|
发展智慧农业是农业现代化的核心内容,也是建设农业强国的战略前点。习近平总书记明确指出,农业强国是社会主义现代化强国的根基。2024年10月,《农业农村部关于大力发展智慧农业的指导意见》明确提出,到2030年,智慧农业发展需取得显著进展。《全国智慧农业行动计划(2024—2028年)》明确智慧农业发展的三大行动方向:公共服务能力提升、重点领域应用拓展和示范带动。在此背景下,发展智慧农业成为推动农业发展、赋能乡村振兴的关键环节,也是加快补齐农业强国建设短板的重要途径之一。数字技术作为发展智慧农业的基础,推动乡村发展模式创新为乡村共同富裕注入新动能,通过对产业、空间、主体和资源赋能产业外溢效应,催生农业农村的新业态、新模式,提升农业生产率,加速农业农村现代化进程,推进乡村产业转型升级,成为培育乡村产业发展新动能的重要手段。 当下,我国工业化进程持续推进,农业可持续发展和乡村振兴遭遇诸多挑战。传统农业生产方式存在资源紧张、气候风险、技术推广迟缓等情况,小农经济在生产效率、市场竞争力等方面也有所不足。虽然乡村振兴战略给农业现代化赋予了关键的政策保障,但是仍然存在农业科技转化效率低、专业人才缺少、产业链拓展不够等突出问题,从而限制了农业增效和农民增收。 在这种大环境下,科技小院作为关联农业科技创新和基层生产应用的新式服务平台,为促进小农经济转型赋予了可行途径。科技小院通过整合科技创新、示范推广和人才塑造,按照实际农业生产需求,凭借高等院校和科研院所的技术优势,着力于提高农业科技成果转化水平,助力当地农业生产方式变革并加强技术水平。人才是农业科技创新的关键要素,对于加快农业新质生产力发展而言极为重要。科技小院创建涵盖技术研发、示范推广、人才培训、产业助力的完善服务体系,这与乡村振兴战略“科技兴农、人才强农”的政策取向十分契合,进而推动科研人才与农民展开合作,促使科研成果尽快转化为农业生产力。在实际操作过程中,科技小院逐步形成了一条适合中国农村实际情况的农业现代化推进道路,为我国农业的持续健康发展提供了珍贵经验。 2 案例背景 2.1 平谷区农业经济概况 北京平谷区的农业经济呈现出产业多元化与可持续发展的态势。特色果品产业突出,平谷大桃是平谷区特色果业典型产品之一,其种植面积达22万亩,涵盖白桃、蟠桃、油桃、黄桃四大品系,品种资源多达200种,年产量达数亿斤。此外,平谷区建有全国单体最大樱桃设施农业基地,占地面积达1100亩。畜牧业是平谷区经济重要产业,其中岭口禽业是蛋种鸡国产化领域的处于领先地位的公司,不断带动了周边地区蛋鸡产业的发展。平谷区加强产业融合及文旅融合,一方面,推动农产品加工业的发展,集聚紫光园等43家“中央智慧厨房”和食品企业,打造食品产业集群;另一方面,通过文旅深度融合吸引流量,推动国际合作交流,以承接农业领域外交外事活动方式,加强与全球农业科技创新领域的交流与合作,提升了平台农业的国际影响力。 2.1.1 区位特征 平台区位于北京市的东北部,地处京津冀协同发展几何中心,区位优势显著,西部北京市区70公里,东部天津市区90公里,在两市区域经济联动间发挥着重要的纽带作用,具有重要的战略地位。除了独特的地理位置,北京平台区还拥有温带大陆性季风气候,其气候适宜多种作物生长,丰富的土壤类型为农业生产多元化发展奠定基础,优越的自然条件则使其农业产业结构呈现出多元化、现代化、高效化的特点。 2.1.2 产业结构 平台区产业结构多元化,尤为突出的是特色果品产业,作为“中国桃乡”,大桃种植面积广阔,品种丰富多样,涵盖白桃、蟠桃、油桃、黄桃四大系列200多个品种,在国内内市场享有较高声誉。除大桃外,平台区还种植草莓、葡萄、苹果、梨等多种水果,形成多样化的水果种植格局,满足不同市场需求,具有较强市场竞争力。为了提高经济效益,平台区加大设施农业建设,实现蔬菜周年供应,拓展花卉等高附加值农业生产,提高了土地产出率。在畜牧养殖产业方面,平台区依托哈门禽业等大型养殖企业,构建“长智慧猪场”,打造北京市规模最大的单体生猪养殖基地和种猪培育基地。平台区积极推进农产品精深加工,发展以营养健康食品为主的农产品加工产业集群。同时,平台区大力发展农业智能装备产业,做强涉农工业集群,为农业生产提供智能化设备和技术支持,推动传统农业向智慧农业发展转型。 2.2 科技小院建设背景 农业是人类生存与发展的基础产业,在经济和社会发展中具有战略地位。然而,随着工业化、城市化进程加快,耕地资源萎缩,人地矛盾突出。长期过度开展多耕种质量下降,严重影响农作物的产量与品质。传统农业以家庭为基本生产单位,户均耕地面积较小,农业生产成本高与效率低并存,现代农业技术普及率较低等因素都制约了农业现代化发展。与此同时,农村青年劳动力大量外出务工,农村人口老龄化加剧,农业劳动力日益短缺。受教育水平较低的农业劳动力难以将先进的农业技术和管理经验及时有效地转化为生产力,进一步削弱农业科技创新成果转化的效率。在这一背景下,寻求可持续的农业发展方式成为当前亟待解决的问题。 随着我国农业现代化进程的推进,农业生产方式正加速向智能化与绿色化方向转变。北京市政府高度重视乡村振兴与技术创新,出台了一系列支持政策,为科技小院的建设提供了政策保障。作为北京市重要的农业产区,平台区面临农业生产效率提升、农产品质量标准提高等挑战。科技小院通过引入先进农业技术和管理经验,有效破解了这些发展难题。此外,得益于相关项目的人力和技术支撑,在“政学研用”“五位一体”的运行机制下,科技小院充分发挥择高校的科研优势,为服务地方农业经济发展提供了重要支撑。 2.2.1 成立动因 国家出台相关政策,鼓励高校、科研院所等机构深入农村基层,开展科技服务和人才培养工作。科技小院作为一种新型的农业科技服务模式,有利于推动人才、技术等领域向农村聚集,助力农村产业升级和乡村振兴。为了响应国家乡村振兴战略,推动农业现代化和农村发展,在政策导向满足农业发展、人才培养、产学研融合需求背景下,依托中国农业大学、中国农业科学院等9所高校院所的技术力量,联合地方政府、合作社、农业企业,目前北京平台区已成立32家科技小院。 2.2.2 参与主体协同机制 北京平台区科技小院构建起“村+企+校”这种运行机制。在此框架中,政府起着引领的作用,高校院所给予技术支撑,企业服务与开放配套合作,农民合作社和农户紧密合作,科学结合团体提供帮助性服务。有效地整合了多方资源,有力地推动了农业科技的研发、推广和应用,为平台区农业走向现代化形成了稳固根基。 3 北京平台智慧果园的实践模式 北京平台区科技小院在智慧果园创建上收获了突出业绩,利用智能化运作技术并推行先进的农业技术,科技小院切实达成了科研成果的转化与应用。在新品种选用和新技术推广的促进下,当地果园渐渐做到了精准化和智能化的生产,既大幅提升了果园的经营水平和生产收益,又改良了农民的技术能力,农业产值稳步增长。 3.1 果园智能化管理实践 智能化机能提高农业生产效率、降低劳动成本,推动农业可持续发展。北京平谷科技小院果园智能化管理实践通过引入先进的技术和设备,实现果园管理自动化、精准化和智能化,提高了生产效率和管理水平,为现代农业发展提供了现实借鉴,具体体现在以下三个方面。第一,智能监控与数据采集。智能信息获取系统利用多光谱无人机进行光谱信息获取,将不同波段的航拍图像组合拼接,形成多种植被指数结果,反映出植被长势、营养状况等信息;地面环境系统利用田间的摄像头等物联网视觉传感设备,实时获取气象信息和作物生长状态,降低人工巡回成本,并利用光学变焦功能观察病虫害,结合机器学习方法自动识别和预警病虫害。第二,精准农业作业。地面信息获取系统利用激光雷达和定位系统实现树干识别进而自主导航,计算出树体体积、冠层密度等信息,为植保喷雾、树体修剪等果园作业提供信息支撑。第三,水肥与病虫害智能管理。物联网传感器监测系统的物联网传感器精准测量果树茎中水势变化,结合物联网土壤传感器的土壤氮磷等信息,对水肥一体化系统进行自动控制,降低人工成本。连接物联网的混合器将肥料和水混合,通过预先架设的固定管路系统滴灌或喷洒,实现水肥一体化施用;病虫害智能管理系统架设物联网由情测报灯、物联网杀虫灯、虫情信息采集分析系统、孢子自动捕捉系统等设备,采集虫情及孢子信息,预测病虫害,并进行预防性用药。 3.2 新品种与新技术推广实践 农业技术推广处于科研与生产关联之处,北京平谷科技小院围绕此展开积极而有效的探究应用。第一,新品种与新技术的发展。科技小院从周边试验基地执行新品种试种,考察新品种在本地环境中的适应情况、生长状况、果实品质等特性。通过示范栽种,使当地果农直接认识到其特征,推动新品种在本地的推广应用,彰显新品种的优势;同时,借助无人机装配多光谱相机等设备,定时对果园实施遥感监测,融合气象数据和土壤墙传播的数据,形成作物生长模型,预估水蜜桃的生长趋势和产量,给果农给予科学的经营决策参考。第二,智能化农业设备的应用。智能喷雾机器人可自动识别并避开障碍物,从而减轻农民的劳动强度,削减作业成本。此机器人在精准施药施肥方面表现良好,能有效地疏离病虫害的发生,提升果树的生长质量和果实品质。智能采摘机器人可适应复杂的果园环境,作业稳定可靠,可以精准采摘,减少果实损伤,解决了传统手工采摘效率低、成本高的难题。机器人与果园管理系统相衔接,做到了采摘数据的即时传送与分析,给科学管理给予了有力支持。果园智能防冻机器人会随时监测温度变化,利用智能监控技术给果树营造合适的生长环境,促进果树健康成长。第三,技术推广与农户教育。平谷科技小院创建了示范基地,集中展示各种新技术装备,并安排专业讲解员向农户详细阐述装备性能、工作原理及应用效果;定期举办技术培训,让农户经由实际操作深入把握新技术装备的使用方法;还组建专业技术指导团队,给予农户针对性服务,及时协助解决新技术应用过程中产生的各类问题。凭借这三种方式,平谷科技小院在向农民传授新品种、新技术的同时,提升了他们的综合素养。 4 综合效益评估 4.1 经济效益 科技小院引进的优质水蜜桃等新品种之后,果园产量提升10%~20%,而且因为果实品质较好,每公斤售价能上涨2~4元,说明显著了果农的收入情况。物联网技术能够随时监测果园环境,帮助果农及时解决气候变化和病虫害产生的问题,每年大约可削减20%的农药和化肥开支。农业智能设备投入使用以后,生产效率得到很大提升,人工成本也得到了节约。新品种新技术在增产、提质、节本等方面全方位提高了果园的经济效益。 4.2 生态效益 科技小院采用智能运作和精准作业来达成资源的高效利用,随时监测并精准施肥灌溉,可以防止出现施肥过多或者灌溉过量的情况,从而减轻对土壤和水体的污染。利用种植田进行同套种子绿肥作物,营造防护林这些生态调控手段,还有种植资源植物,引入捕食性昆虫这样的生物防治方法,可以进一步巩固生态系统的稳定性,缩减化肥农药的周边环境带来的影响。 4.3 社会效益 科技小院会定时给果农做技术指导,帮果农掌握前沿的耕种技术,做到增产降本、提质增收。科技小院的建设与运作给当地带来诸多就业机会,带动农产品加工、旅游观光等实际产业的发展,拓展农民增收渠道。科技小院作为科技示范基地,许多果农、专家以及领导都会来此考察学习先进的果园经营理念和技术,进而推动其他地方果园产业的发展。 5 现实挑战与政策建议 5.1 现实挑战 北京平谷科技小院在发展过程中遇到如下难点:其一,极端气候给果园造成伤害,影响果实的产量与品质;其二,土地资源较为有限,果园难以进一步扩展,这在一定程度上制约了规模效应的显现;其三,土壤质量存在差异,有些果园的土壤出现极结、酸化、缺肥等情况,改良和修复土壤需付出高额成本;其四,培育优良新品种果树要投入很多科研资金,使科技小院的创建成本较高;其五,科技小院果园品牌创建开始得比较迟,缺乏市场竞争优势,对消费者的吸引力不强。 5.2 政策建议 科技小院目标明确,科技特色明显,属于现代农业发展的革新形式,是推进乡村振兴的关键载体。要想更好地推动北京平谷科技小院向前迈进,需从以下四处加以创建。一是,要巩固环境智能检测能力,搭建气象监测及警报体系,通过剖析气象数据形成精确的气象警报模型,从而预先知晓极端天气情况,这样果农就能及时做好防护工作以确保损失。二是,改良土地资源的利用状况,按照各个区域土壤肥力高低和生态状况的不同实施科学规划,针对果园存在的土壤板结、酸化、营养短缺等问题制订应对计划,以此提升土地的利用率。三是,推动创建绿色可持续的生态果园,避免生态学原理塑造丰富的生态系统,综合利用生物和物理防治方法,削减化肥和农药的用量,有效地遏制病虫害的发生与蔓延。四是,推动改变化大面积改造,政府需加大资金投入强度,发挥企业市场信息方面的优势,把消费需求同育种方向联系起来,从而提升市场适应能力。五是,改进市场竞争力,依托科技小院特有的优势塑造品牌形象,并制定出有效的营销推广计划;还要拓展产业链,避照市场需求和果品特点做精细加工。 6 结论与讨论 科技小院是农业科技创新发展赋能乡村振兴的生动实践,其产生与发展具有深厚的政策背景、理论基础支撑,满足农业发展要求。科技小院构建问题导向、技术研发到示范推广的完整技术创新链条,促进农业技术推广、加快农业科技转化,推进三产融合,延伸产业链,增加农民收入,具有较高的产学研价值。作为农业科技化的新范式,科技小院在全国各地得到大力推广,为乡村振兴提供了有效途径。北京平谷区科技小院一方面通过建立实施气象监测预警系统、土壤改良等技术,实现农业科技精准落地,助力“三农”发展;另一方面,对接现实需求,采用“理论+实践”的培养模式,打造了多层次农业人才梯队,为“三农”发展提供人才保障。北京平谷区面对发展阻碍,期望带动更多区域农业发展,发挥更高价值,不仅需要持续推进智慧农业技术集成应用,保证技术创新,体现技术优势,吸引农业生产者;而且要完善多元主体参与机制构建区域联动发展网络,深化产教融合培养体系,主动响应与对接现实需求。 参考文献: [1]邱亚栋,李玺宁,李金锴.“科技小院”模式赋能农业发展——北京平谷区智慧农业的实践模式与案例分析[J/OL].中国农业文摘-农业工程,1-5[2025-10-17]. 声明:本文所用图片、文字均为转载,如有涉及作品版权问题,请第一时间告知,我们将根据您提供的证明材料确认并立即删除内容。本文内容系作者个人观点,不代表物联网123观点或立场。特别提醒:物联网专业交流群欢迎物联网行业相关的人群加入,同时群内欢迎各路社牛、大咖、前辈加入,群内除了不能发敏感内容、色情内容,以及不太建议多次发送推广内容,其他内容皆可畅聊~——交流QQ群724511126,进群的朋友请备注:姓名-单位-研究方向(无备注请恕不通过),由编辑审核后邀请入群!
|