數(shù)字農(nóng)業(yè)概述及行業(yè)趨勢

歷年的一號文件，多次提出數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)概念,，我們可以看到從2012年到現(xiàn)在2020年,，幾乎每一年在一號文件中，關(guān)于農(nóng)業(yè)板塊都反復(fù)提到數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)的概念。

所以從國家層面來看,，這個數(shù)字農(nóng)業(yè)確實是未來的一個發(fā)展方向,，這個進(jìn)程也在不斷的加快。

那提到數(shù)字農(nóng)業(yè),，在技術(shù)的視角是會出來很多詞語,，比如人工智能、機(jī)器人,、物聯(lián)網(wǎng),、5G、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),、區(qū)塊鏈等,，都是目前數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一些新技術(shù)。

隨著土地流轉(zhuǎn)的趨勢,，土地托管,、半托管的模式越來越普遍。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性服務(wù)組織會越來越多,，而且也需要越來越專業(yè),。那么在這個趨勢之下，通過這些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性服務(wù)組織是將數(shù)字化的產(chǎn)品和技術(shù)一種很好的方式,。

數(shù)字化的產(chǎn)品和技術(shù)

（一） 構(gòu)建以田塊為單元的數(shù)據(jù)和服務(wù)

說到田塊的話,，一般的劃分兩個區(qū)域，就是一個是大田作物,，像比如水稻小麥玉米,。另外一類的就是經(jīng)濟(jì)作物，像比如說一些果樹啊,。本質(zhì)上來講是都是田塊,。

那我們的觀點就是說，我們認(rèn)為田塊是所有數(shù)據(jù)和服務(wù)的基本單元,。剛剛我也講到了,，不管是從土壤做起的一直往上的所有的這些數(shù)據(jù)都可以通過田把它創(chuàng)建起來，那么不同的數(shù)據(jù)可以向這個地圖的圖層一樣,，一層一層的疊加起來,，疊加起來是的價值是非常大的。所以我們提出就是說應(yīng)該是以前塊為單元去構(gòu)建全面的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù),，然后提供這個精準(zhǔn)化的智慧化的數(shù)字化的一個農(nóng)業(yè)服務(wù),。

（二）數(shù)字化農(nóng)業(yè)服務(wù)

1、土壤檢測技術(shù)

我們知道土壤里面的營養(yǎng)元素和組成結(jié)構(gòu)對于我們的作物生長是非常重要的,，對于了解或者說更好的種植是很有幫助的,。 

1)土壤檢測實驗室

這也是禾大科技去做一個土壤檢測實驗室的原因,。他聚焦兩個點，第一個就是快速,，第二個是低成本,，快速和低成本是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中很重要的點。

我們認(rèn)為未來在中國這種標(biāo)準(zhǔn)化的實驗室會應(yīng)該會越來越多的,，而且這種服務(wù)也會越來越多來滿足我們農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求,。因為過去可能是小農(nóng)戶，他不那么關(guān)注,，但是大基地要更科學(xué)的更高效的監(jiān)測土壤,，提高品質(zhì)，你必須要有更多的數(shù)據(jù)支撐你去做更準(zhǔn)確的一個決策,。

2)取土過程數(shù)據(jù)化

土壤數(shù)據(jù)的有效性，30%是有取土過程決定的,。那么數(shù)字化的取土流程可以保障你的整個過程是準(zhǔn)確有效的,。你拿到的一個數(shù)據(jù)是更加準(zhǔn)確更加有效的，也能為您的生產(chǎn)提供更有效的指導(dǎo),。

3)全程數(shù)字化流程和指導(dǎo)—土庫

基于土庫的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化取土流程,，提供專用取土APP軟件和標(biāo)準(zhǔn)取土工具，實現(xiàn)從取土規(guī)劃,、現(xiàn)場取土,、實驗室檢測、數(shù)據(jù)建檔到成果輸出的全程可追溯,，保障取土質(zhì)量,，確保土壤數(shù)據(jù)的科學(xué)性、真實性,、準(zhǔn)確性,。非專業(yè)取土人員也能輕松操作。目前與巴彥淖爾農(nóng)牧局合作,，依靠整個土庫系統(tǒng),，在內(nèi)蒙古巴彥淖爾完成百萬畝鹽堿地的土壤普查工作。

4)高精度土壤普查—土壤CT檢測 SoilOptix

該設(shè)備采用國際領(lǐng)先的高精度快速地勘系統(tǒng),，分辨率比現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)高出2萬余倍,，每畝可檢測56組的土壤數(shù)據(jù)，具有“快”,、“密”,、“準(zhǔn)”、“省”的特點,。

快速,。在合適地理條件下,，理論上單日可獲取達(dá)3000-4000畝土壤數(shù)據(jù)。

精密,。該技術(shù)可獲取數(shù)據(jù)高達(dá)56組/畝,，每組數(shù)據(jù)可包含20余項理化指標(biāo)，分辨率遠(yuǎn)超現(xiàn)有國家數(shù)據(jù),。

準(zhǔn)確,。準(zhǔn)該技術(shù)獨有的人工智能大數(shù)據(jù)挖掘算法確保了分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。

節(jié)省,。該技術(shù)相比傳統(tǒng)人工分析,，可節(jié)省大量大力、物力,、財力,，數(shù)據(jù)更新周期短，大幅降低各類數(shù)據(jù)使用者的成本,。

通過高精度的土壤數(shù)據(jù),，我們可以實現(xiàn)種植分區(qū)管理、變量播種,、變量施肥,、精準(zhǔn)控制等一系列更精準(zhǔn)的種植管理。

5)打造小二土庫,，構(gòu)建土壤數(shù)字地圖

結(jié)合這些高科技技術(shù),，我們最終打造出小二土庫，建構(gòu)土壤數(shù)字地圖,。在土壤這個底層數(shù)據(jù)的獲取上做到了精準(zhǔn),、高效、科學(xué),、真實,、便捷。數(shù)字化的技術(shù)需要一個平臺去把它管理起來,，然后通過數(shù)字化的方式把它觸達(dá)到用戶,，每一個人都能夠享受到這個數(shù)據(jù)給他帶來的價值為他的種植決策服務(wù)。

2.作物營養(yǎng)模型

作物營養(yǎng)方案,，就是作物所需的營養(yǎng),，因為它的作物的整個組成是有各種的元素組成的，氮磷鉀為主嘛,，還有包含剛剛其他的一些各種元素,。那么作物的營養(yǎng)它的整個方案其實也可以進(jìn)行數(shù)字化。

目前,，我們與隆平糧社打造基于作物營養(yǎng)模型的水稻示范田,，就是通過這樣的數(shù)字化的方式,，結(jié)合作物、土壤所需,，去構(gòu)造的這種作物營養(yǎng)方案,，確實效果也是非常好的。每畝減肥10公斤,，畝平增產(chǎn)8.1%,，試驗效果達(dá)到了減肥增效的目標(biāo)。同時,，稻谷精密率提高7.0%,，鎘有少量降低，真正實現(xiàn)改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),，打造品質(zhì)原糧的目標(biāo),。

3.數(shù)字配肥機(jī)：精準(zhǔn)肥料，定制化輸出

有了配方,，我們又會遇到一個挑戰(zhàn),，就是說可能我們在市場中是不容易輕易買到的，因為要結(jié)合土壤,，結(jié)合作物，結(jié)合種植習(xí)慣,，所以基于這個,，我們自主研發(fā)了數(shù)字配備機(jī)這樣一個產(chǎn)品，基于土壤數(shù)據(jù),，作物模型數(shù)據(jù)輸出的精準(zhǔn)的配方,，能夠定制化的輸出，能夠定制化的生產(chǎn)出來,。

當(dāng)然這個配肥機(jī)其中最關(guān)鍵的東西還是云端的平臺,，需要數(shù)據(jù)支撐，包括作物模型,，這個才是最重要的,。這邊它本質(zhì)上來講，只是一個非常簡單的生產(chǎn)設(shè)備而已,，是一個聽從指令的一個設(shè)備,，那真正決定的決策它應(yīng)該怎么樣的，那是來自于其他的數(shù)據(jù)支撐,，以及來自于這個云端的作物模型,。

4.營養(yǎng)母粒：NPK之外，減肥增效所需的+x

提到減肥增效,，要減的肯定是大量元素NPK,，過去一直過施的東西,。增效的話，肯定要結(jié)合作物土壤的情況,，然后去補(bǔ)充一些它所需的一些營養(yǎng)元素,，然后才能實現(xiàn)這個目的。那因此的話,，除了NPK之外,，這個加x就顯得非常重要。就說除了NPK之外,，還要再補(bǔ)的那個東西顯得非常重要,。所以營養(yǎng)母粒也是由此而誕生的，營養(yǎng)母粒是營養(yǎng)一個載體,。

5.遙感監(jiān)測：天地空一體化數(shù)據(jù)

1)衛(wèi)星遙感

其實衛(wèi)星它相當(dāng)于在上面拍照片,，不斷的拍你地面上的情況，特別是你的作物的情況,。然后我們通過計算機(jī),，通過遙感技術(shù)，通過算法,，通過結(jié)合作物的情況,，我們可以推演出一些跟農(nóng)業(yè)種植相關(guān)的一些應(yīng)用，比如說這個作物的長勢,，通過衛(wèi)星持續(xù)觀測,，經(jīng)過計算機(jī)的處理，我就能知道你的作物長得好不好,，包括你的地表的溫度的情況,。

目前我們在新疆，為新疆棉花超高產(chǎn)（450-540公斤）項目提供衛(wèi)星遙感,、土壤檢測等數(shù)據(jù)采集技術(shù),，為輻射全疆的農(nóng)業(yè)工作站和擁有500畝以上連片農(nóng)田的農(nóng)戶服務(wù)，到達(dá)棉花高產(chǎn)目的,。已為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶提供土壤檢測報告,、當(dāng)前棉花長勢監(jiān)測報告及植被覆蓋檢測報告，及時掌握作物長勢,。

2）田小二APP實時輸出遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)

目前我們在自主研發(fā)的免費(fèi)農(nóng)業(yè)APP—田小二APP,，實現(xiàn)了遙感數(shù)據(jù)的輸出，讓普通的農(nóng)戶也能輕易的獲取到自家田塊的遙感情況,。

3）無人機(jī)遙感：高分辨率遙感影像,，病蟲害檢測、數(shù)量統(tǒng)計等

除了這個衛(wèi)星遙感之外,，無人機(jī)遙感也有一些它的應(yīng)用場景,。包括無人機(jī)做一些植物的一個數(shù)量統(tǒng)計,，你種了很多果樹，到底是多少,，你通過無人機(jī)在空中一飛,，那么它經(jīng)過算法處理，就可以得到相應(yīng)的數(shù)據(jù),。為我們的這個決策指導(dǎo)提供非常高效的指導(dǎo)服務(wù),。而且它是一個動態(tài)的，會持續(xù)的輸出,。所以這個遙感技術(shù)對于這種動態(tài)監(jiān)測確實是有非常好的一種方式,。

4）小二遙感大數(shù)據(jù)平臺

基于這些遙感應(yīng)用的大數(shù)據(jù)云平臺，比如說像作物的分布,、產(chǎn)業(yè)分布,，比如說湖北省現(xiàn)在的這個種植面積是怎么樣子的，長勢的監(jiān)測,、產(chǎn)能預(yù)估等等一些相關(guān)的應(yīng)用都可以通過通過平臺去更好的大面積的服務(wù),。

6.物聯(lián)網(wǎng)+5G

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在很多行業(yè)中已經(jīng)不斷在應(yīng)用，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng),，現(xiàn)在這些年發(fā)展也是非?？斓摹Ｍㄟ^物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),，我們可以實時的去掌握田間的數(shù)據(jù),，同時通過手機(jī)就可隨時完成對田間的管理控制。5G+物聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用,，首先5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋會觸達(dá)到人們生活的邊邊角角，真正實現(xiàn)萬物互聯(lián)的這樣一個目的,。其次5G最大的特點就是低功耗,。像NB-IOT等等一些新的技術(shù)，他們的主要特點就是功耗很低,。 

7.兩標(biāo)一品化運(yùn)營

實現(xiàn)品牌化運(yùn)營,，我們提出兩標(biāo)一品運(yùn)營理念，那么什么叫兩標(biāo)一品呢,？首先就是你的品牌要樹立起來,。一定要有高品質(zhì)的產(chǎn)品，而且是持續(xù)的高品質(zhì)的產(chǎn)品,，你才能把品牌樹立起來,。也就是說，你的產(chǎn)品必須為標(biāo)準(zhǔn),，像工業(yè)品一樣永遠(yuǎn)是很標(biāo)準(zhǔn)的,。這個品牌樹立起來是比較容易的,，消費(fèi)者也容易接受的。所以你要品牌化運(yùn)營必須要標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,。其次要有標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,，那產(chǎn)品種植肯定要標(biāo)準(zhǔn)化起來。如果都是憑經(jīng)驗種植,，隨性的去做這個事,，沒有一套很標(biāo)準(zhǔn)化、流程方法去做這個事,，很難達(dá)到輸出標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品的,，所以兩標(biāo)一品指的就是標(biāo)準(zhǔn)化的種植，標(biāo)準(zhǔn)化輸出標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,，最后實現(xiàn)品牌化,。

（三）數(shù)字農(nóng)場

數(shù)字化的數(shù)字農(nóng)場，就是把所有模型和程序進(jìn)行數(shù)據(jù)化,，設(shè)備控制進(jìn)行智能化,，然后把很多流程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。構(gòu)建這樣一個數(shù)字農(nóng)場會是兩標(biāo)一品的一個基礎(chǔ)設(shè)施,。如果有這樣的數(shù)據(jù)農(nóng)場,，那么后面的標(biāo)準(zhǔn)化種植標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品以及品牌，無疑是可以得到很有效的支撐的,。

• 作物數(shù)據(jù)監(jiān)測并進(jìn)行數(shù)字化呈現(xiàn),，實時獲取傳感器數(shù)據(jù)

• 水肥一體化控制，向作物提供精準(zhǔn)的水分和養(yǎng)分,，并降低成本

• 動態(tài)作態(tài)模型,，提供作物灌溉、營養(yǎng),、農(nóng)事操作的模型,，輸出更高質(zhì)量的產(chǎn)品

• 精準(zhǔn)決策管理系統(tǒng)，云端數(shù)據(jù)大腦,，為種植提供決策數(shù)并管理農(nóng)場

1.滴灌系統(tǒng)

滴灌系統(tǒng),，與傳統(tǒng)的漫灌不一樣，現(xiàn)在稍微標(biāo)準(zhǔn)化一點的果園都在用滴管系統(tǒng),，管中滴水出稱為滴頭,。在滴灌系統(tǒng)中，它不是直接漫灌出去,，而是通過這個滴頭一點一點輸送出來的,。

2.水肥一體化系統(tǒng)

水肥一體化系統(tǒng)組成由水源、過濾系統(tǒng)、施肥控制系統(tǒng),、EC/PH監(jiān)測系統(tǒng)及田間控制系統(tǒng)組成,，系統(tǒng)將水分和養(yǎng)分通過管道精準(zhǔn)輸送到作物的根部。高效的實施精準(zhǔn)灌溉,，節(jié)約用水,，有效的保護(hù)水資源,。

禾大水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)可以幫助生產(chǎn)者很方便的實現(xiàn)自動的水肥一體化管理,。系統(tǒng)由上位機(jī)軟件系統(tǒng)、區(qū)域控制柜,、分路控制器,、變送器,、數(shù)據(jù)采集終端組成。通過與供水系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,，實現(xiàn)智能化控制,。

3.莖水勢傳感器-saturas

水，其實對于作物的影響也非常重要的,，有時候它是比其它因素更加重要,。那么我們怎么知道作物是否缺水呢？通過我們的一項技術(shù),，就是我們叫莖水勢傳感器,，通過檢作物的根莖來判斷作物對水的需求，就能夠去做驅(qū)動灌溉設(shè)施,，以便提供產(chǎn)品品質(zhì),。所以說莖水勢傳感器也是我們精準(zhǔn)灌溉系統(tǒng)中很重要的一個基礎(chǔ)設(shè)施。

目前,，我們在山東煙臺進(jìn)行了試驗示范,。使用莖水勢傳感器的與未使用莖水勢傳感器的對照區(qū)整體對比，示范區(qū)的果樹樹勢明顯更旺盛,，樹葉大小,、厚度、顏色等明顯優(yōu)于對照區(qū),，掛果量更多，果實更大,?？傮w而言，示范區(qū)比對照區(qū)蘋果每畝平均要增產(chǎn)10%左右,，增收20%--30%,。

4.無人機(jī)采摘產(chǎn)品

果實成熟采摘需要大量的勞動力，這是目前經(jīng)濟(jì)作物中常見的現(xiàn)象，費(fèi)工費(fèi)人費(fèi)時,。為了解決勞動力短期的問題,，我們可以通過低成本的無人機(jī)進(jìn)行采摘。它是基于AI識別技術(shù)的領(lǐng)域,，自動識別作物上哪里有果子,，然后進(jìn)行采摘并分揀放置。目前測試階段已經(jīng)過了,，正進(jìn)入商業(yè)化階段,。

5.水果早期AI識別估產(chǎn)

農(nóng)戶對作物的品質(zhì)最為關(guān)心，通過品質(zhì)的優(yōu)劣來帶動經(jīng)濟(jì)收入,，調(diào)整銷售策略,，普遍的做法都是在果實快成熟的時候進(jìn)行甄別，那么我們是有另一項技術(shù),，通過作物早期的生長變化來進(jìn)行估產(chǎn)呢,？

跟大家分享的一項技術(shù)，就是水果早期AI識別估產(chǎn)技術(shù),，通過傳感器在田間進(jìn)行掃描,，能夠把果實的整個產(chǎn)量分布進(jìn)行一個獲得。在果實很小很小的時候,。通過AI技術(shù)及圖像識別的技術(shù),，就能夠精準(zhǔn)的判斷出那里有沒有果子，然后能把數(shù)量分布全部獲得,。最后在一方面影響種植管理決策,，另外一方面還可以為其他措施方面提供保障。

總結(jié)

通過以上數(shù)字化技術(shù)和產(chǎn)品的介紹,，關(guān)于我們禾大科技,，我們正是以土壤這個數(shù)據(jù)為入口，從下往上的入口,，也就是土壤數(shù)據(jù)為入口,，然后以田塊去構(gòu)建數(shù)字農(nóng)業(yè)服務(wù)，賦能農(nóng)業(yè)服務(wù)組織合作,。由原來的非服務(wù)為主的農(nóng)業(yè)公司,，然后向服務(wù)轉(zhuǎn)型公司、合作社基地等等,，包括一些經(jīng)銷商,，農(nóng)資店升級變成服務(wù)型升級，通過數(shù)字化的技術(shù)去賦能,，然后去實現(xiàn)這樣一個視角,，具體就是這樣一個思路,。

同時，我們深入農(nóng)業(yè)基層,，構(gòu)建禾大科技數(shù)字農(nóng)業(yè)服務(wù)中心/站,，形成集高科技農(nóng)業(yè)技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn),、培訓(xùn),、服務(wù)于一體的健康農(nóng)業(yè)體系，在土壤檢測,、智慧配肥機(jī),、營養(yǎng)母粒、農(nóng)資店管理軟件和病蟲害AI識別,、農(nóng)技專家服務(wù)等方面不斷投入研發(fā),，實現(xiàn)為農(nóng)資店升級轉(zhuǎn)型提供完整的軟硬件服務(wù)，將不斷積累的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)和技術(shù)輸出到農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中,，賦能傳統(tǒng)的農(nóng)資渠道商,，助力農(nóng)資行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

今天的整個分享中,，都是基于我對這個農(nóng)業(yè)行業(yè)的理解,，實際上數(shù)字農(nóng)業(yè)這個方向是非常廣泛的，它涉及的面是非常多的,，在不同的領(lǐng)域,，各方面也都是不同的。我相信只要大家努力,，我覺得我們都是可以做到的,，而我們也一直這么做，這也是我們在中國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣協(xié)會下面成立數(shù)字農(nóng)業(yè)分會的初衷,，是希望能夠把整個行業(yè)中圍繞數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)的企業(yè)等等,，都能夠一起加入進(jìn)來，然后我們一起去共享經(jīng)驗,，一起去進(jìn)步,。

來源：北方農(nóng)資報