编者言：

农业，是利用动植物的生长发育规律，通过人工培育来获得产品的产业，也可以称得上是自古以来最重要的产业。没有安全、可靠的农业生产，就没有当今社会的和谐发展。如何提高农产品产量，让农产品的生产变得更加安全可靠，也是人们一直以来都关注的问题。这其中，除了采用更先进的育种选培手段外，增强和改善农场的管理方式，更是重中之重。

人们对于农场的管理并非今天才关注。

(资料图片)

1号印象中的农场，往往都是用铁栅栏圈起来，这本身就是一种最常见也最有效的管理方式。而近些年，随着大数据、物联网、人工智能等高新科技的兴起，数字农场的概念随之应运而生。

在电视剧《输赢》中，就有这样的镜头。主人公们来到大西北，发现牧民的牛羊丢了。在过去，往往需要牧民们骑着马或者摩托车，在草原上漫无边际的寻找。之后主人公们帮助牧民们，为每一头牛装上了北斗导航系统，这些导航系统可以将牛羊的具体位置上传到云端，从而让牧民快速知道自己牛羊的位置。

同时，他们也在草场的各处安装了能检测草原温度和湿度的装置，这些装置同样可以实时上报数据。这些数据都对提高牧场效率起到了很大的帮助。

那么除了帮助牧民找牛羊以外，数字农场都包含哪些功能，用到了哪些技术，又会为我们带来什么样的好处呢？在回答这个问题之前，首先我们要知道传统农业目前面临的问题。

传统农业的四大问题

1、农产品品质堪忧

中国农产品品质难以得到保障，无法满足国内消费升级的需求。究其原因，农产品生产不规范、国内种植精细化程度不高等一系列因素致使的。

而我国未来农产品生产的目标，是从量变的转变到质变提升，包括优化生产过程、提高种植精细化管理，从而提高生产效率。

2、农作物分散经营，生产成本高

由于农业生产呈现分散经营的态势，产业化程度极低，因此农业生产总量大但人均产量较低。中国是世界上的农业大国之一，农业生产总值极高，曾多次名列世界农业生产总值排名前列。

然而，家庭联产承包责任制导致种养殖情况高度分散的现状，而且农业生产技术水平不高，包括农业的机械化水平和生化技术都较发达国家比较落后。

除此之外，中国农业产业化程度极低，价值链不长，由此造成农业生产的盈利程度不高，人均农业增加值远低于其他农业大国。

而且我国农业生产成本高居不下，农业生产相较其他国家缺乏竞争力。例如，我国的水稻、小麦等农产品的生产成本远高于美国等发达国家。其中，棉花的生产成本差异最为显著，中美棉花生产成本相差1358元/亩。

3、非标准化，农作物附加值低

首先，我国农产品服务端的重要痛点之一就是尚未建立农业标准化生产销售体系。其中包括农产品生产环节没有精细化种植指导、生产过程中没有标准化的监控设备和指标、农产品滞销严重、农产品质量不可追溯等问题。

这一系列农产品生产销售端的问题，直接致使农产品的质量安全面临挑战。像美国等发达国家，标准化的生产模式可以通过可溯源农产品管理系统追溯产品生产情况、肥料使用情况，为农产品的安全和品质提供保障。

其次，由于农作物生产和销售端的信息不对称，提高了产品销售难度，农作物增加值不高。由于我国农业生产较为分散、难以实现规模化生产，为农民和采购商双方提供了极大的阻碍。并且在销售农产品过程中，农民的议价能力也遭受挑战。

最后链条冗余也大幅提高了交易成本和农作物运输成本，同时也让中间商获得价值链中较高部分的价值。

智慧农业，各显神通

让AI参与农业，使得自然生长的植物变成人工可控，虽然听起来十分“科幻”，但现实生活中，我们已面临这样的需求。

对于农业生产而言，外界不确定性是影响最终收益的大难题。

事先估算不同方案、减少操作疏忽、提高可靠性，人工智能的优势成为农业未来发展的最佳选择。

首先，数字农场可以实现精准化操作。

我们知道，不同时间播种、施肥、浇水、授粉，最终收获的结果，一定是不一样的。

我国的劳动人民，创造出了二十四节气，从而指导农耕。长期以来，在作物种植的过程中，或多或少都会依赖于每个人的主观经验，那么种植出来的作物产量，也会因人而异。

数字农产让作物种植过程中，不再依赖传统经验，而是实现高度精准化。通过科研人员对于作物生长规律的研究，了解作物在每一个阶段所需要的具体营养物的多少，精确、定时地浇水、施肥。不仅能够让作物产量提高、拥有更好的口感，同时也能节约更多的水分和肥料，做到更加低碳环保。

不仅如此，数字农场可以实现自动化控制。

1号以武汉市东西湖区的数字农场为例。该农场在2019年建设完毕，就拥有上述这些功能。不同于以往的大棚，东西湖区的农场中安装了大量的传感器，用于监测大棚的温度、湿度、土壤肥料情况等等。

这些传感器在监控大棚状态的同时，会做出相应的预警和判断。比如当大棚土壤湿度低于70%时，系统会向农场相关负责人的手机上发送预警信息。通过手机应用，不用去现场，就能远程打开棚里的滴灌系统，为土壤补充水分。

而当土壤湿度数据恢复正常之后，滴灌系统又能够自动停止运行。除了滴灌之外，自动化设施在光线自动控制、温度自动控制、温室气体环境控制等方面，也都相继有所应用。这不仅对于突发情况的处理是否有帮助，同时可以让农民们的工作量大减，少数的几个人就可以管理很大一片的农场。

数字农场还可以精准地监控到每一株作物的生长情况。

在以往的农场中，大面积的喷灌难免会导致部分作物的重喷、漏喷，我们没有时间也没有条件，去查看每一株植物的生长状况。在数字农场中，每一个大棚或者每一片水田，都安装了相应的信息牌，记录了有关这片区域的信息情况。

而这当中的每一株产品，都拥有自己独立的二维码。只要有手机一扫就可以了解所有的信息。这不仅可以帮助我们对个体进行精确的监控。同时个体的数据也会上传于云端，通过大数据的分析，对现有的种植方式进行调整。

例如在采用某种滴灌方法的大棚，我们结合每一株作物的数据，发现越靠近中心的作物需要重复喷水的次数越多，越靠近边缘的作物重复喷水次数越低。那我们就可以对农田的平整度、喷灌方法进行相应的调整，从而保证每一株作物的生长环境都为最佳状态。

这样的技术不仅仅可以用于作物生长，同样可以用于畜牧业。开头1号所说为每一头牛羊安装导航系统和二维码，就是一个很好的案例。

此外，数字农场在预防病虫害、构建农业循环链等方面，都有着广泛的应用前景。

不过凡事都有两面性，在现阶段，数字农场同样也面临着一些问题，而首当其冲的就是成本问题。

相对于传统农场，由于增加了大量的自动化控制系统，导致农场搭建的成本会增加很多。虽然后续作物的产量会上升、且人员管理及各种消耗会下降，但初期建厂的一次性投入对很多人来说依然不是一个小数。

此外，现阶段的数字农场对建设地也存在一定的要求。例如一些自动化设备在平原可以很好的应用，但在一些山区和丘陵地带，就无从下手了。而那些地方，有时候反而水资源和各类物资相对更加匮乏，更需要精准控制，以便节约水分和各类消耗品。

因此，这也是现阶段数字农场所面临的矛盾。针对这些问题，我们要发展更为行之有效的方式，同时也需要政府和企业对此加大投入和扶持，以此提高粮食产量和种植效率，帮助农民更好地收获。

结尾

如今，我们已经走进了数字化的时代，各类全新的技术与应用也越来越多地融入到每一个人的生活中。5G、云计算、大数据、自动化控制等应用，也在传统农业中发挥着重大的作用。在不远的未来，数字农场将为我们贡献更多的力量，让人们从“吃饱”变为“吃好”，同时也为真正解决粮食危机做出重要的贡献。

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