物联网相关技术将助农业驶向产业蓝海

　　2010年8月，无锡市洛社镇张皋庄物联网农业示范区内的南瓜、冬瓜、西红柿、空心菜等瓜果蔬菜喜获丰收。该物联网农业示范区依托电信网络和IDC(Internet Data Center)托管等服务支撑，利用物联网技术，通过温度传感器使农民随时了解植物的生长温度，调节湿度传感器显示空气湿度，而光照传感器的数据可以让农民快速了解各时间、各地块的光照情况，参照植物所需要的最佳生长环境标准进行调节，使植物生长处于全程监控之中。通过智能化的作物管理，该示范区内的瓜果蔬菜不仅个头大，营养价值也很高。

　　张皋庄物联网农业示范区的成功实践表明，中国农业要走出传统粗放式经营的“红海”，探寻精细化经营的“蓝海”，离不开农业技术的创新。随着物联网时代的到来，我国农业有望通过与物联网技术的融合，逐步实现农业的现代化转型和产业链升级。

　　传统农业产业已陷入“红海”

　　纵观世界农业的发展历史，农业产业链最早产生于19 世纪50 年代的美国，之后迅速传入西欧、日本、加拿大等发达国家，充分显示了农业产业链给农业乃至整个国民经济带来的积极作用。

　　所谓农业产业链是指与农业初级产品生产密切相关、具有关联关系的产业所组成的结构。根据农业生产的时间顺序，农业产业链可分为为农业生产做准备的科研、农资等前期产业部门，农作物种植、畜禽饲养等中间产业部门和以农产品(16.18,0.04,0.25%)为原料的加工业、储存、运输、销售等后期产业部门。同时，可根据农业生产的关联顺序分为五个环节：生产资料生产→农产品种养→农产品加工→农产品流通→农产品消费，如图1。

　　近50年来，中国农业走过了一条高投入、高产出、高速度和高资源环境代价的道路。目前，我国农业水平和以生产效率高、经济效益好、技术密集与可持续发展等为主要标志的现代农业相比，存在较大的差距。整个农业产业链的现状是“两高两低”，即：产量高、消耗高、效率低、品质低。

　　生产资料生产环节的可持续发展能力弱。

　　在科研、农资等生产资料生产环节，可持续发展技术水平不高，重复建设严重。例如，除草剂、塑料薄膜等给农业生产带来短期效益的同时也造成土壤板结、明显酸化、养分减少等恶果。俗话说“庄稼一支花，全靠肥当家”，化肥等土壤肥料的过度使用不仅提高了农民的种植成本，而且导致农用物资的利用率降低。据测算，我国农业生产化肥利用效率仅为35%，有65%左右的化肥被白白浪费。

　　农产品种养环节的生产经营模式粗放。

　　中国工程院院士汪懋华指出，由于耕地环境质量问题严重，经营规模小，集约化、规模化、机械化、标准化生产水平低等因素，使我国农业一直持续粗放式增长。千百年来的农业生产，都是以地区或田块为基础，在区域或田块的尺度上，把耕地看作是具有均匀生长条件的对象进行管理，在区域尺度上进行品种选择、土肥检测。实际上，即使在同一农田内，地表上下也存在影响农作物生长条件和产量的明显时空分布差异。据统计，农业的粗放式经营造成我国劳动生率极为低下，我国每个劳动力平均只能生产粮食1,320kg，仅够养活1.66个人。而美国，每个农业劳动力生产粮食为11,746kg，可以养活83.6个人;在德国，2%-3%的人口就养活了整个国家。

　　农产品加工环节的产品附加值较低。

　　中国农产品主要是以初级产品的形式进入国内外市场，资源消耗高，产品附加值低，经济效益差。对农业产业链影响最大的是农产品加工业，目前中国农产品下游产业发展滞后，大量的农产品没有经过精加工和深加工就进入市场，没有实现相应的附加价值，农民和农业企业处于国际农业产业链“微笑曲线”的中低端，自动化程度非常低。

　　农产品流通环节的运行效率低下。

　　由于受环境条件和存储要求的限制，农产品流通环节的交易成本居高不下，严重影响了流通各环节的效率。例如，因缺乏技术含量较高的产业配套和链接，加之中间环节较多，导致农产品运输、储藏、销售中的腐烂浪费损失严重。据统计，发达国家食品和鲜活农产品的冷藏运输率达到80%-90%，中国仅有10%左右;发达国家的鲜活农产品损耗率在5%左右，而我国高达25%，每年我国农产品的损耗约700-900亿元人民币。如果有针对性地开发相应的技术体系，完全有可能把损耗降下来，平均每位农民可望增收100元。

　　农产品消费环节的安全问题层出不穷。

　　目前我国农产品安全问题层出不穷，产业链风险几近失控。从2008年受三聚氰胺污染的“毒奶粉”事件到2011年河南“瘦肉精事件”，无不凸显出农产品安全问题的危害性、严重性和广泛性。究其原因，从育种到初级产品再到加工，农业产业链的各环节都伴随着严重的资源浪费与环境污染，加上农业分散落后的经营方式，不能有效地形成完整可追溯的农业安全产业链，导致对全民的安全健康造成伤害。

　　西方正加速农业技术创新

　　西方各国均把大力推进科技进步和创新作为优化农业产业链，促进农业发展的战略举措。从农业生产要素角度来看，国际农业发展方式可分为：一是美国和俄罗斯等人少地多的国家，大力发展以机械技术为依托的劳动力替代技术，走劳动力节约的发展道路;二是日本和荷兰等人多地少的国家，大力发展资源替代技术，利用生物、化学技术弥补土地的不足，走资源节约的道路;三是英国和德国等人地比例中等的国家，既用机械替代劳动力，也用生物、化学技术弥补土地的不足，走综合提高土地生产率和劳动生产率的道路。

　　无论哪种发展形式，各国无一例外地把科技进步和创新作为提高农业产业链竞争力水平的重要战略，采取一系列积极有效的政策措施积极推进。自2009年美国总统奥巴马将“物联网”提升为美国的国家战略方向后，以射频识别(RFID)、传感器、二维码、网络互连和智能信息处理为代表的物联网技术正加速应用于西方农业生产领域。