南方同樣面臨著勞動(dòng)力短缺、丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)無(wú)機(jī)可用,應(yīng)開發(fā)多功能小型作業(yè)裝備,實(shí)現(xiàn)機(jī)器換人,解決丘陵山區(qū)的機(jī)械化作業(yè)問(wèn)題。糧食主產(chǎn)區(qū)應(yīng)實(shí)施全程機(jī)械化,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)可研究建立無(wú)人或少人農(nóng)場(chǎng)、果園、牧場(chǎng)、漁場(chǎng)等,提升農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。
第二,實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃和作業(yè)是發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)和條件。發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)田、果園和牧場(chǎng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃和精細(xì)化管理,為大規(guī)模高效率利用智能農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)造了條件,大大提升了作業(yè)效率、產(chǎn)量和品質(zhì)。我國(guó)的農(nóng)田、果園和牧場(chǎng)需盡快推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃,制定標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)規(guī)范,研制高效率配套作業(yè)裝備,為大規(guī)模機(jī)械化作業(yè)創(chuàng)造條件。
第三,充分利用現(xiàn)代科技,為農(nóng)業(yè)插上科技的翅膀。國(guó)外大量利用空天地技術(shù)和氣象數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)農(nóng)田信息的快速精準(zhǔn)獲取和智慧化管理。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和5G技術(shù)的發(fā)展,特別是高分衛(wèi)星和北斗定位系統(tǒng)的應(yīng)用,有望實(shí)現(xiàn)作物和動(dòng)植物生長(zhǎng)信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)獲取,并根據(jù)作物生長(zhǎng)需求對(duì)溫度、濕度、光照等進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控以及肥水藥精準(zhǔn)噴施。
(浙江大學(xué)數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村研究中心主任何 勇)