傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式數(shù)字化轉(zhuǎn)型是指通過應(yīng)用數(shù)字技術(shù)與數(shù)字生產(chǎn)工具對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行全方位改造與升級,建立數(shù)字農(nóng)技服務(wù)體系,以提高傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,促使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)融合發(fā)展。對產(chǎn)業(yè)園而言,搭建數(shù)字農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的具體內(nèi)涵主要體現(xiàn)在兩方面:一方面是推動數(shù)字農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的深度應(yīng)用,其中涵蓋建立先進(jìn)的信息化管理系統(tǒng),以優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策,提高資源利用效率,減少生產(chǎn)成本。另一方面是構(gòu)建數(shù)字農(nóng)技服務(wù)體系,打破信息孤島,支持小農(nóng)戶更好地運(yùn)用數(shù)字農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),讓各農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體緊密連接,實(shí)現(xiàn)不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高效協(xié)同。從產(chǎn)業(yè)園引導(dǎo)水稻生產(chǎn)模式數(shù)字化轉(zhuǎn)型歷程來看,產(chǎn)業(yè)園在水稻播種方式、培育過程、質(zhì)量追溯等環(huán)節(jié)層層遞進(jìn),結(jié)合我國傳統(tǒng)水稻種植、培育過程中的痛點(diǎn)問題,進(jìn)行根源上的改造,尋找匹配自身農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最優(yōu)選擇,為生產(chǎn)主體提供數(shù)字化生產(chǎn)思維與技術(shù)服務(wù),充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿數(shù)字技術(shù)賦能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。綜上,基于對傳統(tǒng)水稻生產(chǎn)過程的痛點(diǎn)挖掘,本文從生產(chǎn)工具轉(zhuǎn)變、生產(chǎn)信息流動、生產(chǎn)主體互聯(lián)三個水稻種養(yǎng)層面的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)行案例分析,探索產(chǎn)業(yè)園在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式數(shù)字化中的管理實(shí)踐,并以訪談資料形成的聚合構(gòu)念為基礎(chǔ),形成轉(zhuǎn)型的邏輯事實(shí)。

圖1  數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

(1)生產(chǎn)工具轉(zhuǎn)變:人工智能匹配作業(yè)環(huán)境。推動數(shù)字化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式概念落地應(yīng)用是生產(chǎn)工具轉(zhuǎn)型的重要任務(wù)(王小林,2022)。通過調(diào)研,傳統(tǒng)水稻生產(chǎn)模式所需要的許多大型農(nóng)用機(jī)械設(shè)備受到自然地形、農(nóng)作物特質(zhì)、土地權(quán)益等方面的掣肘,并不廣泛適配于土地耕作,從而無法簡單地通過提高機(jī)械化程度來改善勞作效率,導(dǎo)致許多地區(qū)仍然采用人力、畜力、手工工具等為主的手工勞動方式開展生產(chǎn),此外一般小農(nóng)戶難以承受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備高昂價格的風(fēng)險而降低農(nóng)戶對于自身農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式升級的意愿,同樣導(dǎo)致了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式難以轉(zhuǎn)型。面對現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn),產(chǎn)業(yè)園為農(nóng)戶配備中央+地方政府雙重資金配備,結(jié)合園區(qū)內(nèi)水稻種植區(qū)的地形、地貌、地質(zhì)情況,購買了各類植保無人機(jī)、水稻收割機(jī)等設(shè)備用于水稻的播種、收割等工作,完成了水稻生產(chǎn)工具以人工智能設(shè)備和精量機(jī)械為主的結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變,利用人工智能匹配作業(yè)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)精量播種,播種準(zhǔn)確、均勻,省去了傳統(tǒng)種植的育秧、移栽環(huán)節(jié),進(jìn)一步節(jié)省了時間和人工成本,提高了生產(chǎn)效率。在2020年年初受新冠肺炎疫情侵襲時,園區(qū)內(nèi)農(nóng)用精量機(jī)械在恢復(fù)春耕生產(chǎn),維護(hù)糧食供給穩(wěn)定方面發(fā)揮了重要作用,產(chǎn)業(yè)園在國家農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策和園區(qū)內(nèi)新型經(jīng)營主體購買農(nóng)用機(jī)械獎補(bǔ)政策的支持下,及時發(fā)放補(bǔ)貼款,讓高端數(shù)字化技術(shù)真正意義上廣泛加入了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),這在事實(shí)上形成了產(chǎn)業(yè)園由生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型情景出發(fā),通過合理配置數(shù)字農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的工具設(shè)備資源,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力進(jìn)行數(shù)字化重構(gòu)。

(2)生產(chǎn)信息流動:物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)松綁生產(chǎn)信息。水稻生產(chǎn)模式更多是以家庭為單位,并貫徹“一家一戶”小農(nóng)經(jīng)濟(jì)管理方法,更多依靠人自身的經(jīng)驗和感覺對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動做出判斷,對即將到來的異常天氣和稻瘟病等昆蟲病害缺乏科學(xué)判斷和科學(xué)指導(dǎo)。傳統(tǒng)水稻生產(chǎn)模式在使用化肥農(nóng)藥時經(jīng)常不規(guī)范或超標(biāo)施用,同時運(yùn)用漫灌的灌溉方法,對于生產(chǎn)資料的投入缺乏把控機(jī)制,進(jìn)而盲目追求產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,隱蔽了農(nóng)業(yè)本身的生態(tài)屬性,不僅加重了土壤板結(jié),還造成了土壤質(zhì)量退化,引發(fā)了一系列食品安全問題,還忽略了消費(fèi)者對于有機(jī)綠色食品的青睞與需求。面對現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn),產(chǎn)業(yè)園為核心示范區(qū)中10萬畝農(nóng)田配備了600余套田間各類感知設(shè)備,包括溯源視頻監(jiān)控、谷物測產(chǎn)、精準(zhǔn)噴藥、蟲情測報等智能設(shè)備,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G技術(shù)的應(yīng)用幫助農(nóng)戶能夠及時了解稻田的墑情、苗情、病蟲害情況,并實(shí)現(xiàn)與國家科教云平臺的直聯(lián)互通,“掌上產(chǎn)業(yè)園”APP終端打通了農(nóng)技服務(wù)“最后一公里”,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供全過程保駕護(hù)航。其中實(shí)踐過程為:首先,智能設(shè)備將收集觀測到的數(shù)據(jù)回傳到產(chǎn)業(yè)園物聯(lián)網(wǎng)和智慧農(nóng)業(yè)科技服務(wù)中心,系統(tǒng)平臺的構(gòu)建直接管控智慧農(nóng)場,通過田間信息采集、視頻監(jiān)控終端協(xié)助實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策,進(jìn)一步幫助農(nóng)業(yè)精量機(jī)械實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè),逐步替代傳統(tǒng)耕種模式。其次,平臺能夠在生產(chǎn)端提供完整的水稻種植解決方案,包括環(huán)境監(jiān)測、視頻及圖像監(jiān)測、水肥管理、植保管理、統(tǒng)計分析、質(zhì)量安全追溯,讓生產(chǎn)信息不再滯塞在水稻生產(chǎn)端某一個環(huán)節(jié),而是讓全過程生產(chǎn)信息“流動起來”。智慧農(nóng)業(yè)平臺還能夠提供種植管理模型,包括水稻種植管理標(biāo)準(zhǔn)、水肥使用標(biāo)準(zhǔn)、植保管理標(biāo)準(zhǔn)等,這些標(biāo)準(zhǔn)在使用中可以獲得不斷完善和優(yōu)化,從而進(jìn)一步提升種植過程的科學(xué)性、準(zhǔn)確性以及農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。放置于稻田里的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測硬件設(shè)備,可以實(shí)時監(jiān)測關(guān)于土壤酸堿度、氮磷鉀、電導(dǎo)率以及氣溫、光照、風(fēng)力方向等環(huán)境數(shù)據(jù),同時向農(nóng)戶傳遞病蟲害防治、巡田、排澇等農(nóng)事活動的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。這在事實(shí)上形成了產(chǎn)業(yè)園由生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型情景出發(fā),通過合理配置數(shù)字農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息管理設(shè)備資源,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力進(jìn)行數(shù)字化重構(gòu),并結(jié)合水稻生產(chǎn)工具的轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)勞作形式的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

(3)生產(chǎn)主體互聯(lián):農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體邁向數(shù)字生產(chǎn)合作組織。傳統(tǒng)水稻生產(chǎn)模式以家庭組織為基本單位進(jìn)行生產(chǎn)勞作,各村落散落在鄉(xiāng)野各地,分散細(xì)碎化生產(chǎn)的小農(nóng)戶彼此之間缺乏有效的信息溝通和銜接,對現(xiàn)代數(shù)字化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念持觀望態(tài)度,也決定了其數(shù)字生產(chǎn)農(nóng)技服務(wù)需求面廣且分散,無法有效發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益來“報團(tuán)取暖”。同時傳統(tǒng)水稻生產(chǎn)模式并不容易自發(fā)地進(jìn)行模式變革,原因是即使有農(nóng)戶意識到了生產(chǎn)工具需要逐步更新?lián)Q代,但受困于缺乏現(xiàn)代信息、機(jī)械使用經(jīng)驗和使用方法,多數(shù)農(nóng)戶仍存在較多的技術(shù)使用難題,導(dǎo)致其只能維持使用現(xiàn)有的工具。此外,傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)、植保技術(shù)服務(wù)合作社對于以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)為主的前沿數(shù)字農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)缺乏服務(wù)能力。面對現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn),園區(qū)依托黨支部領(lǐng)辦農(nóng)民專業(yè)合作社,在保持農(nóng)民產(chǎn)權(quán)相對獨(dú)立的前提下,通過自愿結(jié)合,把一家一戶分散經(jīng)營的農(nóng)民組織起來,引導(dǎo)農(nóng)民持土地、資金或技術(shù)入股,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)資供應(yīng)、扶持政策的統(tǒng)一結(jié)合,讓有意愿從事數(shù)字水稻生產(chǎn)的小農(nóng)戶接受數(shù)字生產(chǎn)農(nóng)技服務(wù)。合作種植模式下具體表現(xiàn)為:一是產(chǎn)業(yè)園協(xié)調(diào)龍頭企業(yè)與小農(nóng)戶融合進(jìn)入數(shù)字農(nóng)業(yè)生產(chǎn),為降低交易成本企業(yè)通過產(chǎn)業(yè)園向農(nóng)戶提供金融互助服務(wù)與期貨增值服務(wù),提高小農(nóng)戶參與數(shù)字水稻生產(chǎn)意愿。二是發(fā)展合作組織的數(shù)字農(nóng)技技術(shù)服務(wù)供給能力。

面對數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù),傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)、植保專業(yè)合作社尚缺乏足夠的服務(wù)能力和水平對接小農(nóng)戶的痛點(diǎn),產(chǎn)業(yè)園依托區(qū)鎮(zhèn)兩級農(nóng)技推廣部門以及院士工作站引導(dǎo)各類合作組織學(xué)習(xí)、接受農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)方面的服務(wù),推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織數(shù)字化轉(zhuǎn)型,再為其他小農(nóng)戶提供專業(yè)化數(shù)字農(nóng)技服務(wù)。此外,產(chǎn)業(yè)園內(nèi)部會定期舉行農(nóng)用無人機(jī)操作員培訓(xùn)班和水稻機(jī)械直播技術(shù)培訓(xùn)班,邀請有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員,優(yōu)先為其他市農(nóng)機(jī)大戶、不同合作社組織負(fù)責(zé)人提供培訓(xùn),以求解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中人員技術(shù)方面轉(zhuǎn)型難的困境。目前,產(chǎn)業(yè)園現(xiàn)有數(shù)字化農(nóng)民專業(yè)合作社150余家,帶動近9800戶農(nóng)戶,產(chǎn)業(yè)園內(nèi)70%以上農(nóng)戶加入合作社聯(lián)合經(jīng)營,服務(wù)范圍覆蓋耕、種、管、收全過程,在事實(shí)上形成了產(chǎn)業(yè)園由生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型情景出發(fā),通過自身的服務(wù)機(jī)制對接小農(nóng)戶與各類農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體,形成統(tǒng)一的價值取向。