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工农业论文

农业物联网技术在农场和果园中的应用

随着物联网、大数据、云计算、5G随着网络等先进科学技术的快速发展和应用,现代信息技术发生了巨大变化。信息资源的快速收集和整合为现代智慧城市提供了基本保障[1]。“智慧城市”这个词已经成为现代城市建设的热门话题,即借助高科技设备和手段,支持城市生活应用的各个方面,有效促进城市发展[2]。长三角城市群作为中国经济发展的支柱,是中国经济发展中最活跃的地区之一,是世界公认的六大世界级城市群之一[3],城市农业作为智慧城市发展的重要组成部分,应给予重要关注。由于城市土地的大量开发利用,城市土地空间利用率和绿地面积占有率严重降低,有效耕农业土地面积大幅减少,城市土地储水能力下降,城市内涝等问题越来越严重;同时,城市农产品能力差,带来相应的社会经济问题;传统农业生产模式消耗大量人力物力,收入取决于天气质量,雨季收获大,干旱洪涝季节减产甚至颗粒收获,早期投资往往与后期结果不成正比[4]。因此,农业物联网的发展已成为长三角智慧城市群建设的重要组成部分。

1长三角智慧城市建设中农业物联网发展存在的问题

1.1人才短缺

目前,农业信息化人才匮乏,人才培养意识薄弱[5]。农业物联网技术在长三角智业物联网技术在农场和果园中的应用并不多,主要集中在政府引进的企业和地方研究所。当地农民和农民缺乏农业信息化知识,导致农业信息化应用意识和热情低下,极大地阻碍了农业物联网技术的推广[6-10]。此外,目前国内大部分高校都设立了农业技术、信息技术等专业,但农业信息技术等专业很少,农业信息技术人才相对短缺。由于农业物联网技术没有得到很大的推广,其市场发展不完全,导致人才培养意识薄弱。人才稀缺严重影响了长三角智慧城市农业物联网的发展。自2013年长三角智慧城市群作为第一批试点城市群以来,经过7年的发展,长三角地区共有物联网人才20万人,其中高水平人才仅2.3万人,国家农业物联网专家86人,根据中国科学院物联网研发中心数据,未来几年物联网人才需求超过40万。每年开设物联网专业的高校毕业生不到10万人,供不应求的趋势明显对长三角智慧城市农业物联网的发展产生了负面影响。

1.2基础设施陈旧

从长三角地区的基础设施来看,农业基础设施过于陈旧,农业信息平台发展不平衡。20世纪90年代末,我国农业发展迅速,从人力畜力逐步向整体机械运行转变。然而,在转型过程中,由于地区发展不平衡,基础设施的更新速度也有所不同。时代促进了农业信息化的发展,但也需要相应的网络基础设施和一些现代农具。由于长三角地区发展不平衡,部分地区基础设施陈旧,经营不规范,极大地影响了长三角智慧城市的农业建设。农业发展的低迷迫使越来越多的人才向其他领域发展,导致部分农业基础设施难以更换,更换价格高。此外,长三角地区环境气候不同,农产品种植不同,基础设施不同,难以建立平等的农业信息平台,不利于长三角地区农业智慧城市的发展。

1.土地利用率低

长三角地区土地利用率低,农业比重逐年下降。从长三角地区总体来看,农业总产值的变化是种植业产值占农业总产值的比重保持整体下降趋势。上海、浙江、江苏的比重分别从73.8%、80.5%、77.4%下降到49.5%、50.3%、46.1%[4];江苏和浙江的林业结构相对稳定[4];20世纪90年代,上海和江苏的畜牧业比重最大,进入2000年后明显下降,特别是上海,从最高农业总产值的47%下降到22.7%[4]。土地回收不好,很多土地一年只种一次,导致土地荒废半年多。因此,随着城市建设和发展,可种植土地越来越少,土地回收率低,生产值低。

2长三角智慧城市建设背景下农业物联网发展对策

2.1.充分发挥政府主导作用,实施统一管理和规划

政府应充分利用自身优势,加强智慧城市农业管理,建立科学有效的管理机制,建立城市农业信息平台,根据长三角城市群环境气候和土壤条件,制定适合长三角农业发展的长期计划,制定农业信息人才优惠政策,吸引大量人才,防止人才流失。

2.2.加大资金投入,完善农业信息平台建设

为了实现长三角城市群中农业信息的共享和沟通,应根据长三角的实际情况建立和完善农业信息平台。农业信息平台的参与者主要包括政府部门、大学、当地农场、果园和当地农业科学院,其中政府部门主要通过平台发挥监督作用;当地农业科学院可以根据当地地理环境或当地农场反馈调整研发路线;当地农场和果园通过平台获取相应信息,满足自身需求;大学可以通过平台信息了解农业需求,培养相应的农业信息人才,完善人才培养。各主体可共享信息,各取所需。在农业物联网平台建设中,首先要解决的问题是农业基础设施建设。智慧城市建设的要求是完善基础设施建设,确保信息和数据的快速流通。相关企业应开放相应数据,实现共享与沟通,即要求城市农业活动的开放性和及时性,确保农作物及时耕作、施肥灌溉等;其次,要解决农业技术整合、平台数据与当地环境不对接等问题,需要对部分农民进行相应的培训和检查,提高智慧城市建设的要求。

2.加强农业物联网信息化人才培养

城市农业物联网的运作主要注重及时性和可操作性。因此,城市农业物联网平台的管理者不仅了解当地农业的情况,而且熟悉农业高科技技术、计算机技术等相关知识,对人才的综合知识有很高的要求。随着智慧城市的发展,越来越多的高校认识到人才培养的重要性,开始尝试将农业与计算机和信息技术相结合,培养真正的信息智慧城市农业人才。政府应制定引进农业物联网人才计划,做好高等人才住房和医疗保障,开放培养初学者对农业物联网的兴趣,建立大量实习岗位,提高初学者的实践能力,通过开设在线教学等形式丰富农民和其他工作人员的基本知识。城市农业物联网的运作也应注重标准化,需要制定一系列规章制度来规范管理者的行为。因此,人才不仅要有较强的专业素质,而且要有一定的管理质量,使农业物联网平台能够有效地发挥作用。

2.4.加强技术创新,提高集约型农业产量

随着城市的发展,可耕作的土地越来越少,这就要求有限的土地尽可能多地生产作物。农业技术的创新和研发已成为不可或缺的环节。随着无土栽培技术的成熟,提高土地质量和土地单位产量也是技术创新的重点。20世纪90年代末,粗糙种植使土地破坏率高,收入低。随着技术创新和集约种植的出现,作物产量增加,土地破坏率降低。随着科学技术的发展,遥感技术和气相色谱技术逐渐应用于农业,有效提高了农产品的产量和质量。


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