智慧农业在高标准农田建设中的应用研究

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当前通过积极改善农田基础设施条件，能够进一步提高农田综合生产能力。且随着信息技术的飞速发展，智慧农业应运而生，其通过将现代信息技术与农业生产深度融合，为高标准农田建设带来了新的机遇与挑战。近年来随着相关部门对农业信息化的重视与支持，智慧农业在高标准农田建设中的应用逐渐得到推广。许多科研机构和企业开展了相关技术研发和应用示范，取得了一定的进展。但总体而言智慧农业在高标准农田建设中的应用还处于发展阶段，还有较大的提升空间。还需结合地区的发展实际，加强技术的应用探究，以推动智慧农业在高标准农田建设中得到更好的运用。

1 黑龙江地区高标准农田建设的现状1.1 地区概况

黑龙江位于中国最东北部，中国国土的北端与东端均位于省境内。具有独特的地理和气候条件，土壤肥沃，水源充足，为农业生产提供了得天独厚的自然条件。该地区的农业生产包括小麦、玉米、油菜、甜菜、棉花等，并且拥有大量优质牧场，养殖牛、羊、马等家畜。近年来，黑龙江积极推进农业产业结构调整，对农业生产布局进行优化，让农业生产水平得到显著提高。农业机械化程度正在不断提升，先进的农业机械设备在农田耕、种、管、收等环节得到广泛应用，让农业生产效率得到有效提升。黑龙江永久基本农田面积2.03亿亩，拥有典型黑土耕地面积1.56亿亩，占东北典型黑土区耕地面积的56.1%，黑土地面积大、质量优、产能高。作为"中华大粮仓"，2024年全省粮食总产量达1600.34亿斤，占全国粮食产量的11.3%，连续15年位居全国第一。该省把推进高标准农田建设作为夯实国家粮食安全"压舱石"的重要举措，以"逐步把永久基本农田全部建成高标准农田"为首要目标，坚持农田灌排体系、田块整治、田间道路"三建"同步。截至2024年，全省累计建成高标准农田近1.2亿亩，居全国首位，近60%的永久基本农田实现"田成方、渠相通、旱能灌、涝能排"。

1.2 建设挑战

一是资金投入困境。高标准农田建设属于资金密集型工程，涉及土地整治、灌溉排水设施搭建、田间道路修筑等内容，每个环节都需要大量的资金支持。虽然当前的政府部门已经增加了相关资金投入，但资金筹措渠道较为单一，导致资金缺口依旧明显，限制了高标准农田建设的规模拓展和进度推进。二是技术应用瓶颈。目前，黑龙江地区已经引入部分先进农业技术，如节水灌溉、机械化作业和无人机喷洒农药等，但部分农民对新技术的接受度较低，缺乏必要的技术培训与指导，未能充分发挥出先进技术的真正作用。同时，黑龙江地区的智慧农业仍处于起步阶段，各类新技术应用范围有限，未能构建完整的智慧农业技术体系。三是数据平台建设落后。智慧农业的实现离不开强大的数据平台支撑，需具备大规模的数据采集、传输、存储和分析能力，但黑龙江地区的高标准农田数据平台建设进展缓慢，无法对海量数据进行高效应对，使得一些数据无法在第一时间转化为具有实际指导意义的建议。同时，当前的数据平台在数据安全和隐私保护措施上存在明显不足，使不少农民在使用智慧农业技术时顾虑重重。

2 高标准农田建设中的智慧农业应用措施2.1 加大政策与资金投入

在推动智慧化高标准农田建设的过程中，政府的主导作用极为重要，需以明确的政策引领来构建高标准农田与智慧农业协同发展框架。比如，通过制定《行动方案》明确以高效节水为核心、以提升粮食产能为目标，将智慧农业技术纳入高标准农田建设标准，要求新建项目配套智能监测设备、水肥一体化系统等数字化设施。同时，要在高标准农田建设的过程中，借助"财政主导+社会参与"模式构建智慧农业资金保障体系，引导金融机构进行产品与服务的创新。黑龙江地区地形多样且复杂，给农田灌溉等生产环节带来诸多挑战，需加大政府资金投入力度。比如，2023年，中央下达黑龙江高标准农田建设补助资金9.94亿元，2024年自治区追加资金17.09亿元，其中智慧农业专项占比达到20%。同时，积极推广"智慧农业贷"这类低息贷款产品，为农户和企业提供低利率、长期限的贷款，降低农民的融资成本。还要开展融资租赁服务，允许农户以租赁形式使用智能农机。例如，尼勒克县科蒙乡喀什村通过租赁智能播种机，实现玉米亩产增长20%，2025年计划采用40×70种植模式，目标亩产突破1.4。此外，鼓励企业参与到智慧农业项目当中，以社会资本带动周边农户增收。

2.2 智能农机装备应用

以北斗导航精准作业技术为例，其作为当前先进的智能农机装备之一，在高标准农田作业中发挥着非常关键的作用。如：农机自动驾驶系统利用北斗卫星信号，结合角度传感器和液压阀控制，农机可在多种类型的不规则地块中实现厘米级作业精度，显著提高作业质量和效率。即使是较为复杂的地形、田块，北斗导航农机也依然能够在田间高效完成旋耕、播种、滴灌带铺设等联合作业，日均播种效率同比提高60%。与此同时，北斗定位终端能够将农机位置、作业状态、故障代码等方面信息实时上传至云端平台，管理人员可远程诊断、调度维修，提前发现故障隐患，减少现场维修次数和成本，延长农机设备的使用寿命，例如：黑龙江地区在农业生产中广泛应用装有北斗导航系统的无人驾驶拖拉机，可实现播种、覆土、安装灌溉设施等作业同步完成，全程机械化。又如：察布查尔锡伯自治县、霍城县等地推广的"北斗导航精准播种"技术，有效降低了生产成本及人工劳动力的投入，提升了作业效率。

2.3 强化农业数据平台建设

数字化时代还应强化农业数据中心建设，各地区应积极引入前沿的大数据处理与分析技术，以提升数据处理的速度与效率，从而为农业生产提供及时、精准的信息支撑。在具体应用时，分布式存储系统和实时数据处理框架等技术在农业数据处理中具有重要作用，分布式存储系统可以将海量的农业数据分散存储在多个节点上，提高数据存储可靠性的同时能够对数据展开科学有效的处理。实时数据处理框架则能够对实时产生的农业数据进行快速分析和处理，及时反馈数据信息。以Apache Hadoop和Spark等大数据技术为例，其为搭建高效的数据处理平台提供了有力的支持。Apache Hadoop是一个开源的分布式计算平台，其中包含了分布式文件系统HDFS和分布式计算框架MapReduce等组件，能够实现对海量农业数据的快速存储和处理。Spark则是一个快速通用的集群计算系统，其具有高效的内存计算能力，能够在短时间内完成大规模数据的分析任务。通过利用这些技术搭建数据处理平台，可以实现对农业生产过程中产生的各类数据，如气象数据、土壤数据、作物生长数据等进行快速存储、处理和分析，进而挖掘数据背后隐藏的深层价值，为农业生产提供科学的决策依据。

除了大数据技术，人工智能和机器学习算法能够对复杂的农业数据进行深度分析，例如对作物生长状况、病虫害发生情况等进行精准预测和分析。通过对大量历史数据的学习和训练，这些算法可以建立起准确的模型，帮助农民提前制定应对策略。例如，在作物病虫害防治方面，利用机器学习算法对病虫害的发生规律和影响因素进行分析，能够提前预测病虫害的发生概率和发生时间，指导农民及时采取防治措施，从而降低生产风险，提高农作物的产量和农产品的品质。

为了进一步提升农业生产的科学性和可持续性，还可以建立数据驱动的农业咨询服务平台，以汇聚农业领域的专家资源，为农民提供个性化的技术指导与服务。平台上，数据分析与专家经验将紧密结合。例如在进行土壤改良时，平台可以通过对土壤数据的分析，了解土壤的肥力状况和酸碱度等指标，专家再根据这些数据为农民制定合理的土壤改良方案，以更好地解决在实际生产过程中遇到的具体问题，还能够促进农业知识的传播和共享，推动农业生产从传统的经验型向现代的科学型转变。

3 结语

综上所述，智慧农业在高标准农田建设中的应用是农业现代化发展的必然趋势。新时期智慧农业技术的应用能够为高标准农田建设带来显著的经济效益、社会效益以及生态效益。黑龙江地区通过积极推进高标准农田的建设工作，进一步提升了种植效率以及农产品质量，推动了农业的可持续发展。但在发展的过程中面临着一些建设挑战，制约着相关工作的高效展开。基于存在的问题，还需要从加大政策与资金投入、积极完善智能农机装备应用以及强化农业数据平台建设等方面出发，提高智慧农业在高标准农田中的建设质量，为高标准农田建设注入新的活力，同时推动农业生产种植工作实现高质量发展。

参考文献：

[1]王之天阳.智慧农业在高标准农田建设中的应用研究[J].

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