天津市智能农业科技发展对策研究

时间：2024-05-23

李凤菊刘伟孙海波王浩徐义鑫钱坤张雪飞

摘要：目前，天津市智能农业取得重大突破和进展，建有完善的平台和体系，但仍存在着“科技含量低、生产效率落后、人才储备不足”等问题。据此，提出“突破智能化生产关键技术、建立智能化管理平台、构建智能化流通系统、升级智能化服务体系”的现代农业科技发展对策，旨为天津现代都市型农业发展提供科技支撑，为乡村振兴战略实施提供有效路径。

关键词：智能农业;科技发展;对策研究;天津

中图分类号：S126 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.11.009

Research on Countermeasures for the Development of Intelligent Agricultural Science and Technology in Tianjin

LI Fengju1，LIU Wei1，SUN Haibo2，WANG Hao1，XU Yixin1，QIAN Kun3，ZHANG Xuefei1

（1. Information Institute， Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300192，China; 2. Tianjin Agricultural Biotechnology Research Center， Tianjin 300192，China; 3.Tianjin Agricultural Eco-Environment Monitoring and Agricultural Products Quality Inspection Centre， Tianjin 300402，China）

Abstract： Intelligent agriculture in Tianjin has made great breakthrough and progress， and built a perfect platform and system， but there are still some problems， such as "low science and technology content， backward production efficiency， insufficient talent reserve" and so on. Based on this， the development countermeasures of modern agricultural science and technology were put forward， including breakthrough in key intelligent production technologies， establishment of intelligent management platform， construction of intelligent circulation system and upgrading of intelligent service system， which aimed at providing scientific and technological support for the development of modern urban agriculture in Tianjin and providing an effective path for the implementation of rural revitalization strategy.

Key words： intelligent agriculture;development of science and technology;countermeasure research; Tianjin

人工智能技术在我国农业领域广泛应用，把农业带入数字化、信息化和智能化的崭新时代[1-2]。以人工智能技术为核心的现代信息技术及智能装备技术在农业领域的应用逐渐形成了现代农业发展的新业态——智能农业，这是农业未来的一场深刻变革[3-5]。

1 天津市智能农业科技发展现状

实施大数据建设工程，建设三农大数据平台，包括5大领域26个主题32个子系统。据天津市农业农村委员会信息中心提供，截止到2018年底，平台共包括龙头企业、一村一品、休闲农业、基层党建、結对帮扶、农产品市场动态监测等26个应用主题，数据采集工作共涉及48件业务事项、105个大项、1 800多个小项的业务数据，平台与43个农口内外部系统及农业部系统等进行数据交换;目前平台注册用户达到15 000多个，采集结构化数据合计1 055.86万条。

加快智能农业应用示范。在智能水产、智能园艺、智能畜牧、智能种业和智能农机5个重点领域，实施智能农业支撑平台建设工程、智能农业应用示范工程和智能农业国际合作工程，筛选了10个智能农业示范园区。组建了由多名国内外知名专家组成的智能农业领域专家组，为天津智能农业产业发展提供专家咨询服务。智能农业应用创新取得新成果，瑞普生物公司创新研发养殖场巡检机器人、智能头盔远程高清视频诊疗、人工智能检测诊断平台等智慧兽医产品并应用于全国100余家猪场，爱民网络科技研发“都市智能阳台菜园”风靡津城。

实施农业物联网建设工程，重点在规模化企业蛋鸡生产智能化控制、水稻智能化育秧、鱼肉制品智能化加工等农业生产加工环节开展物联网关键技术集成与产业化应用。建设放心农产品质量安全监管与追溯服务平台，在线监管全市近2.7万家养殖场和48家生猪定点屠宰场;建成天津市放心水产品信息化管理平台，实现全市100余家水产养殖企业投入品的在线监管。

2 天津智能农业科技发展存在的问题

尽管天津市农业物联网、大数据建设走在全国前列，但智能农业发展仍存在明显短板。

2.1 智能农业基础设施、设备不健全

一是网络设施建设不完善。光纤网络还没有到田间地头，还未到园区和生产基地。二是农业传感器装备不足，传感器研发上具备自主知识产权的原始创新有待加强，核心传感探头元件精度和稳定性有待提高。三是缺少具备综合展示与引智功能的国际智能示范园区，产业链生态环境尚未完全建立，公共服务平台尚未完全形成，开发应用缺乏技术支撑智能农业技术持续创新机制尚未建立[6-8]。

2.2 农业大数据量化和挖掘能力欠缺

大数据农业是现代农业未来的发展方向，天津农业大数据发展存在基本性问题：一是农业数据获取手段落后。农业基础数据主要来源于农业普查，而农业普查获得的数据极易受到人为因素影响，数据质量堪忧。二是数据挖掘维护不足。农业物联网环境数据、动植物生命体信息感知、智能控制和农业大数据分析挖掘等核心技术尚未攻克，技术和系统集成度低、成本高，整体效能不强，对生产应用的支撑不够[9-10]。

2.3 智能农业服务体系建设不充分

智能农业研发、制造和应用人才缺乏等问题仍较突出，影响了智能农业的产业发展。目前天津市留守在农村的农业从业人员整体文化水平偏低，农村高素质人力资本流失严重，几乎无法引进符合智慧农业发展需求的人才，不利于目前智能农业技术与应用的推广与发展。农业标准和规范亟需加强，龙头企业少、竞争力强的企业还不够多。一些农业龙头企业从谋发展转向保生存，新发展动力不足，智能农业技术创新与应用推广力度不足。有的公司对农业行业一无所知零基础不敢试足、有的企业还在游移不定未能有足够信心[11-12]。

3 天津市智能农业科技发展对策

以服务“现代都市型农业”和“智能农业”建设为落脚点，采取政府与企业合作共建、政府购买服务、企业自主建设与政府奖励、产学研用项目合作等多种形式，通过智能农业关键技术研发、试点示范项目的推广应用，构建技术、产品、服务与市场之间的桥梁。

3.1 面向设施农业智能化生产关键技术突破

一是针对天津市设施农业特点，加快适用于温室大棚高温高湿等情况下使用年限长、成本低廉、稳定可靠的新型物联网传感器的研发。构建贯穿生产制造全过程和产品全生命周期，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等特征的农业智能物联网设备的研发与应用。二是大力推进农业环境信息采集、生命信息感知、病害信息提取与防控、智能化控制等关键技术集成应用与推广，实现动植物关键生理生态信息在线获取、远程监测，以及即时生产管理、病害识别与分析决策，达到信息技术与生物技术、工程技术的有机结合。三是建立育种数据、种植生产数据和养殖生产数据的大数据采集、监测、共享、分析、预测、预警、决策分析模型。开展适应于农业环境的复杂性多样性的种植类机器人、畜牧类机器人、农产品检测加工类机器人研发。

3.2 面向动植物周年设施生产智能化管理平台建立

一是建立数据驱动、以自然语言理解为核心的认知计算模型，形成从大数据到知识、从知识到决策的能力。构建农业产业发展前景与趋势预测分析模型、农业供给侧结构性改革综合分析辅助决策模型、农业产业时间空间布局规划辅助决策模型、农业生产经营供应链优化辅助决策模型、农业投入品市场行情波动与农民收入关联分析模型等。二是实现对粮食作物、蔬菜、林果、畜禽等主要品种的在线监测，对采集的数据按照区域、行业、载体等进行详细统计与深度分析、预警、预测和预报。三是开展智能农业电子商务应用创新。为天津市农产品网络销售全覆盖提供技术支撑，重点支持基于虚拟现实智能建模技术，改善农产品消费体验，支持农产品电商企业建立虚拟现实质量安全可视化电子商务，推动农产品网上交易和休闲农业服务。

3.3 面向农产品质量安全全程智能化流通系统构建

一是建设天津市农产品质量安全大数据监管平台，普及二维码、RFID等技术应用，以智能园区为依托，建立生产者可用、政府可控、消费者可信的多平台（销售终端、互联网、电话、手机等）农产品质量全程追溯系统。二是以规模化物流园为核心，综合利用射频识别技术、定位技术、自动化技术以及计算机技术等现代信息技术，在农产品的运输、配送、仓储过程中达到精准管理、实时定位、智能操控的目标。三是建立核心装置冷链策运体系，加强冷链策运装置及核心技术的提升，加快冷链策运监控实时跟踪系统的升级，进一步完善温控装置及冷链策运装置的科技创新与应用扩展，打造兼具自动调温及智能存储两大功能的巨型地域性现代化智能冷库。

3.4 面向产业融合的智能化园区服务体系升级

一是开展设施园艺智能示范园区建设。以现代农业示范园区为载体，引进先进技术设备，实现对生产基地的温室环境信息的实时采集和显示。二是开展水产养殖智能应用示范。提升改造现有水产物联网建设基地，建设水产养殖水质在线监测系统、智能换水系统、智能增氧系统、智能精准投饲系统。三是开展畜禽养殖智能应用示范。在规模化现代畜牧园区建设基础上，基于全市不同养殖企业的各种现有园区管理系统，建立从饲料加工、自动喂养、生产环境、人员管理及投入品管理的“人机料法环”为一体的牧场安全监控系统，实现系统的自动化运行。四是开展现代种业智能应用示范。开展农作物品种DNA身份鉴定技术，推广应用育种信息化管理平台，通过数据库提供各种表型数据和基因型数据，提供获取配合力、深层遗传等信息。建立与国际接轨的“高技术、大通量、流水线、工厂化”商业化育种平台。五是开展智能农机智能应用示范。应用农机智能监控终端，有针对性的开展适合设施环境的小精尖设备研发，推广农作物“种、水、肥、药”一体化精准作业技术、农田废弃物处理技术，提高农机作业质量和效率。

参考文献：

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