国外数字乡村建设现状及启示

2022-12-07 14:15:36中国网信杂志

民族要复兴,乡村必振兴。建设发展数字乡村,是催生乡村发展内生动力、推进乡村治理转型、提升乡村生活服务水平的现实需求,也是实施乡村振兴的战略需求,对筑牢数字中国根基、拓宽农民增收渠道、保障改善农村民生、促进城乡融合发展意义重大。国外对数字乡村建设探索较早,积累了大量经验,对我国数字乡村发展具有一定借鉴意义。

农业数据成为农业生产新要素

当前,数据日益成为新型生产要素。部分发达国家和地区构建了自有农业科技研发系统,利用农业大数据支持现代农业发展。

欧盟委员会提出“农业生产力与可持续的欧洲创新伙伴关系计划”(EIP—AGRI),建立起“地平线2020”计划与农村发展支持计划之间的联系,由政府和企业共同资助各类科研机构深入挖掘农业大数据的商业价值。

以色列凭借较高的信息化和数字化基础,充分利用农业大数据新型生产要素,将人的因素纳入农作物生长及环境状况的大数据分析范畴,实现农业管理信息化,其农业数据产品服务于多国农业生产。其中,以色列的“节水农场”蜚声海外。所谓“节水农场”,指的是根据气候、土壤、地形、水源和各种植物生长特点具体设计的节水灌溉系统,主要采用局部滴灌、压力灌溉、水肥灌溉、加大循环水利用、水肥一体化设计等方法来提高灌溉水的利用效率。相关技术人员采用农业大数据技术,对灌溉、施肥、温度、湿度等进行控制和管理,有效提高农产品的产量、质量。同时,整个系统都可以通过电脑来进行自动调节和控制,根据土壤的吸水能力、作物种类、作物生长阶段和气候条件等定时、定量、定位对农作物供水,不仅节水、省力而且大幅度提高农作物单位面积产量。

比利时部分农学院和农业技术研究中心均肩负农业科研推广工作,涉及领域包括基础研究和技术服务。其与政府各研究机构、其他院校和种植业者都保持紧密联系,多次召开各种会议进行讨论交流,给予农民种植技术指导,以推广其实用技术。例如,比利时艾诺省农产品检测中心利用计算机网络、数据库等技术,对艾诺省每片土地进行登记记载,建立土壤数据库,对土壤变化进行实时观察、记录、分析,并对农场主提供技术服务和指导。此外,比利时马铃薯产量可达每公顷20吨,约为我国的2~3倍,如此高产得益于农业研究机构对马铃薯晚期疫病的研究、观测和技术援助。农学院农业研究中心与当地农场主协作,通过获取大量气象数据,采用实时监测分析等技术,及时向农户发布施药时间和药量,从而有效避免晚期疫病发生,使马铃薯产量得到很大提高。

2019年5月10日,日本鹿儿岛县政府和县内机械厂商面向茶农,利用人工智能(AI)和传感器开发出在无人驾驶的情况下走动收获茶叶的“无人采茶机”。

2019年5月10日,日本鹿儿岛县政府和县内机械厂商面向茶农,利用人工智能(AI)和传感器开发出在无人驾驶的情况下走动收获茶叶的“无人采茶机”。

数字技术成为农业高质量发展新引擎

部分发达国家高度关注农业数字化发展,积极推进农业数字化关键技术的创新。以美国为代表的大田智慧农业、以德国为代表的智慧养殖业、以荷兰为代表的智能温室生产以及以日本为代表的小型智能装备业已经形成相对成熟的技术产品和商业化发展模式。此外,数字农业正在推动全球各国农业产业标准化、品牌化,提升农产品价值。

美国农业主要为大型农场经营,农业高度发达,机械化程度很高,主要有畜牧业和耕作业两大部分。位于艾奥瓦州首府附近的金伯利农场始建于1850年,农场耕地面积为3万亩,主要生产玉米和大豆,它是美国高度现代化农场的典型代表,并获得“拉动粮食生产的火车头”荣誉称号。在现代机械手段和智能装备辅助下,占地3万亩的金伯利农场内只有4人在工作。现代农场的管理和运作与复合型人才密切相关,这类人才需要具备种植、农机、金融、销售等方面的知识。粮仓仓储采用先进储存技术,实现烘干和储存一体化。玉米和大豆大规模播种、收割、运输等过程也由专门大型农机完成,与传统农业中完全依靠人力有本质性差别。

德国不仅是著名的老牌工业强国,其畜牧业也有很高的发展水平。德国的养猪场大力推进规模化发展,利用规模化的生产和经营获得较高规模效益。以州为单位,在一个州的范围内,养猪场之间有明确分工协作和专业化生产,形成种猪场、商品猪场和自繁自养场等不同结构层次,确保每个养猪场的专业化生产和资源高效利用。养殖过程中绝大多数工序通过自动控制系统实现,生产管理方面利用现代设施和技术实现饲喂自动化。猪每天的进食量由计算机控制,根据不同生长期和生产性能对猪进行定时、定量喂养。

荷兰农业是一个资源密集型与知识密集型、技术密集型相结合的产业,具有世界领先的技术。完善的教育体系和严格的从业资质管理制度,使农民具有较高的素质,为农业成为一个具有国际竞争力的产业提供人力保证。例如,对从事农业生产经营的劳动力资质具有明确标准,只有取得农业大学毕业证书即绿色证书的人,才有资格种地和养牛。荷兰的设施农业是欧洲现代农业典范,其温室建筑面积为11亿平方米,占全世界玻璃温室面积的1/4,主要种植鲜花和蔬菜,具有智能化环境控制、现代化栽培技术等特点。

日本农业以精细农场闻名,即以微耕技术、精致农业为特色,以小规模精细模式为基础,通过精细化工业种植、生态化生产,打造出高品质、高附加值、高端农产品的农场。这种农场强调精心包装、优质品种、细致管理以及先进生产管理模式,强调“大而专”,而非“大而全”。目前,精细农场拥有一整套相当成熟的种植规范,只要按照严格流程进行种植,即使是毫无种植基础的小农户,也能种出高品质农产品。在日本,一般农户全家只有2~3个劳动力,但却拥有50~70亩土地。每个农户都拥有所需农机具,如收割机、喷药施肥机以及土地起垄机、产品清洗包装机等,这种农业机械设备并不大,对山地和丘陵都非常实用,而且灵活作业、使用便利。

数字化成为乡村绿色发展新动能

联合国粮食及农业组织预测,到2050年,世界人口将达到近100亿,全球粮食需求将增长70%。由于新的农业用地前景不大,减少环境影响压力越来越大,发展绿色农业势在必行。

在数字技术应用方面,美国纽瓦克垂直农场通过对作物生长环境和长势进行监测,利用大数据技术进行智能决策,相比传统农场节水95%、减肥50%,实现农药零投入。爱尔兰MagGrow公司开发的农药喷洒机器人成功解决农药漂移问题,减少农药施用量可达65%~75%。瑞士EcoRobotix公司开发的田间除草机器人可以对杂草进行准确识别,通过机械手臂对杂草精准喷洒除草剂,减少20倍农药施用量。德国大型农业机械通过配备“3S”技术在农业生产中实现精准操控和智能决策,通过矢量施肥与喷药,显著提高药、肥利用率,促进农业生产绿色发展。

在绿色意识培养方面,比利时政府大力发展生态农场,在无行政手段施压的情况下,促使农民树立尊重环境、注重产品质量和实现可持续发展意识;政府则积极创造条件,大力推动生态农业,发展生态农场。比利时绝大多数生态农场主都取得了成功,他们收入普遍高于普通农业生产者收入,且收入相对稳定。一个较大农场中既种植甜菜也养殖奶牛,农场主可利用甜菜加工转化为饲料,将奶牛排泄物制成农家肥,节省大笔化学农药费用,达到保护环境和降低种养成本的目的。生态农场农产品售价高,凡是贴有“生态农业”标签的产品价格均明显高于普通农产品,并且不受国际市场价格影响。源自生态农场的农产品具备固定消费群,可自产自销,独立性强。例如,位于比利时图尔奈市的“灰十字山羊奶酪牧场”在实行有机种植后有效恢复整个农场生态,为降低畜牧压力,该农场主采用混合饲养方式。作物种植方面,农场主同样采用混合种植方式,有机肥用混养牲畜粪便制作而成,通过适当方式发酵、堆肥,充分利用动物排泄物制作成天然有机肥,让原本的废物转变为有价值产物,为蔬菜提供有机营养。

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