
经济管理前沿
Frontiers in Economics and Management
- 主办单位:未來中國國際出版集團有限公司
- ISSN:3079-3696(P)
- ISSN:3079-9090(O)
- 期刊分类:经济管理
- 出版周期:月刊
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智慧农业赋能乡村产业振兴路径研究——以三江农场为例
Research on the Revitalization Path of Rural Industry Empowered by Intelligent Agriculture : Taking Sanjiang Farm as an Example
引言
在全面推进乡村振兴、加快建设农业强国的时代背景下,智慧农业作为数字技术与现代农业深度融合的关键形态,是推动农业转型升级、实现高质量发展的核心路径。当前我国传统农业面临生产粗放、效率偏低、产业链短、抗风险能力弱等问题,亟需以数字化、智能化赋能产业升级。智慧农业依托物联网、大数据、人工智能、卫星遥感与智能装备,贯穿种植、养殖、加工、流通全链条,可有效提升生产精度、资源效率与产业链竞争力,为乡村产业振兴提供技术支撑。 三江农场作为重要粮食生产基地,在智慧农业应用上具备典型实践基础。本文以三江农场为案例,分析智慧农业在生产环节与产业融合中的应用场景,提炼实践经验,探索可推广的赋能路径,为区域农业现代化与乡村产业振兴提供参考。
一、智慧农业在乡村振兴中的应用
智慧农业通过物联网、大数据、人工智能等技术与农业全产业链的深度融合,已从单一的生产环节渗透至“种植—养殖—加工—流通”全链条,形成多元化应用场景。为乡村振兴提供技术支撑与实践路径。
1. 智慧种植与养殖,重构农业生产模式
农村凭借其广袤的土地成为种植业与养殖业的主阵地,传统的种植与养殖无法及时应对自然天气和市场浮动所带来的影响,供大于求、供不应求、产品滞销、产量不稳等问题时常发生[1]。而智慧农业可通过环境监测、精准作业、智能防控等技术有效解决传统种植中的凸显问题,从而推动种植产业向高效化、标准化转型。在小麦、玉米、水稻等粮食主产区,智慧农业构建“卫星遥感+无人机巡检+地面传感器”的立体监测网络,结合智能农机作业,实现全流程数字化管理。通过卫星遥感、无人机巡检、地面传感器等,实时采集苗情、墒情、虫情和灾情数据,从而构建作物生长的动态数据库。黑龙江地区,三江农场应用无人机巡检系统,一架无人机可完成对500亩农田的苗情监测,数据精确度高达95%,大幅降低人工巡查成本。在养殖领域,智能体征监测、环境调控、精准饲养则可以保障畜禽水产的健康生长。这些技术应用大幅提升了农业生产效率,减少了资源浪费,降低劳动依赖,为乡村产业筑牢生产根基。
2. 智慧赋能,健全乡村产业数字化基础设施
数字化是智慧农业赋能乡村产业的桥梁,如今,围绕生产、加工、流通等环节,各地部署适配乡村产业的智能硬件设施,构建基础网络设施,村村通5G,实现万物互联。如,在地形复杂的山区,通信企业克服地理障碍推进网络基建,奠定农业发展的数字化基础。在陕西西汉中宁强县石坝子村,施工人员用身体驮着通信设备搭建起5G基站,从而帮助村子里实现了千兆光纤和5G信号的全覆盖。在四川凉山,工人们在垂直的悬崖上进行工作,耗时两个月打破了大山中的通信壁垒,为当地的农产品直播销售奠定网络基础。同时,针对规模化种植与养殖区域的高频数据传输需求搭建了定制化通信网络。江苏连云港地区通过5G专网赋能农场的智慧灌溉平台,这一做法既降低了人工成本又能为粮食生产、加工与销售的全链条追溯提供网络保障。在新疆尉犁县的超级棉田中利用5G物联网卡辅助农机自动采收,保障了智慧灌溉系统的实时数据交互。
3. 智慧产业链,打通“产+销”全路径
智慧农业在乡村振兴中的应用不仅局限于生产环节的智能化改造,其更深层次的价值在于通过构建智慧产业链,彻底打通农产品从生产到销售的全路径,实现供需精准对接与价值最大化。智慧产业链的核心在于利用大数据、物联网、电商平台等数字技术,将原本分散、孤立的种植、加工、仓储、物流、销售等环节进行深度融合与数据贯通,从而提升整体产业效率与竞争力。
在种植端,智慧农业系统积累的作物生长、环境、投入品等全流程数据,为后续环节提供了决策基础。例如,连云港市赣榆区以紫菜产业为核心,实施“互联网+”农产品出村进城工程,构建了涵盖产业运维、生产调度、资源监管、贸易溯源与技术指导的数字化系统,实现了对紫菜产业的全面数字化管理。这种模式不仅提升了生产环节的标准化与可控性,更通过数据链条将生产与市场需求紧密连接。在流通与销售端,智慧产业链通过电商平台、大数据分析、直播带货等新业态,有效破解了农产品“卖难”和优质不优价的问题。连云港市凭借活跃的农产品电商生态,曾位列全国“淘宝直播之城”第三和“农产品带货十强城市”第四,这充分证明了数字化销售渠道的强大动能。智慧产业链通过消费者数据分析,能够指导生产端进行定制化、订单化生产,形成“以销定产”的敏捷供应链,减少供需错配与资源浪费。
二、三江农场生产环节的智慧化应用
三江农场作为国内智慧农业的引领者与示范者,其生产环节的智慧化应用已形成覆盖“耕种管收”全链条、全环节的成熟体系,具体实践可系统归纳为以下三个方面。
(一)产前环节的智能化育秧与精准播种
产前环节的智慧化聚焦于为作物生长奠定优质基础。三江农场广泛应用智能化浸种催芽技术,在智能双氧催芽中心,种子从入箱到出箱仅需60多小时,芽率可达92%以上,确保了种源质量。更为关键的是水稻叠盘暗室育秧技术的规模化应用。该技术通过密封暗室内的智能温控系统,创造恒温恒湿的理想环境,实现了育秧生产的智能化、自动化流水线作业[4]。相较于常规育苗,该技术将秧田育秧时间缩短7至9天,有效抢回积温,克服了倒春寒等不利气候影响,培育出的秧苗又齐又壮,为后续高产奠定了坚实基础。实践表明,采用该技术可实现种子用量减少10%,出苗率与秧苗素质大幅提高,示范田块亩增产可达40斤左右。
(二)产中环节的无人化作业与精准管理
产中环节是智慧农业技术应用的集中体现,涵盖了从整地、插秧到田间管理的全过程。在作业层面,三江农场大规模应用以北斗卫星导航系统为基础的无人驾驶智能农机。无人驾驶拖拉机可完成高精度搅浆、平地作业;无人驾驶插秧机能自动规划路径、实现避障、掉头和转弯,并将田间情况通过5G信号实时回传至智慧中心,其插秧行距株距精准度可控制在2.5厘米以内。截至2023年,建三江分公司已累计配套北斗导航系统超1.1万台(套),在红卫、七星等农场实现了数千亩水田的全程无人驾驶作业。
在精准管理层面,技术应用更为深入:一是智能水肥管理。农场以智能叶龄诊断技术为支撑,开发了智能节水灌溉系统,可根据水稻生育进程智能调控水层,实现亩均节水40立方米的同时,单产提高20公斤以上。二是变量投入。通过土壤电导率测定或无人机测产生成施肥处方图,由安装传感器的插秧机或施肥机执行变量侧深施肥,使肥料利用率提高15%-20%,亩减肥15%以上[4]。植保环节则利用导航改装的高地隙喷药机或无人机实现变量施药,亩减药15%-20%。三是立体化农情监测。构建了由多参量气象站、土壤墒情监测仪、物联网虫情测报灯、孢子捕捉仪等组成的智能感知网络,结合遥感无人机,实现对作物生长环境与病虫害的空天地一体化实时监控与智能预警。
(三)产后环节的智能化收获与数字化中枢管控
产后环节的智慧化确保了丰产丰收与高效处理。无人驾驶联合收割机已投入应用,不仅能远程操控、智能控制割茬高度与作业速度,更关键的是集成了实时测产系统,作业结束时即可生成各田块的产量与水分分布图,为后续分析提供精准数据。收获后,利用无人驾驶拖拉机配套智能打捆机,通过路径规划自动完成秸秆打捆与装卸,形成了“收获—秸秆离田”的无人化闭环。建三江数字农业综合管理云平台是支撑产后环节高效、协同运行的核心与关键,该平台作为农场运行的“智慧大脑”,横向整合了智能感知、农机调度、环境监测、农事规划等系统,纵向贯通了“分公司—农场—种植户”三级管理。它能够对农业生产进行全流程数字化管控,绘制作物长势数据图,发布作业任务并指挥无人农机集群协同作业,最终形成年度生产分析报告,真正实现了农业生产从“经验驱动”到“数据驱动”的根本性转变。
三、三江农场产业融合中的智慧化延伸
三江农场的智慧化实践正不断向产业链上下游及关联产业拓展,推动形成以智慧农业为核心的一二三产业融合发展新格局。
(一)赋能农产品加工与全域质量安全追溯
智慧农业生产环节产生的全链条、全要素数据,为后端农产品精深加工的工艺优化与品控管理提供了前所未有的数据支撑。通过对水稻生长环境、投入品、生长过程等数据的分析,可以更科学地指导大米加工环节的参数设定,提升产品品质与出品率。更重要的是,这些数据构成了农产品质量安全追溯体系的基石。利用区块链技术的不可篡改性与二维码的便捷性,可以建立从种子处理、田间管理、收获仓储到加工包装的全程数字化档案。消费者扫描二维码即可获取产品的“前世今生”,这种透明化机制极大地增强了市场对“建三江”、“三江大米”等地域品牌的信任度,是实现优质优价、提升品牌附加值的关键途径。
(二)驱动农业社会化服务升级与模式创新
凭借在智能农机装备和数字平台运营方面的先发优势,三江农场及其下属合作社的社会化服务能力实现了质的飞跃。其服务范围已从传统的代耕代收,扩展到提供跨区智能作业、精准农业技术托管、农业大数据分析咨询等高端专业化服务。这种基于智慧农业的“滴滴农机”或“全程托管”模式,能够高效整合区域内的智能农机资源,通过数字平台进行智能调度与任务规划,为周边广大小农户提供便捷、高效、低成本的智慧耕种管收服务。这不仅解决了小农户面临的技术、资金与劳动力瓶颈,使其共享智慧农业发展的红利,同时也为农场自身开辟了新的产业增长点,将技术优势转化为服务收益,促进了区域农业整体的现代化进程。
(三)探索农旅文融合与构建协同创新产业生态
三江农场独特的万顷良田景观和前沿的科技农业示范场景,本身就是极具开发潜力的旅游资源。智慧农业技术可进一步赋能农旅文融合新业态的开发。例如,利用VR/AR技术打造沉浸式智慧农业体验项目,通过直播平台开展“云认养”、“云监工”稻田,或者开发融合农业科普、科技展示的研学旅游路线。将智慧化的生产场景转化为可体验、可消费的文旅场景,能够有效拓展农业的多元价值。此外,三江农场智慧农业的快速发展,得益于其积极构建的“政产学研用”协同创新生态。农场与中国农业大学、八一农垦大学、华南农业大学等高校,以及碧桂园集团、中国移动、上海联适、江苏沃得等企业建立了深度合作关系。通过共建实验室、开展项目攻关(如“北大荒建三江—碧桂园无人化农场项目”),共同突破了智能感知、模型模拟、智能控制等关键技术,推动了国产高端智能农机的研发与应用。这种开放合作的生态,加速了科技成果的转化与产业化,使三江农场始终保持在智慧农业发展的最前沿。
四、三江智慧农业发展在乡村振兴中的推广路径
基于三江农场的成功实践,并结合当前智慧农业在全国推广中普遍面临的技术成本高、人才短缺、小农户对接难、数据标准不统一等挑战,本文提出以下系统化的推广路径。
(一)顶层设计路径:坚持规划引领与数字基建先行
推广智慧农业必须首先做好宏观层面的系统谋划。地方政府应立足区域资源禀赋与主导产业,科学制定智慧农业专项发展规划,明确不同阶段的发展目标、重点任务、技术路线与配套政策,避免盲目跟风与重复建设。规划的核心前提与基础工程,是加快推进高标准农田的数字化改造和农村新型基础设施的覆盖。必须优先在规划区内推进5G网络、千兆光纤的部署,并针对农业应用场景优化网络质量。同时,鼓励建设县域或区域统一的智慧农业大数据平台,制定数据采集、交换、应用的标准规范,打破“数据孤岛”,实现农业数据资源的共建共享与互联互通,为全域智慧农业应用提供统一的“数字底座”。
(二)技术应用路径:聚焦场景驱动与梯度化推广
技术的落地推广应遵循实用主义原则,由易到难,循序渐进。应聚焦本地主导产业的生产痛点,优先选择经济效益明显、操作相对简便的技术进行推广,例如无人机植保、辅助驾驶导航等,让经营主体快速见到实效,增强应用信心。推广模式上,应积极建设多层次示范样板体系,打造“核心技术攻关区(无人化农场)-集成应用示范区(智慧园区)-技术辐射带动区(普通农户)”的梯度格局,通过看得见、学得来的成功案例,形成以点带面、滚动发展的良好态势。针对小农户占比高的现实,必须大力培育和发展提供“全程托管”、“菜单式服务”的智慧农业社会化服务组织,通过服务规模化来实现生产的智慧化,让小农户无需直接购买昂贵设备也能享受到智慧农业带来的便利与增效。
(三)支撑保障路径:培育多元主体与完善政策体系
智慧农业的可持续发展需要强有力的主体支撑与政策环境。一方面,要强化新型农业经营主体的引领作用,重点支持家庭农场、合作社、农业龙头企业等率先进行数字化改造,使其成为技术应用的“领头雁”和“二传手”。同时,要注重培育本土化的智慧农业服务商、技术推广员和“数字农匠”,建立扎根乡村的技术服务队伍。另一方面,要构建系统集成的政策保障体系。财政上,整合优化现有农机购置补贴、产业振兴等资金,加大对智能农机、数字基建、人才培训的补贴力度。金融上,创新信贷、保险、融资租赁等产品,如开展智慧农业装备租赁业务,降低经营主体的初始投入门槛。人才上,实施“新农人”培育工程,联合高校开展定向培养,同时面向广大农民开展智能手机应用、无人机操作、数据解读等实用技能培训,切实破解智慧农业发展中的人才瓶颈。
结论
综上所述,三江农场的实践充分证明,智慧农业是驱动乡村产业振兴的强大引擎与可行路径。其在生产环节的系统化应用,直接而显著地提升了农业的本体效益、资源效率与抗风险能力;其向加工、流通、服务、文旅等领域的智慧化延伸,则有效拓展了乡村产业的价值空间与发展维度,促进了三产融合。未来,在全国范围内推广智慧农业,必须深刻借鉴三江经验,坚持因地制宜、需求导向、生态共建的原则,以科学规划为蓝图,以数字基建为基石,以场景应用为抓手,以主体培育为关键,以政策创新为保障,稳步推动智慧农业技术成果的转化、普及与深化。唯有如此,方能走出一条以科技创新为引领、符合中国国情、有效赋能乡村全面振兴的农业现代化与产业兴旺之路。
参考文献:
- [1]吴宗钒,易春龙,吴争光,等.我国智慧农业的发展现状、路径与对策建议[J].智慧农业导刊,2024,4(10):1-4.
- [2]刘晓璐,石岩,高鹏飞.“慧”风吹遍万顷田[N].北大荒日报,2025-01-02(001).
- [3]高鹏飞,葛艳晶,陈曦.数字农业跃升之路[N].北大荒日报,2023-09-20(004).
- [4]车刚,陈正发,秦泗君,等. 建三江水稻智慧农场技术创新与应用[J].现代农业装备,2023,44(03):77-80+92.
- [5]刘晓璐,高鹏飞.建三江打造“智慧农业”样板[N].北大荒日报,2021-06-18(001).
