隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字經(jīng)濟(jì)已成為經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要推動(dòng)力。作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的具體實(shí)踐,數(shù)字農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展成為支撐新時(shí)代我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化發(fā)展的基礎(chǔ)。春節(jié)假期期間,記者來(lái)到關(guān)中地區(qū),在實(shí)地走訪中探尋數(shù)字鄉(xiāng)村的新實(shí)踐。
一年之計(jì)在于春。對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō),春節(jié)期間正是春灌關(guān)鍵期。立春剛過(guò),陜西關(guān)中45歲的農(nóng)民張大強(qiáng)吃過(guò)早餐,坐在炕頭上,開(kāi)始用手機(jī)查看自家麥田的灌溉進(jìn)程。在關(guān)中小麥灌溉區(qū),自動(dòng)節(jié)水灌溉設(shè)施隨處可見(jiàn)。當(dāng)晶瑩透亮的水珠源源不斷地灑向萬(wàn)畝麥田時(shí),農(nóng)戶(hù)已經(jīng)開(kāi)始暢想今年夏糧豐收的場(chǎng)景。
這幾年,關(guān)中農(nóng)村引進(jìn)了固定式噴灌、伸縮式噴灌、半固定式噴灌、滴灌、微噴灌、絞盤(pán)機(jī)噴灌6種先進(jìn)灌溉技術(shù),高效節(jié)水灌溉面積日漸增多,許多新科技在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,科技引領(lǐng)和數(shù)字賦能也進(jìn)一步促進(jìn)了數(shù)字技術(shù)、智慧農(nóng)業(yè)的全面推廣。
灌溉設(shè)施根據(jù)土壤溫濕度自動(dòng)施肥澆水;無(wú)人機(jī)噴施化肥;自動(dòng)駕駛收割機(jī)遠(yuǎn)程遙控作業(yè);食物安全平臺(tái)逐級(jí)監(jiān)控生長(zhǎng)環(huán)節(jié)……通過(guò)應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù),智慧農(nóng)業(yè)大大減輕了農(nóng)民的體力勞動(dòng),降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,提升了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。就此,一幅數(shù)字鄉(xiāng)村的畫(huà)卷,正從關(guān)中農(nóng)村徐徐展開(kāi),伸展到全國(guó)。
數(shù)字鄉(xiāng)村推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)
隨著農(nóng)村數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展,數(shù)字鄉(xiāng)村和智慧農(nóng)業(yè)的重要性日益受到重視。西安郵電大學(xué)鄉(xiāng)村振興與數(shù)字電商學(xué)院院長(zhǎng)張鴻長(zhǎng)期研究鄉(xiāng)村振興、數(shù)字鄉(xiāng)村、數(shù)字農(nóng)業(yè)、數(shù)字治理。他認(rèn)為,智慧農(nóng)業(yè)是大勢(shì)所趨,隨著農(nóng)業(yè)發(fā)展數(shù)字化水平不斷提高,農(nóng)業(yè)資源利用將更加合理、農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理將更加高效,從而助力糧食增產(chǎn)增收。
春節(jié)期間,位于農(nóng)科城楊凌示范區(qū)300余畝的中國(guó)以色列農(nóng)業(yè)科技合作園示范基地欣欣向榮。一座座透明的溫室大棚排列整齊,生產(chǎn)車(chē)間溫度、水、肥、雨水回收等系統(tǒng)有條不紊地在作業(yè),幾名技術(shù)人員在控制室認(rèn)真地觀察著各項(xiàng)數(shù)據(jù),所有農(nóng)作物生長(zhǎng)的檢測(cè)、傳感和控制由主控系統(tǒng)和分控系統(tǒng)協(xié)調(diào)完成。主控中心利用控制系統(tǒng)、電子傳感系統(tǒng)、設(shè)施終端系統(tǒng)對(duì)農(nóng)作物的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度以及營(yíng)養(yǎng)液等環(huán)境條件進(jìn)行自動(dòng)控制,使設(shè)施內(nèi)植物的生長(zhǎng)發(fā)育不受或很少受自然條件制約。目前,該基地已經(jīng)建成適合我國(guó)北方氣候特點(diǎn)、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高標(biāo)準(zhǔn)“新型智能風(fēng)光薄膜連棟溫室”和一座現(xiàn)代化物聯(lián)網(wǎng)控制中心。
通暢便捷的網(wǎng)絡(luò)是發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)、建設(shè)數(shù)字鄉(xiāng)村的必要條件,在方便農(nóng)民生產(chǎn)生活的同時(shí),也將充分釋放鄉(xiāng)村發(fā)展?jié)摿?。在張鴻看?lái),中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),發(fā)展高效、安全的現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)是中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的目標(biāo),智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢(shì),是農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的高級(jí)階段。隨著新一代信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字經(jīng)濟(jì)正加速重構(gòu)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,成為帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)并引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的新引擎。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)下,互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合,為數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了機(jī)遇。張鴻倡導(dǎo)相關(guān)平臺(tái)努力打破數(shù)據(jù)壁壘,整合資源,方便農(nóng)民使用,提高農(nóng)民在鄉(xiāng)村治理中的參與感;通過(guò)構(gòu)建線上線下相結(jié)合的鄉(xiāng)村數(shù)字惠民便民服務(wù)體系,推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”政務(wù)服務(wù)向農(nóng)村基層延伸;通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析,進(jìn)一步提升鄉(xiāng)村治理智能化、精細(xì)化、專(zhuān)業(yè)化水平,增強(qiáng)基層治理服務(wù)成效。
秦嶺山下的西安市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技展示中心內(nèi),西安市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心高級(jí)農(nóng)藝師張文波談起智慧農(nóng)業(yè)和數(shù)字農(nóng)業(yè),神采奕奕、如數(shù)家珍,“我們常見(jiàn)的自動(dòng)噴灌、無(wú)人機(jī)施肥、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)等只是數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)的簡(jiǎn)單應(yīng)用場(chǎng)景”。
張文波介紹道,“真正智能型、立體型的溫室大棚,可以通過(guò)升降溫、補(bǔ)光燈設(shè)施的利用,使植物生長(zhǎng)不受季節(jié)的影響,從而實(shí)現(xiàn)植物的周年性連續(xù)生產(chǎn)”。智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高級(jí)階段,集移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)于一體,依托部署在現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等各種傳感器,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預(yù)警、智能決策、智能分析、專(zhuān)家在線指導(dǎo),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)化種植、可視化管理、智能化決策,是現(xiàn)代生物技術(shù)、建筑工程、環(huán)境控制、機(jī)械傳動(dòng)、材料科學(xué)、設(shè)施園藝和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科集成創(chuàng)新,知識(shí)與技術(shù)高度密集的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。
智慧農(nóng)業(yè)的前進(jìn)方向是數(shù)字農(nóng)業(yè)。數(shù)字農(nóng)業(yè)將遙感、北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等與地理學(xué)、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、土壤學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)農(nóng)作物、土壤實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)、發(fā)育狀況、病蟲(chóng)害、水肥狀況以及相應(yīng)的環(huán)境進(jìn)行定期信息獲取,達(dá)到合理利用農(nóng)業(yè)資源,降低生產(chǎn)成本,改善生態(tài)環(huán)境,提高農(nóng)作物產(chǎn)品和質(zhì)量的目的。數(shù)字技術(shù)將信息作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素,用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)對(duì)象、環(huán)境和全過(guò)程進(jìn)行可視化表達(dá)、數(shù)字化設(shè)計(jì)、信息化管理,使信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)有效融合,對(duì)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式具有重要意義。通過(guò)建設(shè)數(shù)字鄉(xiāng)村,進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理技術(shù)和運(yùn)營(yíng)技術(shù),農(nóng)民將會(huì)獲得更多幸福感。
航天育種引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)
“中國(guó)的航天育種技術(shù)已處于世界領(lǐng)先地位,浩瀚的太空正成為我國(guó)科學(xué)家培育農(nóng)作物新品種的超級(jí)實(shí)驗(yàn)室。我們希望發(fā)揮優(yōu)勢(shì),把航天育種的產(chǎn)業(yè)化模式做出來(lái),讓航天科技和航天農(nóng)業(yè)為鄉(xiāng)村振興服務(wù),為科普教育服務(wù)!” 望著綠油油的“太空小麥”,56歲的陜西省航天育種工程技術(shù)研究中心主任郭銳臉上洋溢著自豪與喜悅。
“春播、夏長(zhǎng)、秋收、冬藏。每年開(kāi)春,就是我們開(kāi)始忙碌的時(shí)候。”在郭銳看來(lái),農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,種子是基礎(chǔ)。保障國(guó)家糧食安全關(guān)鍵在于落實(shí)“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略。種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”,是國(guó)家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè),也是“藏糧于技”的重中之重。從2007年開(kāi)始,通過(guò)中國(guó)空間技術(shù)研究院的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)搭載渠道,郭銳團(tuán)隊(duì)把一批植物種子送上了太空。之后,郭銳開(kāi)始在西安南郊的中加航天農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)園航天育種基地進(jìn)行地面選育、示范推廣工作。
在郭銳眼里,航天育種是引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高效發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),也是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的“新起點(diǎn)”。與傳統(tǒng)育種不同,航天育種也叫“太空育種”“空間誘變育種”,是用航天器將農(nóng)作物種子、組織、器官等誘變材料送入太空,利用太空特殊的、地面無(wú)法模擬的環(huán)境誘變作用,使它們產(chǎn)生變異,再返回地面選育新種子、新材料,培育新品種的作物育種新技術(shù)。
這些年,在郭銳的試驗(yàn)田里,“太空小麥”“太空蕎麥”“天空大紅袍花椒”等各種育種材料琳瑯滿(mǎn)目。近200公斤重的“太空南瓜”,倆小伙子都抱不動(dòng);“太空五彩椒”可以結(jié)出白、黃、紫、橙、紅五種顏色的果實(shí),能觀賞也能食用;“太空金盞菊”能從淺黃到金黃演變出多種色彩;“太空番茄樹(shù)”沿棚架攀爬生長(zhǎng),最高可達(dá)20米,一根主干上能長(zhǎng)出幾百枝的分枝,枝葉覆蓋150—180平方米,能結(jié)一萬(wàn)多個(gè)西紅柿……
與常規(guī)育種不同,航天育種主要依靠外太空的環(huán)境對(duì)種子進(jìn)行內(nèi)部基因重組。“目前,只有中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯成功進(jìn)行了衛(wèi)星搭載太空育種?!惫J介紹,種子選拔—太空遨游—地面攻堅(jiān)—示范推廣,是航天育種的四個(gè)步驟。變異后的種子所占比例不大,而地面選育還需要進(jìn)行多代篩選、培育,一批太空種子從落地到新品定型至少需要4年時(shí)間。
數(shù)字技術(shù)、航天育種、智慧農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)農(nóng)村的融合發(fā)展,新信息技術(shù)、通信技術(shù)、工業(yè)技術(shù)、管理技術(shù)的應(yīng)用,讓人們看到鄉(xiāng)村振興、數(shù)字鄉(xiāng)村、美麗鄉(xiāng)村的大好前景,也讓人們對(duì)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民的認(rèn)識(shí)發(fā)生天翻地覆的變化。