走在智慧农业前列

发布日期:2022-09-19 13:46:49   来源 : 农业农村部网    作者 :admin    浏览量 :42
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  天上飞着无人机,地上跑着无人车,一部手机远程操控2000多公里外的温室大棚……这些带有科幻色彩的场景,正在北京农业中频频上演。 

  今年7月,2022全球数字经济大会智慧农业论坛在国家会议中心举办。与会的近百位国内外数字农业农村领域专家学者、企业代表一致认同:随着5G时代的到来,大数据、物联网、云计算等现代技术的应用,将极大推动农业现代化发展进程。数字经济正在对农业农村进行一场广泛而深刻的重塑。 

  定位为国际科技创新中心的北京,近年来积极发挥数字经济标杆城市作用,坚持“大城市带动大京郊、大京郊服务大城市”战略,以科技创新打造智慧农业高地,用数字赋能农业农村高质量发展,为首都乡村全面振兴注入新动能。 

  2012年至2021年 

  北京农业科技进步贡献率从69%上升到75% 

  高于全国14个百分点 

  主要农作物耕种收机械化率 

  从70.5%提高到93.0% 

  到2025年 

  北京市农业科技进步贡献率将达到77% 

  设施农业机械化率将达到55%以上 

  良种覆盖率将提升到98%以上 

  智慧温室种植奇迹 

  位于北京海淀的一栋玻璃温室里,一排排3米多高的番茄植株上挂满了密密匝匝的果实,行走其中仿佛置身“番茄森林”。 

  这是北京首个在基本农田上建设的智慧设施农业试点——翠湖智慧农业创新工场。2021年5月启动建设,是2021年北京市“3个100”重点工程之一,经过半年的紧张建设调试,于2021年底完成首批番茄的定植,实现当年建设、当年完工、当年运营。 

  走进温室,空间格外宽敞,东西长500余米,南北宽185米,顶部脊高超8米,占地面积达10万平方米,是目前京津冀地区单体最大的温室。工人操控着轨道作业车穿梭于一排排番茄间,工人站立的平台可自动升降,一串串饱满、鲜红的小番茄自茂盛的藤蔓垂下,个头均匀,果实密集。 

  往地面看,这些番茄秧根植于长方条状的椰糠“土壤”中,顺着牵引绳固定向上生长。温室内随处可见密密麻麻的管线和传感器,它们精准控制着番茄生长的温度、湿度、通风、光照等环境条件,以及植株生长所需的水肥滴灌。这些科技手段的集成应用,使得番茄一年的生长期长达10个月;产量达到700吨,是同等面积普通大棚番茄产量的3倍以上。 

  “高效设施农业产出的番茄坐果穗数及总果数远超普通设施农业。目前还是试验种植期,会不断进行软硬件设备的调试,所有生产数据都将为之后的大面积种植打下扎实的基础。”西郊农场旗下北京翠湖农业科技公司总经理李新旭介绍,温室未来的单位面积产量将比传统设施高4倍至5倍。这处占地千亩的园区还将继续建设研发创新基地、配套协作区和两个单体面积达10万平方米的智能连栋温室大棚,集生产与科研于一身。 

  实际上,海淀区的智慧农业创新工场,是北京加速推进农业农村现代化的一个缩影。平谷区峪口镇打造的智慧果园,引入人工智能、大数据、机器人、遥感等新兴技术,开沟、除草、打药、采收全程机械化,通过电子眼、机械手、智慧脑呵护大桃成长。同时大力发展“互联网﹢大桃”,使得北京市民和天南海北的人都能第一时间品尝到平谷鲜桃。“智慧”赋能,不仅有效提升大桃的品牌价值、促进农民增收,还持续改良生态环境,为市民提供了文化休闲的好去处。 

  不仅有智慧果园、智慧菜园,还有智慧畜禽畜牧、智慧水产……如今,北京通过建成一批智慧农业示范园区,以点带面地推动大数据、云计算、物联网等技术在农业生产经营领域应用。去年,北京启动了高效设施农业用地试点工作。在严格保护耕地和永久基本农田的前提下,今明两年,北京市高效设施农业用地总规模将达到2500亩。到2025年,全市高效设施农业用地试点面积将达到5000亩。 

  数字技术与农业的加速融合,为农业插上了科技的翅膀,推动传统农业向现代农业加速演进,智慧农业正向我们走来。 

  抢占全球农业创新高地 

  作为一座有着两千多万常住人口的国际大都市,北京是否还需要发展农业?又应该走什么样的发展道路? 

  根据北京市2021年国民经济和社会发展统计公报,相比于北京4万亿元的经济总量,农业生产总值仅有111.3亿元,占比0.3%。随着城市发展,农业总产值在北京市地方经济中所占的比例越来越小。 

  “北京的农业不仅要从经济上看,更要注重其生态价值、科技价值。北京拥有全国首屈一指的科研力量,在农业科技创新上,也理所应当起到引领和示范作用。”北京市农业农村局副局长马荣才说。农为邦本,本固邦宁,国家如此,城市亦如此。农业之重,毋庸置疑。 

  遍观全球,迎着科学技术的发展洪潮,新的农业科技高地争夺战已经来临。农业农村部市场与信息化司司长唐珂说,近年来,数字经济加速发展,正在重组全球要素资源,重塑全球经济结构,成为推动经济社会各领域变革的创新资源、动力资源,对农业农村发展也产生着深刻而长远的影响。“世界各主要国家都把智慧农业作为未来农业的发展方向,积极布局推动,联合国粮农组织也把智慧农业作为农业国际交流合作的一项重要议程。”唐珂说,产业兴旺是乡村振兴的重要基础,发展乡村产业必须把握数字经济新机遇。从2017年到2021年,我国城乡地区互联网普及率的差异缩小了11.9%,城乡居民共享数字化的发展成果正在成为一大趋势。 

  在全球科技竞争日趋激烈的当下,无论是发达国家还是发展中国家都加大了对科技资源的协调配置力度,竭力将高新技术渗透和扩散到农业生产中去。以色列把“科技兴农”作为国策,每年农业科研经费达上亿美元;荷兰农业企业的研发投入会达到收入的15%至30%。在传统农业向现代农业转变的过程中,高新技术的研发、应用至关重要,发展科技农业成为当今世界农业发展的潮流。 

  首都发展,示范全国。农业之于北京,不仅是市民生活中不可或缺的“米袋子”“菜篮子”“肉案子”,更是抢占国际创新高地保障粮食安全的先头军、领头羊。 

  在推进国际科技创新中心建设和全球数字经济的标杆城市进程中,北京市委、市政府高度重视农业科技创新,从2020年起着力推动农业中关村建设,打造引领国家农业科技发展的平台。前不久,北京市农业农村局编制印发了《北京市“十四五”时期农业科技发展规划》,未来北京将创建5个国家级现代农业产业园,提升7个国家农业科技园区,建设100家左右农业科技示范基地。 

  多学科力量赋能农业 

  极星农业科技园位于密云潮河畔的穆家峪镇,3万平方米的智慧温室里,樱桃番茄的秧苗正在茁壮生长。随着日光变化,温室顶部的漫反射玻璃一扇一扇地关上,被散射后的阳光均匀地洒在温室的每个角落。不仅如此,人工智能系统可以根据环境传感器反馈的信息作出指令,何时调整光照、何时浇水施肥、何时修剪叶片等操作,温室都能自己完成。仅靠十余名工人,每天便能将数以千份的蔬菜源源不断地送往市民的餐桌。 

  “数字化技术赋予农业无限可能。”极星农业科技园负责人徐丹说,结合大数据互联网以及人工智能的应用,种植者即便相隔千里,也能够及时控制着温室里的一切。2021年,徐丹带领自己的团队参加了一次农业科技大赛,比拼种植樱桃番茄。决赛阶段,6个月的比赛时间里,团队几乎未曾抵达过位于昆明的温室现场,他们通过远程种植和人工智能算法,让这座2200余公里外的温室,在短短3个月的采收期里收获了每平方米12.5公斤小番茄,获得了这场比赛的冠军。 

  随后,徐丹团队又参加了由荷兰瓦赫宁根大学举办的第三届国际智慧温室种植挑战赛,参赛者来自全球二十多个国家,他们要在全自动控制温室中生产蔬菜,考验的是人工智能技术在农业领域的综合应用。徐丹带领的团队作为中国唯一的一支队伍进入决赛,最终取得了第三名的好成绩。 

  “现代化的农业一定是一个跨学科、跨领域所融汇交织的新型形态,这也就意味着,未来需要不同学科、不同领域、不同专业的人才来共同服务于农业生产。”徐丹说,在智慧农业和现代农业领域,不仅要会种菜,还会涉及材料、工程、工业设计、物联网、人工智能算法等多个领域,看似普通的农业设施,其背后是很多学科相交叉融会贯通的结果。 

  若论起多学科交叉聚集的科研优势,首都北京无人能出其右。高校密布、人才云集的北京,向来就是我国科研的开拓者和领跑者。“资源所在,既是优势所在,更是责任所在。”马荣才说,以农业领域为例,北京有中国农业大学、北京林业大学、北京农学院、北京农业职业学院4所农业综合性院校,14所高校开设涉农院系,拥有涉农院士44人、涉农长江学者56人、涉农国家高层次人才特殊支持计划入选人才69人,国家级农业科研院所、双一流学科院士人数、现代农业产业技术体系岗位科学家数量等方面均居全国首位。 

  一组数据勾勒出北京十年来农业科技的快速发展:自2012年至2021年,农业科技进步贡献率从69%上升到75%,高于全国14个百分点;主要农作物耕种收机械化率从70.5%提高到93.0%……目前,北京小规模、大群体的生产格局正在被标准化、规范化的新业态所替代,马荣才介绍,到2025年,北京市农业科技进步贡献率将达到77%,设施农业机械化率将达到55%以上,高效设施农业技术、装备、品种自主创新率明显提升,良种覆盖率将提升到98%以上。 

  丰富的科研资源、顶尖的科研人才,再叠加建设国际科创中心和全球数字经济的标杆城市的政策优势,让北京成为智慧农业最活跃的创新沃土。 

  城乡数字鸿沟逐渐消弭 

  智慧农业的未来,不仅仅局限在农田里。互联网技术在农业生产中的应用不断深化,不仅带动了大数据、云计算、物联网、人工智能等信息技术在农业生产领域示范应用,也带动生鲜电商、冷链物流、直播带货等农业电商新业态蓬勃发展。 

  在密云区河南寨镇,一场开在蔬菜大棚里的直播吸引了3万多人在线观看,清晰流畅的画面将瓜果的鲜嫩水灵如实呈现,订单数字不断增长。 

  2012年,孔博回到家乡密云创办“密农人家”生鲜电商,从蔬菜水果,到核桃板栗,以及其他农副产品,卖的品种越来越多,规模也越来越大。目前密农人家团队共70余人,其中有20余名是回乡创业的大学生。十年来累计销售本地农产品超过1.3亿元,带动460名农户、120余家合作社实现增收,连续多年淘宝网蔬菜类目销售额第一名,也是淘宝网唯一双金冠蔬菜店铺。 

  智慧农业的发展,离不开数字乡村的建设。由于经济社会的发展速度不同,在城市与乡村间,横亘着一道数字鸿沟。信息化基础设施的建设,以及农民的数字素养与技能提升,是弥合数字鸿沟的关键。 

  近年来,北京市持续推进乡村数字基础设施建设,宽带、网络无处不在。平谷、密云、门头沟等13个区开展“智慧乡村”建设,全市所有行政村实现宽带网络基本全覆盖,涉农区电商服务站覆盖率达83.9%,乡村治理和公共服务精细化水平也得到了明显提升。通过“北京农业科技大讲堂”“全国农业科教云平台”等,重点面向新型职业农民、农村实用人才、返乡创业人才等主体提供培训服务,以专家网上授课、远程坐诊答疑、进村入户指导等多种方式,帮助农民快速融入信息化时代。 

  现在有什么新的涉农政策?防疫的新要求是什么……在通州区张家湾镇皇木厂村的“智慧乡村”生活圈平台上,大事小情一键可知,村民可随时获取与自己生活息息相关的各类便民信息;在昌平区南口镇,28个村数字乡村建设全覆盖,破解了镇、村两级在山区防火、防汛、人居环境、垃圾分类、厕所革命等方面的诸多难题,乡村治理能力、公共服务水平全面提升;平谷区刘家店镇“云上政务”,使村民足不出户即可在线办理社保、就业、生育服务等服务事项,满足了基层群众多元化需求。如今,数字技术正在改变着乡村面貌,也改变着农民的生活。 

  当前,数字经济已成为新时代首都发展的鲜明特征,成为推动经济社会高质量发展的重要支撑。着力缩小城乡数字鸿沟,是智慧城市建设的重要内容,也是乡村振兴的战略方向。“十四五”末,5G网络将覆盖到北京的深山区,实现村村通5G,让城乡居民共享数字技术发展成果。 

  专家观点 

  农业数字革命已进入新时代 

  赵春江 

  信息技术和农业的结合,目前国际上称之为第三次农业历史革命,也叫农业数字革命。随着数字技术进入社会,属于农业的数字革命进入了新的时代。 

  中国是一个农业大国。截至2021年,粮食生产连续7年稳定在1.3万亿斤以上,这是一个很了不起的数字。但保证我国粮食安全的同时,仍面临不少挑战。首先是资源利用率的问题,目前我国的氮肥有效利用率在40%左右,和发达国家的60%相比,还有很大的差距。一家一户的生产模式,导致生产效率偏低。另外,农村劳动力的转移、机械化率不高的问题,也对农业可持续发展提出挑战。 

  当前我国的数字化农业正处于快速发展阶段。宽带网络的提速,北斗导航技术的推广应用,以及物联网、区块链、人工智能等新一代信息技术,加快了数字农业的进步和发展。未来中国农业发展的战略目标,首先当是通过计算技术提高生产者对农业整个生命系统的把控能力。第二,通过机械化技术,而且是高端的智能化机械化技术来实现人力的替代。第三,要实现技术的自主化。 

  北京的农业产值规模很小,但有着重要的特殊作用。北京正在建设国际科技创新中心,农业科技创新是重要组成。牢牢把握数字农业的关键时期,北京应当发挥自己的优势,重点在科技上发力,率先进行新技术的展示和示范。 

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