现代农业信息技术的定义与核心构成
现在的人们直接能看懂的普通话书面语是这样的, 现代农业信息技术其实是一种技术体系, 它把新一代的信息技术深深嵌入到了农业的生产、加工、储运、销售的全链条里面去。
根据农业农村部发布的《十四五全国农业信息化建设规划以及后续的那些更新文件》, 它的核心内容是由五个具体的方向组成的, 这五个方向包括了物联网与智能传感、农业大数据与云计算、人工智能与机器学习、卫星遥感与无人机测绘, 还有区块链与溯源系统。
这五项技术并不是孤立存在的情况, 而是能够借助数据中台和云平台来实现相互贯通的动作, 进而构成了感知、分析、决策以及执行这样一个闭环。
五大核心技术详解
1.物联网与智能传感 人们需要在田块、温室和畜禽舍这些地方部署传感器, 这些传感器可以监测土壤墒情、气象条件以及水质情况, 以此来实现对环境参数的实时采集。
目前主流的方案是采用LoRa或者NB-IoT这样的低功耗广域网技术, 单个节点的覆盖半径能够达到几公里左右, 电池的寿命维持在3到5年之间, 这种做法能够有效降低后期的维护成本。
2.农业大数据与云计算要把气象方面的数据, 还有土壤方面的数据, 以及市场行情方面的数据, 再配上物流方面的数据, 把这些多来源而且性质不一样的数据全部整合到一起, 这样就能搭建出一个专门用来处理农业数据的中央平台, 这个平台可以给判断农作物是怎么生长的模拟过程提供支撑能力, 也能帮助对农作物的产量做出预测, 同时还可以提前发出来关于病虫害的警报。
已经到了2025年年底的时候, 在全国范围内已经建好了省级层面的农业大数据平台, 数量是31个, 而国家级的那个平台也完成了第二轮的扩容工作。
3.人工智能与机器学习, 系统会利用卷积神经网络来进行作物的病害图像诊断, 同时还能对果实的成熟度进行分级处理, 另外可以通过强化学习模型来优化水肥方案, 还有语音交互以及智能问答功能能够降低数字化工具的使用门槛, 这样普通的农户也能够去问农事问题了。
4.卫星遥感与无人机测绘 多光谱以及高光谱的卫星影像, 它们被用来进行大面积的长势监测工作, 还有用于对旱涝灾害进行评估。无人机搭载了多光谱相机、喷雾载荷, 这些设备被用来执行精准施药的任务以及航拍建模的工作。作业效率相比较于人工操作提升了20倍以上。单独一个架次飞行, 就可以覆盖数百亩的土地。
这个5.区块链与溯源系统部分, 它利用那种没法被人随便改动的链式结构, 去记录下农产品从开始种植、到后面加工、再到冷链运输以及最后零售这几个阶段里的所有情况。
这样做是为了把食品安全方面能不能被追踪清楚的能力给提高上去。到目前为止呢, 这种技术在茶叶、中药材以及高端的水果和蔬菜这些种类上已经实现了大规模的落地应用。
典型应用场景
智慧大田: 通过将水肥一体化技术与AI决策手段结合起来实现应用, 能够让每亩地的用水量大约减少30%, 同时让化肥的使用量减少20%。
设施农业: 温室环境控制实现全自动化, 番茄的单产提升了百分之十五到百分之二十五, 草莓的单产也提升了百分之十五到百分之二十五。
畜牧养殖这一领域里面, 会使用电子耳标来进行定位操作, 同时也会通过识别动物的行为表现, 从而让疫病能够被早点发现出来, 并且可以让患有疫病的动物被早点隔离开来。
农产品流通里面, 大家用的办法是同时搞冷链温控的实时追踪动作, 并且把区块链用来做溯源事情, 最后的结果是让在流通过程中的损耗率下降到了百分之五这一数值以下。
政策与标准支撑
《数字农业农村发展规划（2019-2025年）》已经明确提到, 我们要把主要农作物耕种收综合机械化率提高到超过73%的目标水平。
在2023年时候, 农业农村部还印发了一份文件叫作《关于加快实施农业物联网推广应用的指导意见》, 这里面鼓励大家采用整县域以及整产业链这样的方式, 来推进全方位的数字化改造工作。
与该技术有关的具体规范内容, 以及已经成功实施的应用案例信息, 大家可以访问 www.jsxmzl.com 这个平台所发布的《农业信息技术应用规范汇编》来进行查看。
未来三年趋势
大模型这个技术会加速地渗透进入农业里面的各种场景, 去实现自然语言驱动的种植问答与病虫害图文诊断，5G和北斗融合定位精度将进入厘米级标准, 这样来支撑全自动农机编队作业的状态, 农业碳汇计量与数字化深度融合以后, 将为乡村振兴以及“双碳”目标提供数据底座的基础支持。
以上内容是完整的农业现代信息技术的技术图谱, 以及它落地实施的路径, 这是供从事农业生产的人员、做科学研究的人员和制定政策的工作人员来进行参考的。
