农业资源数字化管理在乡村科技应用中的实践与挑战

作者: 刘金杰

0 引言

当今世界,科技与农业的深度融合成为农业发展的必然趋势,农业资源数字化管理在乡村科技应用中占据核心地位。在全球范围内,各国都在积极探索农业数字化转型之路,我国也在这一浪潮中积极奋进。一方面,数字化技术为农业科技创新注入了强大动力,打破了传统农业生产的时空限制,开启了精准化、智能化的农业新时代。另一方面,乡村社会经济结构的特殊性也制约了农业资源数字化管理的推进。无论是技术的适配性、资金的筹集与运用,还是人才的培养与储备,都需要全面深入研究与探索。因此,系统剖析其在乡村科技应用中的实践成果和面临的挑战,寻求切实可行的应对策略,是助力我国乡村农业跨越发展、提升乡村竞争力的关键之举,对我国农业现代化建设全局有着深远影响。

1农业资源数字化管理对乡村科技发展的作用

1.1推动农业科技创新

农业资源数字化管理为农业科技创新提供了坚实的数据基础和全新的发展契机。利用物联网技术实时收集土壤、气象和作物生长等多维度数据,为科研人员深入研究农业生产规律提供了便利,助力其开发出更具针对性的农业技术与产品[1]。例如,依据精准的土壤数据,科研人员能研发出更适配的新型肥料,提升肥料利用率。同时,数字化管理促使农业科研从传统的经验型向数据驱动型转变。大数据分析与人工智能技术的应用,加速了农业科技研发进程,能够快速模拟和预测不同农业技术应用效果,大大缩短了研发周期。

1.2提升乡村产业竞争力

农业资源数字化管理在优化农业产业结构方面成效显著。借助数字化手段对市场需求进行精准分析,能够引导乡村农业从传统单一的种植和养殖模式,向多元化、特色化产业转变。例如,根据市场大数据,发展高附加值的有机农产品种植和特色养殖等产业,能够拓展农业产业链,提升产业附加值。在增强农产品市场竞争力方面,数字化管理发挥着关键作用。一方面,其通过对农产品生产过程进行数字化监控,保障农产品质量,树立良好的品牌形象。消费者也可通过追溯系统了解农产品的种植、施肥和采摘等全过程信息,增强对产品的信任。另一方面,其利用电商平台和数字化营销手段,打破地域限制,将优质农产品推向更广阔的市场,提高农产品的市场占有率和销售价格,使乡村产业在市场竞争中脱颖而出[2]

1.3促进乡村人才培养与引进

农业资源数字化管理为培养新型职业农民创造了有利条件。线上培训平台和数字化学习资源的出现,使农民能够快速便捷地获取先进的农业知识和技术,如学习智能农机操作、数字化种植管理方法等,提升自身专业素养[3]。同时,数字化管理模式下的农业生产实践,让农民在实际操作中不断积累经验,培养创新意识和实践能力,逐渐成长为适应现代农业发展的新型职业农民。此外,数字化管理为乡村发展注入新活力,展示出广阔的发展前景,吸引了众多科技人才投身乡村。先进的数字化技术应用和创新的农业发展模式,也为科技人才提供了施展才华的平台,使其能够在乡村实现自身价值。例如,一些农业大数据分析、人工智能应用等领域的专业人才,看到乡村数字化发展的潜力,愿意来到乡村,为乡村科技发展贡献力量,推动了乡村人才队伍的多元化和专业化发展。

1.4助力乡村生态环境改善

农业资源数字化管理有助于实现农业资源的精准利用与合理调配,从而减少资源浪费及对环境的负面影响。精准灌溉系统根据土壤湿度和作物需水情况精确供水,避免水资源过度使用和浪费,进而降低了农田水土流失的风险。同时,根据作物生长需求和病虫害监测数据,精确控制肥料和农药施用量,减少化学用品对土壤、水质和空气的污染,保护了乡村生态环境。此外,数字化管理能够实时监测农业生产过程中的环境指标,如土壤污染、水质变化等,一旦发现异常,可及时采取措施进行修复和治理,实现对乡村生态环境的动态保护。

2农业资源数字化管理在乡村科技应用中面临的挑战

2.1技术集成与兼容性难题

在乡村科技应用中,农业资源数字化管理涉及多种技术,如物联网、大数据和人工智能等。这些技术来自不同厂商,标准规范各异,导致技术集成困难。例如,农田里不同品牌的传感器采集的数据格式不同,通信协议也不一致,难以实现数据的顺畅交互与整合。各技术系统之间兼容性差,使得构建统一高效的数字化管理平台障碍重重,无法充分发挥各项技术的协同优势,严重制约了农业资源数字化管理在乡村的全面推广与应用[4]。

2.2数据安全与隐私风险

农业资源数字化管理过程会收集大量敏感数据,包括土壤信息、作物生长数据和农户个人信息等。乡村网络安全防护能力相对薄弱,这些数据易遭受黑客攻击、恶意窃取或篡改。一旦数据泄露,不仅会给农户带来直接经济损失,如种植计划被打乱、农产品市场信息被泄露等,还可能威胁到国家的粮食安全。此外,农户个人隐私数据的不当使用,也会引发信任危机,从而导致农户对数字化管理产生抵触情绪,阻碍相关技术的推广应用。

2.3建设运营成本高

实现农业资源数字化管理,前期需要投人大量资金用于购置设备和搭建平台,如购买传感器、智能农机具、搭建网络基础设施和建设数据处理中心等。在乡村地区,大规模部署这些设备设施成本极高,后期运营维护费用高,且需要专业技术人员保障系统稳定运行,并定期对设备进行校准、维修,对数据进行管理分析。因此,对经济基础相对薄弱的乡村来讲,如此高昂的建设与运营成本是其难以承受的,这导致数字化管理项目推进缓慢,且无法实现广泛覆盖。

2.4农民数字化素养不足

农业资源数字化管理的有效实施依赖于农民对相关技术的掌握与运用。但当前农民群体普遍存在数字化素养偏低的问题,部分农民年龄偏大,对新技术接受能力有限,缺乏基本的数字设备操作技能和互联网知识。同时,乡村地区数字化教育资源匮乏,针对农民的数字化培训体系不完善,农民难以获得系统有效的培训。这使得农民在面对智能灌溉系统、农业大数据平台等数字化工具时,操作困难,无法充分发挥其作用,限制了农业资源数字化管理在乡村的实际应用效果[5]。



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3应对挑战的策略与建议

3.1强化技术研发创新,突破应用瓶颈

农业资源数字化管理涉及的技术范畴既广泛又复杂,涵盖了物联网、大数据处理、人工智能技术和区块链等诸多前沿科技。这些技术在各自演进过程中,形成了多样化的技术规范和应用范式,导致在实际整合运用时面临诸多挑战。技术研发与创新的持续推进,不仅要聚焦于单一技术的飞跃,更要着重于跨技术领域的整合与协作[6-7]。以农业数据收集为例,必须确保物联网传感器所捕获的数据能够精确无误地传递至大数据解析平台,并能被人工智能算法高效解析,这亟须研发出通用的数据规格和交互标准,确保各技术环节实现无缝衔接。同时,随着农业数字化步伐的加快,对数据处理在时效性、精确度及分析的深度与宽度方面均提出了更高的要求,唯有不断推进技术研发与创新,方能满足日益增长的农业资源数字化管理需求,为乡村科技发展提供源源不断的动力。

以某一农业大省为例,其在推进农业资源数字化管理的进程中,遭遇了多重技术难题。该省农业生产规模宏大,采用的数字化设备种类繁多、品牌各异,设备之间的兼容性问题严重阻碍了数据的流通与融合。为解决这一困境,该省积极与顶尖科研团队和实力强大的科技企业携手,共同开展专项技术攻关。科研团队凭借其深厚的理论基础和技术储备,承担起确定技术研发路径和提供解决方案的重任;而科技企业则凭借其卓越的工程化实施能力和敏锐的市场洞察力,将科研成果转化为切实可行的产品和技术方案。经过不懈努力,他们成功研制出一套普适性的数据采集与传输标准。这一标准不仅有效解决了不同品牌传感器、监测设备之间的兼容性问题,还提高了数据采集的效率和精准度。凭借这一创新成果,该省实现了农业生产数据的全面整合与高效应用,为后续的精确农业决策和智能化生产管理奠定了坚实的数据基础,极大地提升了当地农业资源数字化管理整体技术水平。

3.2筑牢数据安全防线,守护信息资产

随着农业资源数字化管理的不断推进,数据已成为核心的生产要素之一。农业数据包括土壤成分、气候条件、作物生长阶段、农户个人详情及农产品交易信息等大量数据。这些数据不仅影响着农业生产决策的精确度和科学性,更直接关系到农户的切身利益。因此,数据安全不是可有可无的补充,而是农业资源数字化管理稳健发展的根本保障。构建全面的数据安全防护机制刻不容缓,应利用加密手段,将原始数据转换成加密形式,即便数据在传输途中被截获,非法获取者也难以解读其真实含义;同时,实行访问控制策略,严格界定各类人员对数据的访问权限,避免数据被不当获取和利用[7。唯有如此,才能全面保障农业数据在收集、保存、传输及应用全过程中的安全性和隐秘性,有效提升农户及相关利益方对数字化管理的信心,为农业数字化转型构建一个稳固可信的环境。

以某农产品电商平台为例,随着业务的快速发展,平台累积了大量的农户资料和交易记录。这些数据若发生泄露,将会带来无法估量的损失,不仅会侵害农户的经济利益,还可能引发信任危机,对平台的声誉造成严重损害。为避免出现类似问题,平台运用了区块链技术构建数据加密与追溯体系。该体系具备分布式账簿和加密技术特性,确保数据一旦录入便不可更改,从根本上保障了数据的真实性和完整性。此外,平台实施了严格的访问权限管理制度,对每一次数据访问都进行了精细化控制,仅获得授权的人员能访问核心数据。例如,在农产品交易过程中,仅买卖双方及平台指定的监督人员,在特定要求的情况下,能够获取相关交易信息。凭借这些周密举措,该平台有效保障了数据安全,赢得了农户与消费者的广泛信任,交易量持续增长,成为行业内数据安全管理的标杆。

3.3优化成本投入机制,缓解资金压力

乡村数字化进程中的资金难题严重制约了农业资源的数字化管理进程,而优化成本投入策略能够有效破解资金困境。政府作为宏观调控的主导者,其出台的财政扶持政策发挥着重要作用。对数字化建设项目直接补助,有效降低了乡村农业主体采用数字化技术的门槛,激发了其数字化转型的动力和活力。政府还引导金融机构提供低息贷款,为农业数字化项目提供持续稳定的资金来源,有效缓解了项目启动和运营中的资金压力[8]。同时,积极招募社会资本加入,凭借其灵活的市场运作机制和创新能力,不仅补充了资金缺口,还引入了先进的管理理念和技术手段,构建了多元化的投资结构。这一举措全方位、多层次地为农业资源数字化管理提供了坚实的资金支持,确保了乡村数字化建设稳步前行。

以某偏远山区为例,当地农业长期受限于传统发展模式,数字化水平极低。为改变这一现状,当地政府下定决心,全力推动农业数字化转型。政府为采用数字化管理方式的农场提供了大量补贴,设备购置补贴比例高达 50% ,大幅减轻了农场主的经济压力。同时,政府主动与金融机构沟通协调,为相关项目争取到了低利率的贷款,有效降低了融资成本。这一系列举措引起了一家实力雄厚的农业科技公司的兴趣。该公司敏锐地察觉到当地农业数字化转型的巨大潜力,决定投资兴建智慧农业示范园区。在政府补贴、银行融资和企业投资的共同助力下,原本因资金匮乏而难以启动的项目得以顺利实施。示范园区引人了智能灌溉、无人机巡查等先进技术,农业生产效率显著提高,周边农户也纷纷效仿,加速了当地农业的数字化进程,为山区农业发展注人了新的活力。

3.4加强农民数字培训,提升应用能力

农民作为农业生产的核心,其数字化素养水平直接关系到农业资源数字化管理能否在乡村有效实施并持续发展。在当今数字化技术深刻影响农业领域的背景下,若农民缺乏数字化技术的认知与应用技能,即便配备了先进的数字化设施和管理系统,也难以充分发挥其应有的作用。因此,建立完善的培训体系刻不容缓,该体系应充分兼顾不同年龄段农民的学习特性和需求差异。针对年轻农民,可着重于深化技术应用和创新思维的培养;而对于年长农民,则应从基础数字设备操作和简易软件应用入手,制订分层级、多元化的培训计划。线上可依托便捷的网络课程资源,让农民可以随时随地学习理论知识;线下则通过实地教学和实践操作指导,提升农民的实际操作技能9。通过传授数字设备操作方法、农业数字化管理软件使用方法等知识和技能,逐步缩小农民与数字化时代的差距,增强他们应用数字化技术的能力,为农业资源数字化管理构筑坚实的人力基础。



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