“互联网 +”现代农业发展模式的国际比较与借鉴

分类：论文范文 发表时间：2019-11-25 10:12

　　摘 要：基于文献检索及专家技术前瞻，归纳总结了国外主要国家“互联网 +”现代农业的典型模式和前沿技术，探讨了其对中国的经验借鉴。结果表明，目前国外形成了美国全程全网化精准农业、荷兰工厂化设施物联网、德国技术创新驱动型“互联网 +”农机智造、日本适度规模经营型精细化农业、韩国服务引领型“互联网 +”农技推广和印度软件产业主导型信息服务等 6 种典型的“互联网 +”现代农业发展模式。伴随大数据、人工智能、移动互联网等技术的发展，农业传感器、农业航空植保，农业机器人三大前沿技术将成为主导“互联网 +”现代农业发展的重要技术力量，其发展特征将呈现集成化、专业化、网络化、实用化、普及化。结合国外在“互联网 +” 现代农业发展中强化政府引导、重视政府投入和法制法规建设、推进服务主体多元化和服务内容多样化以及突出产学研联合等四方面的经验，未来我国可通过技术创新、业态创新和模式创新驱动“互联网 +”现代农业发展。

　　关键词：互联网 +;现代农业;农业信息化;发展模式;技术趋势;国际经验

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　　关于国外“互联网 +”现代农业(或农业信息化)方面的研究主要集中两大方面：一是国外“互联网 +” 现代农业的发展现状及相关政策 [3-5] ;二是国外“互联网 +”现代农业发展的主要做法及其对中国的经验借鉴 [6-8]。对于高度概括总结国外“互联网 +”现代农业发展模式和技术前沿进展的研究相对较少，研究不够深入。为此，本文结合“互联网 +”现代农业已有研究进展，通过凝练总结主要国家“互联网 +”现代农业的发展模式、技术趋势和做法经验，探讨中国“互联网 +”现代农业的发展思路，研究将进一步深化已有的学术研究，为相关学者开展细致深入的研究提供基础与方向，为我国“互联网 +” 现代农业发展提供理论支撑。

　　1 “互联网 +”现代农业的国际发展模式

　　1.1 美国的全程全网化精准农业模式

　　美国是当今世界农业现代化程度最高的国家。以信息技术为支撑的精准农业 20 世纪 90 年代初在美国开始出现，结合 Daberkow 等 [9]、Schieffer 和 Dillon [10]、Schimmelpfennig [11] 对美国精准农业发展历程、技术应用、技术影响等方面研究，美国在发达的农业网络体系基础上，精准农业在农业生产全过程、全环节得到快速发展，并形成了一种互联互通的系统，这种模式可总结为全程全网化的精准农业模式。目前，美国 20% 耕地、80% 的大农场均采用了物联网设备和技术，其中玉米小麦主产区的 39% 生产者使用了物联网技术。根据 Erickson 和 David [12] 对 2015 年美国精准农业技术应用的分析及预测，美国六大精准农业技术应用中，土壤取样、农田绘图、变率处理播种技术的应用最为广泛，其中无人机应用增速最快(图 1)。

　　1.2 荷兰的工厂化设施农业物联网模式

　　荷兰是典型的人多地少、资源匮乏、都市农业主导的国家。针对人口密度大、可耕地少(人均耕地面积 0.06 hm2 )和全年日照时间短的环境条件，荷兰以提高土地利用率和农业附加值为目标，大力发展高标准的温室农业，使其成为世界农业出口大国。据不完全统计，目前，荷兰设施农业已成为农业经济的重要支柱产业，其玻璃温室建筑面积约有 1.1 亿 m2 ，占全球玻璃温室面积的 1/4，主要用于栽培高档花卉和设施蔬菜，年产值高达 12 亿美元。

　　2 “互联网 +”现代农业技术前沿与发展趋势

　　国外农业信息化正朝集成化、专业化、网络化、实用化和普及化方向发展，在“互联网 +”现代农业前沿技术应用领域上，农业传感器、农业航空和农业机器人技术将成为重点。

　　2.1 农业传感器技术

　　国际先进传感技术不仅具有测量机理方面的先进性，其感测的信息更趋于多元化和精细化，是发展农业物联网技术的基础。作为农业物联网的信息之源，传感手段的先进性决定了网络的智能化程度。针对当前农业传感器产品单一、针对性不强、检测范围窄、表征和解释能力弱等问题，未来几年国际农业传感器技术突破性技术、颠覆性技术前沿将集中在动植物生命信息传感技术、环境信息传感技术和农产品品质传感技术等 [27-28]。其中针对动植物生命信息传感技术，将实现养分信息、生理信息、病害检测与预警预报等实时监测感知，动植物生命信息探测方式进一步向数字化、精细化和快速化的方向发展。针对环境信息传感技术，土壤中养分、有害物质的实时、现场传感技术，畜禽水产有害气体、微量元素等的实时传感将成为前沿方向。而随着光学、纳米技术和生物技术的发展，对于传统技术无法检测的一些农产品质量指标，如水果的糖分、蔬菜的重金属含量、食用油的真伪、牛奶的货架期等指标，新型技术均提供了传感的可能。

　　2.2 农业航空植保技术

　　针对农业地形因素影响大、大规模面积植保作业效率低、突发性大面积病虫害防控能力弱、作物查勘定损难度大、地面人工调查时效性差，以及高杆作物、水田、山丘陵等地区人工和机械作业难以下田等问题，美国、日本和韩国等发达国家逐步探索农业航空在农业植保与病虫害防治、农业生产障碍因子评估、农业普查等方面的应用，农业航空植保技术应用逐渐实现了商业化运作。其中美国农用飞机应用较早，共有农业航空植保机械 20 多个品种，约 9 000 多架，占世界总拥有量的 28%。目前美国以农用飞机为主每年农业航空植保作业面积占总耕地面积的 40% 以上，其中 65% 的化学农药采用飞机作业完成喷洒，水稻施药作业 100% 采用航空作业方式。日本是农业机器人较为发达的国家之一，农业航空植保更加侧重无人机的应用。据日本农林水产省统计，截止到 2010 年 10 月底，登记在册的微小型农用无人机保有量为 2 346 架，无人飞机操控手 14 163 人，防治面积 96.3 万 hm2 ，占航空作业 38%，其中水稻种植总面积的 45% 均由无人直升机来进行病虫害防治。未来农业航空植保领域的低空遥感系统、多功能飞控导航系统等将取得重大突破，农业植保将实现无人化、高效化和智能化[29-31]。

　　3 “互联网 +”现代农业的国外经验借鉴

　　3.1 强化政府在“互联网 +”现代农业的规划引导作用

　　各国实践表明，“互联网 +”现代农业是一项农业系统工程，离不开政府相关部门在多个规划融合“一张图”的统筹规划与布局。如美国、欧盟、日本和韩国等国近几年纷纷将农业农村信息化建设纳入国家信息化建设规划，并对农业物联网、农业机器人和农业大数据等新一代信息技术的发展战略进行了顶层设计。如美国斯坦福国际咨询研究所(SRI)2008 年发布了《2025 对美国利益有重大影响的突破性技术》，对至 2025 年的农业物联网技术进行了预测 ;欧盟《2012 年农业信息化战略研究议程》确定了信息技术与农业战略研究路线图 ;德国 2013 年在汉诺威工业博览会上发布《实施工业 4.0 战略建议书》，对 2020 年农业智能制造进行了战略前瞻。韩国农林部、信息通信部和行政自治部等政府部门共同制定了信息化村建设的试点示范推广方案 ;日本农林水产省于 1994 年实施了“高度信息化发展农村系统”的计划，于 2001 年提出“E-Japan” 战略规划，此外还专门拨款用于发展地域农业信息系统，逐步建立了一个完善的农业信息情报管理体系 ;荷兰在农渔部设立了畜牧信息中心和园艺信息中心，规定分工协作。

　　3.2 推进服务主体的多元化和服务形式的多样化

　　国外在推进“互联网 +”现代农业进程中，为满足农业生产者和经营者多样化需求，除发挥政府在农村地区信息传播能力提升的服务主体地位外，往往注重各类市场化的农业信息服务组织在服务供给、服务形式、服务机制和模式方面的创新。如德国在信息化服务与推广方面，政府部门与各种专业协会、媒体、信息研究性中介组织、决策咨询机构形成了民间农业社会化服务 ;法国则侧重各类行业组织和专业技术协会、民间信息媒体、农业商会、各种农产品生产合作社和互助社等在信息传播方面的联合作用 ;荷兰建成由国家推广系统、农协组织和商贸系统的私有咨询服务系统组成的农业信息技术推广服务体系。

　　4 结论与展望

　　4.1 结论国外“互联网 +”现代农业

　　实践表明，在互联网环境下现代农业增长的动力源泉由主要依靠要素驱动向依靠创新驱动转变，现代农业逐渐呈现自动化、智能化、精准化和集成化特征。伴随现代信息技术的发展，信息化已成为各国现代农业发展的重要生产要素，借助信息化手段，国外形成了较为成熟的美国全程全网化精准农业、荷兰工厂化设施物联网、德国技术创新驱动型“互联网 +”农机智造、日本适度规模经营型精细化农业、韩国服务引领型 “互联网 +”农技推广和印度软件产业主导型信息服务等 6 种典型的“互联网 +”现代农业发展模式。随着互联网与现代农业领域的深度融合发展，在全球资源、环境、市场和人口等多重约束与挑战下，以农业传感器技术、农业航空植保技术和农业机器人技术等为代表的现代农业信息前沿技术将成为“互联网 +”现代农业技术层面的创新，引领现代农业实现产业链、价值链的转型升级与合作创新。针对当前“互联网 +”现代农业出现的基础技术应用水平低、产业形态不鲜明和商业模式单一等问题，中国可借鉴国外“互联网 +”现代农业在政府统筹规划、资金支持、服务创新和产学研攻关等方面的经验，探索形成可复制、可推广的具有中国特色的“互联网 +”现代农业发展模式。

　　4.2 展望

　　当前，我国经济发展进入新常态，农业发展面临着农产品价格封顶、农业生产成本抬升、进口农产品冲击、农业资源过度利用与紧缺双重约束等多方面的巨大变化和多重挑战。“十三五”时期是我国农业供给侧结构性改革的关键时期，也是农业现代化全面实现的攻坚时期。如何利用“互联网 +” 带来的思维、技术、模式与业态创新变革传统农业发展方式，实现互联网与现代农业的跨界融合是推进我国农业现代化的客观要求和必然选择。借鉴国外实践经验，我国在“互联网 +”现代农业方面可从以下几个方面实现创新。

　　1)“互联网 +”现代农业技术体系创新。突破 “互联网 +”现代农业重大关键共性技术和产品，大力推进农业物联网、移动互联网、云计算和智能终端等新一代信息技术在农业领域的集成应用，重点在以农业物联网技术和机器人深度学习为核心的设施农业智能化生产技术、以智能化精准作业技术与农业航空植保技术为核心的大田精准作业和农业智能装备技术、以农业大数据和农业云服务为核心的农业信息服务技术取得重大突破 [33]。

　　2)“互联网 +”现代农业业态创新。结合中国国情，重点以解决市场问题为导向，积极探索农业电商、农业物联网、农业大数据、农业智能装备和农业众筹等“互联网 +”现代农业融合新业态、新模式的发展，着力推进智慧农业、智慧农产品物流和农机物联网等应用示范，全面提高新型农业经营主体应用物联网、移动终端等技术与产品的主观能动性 [34-35]。

　　参考文献 ：

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