数字农业作为信息技术与农业生产深度融合的产物,已成为现代农业发展的重要趋势并正在全球范围内引发各种变革。全球人口的不断增长和城市化进程的加速导致粮食和农产品的需求呈现出日益增长的趋势,但农业生产却面临着土地资源有限、劳动力短缺、气候异变、技术革新、新质生产力产生、生产关系多变、政治格局渐变等多重挑战,这倒逼全球农业科技朝着数字化、智能化、绿色化、低碳化和可持续化的方向发展以应对这些挑战。
经过细思深挖、条分缕析,概括得出数字农业高质量发展存在基础设施建设有待加强、农业数据资源共享开放不够、农业科技创新与应用提升空间较大、数字人才培养力度较弱、农业数字产业转型亟须强化、政策扶持与引导力度不强等现实困境。
(一)基础设施建设有待加强
数字农业的发展离不开完善的基础设施支持,目前我国在农业信息化建设方面还存在如农村地区的网络覆盖不全、数据传输速度较慢、农业物联网设备普及率不高等问题短板。一方面,我国数字农业的基础设施建设在网络覆盖和设备更新方面还有待提升:一些地区的网络信号可能存在盲点且乡村5G基站、光纤宽带、物联网设施等新基建的数量和布局也需要进一步完善;部分农业设备可能较为陈旧且未能及时更新为更加智能、高效的设备,导致这在一定程度上影响了数字农业的高质量发展。另一方面,数据整合和共享方面的基础设施建设也存在不足——农业农村数据资源分散且缺乏统一的农业农村大数据平台从而导致数据融合及共享性差,这限制了数字技术在农业生产、管理、销售等方面的应用并影响了数字农业的整体效能。例如,扬州广陵区的智慧农业园区设备利用率不足,物联网监控系统与决策平台协同度低,技术集成未形成规模化效应。这些问题制约了数字技术在农业生产和管理中的应用并影响了数字农业高质量发展的速度和质量。
(二)农业数据资源共享开放不够
农业数据是数字农业发展的核心资源,但当前我国在农业数据资源的共享和开放方面还存在不足。首先最明显的是数据孤岛现象明显。不同的农业数据平台各自建设且缺乏统一的标准和规范从而导致数据融合及共享性差,不同部门和单位之间的数据壁垒依然存在也导致数据资源无法充分整合和利用,这使得各个平台之间的数据难以互通且无法形成有效的数据共享机制。其次是数据质量参差不齐。由于数据采集、处理和分析的标准化程度不够从而数据质量存在差异,这不仅影响了数据的可用性也增加了数据整合和共享的难度。再者是数据开放共享的意识不足。部分农业从业者对数字农业的认识不够深入并对数据开放共享的重要性缺乏认识,这导致他们在日常工作中缺乏数据共享的动力和意愿。最后是农业数据的安全性和隐私保护也面临挑战,需要进一步加强数据管理和监管。
(三)农业科技创新与应用提升空间较大
数字农业的发展需要科技创新的支撑,但我国在农业科技创新方面还有待加强。首先是我国数字农业在关键核心技术方面还有待突破。虽然近年来我国在数字农业领域取得了一些进展,但在农业专用传感器、智能农机装备、AI芯片、传感器等关键核心技术的研发上还存在不足,这限制了数字农业技术在农业生产中的深入应用、影响了农业生产效率的提升。其次是我国数字农业的创新体系还不够完善。目前我国数字农业的创新主体以企业为主但高校、科研机构等创新资源的整合利用还不够充分,这导致数字农业的创新能力相对较弱且难以形成具有竞争力的数字农业产业集群。再者是我国数字农业在科技创新与应用方面的政策支持还有待加强。虽然政府已经出台了一些相关政策但在政策落实、资金扶持等方面还需要进一步加大力度且政策对于数字农业科技创新的引导和激励作用还需要进一步发挥。
(四)数字人才培养力度较弱
数字农业的发展需要一支具备专业技能和创新能力的人才队伍,然而当今我国在数字农业人才的培养方面还存在不足。第一,数字农业领域的人才储备不足。尽管我国在数字农业方面取得了一些进展但在数字农业人才的数量和质量上与国外相比仍有一定差距,这导致缺乏足够的专业人才支持去推动数字农业技术的创新和应用。第二,数字农业人才培养体系尚不完善。我国在数字农业人才培养方面缺乏系统的规划和布局且尚未形成完善的人才培养体系,高校和培训机构在数字农业领域的专业设置、课程设置、实践机会、师资力量等不够完善,难以满足数字农业发展的需求。第三,数字农业人才的激励机制也不够健全。由于企业和社会对数字农业人才的需求和重视程度不高且缺乏有效的激励机制,一些具备数字农业技能和经验的人才会流向其他行业或地区从而我国数字农业人才流失和短缺。
(五)农业数字产业转型亟须强化
农业数字产业转型是数字农业发展的重要方向,但现在我国在这方面的进展还不够快。传统农业向数字农业转型的过程中需要解决许多技术、管理和市场等方面的问题,且数字农业产业的规模化和集约化程度还有待提高,这需要进一步加强政策扶持和引导。第一,数字化转型的意识和动力相对不足。尽管数字农业是未来农业发展的必然趋势,但部分农业从业者对数字化转型的重要性认识不足且缺乏主动转型的动力,这导致数字技术在农业生产、管理、销售等环节的应用不够广泛,数字农业的发展步伐相对缓慢。第二,数字农业技术和应用的创新能力不强。我国在数字农业技术研发和应用方面还存在短板,不仅缺乏具有自主知识产权的核心技术和创新产品,同时数字农业技术与农业产业的融合程度也不够并难以形成有效的数字化转型模式。第三,数字农业人才储备不足,也是制约数字产业转型的重要因素。我国在数字农业领域缺乏专业的技术和管理人才且现有人才队伍的结构和素质难以满足数字农业发展的需求,这导致数字农业项目的实施和运营面临人才短缺的困境继而影响了数字农业的发展速度和效果。
(六)政策扶持与引导力度不强
在推动数字农业发展的过程中,政策扶持和引导扮演着至关重要的角色,直接影响到数字农业技术的研发、应用和推广以及数字农业产业的发展速度和水平。政府在数字农业发展中扮演着包括政策制定、资金扶持、项目引导等方面至关重要的角色,尽管我国已经出台了一些支持数字农业发展的政策,但在政策落实、资金扶持、财政支持等方面还存在不足。第一,政策体系尚不完善且缺乏针对数字农业发展的专项政策和措施致政策覆盖面不够广及支持力度不够大。第二,政策执行和监管的力度不够导致一些政策无法有效落地和发挥作用,还有一些政策在执行过程中存在打折扣、走过场的情况,难以真正发挥政策的引导作用。第三,政策宣传和推广不够到位导致很多农业从业者对政策了解不足,难以充分利用政策资源推动数字农业发展。第四,数字农业发展的投融资环境也需要进一步改善以吸引更多的社会资本投入数字农业领域。
鉴于上述数字农业高质量发展的现实困境,其纾解路径主要为加强数字化农业基础设施建设、推动农业数据资源共享开放、促进农业科技创新与应用、培养数字农业人才、推进农业产业数字化转型以及加强政策扶持与引导。
(一)加强数字化农业基础设施建设
我国应完善农村地区的宽带网络、移动通信、物联网等信息化基础设施为数字农业的发展提供坚实的基础,并推动农业物联网设备的研发和应用以实现农业生产环境的智能感知、智能预警和智能决策。第一,建设完善的信息网络基础设施。全面提升农村地区的网络覆盖范围与质量并确保农业从业者能够稳定、高效地接入互联网,确保宽带网络、移动通信信号稳定与传输速度快,加快移动通信网络的升级步伐并推动5G网络在农村地区的覆盖,为数字农业提供高效、稳定的移动通信服务以满足数字农业发展的基本需求。例如,江苏省太仓市城厢镇的东林村(以下简称“东林村”)在数字化基础设施建设方面下了大力气,实现了5G网络、光纤宽带等通信设施的全面覆盖并配备了数据展示大屏、监控设备等一系列数字化设备,这为智慧农业的发展提供了坚实的硬件基础。第二,推动农业物联网平台的建设。加大对农业物联网设备的研发和推广力度,鼓励企业针对我国农业特点加大研发力度,开发如智能传感器、监测仪器等物联网设备并推广应用到农业生产中以实现农业生产的智能化和精准化,为数字农业提供稳定可靠的网络支撑。第三,提升农业生产的机械化与智能化层级。应着重增强对智能农机装备的研发投资与市场推广,力求在提升农业机械设备智能化水平及运行稳定性的同时,促进精准农业技术的广泛应用,如智能灌溉系统与智能施肥技术等。这些技术的引入将显著提升农业生产的效率与产出效益,推动农业向更加精细化、高效化的方向转型升级。第四,强调数字农业基础设施建设的可持续性与安全性并重。在加速构建这些基础设施的过程中,需将资源节约与环境保护置于核心地位,积极采用绿色、低碳的技术与设备,确保发展不以牺牲环境为代价。同时,网络安全与数据保护亦不容忽视,加强相关防护措施,确保数字农业基础设施在复杂多变的网络环境中能够安全、稳定地运行,为数字农业的健康发展提供坚实的支撑。
(二)推动农业数据资源共享开放
数字化农业基础设施是数字农业发展的基石,它能够有效提升农业生产的智能化、精准化水平并为实现农业高质量发展提供有力支撑。我国应建立农业数据共享平台,推动农业数据的互通共享,通过整合政府、企业、科研机构等各方数据资源为农业生产提供精准的数据支持,加强数据安全管理以确保农业数据的安全性和隐私性。第一,建立统一的农业农村大数据平台。应整合农业资源数据、农产品市场信息、气象数据等相关数据资源来构建我国“三农”数据平台;应通过制定统一的数据标准和规范以推动各个农业数据平台的整合和互联并实现数据的共享和互通;应整合政府、企业、科研机构等各方数据资源以实现数据的互通共享和有效利用;应通过数据挖掘和分析为农业生产提供精准化的决策支持以推动农业生产向智能化、精准化方向发展;应建立农业信息化服务平台来为农民提供便捷的信息获取和交流渠道以促进农业信息的共享和传播;应通过建立健全农业数字化服务体系并为农业从业者提供技术咨询、市场信息、农产品销售等一站式服务。例如,东林村打造了“东林智慧农村App”,将政策资讯、党务村务、产业经营、政务服务、生活便民等功能集成于一个平台以实现村务管理的数字化、精细化,这一平台既提高了管理效率又为村民提供了便捷的服务。第二,提升数据质量。制定农业数据共享的标准和规范并加强数据采集、处理和分析的标准化建设以明确数据格式、传输协议、共享范围等;明确数据共享的范围、方式和安全要求来为数据共享提供制度保障并提高数据的准确性和可用性以确保数据共享的高效性和准确性;加强数据安全管理并建立包括数据备份、加密传输、访问控制等数据安全防护体系以确保农业数据的安全性和隐私性建立数据质量监测和评估机制以确保数据质量的持续提升。第三,加强数据开放共享的宣传和培训。通过举办培训班、研讨会等活动来提升农业从业者对数据开放共享的认识和理解,建立激励机制以鼓励农业从业者积极参与数据共享。第四,加强政策支持和引导。政府可以出台相关政策并鼓励企业和社会资本参与数字农业数据资源共享开放的建设和运营,加强监管和评估以确保数据共享开放工作的顺利推进。
(三)促进农业科技创新与应用
科技创新是数字农业高质量发展的核心驱动力,我国虽然作为发展中国家中国已具备科技创新的基础和条件。数字农业的高质量发展需要依靠先进的农业物联网、大数据、人工智能等技术并通过精准监测、智能决策和自动化管理以提升农业生产效率和质量。因此,我国应加大对农业科技创新的支持力度且鼓励科研机构和企业研发适用于本地农业生产的智能化设备和技术,推动数字农业技术的研发和应用以形成具有自主知识产权的核心技术体系,加强农业科技成果的转化和应用以推动农业生产方式的转型升级。第一,加强关键核心技术的研发需要加大对农业科技创新的投入力度。通过加大投入、引进人才、加强产学研合作等方式来推动农业专用传感器、智能农机装备等关键核心技术的突破,并支持科研机构和企业开展农业科技创新研究以推动农业科技的突破和进步。例如,山东省东营市广饶县采用无人机搭载多光谱成像与AI路径规划,实现农药减量30%、效率提升20倍;农机模块化设计支持“一机多用”。第二,完善数字农业创新体系。加强高校、科研机构等创新资源的整合利用以形成产学研紧密结合的数字农业创新体系,鼓励企业加大研发投入以提升数字农业的整体创新能力,并鼓励农民参与农业科技创新并提供培训和指导以帮助他们掌握和应用新技术。第三,加强示范推广。通过建设数字农业示范区、推广数字农业技术等方式让农民和农业企业能够亲身感受到数字农业带来的好处从而推动数字农业技术的广泛应用。第四是加强政策支持。出台更加优惠的政策,加大对数字农业科技创新与应用的扶持力度,加强政策宣传和解读以确保政策能够真正落地生效,建立农业科技成果转化机制来推动农业科技成果的转化和应用以促进农业生产方式的转型升级。
(四)培养数字农业人才
数字农业的发展需要一批懂技术、善管理的专业人才,人才培养是数字农业高质量发展的关键环节。我国应加强高校、科研机构的内部和之间的合作,建立数字农业人才培养基地,通过举办培训班、开展校企合作等方式加大对数字农业人才的培养力度,以培养一批具备创新能力与实践经验的数字农业人才,提高农民的数字素养和科技应用能力,还应吸引国外优秀人才来我国从事数字农业研究和开发工作,为数字农业的高质量发展提供人才保障。第一,制定数字农业人才发展规划。要明确数字农业人才培养的目标、任务和措施并确保人才培养与数字农业发展需求相匹配,要设立数字农业人才培养、引进专项计划,提供资金支持和政策保障以培养引进更多数字农业人才,要完善数字农业人才激励机制,通过提供优厚的薪资待遇、良好的工作环境和发展机会吸引和留住更多优秀的数字农业人才。第二,深化数字农业人才培育体系的构建。需要增加高等教育与职业教育在数字农业领域的投入,具体而言,包括设立并丰富数字农业相关学科与专业课程,优化教学内容以更贴近实际需求,增加学生参与数字农业实践的机会,持续提升教师队伍的专业素养与教学能力。通过这些综合措施,旨在构建一个既符合我国国情又具备前瞻性的数字农业教育框架,从而有效培养出掌握先进数字农业知识与技能的专业人才。第三,增强农业从业者的数字化技能与应用能力。要组织一系列数字农业专题培训班与研讨会,旨在为农民及农业领域的从业者搭建起学习新知、交流经验的平台。同时,注重提供实战演练与操作指南,确保学员能够亲手操作、亲身体验,从而实质性提升他们的数字素养及科技应用能力。这一系列举措旨在全方位促进农业从业者数字农业技能水平的飞跃,为农业现代化进程注入强劲动力。例如,湖南工商大学“橙C数耕先锋队”深入冰糖橙产区,培训农户直播带货技能,推动“数字工具从可用向善用转化”。第四,致力于强化与国际顶尖水平的交流与合作,以此作为推动我国数字农业迈向新高度的关键驱动力。通过积极引进并消化吸收国外先进的数字农业技术与成功经验,不仅能够直接提升我国数字农业的整体竞争力,还能为本土的数字农业人才开辟更为广阔的视野和深度的学习路径。这样的国际合作不仅促进了技术知识的交流共享,更为我国数字农业领域的专业人才提供了宝贵的成长舞台和实践机遇。
(五)推进农业产业数字化转型
数字农业的发展需要实现农业产业链的数字化和智能化,我国应推动包括农业生产、加工、销售等环节在内的农业全产业链的数字化转型,应通过引入智能化设备和技术以提高农业生产的效率和质量,应利用大数据和云计算等技术来对农产品市场进行精准分析以指导农业生产决策和销售策略。第一,制定农业产业数字化转型的规划并明确转型的目标、任务和路径为数字化转型提供指导。加强数字农业宣传和培训,提高农业从业者的数字化转型意识和能力,通过举办培训班、现场示范等方式,推广数字农业技术和应用并让农业从业者了解数字化转型的好处和操作方法。第二,推动农业生产环节的数字化转型,引入智能化设备和技术来推动农业生产环节如智能农机、无人机等智能化设备应用以提高生产效率和质量。例如,东林村在农业生产中广泛应用了如拖拉机北斗自动导航系统、绿色防控无人机等智能农机和技术来提高农业生产的自动化、精准化水平,这些技术的应用不仅降低了生产成本还提高了农产品的质量和产量。此外,加强数字农业技术研发和创新以推动数字技术与农业产业的深度融合,加大在物联网、大数据、人工智能等领域的研发投入,推动数字农业技术的创新和应用以形成具有特色的数字农业发展模式。例如,东林村通过应用物联网、人工智能等信息技术来推动生态循环农业的发展,又通过智能化管理来实现秸秆的综合利用和资源的循环利用并有效减少了农业生产的污染和浪费。第三,推进农产品加工和销售的数字化转型并建设农产品数字化销售平台,通过利用信息技术来精准分析市场需求并优化销售策略以实现农产品的线上销售和物流配送。第四,应推动农业生产、加工、销售等环节的数字化改造并加强产业链上下游企业的协同合作以形成数字农业产业集群。产业链整合是数字农业高质量发展的必然趋势,应通过产业链整合并实现资源共享、优势互补以提升整个产业链的竞争力。
(六)加强政策扶持与引导
政策支持是数字农业高质量发展的重要保障,政府应制定和完善包括财政补贴、税收优惠、金融支持等数字农业发展的相关政策对数字农业的发展给予扶持和引导,应加强政策宣传和引导,建立数字农业发展的激励机制来提高农民对数字农业的认识和参与度,应鼓励企业和社会资本投入数字农业领域以形成政府、企业、农民共同推动数字农业发展的良好氛围。第一,制定和完善数字农业发展的专项政策。应制定出台包括资金补贴、税收减免等数字农业发展的优惠政策以降低数字农业发展的成本,这些政策应明确数字农业发展的目标、任务和措施,为数字农业提供全方位的政策支持,还应注重与其他农业政策的协调配合,形成政策合力以共同推动数字农业的发展。第二,着重加强数字农业政策的宣传与推广力度,确保政策红利能够精准触达农业从业者。各级政府部门积极策划并组织数字农业政策宣讲会、专题培训班等系列活动,旨在向广大农民及农业从业者深入解读政策内容,提升其政策知晓度与运用效能。通过增强农民对数字农业重要性的认识与理解,进一步激发其参与热情,引导其主动投身于数字农业的发展浪潮之中。同时,充分利用各类媒体平台,广泛而深入地传播数字农业政策信息,以扩大政策的社会影响面,营造全社会共同关注与支持数字农业发展的良好氛围。第三,着重加大财政资金的扶持力度,为数字农业的全面发展提供坚实的资金保障。具体而言,我国设立专项基金,专门用于支持数字农业技术的研发创新、广泛推广及深入应用,助力数字农业相关项目的建设与高效运营。此外,通过制定优惠政策与激励机制,积极引导社会资本向数字农业领域流动,促进形成政府引导、市场主导、社会参与的多元化投资格局,共同推动数字农业的高质量发展。第四,致力于构建一套完善的数字农业发展激励机制,旨在通过正面激励手段激发企业与社会资本对数字农业领域的浓厚兴趣与积极投入。具体而论,将采用奖励措施与荣誉表彰等方式,对在数字农业技术研发、应用推广、项目运营等方面作出突出贡献的企业及个人给予高度认可与奖励,以此树立行业标杆,吸引更多资源汇聚于数字农业领域,加速推动其快速发展与繁荣。第五,着重建立健全数字农业发展的评价与考核机制,确保政策实施的精准与高效。为此,我国应制定一套科学合理的数字农业发展考核指标体系,该体系全面覆盖技术研发、应用推广、项目成效等多个维度。通过定期对这些指标进行评估与考核,准确掌握数字农业的发展现状与问题所在。基于考核结果的深入分析与反馈,灵活调整并优化相关政策措施,以确保其既具有针对性又富有成效,从而推动数字农业持续健康发展。
综上,前述六大策略的全面落实,无疑为我国数字农业的蓬勃发展开辟更加辽阔的前景与无限机遇。在此过程中,实现数字农业的高质量发展,离不开政府、企业、科研单位及社会各界的紧密合作与协同努力。在加速数字农业转型的同时,必须高度重视环境保护,积极倡导并推广绿色生产技术,力求在提升农业生产效率与质量的同时,实现农业生产与生态环境的和谐共存。通过数字农业的深入发展,将引领我国农业迈向更加绿色、高效且可持续的发展轨道,共同绘就现代农业的新篇章。
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| 来源:《兰州学刊》2025年第6期 / 蔡旺
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