美国发展数字化农业的经验和启示

美国发展数字化农业的经验和启示本站　　美国农业无疑是世界上最先进的农业，无论是农业生产力水平方面，还是农业专业化、标准化程度等方面，美国的农业 数字化水平均遥遥领先于其他国家

　　美国农业无疑是世界上最先进的农业，无论是农业生产力水平方面，还是农业专业化、标准化程度等方面，美国的农业 数字化水平均遥遥领先于其他国家。美国的农业现代化起步于 “西进运动”，利用其辽阔的土地资源、肥沃的土质优势，借助 现代数字技术在农业领域的广泛应用，加之政府的扶持与良好 的市场定位，最终形成了如今稳定的农业体系。美国的数字农业已经成为带动其国民经济的支柱产业之一。

　　美国的农业人口数远远少于我国，仅为 800 万，占其全国约 3.1 亿人口总数的 2.58%，美国的国土面积为 9,629,091 平方公里，其中耕地面积高达 1,974,500 平方公里，约占世界耕地总 数的 13.14%，是耕地资源最为丰富的国家，美国每年可产出世上 20% 左右的粮食。据不完全统计，自 20 世纪 70 年代起，美国每年平均出口约 1.15 亿吨粮食，占世界粮食市场高达 50%左右的份额 ；棉花出口产量年均超过 100 万吨，占世界棉花市 场约达四分之一的份额。此外，美国大量出口其他各种农产品，已成为世界上重要的农产品出口国之一。

　　美国的数字化农业体系健全，操作规范，自上而下分为联邦、区域和州数字网络，政府主导农业数字化的发展进程， 农业统计局（NASS）、农业市场服务局（FSA）、农业展望委员 会（WAOB）以及外国农业局（FAS）等机构均纳入数字资源采 集的系统之中。美国的农业部与其他 44 个州的农业部门建立合作机制，共同收集并且及时发布各地数字化农业的发展信息以 及各地农产品的供需情况，借助卫星系统广而告之，指导各州 农业数字化的具体建设。

　　同时美国建设了 PEST BANK 数据库、BIOSIS PREVIEW 数 据库、AGRIS 数据库、AGRICOLA 数据库等一系列与农业有关的数据库，为数字化农业的发展提供必要的数据信息。各级财政单列资金资助建设农业数据库，为了充分发挥各大数据库的 功能，政府正在逐步开放数据库，以实现数据共享。此外，政府每年还会拨付约 10 亿美元左右的经费维持数字系统的政策运 转。从数字资源的采集到其发布的整个过程均有立法的约束， 政府配备有专门人员负责科学管理数字农业资源，加强监督力度，保证数字资源的线先进的科学技术是数字化农业建设的支撑

　　计算机模拟技术在美国农业科研领域的研究一直没有中断，研究者们尝试以不同规模和属性的农业系统作为模拟对象，以期得出全面而又权威的数据。美国已经发展成型的农业模型数 量非常之多，基本已经覆盖从宏观的农业经济发展趋势到微观 的光合作用过程等所有的农业问题。例如，美国的 CERES 模型 不仅可以模拟随着农作物的生长状况而伴随着的土壤中的养分 变化，而且可以模拟农作物具体的发芽日期等细节性的生产过程。棉花生产关系系统 COSSYM— COMAX（通过将智能化操作 与管理软件，加之完备的农业模拟系统，并以此为内核而开发出来的作物生产管理系统 COSSYM 与 COMAX 专家系统相互结合的产物）成果在美国的棉花主产区推广使用，经济效应良好， 已经成为了世界上应用最广泛的、效果最成功的生产决策支持 系统。

　　精准农业作为数字化农业发展的典型例证，亦发缘于美国，并且整体推动了美国农业现代化的进程，如今，精准农业在美 国应用相当广泛。美国建有初具规模的农机产品市场，与之相 对应的是数字化农业的配套技术设施供应市场亦逐步完善，由约翰迪尔研发的命名为“绿色之星”的精准农业系统是配套技 术设施供应市场中最热销的产品，斯凯公司推出的先进农业系统亦取得不错的市场份额。农业机械设备的数字化与智能化已 是美国农业发展的必然趋势。

　　自 1862 年制定《宅地法》奠定家庭农场的基础以来，美国公司农产的数量逐年上升，截至2014 年，总数已超过 200 万，其中约 8% 左右的农业年收入超过 25 万美元，大规模农场在美 国总农场数中占比多达 40%，数量众多的大规模农场以及先进的科学技术为精准农业的应用提供了强有力的支撑。农业生产 者们将天气、土壤、农药、化肥等农业生产参数信息与耕地、 能源等资源信息以及市场信息、劳动力信息等资料输入计算机系统，从而得出最好的种植方案，根据当地土质情况以及气候 变化种植合适的作物，依据作物生长的不同阶段自动选择喷水 量、施肥量以及施药量，农业生产的良性循环，节约劳动力成本。该种以最小的风险获取最大的利润的数字化农业正在获得越来 越多大农场的青睐。

　　美国农业部亦可借助卫星定位系统了解全美各个农场的土壤含量，农业局通过计算机系统可以从切碎的麦秸中获取其中 所含的各种成分及其含量，并且实时将信息上传，农业部可以 从中分析美国耕地及其农产品的总体状况，并且永久保存，为未来的农业生产布局提供详实的数字资料。

　　美国数字化农业的发展离不开政府的高度重视与大力扶持，美国农业部及其附属机构的工作人员均纳入公务员编制，国家财政为其提供研究经费，因此他们可以专心地从事相关技术的 研发，而无需像中国的农业研究机构为了维持机构的正常运转，不得不在搞科研的同时花费大量的时间为研究经费而奔波。美 国政府通过制定法律、财政补贴、税收优惠等一系列措施全方 位地引导数字化农业的健康发展。

　　根据不同区域经济发展水平、农 业建设情况以及数字化需求等方面的差异，中央政府应当牵头 编制数字化农业发展战略的总体规划，各地政府积极配合出台相应的数字化农业发展的阶段性实施方案，农业、气象、信息、 科技、教育、财政等部门相互协调，共同配合本级政府开展数 字化农业的建设，实现各司其职、各尽其能、优势互补、资源共享的良好局面。

　　政府应当加快农业生产的技术创 新步伐，充分发挥各级政府在数字化农业建设进程中的引导与 推动功能。政府应当尽快制定研究计划，着力研发数字化农业发展所需的核心技术，重点协调大型计算机的运作及其信息的 共享，加快解决配套设备供应等重大问题，加大对技术创新农 业企业的财政补贴以及数字农业产品免税目录。政府应当将数字化农业作为一项公共服务职能，相关机构为数字化农业的具 体建设投入更多的经历与支持。

　　数字化农业的建设同样需要社会的支持，高度发达的资金市场、运作流畅的融资渠道可以尽可能地放大社会的效应。

　　我国政府每年对农业发展的财政投入总 数亦不小，但是收效却甚微，究其原因不外乎财政投入方向出 现了偏差。我们应当优化政府对农业的财政投入结构，加大数字化农业的投入比例，推动农业数字技术与其他技术相比可以 得到优先发展，使得数字化农业形成信息采集、种植方案、施肥灌水、作物产出、市场服务等一体化的知识密集化产业化流程，加快传统农业向数字农业转变的进程。2.2.2 加大扶持力度。在数字化农业建设过程中涉及配套设施 供应、软件设计开发、高端人才引进、从业人员培训、计算机系统运行与维护、信息资源共享以及公益性投入等多方面的内容，单纯依靠企业的力量无法独立支撑，政府必须在财政方面 给予支持，投入基础设施建设，促进数字农业朝着安全、交互、完备、积极的方向发展，保证农业研发的持续性与稳定性。

　　数字化农业还应当积极发挥其在市场竞 争方面的优势，吸引企业尤其是资金雄厚的上市公司参与其中， 鼓励民间投资，引导社会力量向数字农业倾斜。不仅中央、省、市、县等每年安排并且逐步增加专项资金用于数字化农业，而且积 极拓宽融资渠道，鼓励、吸引企业以及个人资金等流入数 字化农业，形成多元化的融资机制，在发展数字化农业的同时减少资本投机。

　　美国数字化农业的发展得益于农业科学技术的发展，农业科技的进步推动了农业现代化，通过推广先进的农业科学技术， 美国在农业生产资料方面实现了质的飞跃，并且实现了经济效 益、社会效益与生态效益并举的格局。

　　除了在各大高校开设相应的学科专业培 养专门的农业数字化人才之外，我们还应当积极发展符合区域 农业发展特色的差异化数字技术培育，探索突破由教育部门垄断数字技术教育的现状，尝试联合办学、社会办学等新型教育 模式，从不同区域农业发展状况、高校教育基础以及实际办学 条件等实践出发，设置富有地域特色的数字技术教育专业，将数字农业的基地建设与当地农业资源开发相互结合，致力于培 养出更多专业的、特色的农业数字人才。

　　由于我国农业生产普遍技术水平落后， 农民素质普遍偏低，各地应当将农业数字技术的应用与推广列 为重大的推广项目。以培育新型农民为指导目标，各地可聘请专家担任顾问，筹备成立专门的数字化农业系统推广小组，推 动农业数字技术应用同农村教育相结合，开展面向农民、面向 智能、面向知识的专项培训，推动高科技农民化，为我国数字化农业的建设储备充足的劳动力资源。