“双碳”目标下智慧农业发展研究.pdf

2024 年 7 期智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture智慧农业“双碳”目标下智慧农业发展研究张杰（河南建筑职业技术学院，郑州 450064）随着社会的发展，人们的生产生活行为不断给自然环境带来负担，人与自然的矛盾日益尖锐。在这种情况下，我国提出了“双碳”目标，通过各行各业低碳化的转型和发展，降低碳排放量，保护生态环境。发展低碳化、智慧化农业能够充分激发生物固碳效能，实现最低成本的减排增汇，因此，政府要加快推动农业的现代化转型，实现农业经济效益与生态效益的双赢，做好智慧农业技术的创新研发工作，争取早日达成“双碳”目标。1野双碳冶目标下智慧农业的模式特征智慧农业是农业现代化发展的重要方向，智慧农业是通过将农业产业发展模式与信息技术、智能技术相结合，从而推动农业实现智能化、科学化和高效化生产。在保证经济效益稳步提高的同时，智慧农业凭借技术优势、模式优势，还能够减少生态污染、保护自然环境，实现资源的最优化利用，达到绿色农业的目的。因此，在“双碳”目标下，智慧农业的发展模式兼具经济效益和生态效益，是最佳路径。同时，智慧农业在发展的过程中，也必须以“双碳”目标为指导，在将信息技术融入到农业生产模式时，要将低碳减排作为技术创新和发展的导向，互促互进、实现双赢。1.1理念特征院实现低碳和智慧的相辅相成随着信息革命的发展，互联网、信息技术正在深入渗透至各行各业，农业也同样如此。在很长一段时间内，我国的农业产业存在模式传统陈旧、生产经营分散、过度依靠人力等问题，为了从农业大国转变为农业强国，推动农业实现现代化转型已然成为大势所趋。智慧农业作为现代化农业的重要方向，是实现快速转型的关键动能。与此同时，农业还存在碳排放量大、环境污染严重等生态层面的问题，通过智慧农业的相关技术，农业的特殊碳汇作用将得到进一步激发，推动农业成为“负碳排放量”产业。因此，在“双碳”目标下，智慧农业的发展理念应当是实现“低碳”和“智慧”的相辅相成，即智慧化推动低碳化，低碳化促进智慧化1。就智慧化而言，能够利用信息技术实现与农业生基金项目院河南省高等学校重点科研项目（23B210009）作者简介：张杰（1993-），男，硕士，助教。研究方向为工程招投标与合同管理。摘要：从“双碳”目标角度来看，农业这一产业有其特殊性，当前农业的碳排放量占比较高，但农田具有碳汇功能，这就意味着只要转变生产模式，应用先进技术，就能够最大程度激发农业的减排增汇效能，实现“负碳排放量”发展。基于此，该文从“双碳”目标下智慧农业发展的特征、关键点入手，探讨现阶段农业生产经营特征，智慧农业发展思路和具体路径，希望能够推动低碳化、智慧化农业生产经营模式转型。关键词：“双碳”目标；智慧农业；碳交易；农业现代化；措施中图分类号院F323文献标志码院A文章编号院2096-9902渊2024冤07-0001-04Abstract:From the perspective of the Dual Carbon goal,agriculture as an industry has its particularity.At present,agricultural carbon emissions account for a relatively high proportion of carbon emissions,but farmland has the function of carbonsequestration,which means that as long as the production mode is changed and advanced technology is applied,it will be able tomaximize the efficiency of agricultural emission reduction and increase exchange and achieve the development of negative carbonemissions.Based on this,this paper starts with the characteristics and key points of the development of smart agriculture under theDual Carbon goal,and discusses the characteristics of agricultural production and management at the present stage,as well asideas about and specific paths to the development of smart agriculture,in the hope of promoting the transformation of the low-carbon and smart mode of agricultural production and management.Keywords:Dual Carbon goal;smart agriculture;carbon trading;agricultural modernization;measuresDOI：10.20028/j.zhnydk.2024.07.0011-2024 年 7 期智慧农业智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture产各个要素的紧密结合，从而在提升生产效能的同时，转变传统农业生产模式所造成的环境影响；就低碳化而言，通过“双碳”目标的战略，进一步扩大互联网和信息技术在农业领域的深入应用，实现全方位的融合和协同，推动智慧农业实现跨越式发展。1.2制度特征院激发政府和市场的共同作用我国农业“小农经济”发展历史悠久，大部分农业生产者都是依靠人力、依靠经验开展农业生产活动，对先进技术的接纳度不足，因此尽管智慧农业是当前农业发展的最重要方向，但推进水平仍然不高。具体来说，现阶段的智慧农业发展具有顶层设计完善、实际应用不足的特点，国家对于智慧农业十分重视，力图通过智慧农业推动农业产业转型，达成“双碳”目标，但由于我国不同地区的农业水平、技术水平存在明显差异，智慧农业的应用情况同步性较差。对此，不仅需要政府在大方向上予以支持，各级政府针对本地的实际情况制定具体的行动方案，也需要市场力量参与其中，充分发挥市场的激活效应，为农业生产者参与智慧农业转型提供动力。在“双碳”目标下，政府与市场的共同发力表现在，一方面，政府需要将低碳目标纳入智慧农业战略规划之中，并推动各级政府制定低碳化的智慧农业发展具体方案，在政策、资金等层面予以支持；另一方面，市场要发挥其资源配置作用，不断完善碳交易市场模式，并将智慧农业纳入其中，从而实现减排增汇。1.3技术特征院关注低碳导向的创新发展信息技术是智慧农业发展的关键，信息技术自身的能力水平、与农业生产要素的融合程度直接决定了智慧农业的发展态势。在“双碳”目标下，智慧农业的发展模式不仅要强调信息技术对产能、效能的提升，还要加强对“双碳”目标的关注，运用科技手段和人的管理不断提升农业生产的生态保护水平和减排增汇水平，让智慧农业实现经济效益与生态效益的双赢2。为达成这一目标，应当全面推动低碳化、智慧化的农业技术革命，加快科学技术的创新研发，在信息技术中融入低碳技术，并实现融合应用，彻底转变传统的农业生产模式；要加快传统农业设施、农业技术的低碳化改革，不断完善信息基础网络和设施建设，实现智能化、精准化的农业生产全产业链管理。2野双碳冶目标下智慧农业发展的关键点2.1农业生产经营模式农业生产经营方式是“双碳”目标下智慧农业发展的一大关键点，只有彻底转变传统的农业生产经营方式，才能达到低碳、智慧的发展目标。当前，大众对于农产品的需求从过去的满足温饱转变为多元化需求，这就导致农作物结构发生了明显变化，除粮食作物外，各类经济作物的占比不断提高，显著增加了农业的碳排放量。在传统农业生产模式之下，农业的低碳化发展具有两大难点：第一，耕地过于细碎，不利于农机作业。我国很多地区的耕地资源呈现点状、块状、条状分布，土地的规模化经营十分缓慢，这使得农机作业难以实现，智慧农业的发展明显受阻，不仅导致了资源浪费、生产管理水平难以提高等问题，更直接加剧了能源消耗，碳排放量大幅增加3。第二，小农经营模式占据主流，难以发挥规模效应，不仅导致低碳技术、智慧农业技术的推广十分困难，也很难开展碳交易，实现减排增汇。总之，要推动低碳化的智慧农业发展，必须从转变农业生产经营方式入手。第一，要推动规模化经营，加快土地流转，重构低碳化、智慧化、生态化的农业系统；第二，要转变农业管理模式，采用科学的信息技术和管理方式开展管理，转变过去“靠天吃饭”的局面，增强农业产业的气候韧性；第三，要革新农业种植模式，做好农田循环利用，在提升资源利用率的同时提高农田碳汇。不同地区种植模式差异较大，碳足迹各有不同，多样化的种植制度对于节能减排有重要意义，不同的农作物具有差异化固碳增汇效果，调整种植模式能够有效达成“双碳”目标。2.2农业生产技术现代化、低碳化、数字化的农业生产技术是“双碳”目标智慧农业发展的重要手段，只有不断创新和变革符合发展要求的新技术，将其融入到农业生产和管理环节之中，才能实现农业的转型发展。现阶段的农业生产技术仍然存在一定的短板：第一，发展时间短，利润率不足，应用缺乏原动力。低碳化的智慧农业目前尚处于起步阶段，低碳交易市场的发展不够成熟，参与低碳化智慧农业的生产者很难获取充足的利润，且前期的投入成本较高，这样必然打击农业生产者的参与热情，应用低碳农业生产技术的动力不足4。第二，技术创新能力不强，难以完全兼顾“双碳”目标。对于智慧农业来说，传感技术、通信技术、人工智能技术都是较为关键的技术，但研发和创新水平还难以满足实际应用要求。以传感技术为例，我国传感技术存在水平不高、类型单一、精度不足等问题，核心技术依赖于进口，对于智慧农业技术的全面发展有所制约。同时，技术上的不足使得农业生产技术缺乏兼容性，难以完全兼顾“双碳”目标。2-2024 年 7 期智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture智慧农业总之，通过科学的农业生产技术能够直接推动生产经营模式的转型，强化各方面资源的合理配置和最优利用，显著提升农作物的抗风险能力，保障农作物产能。相关机构和科研人员要加强对低碳化、智慧化农业生产技术的创新研发工作，提升农业技术对差异化环境的适应能力，实现低碳技术与信息技术的深度融合。2.3智慧农业人才尽管在智慧农业的概念下，大部分的农业生产和管理工作都由技术手段来完成，但仍然需要人力的参与，调整技术应用模式、开展农业管理与分析、制定生产经营决策等。因此，具有高水平的农业人才和科技人才是发展智慧农业的重要保障。不断壮大人才队伍，提升人才专业技术水平，才能有力推动信息技术、低碳技术与农业生产技术的紧密结合和深度应用，不断拓展智慧农业应用场景，探索低碳减排增汇模式下的农业生产经营和农产品价值实现机制。当前农业科技人才的现状存在明显的供给不足情况。第一，人才分布不均。大多数的智慧农业相关人才都集中在东部等经济发达地区，中部、西北部人才较少。第二，人才专业性难以满足实际发展需要。我国复合型人才需求旺盛，但教育体制所培养出来的人才存在较为明显的理论与实践相分离的情况，并且农林类专业与信息化、低碳化之间的交叉较少，一定程度上影响了低碳化智慧农业的正常发展。第三，本土人才不足。大多数农村地区存在较为严重的劳动力外流情况，留在农村从事农业生产的人员相对学历不足，难以有效推动低碳化、智慧化农业的转型发展。3野双碳冶目标下推动智慧农业发展的有效措施3.1转变农业经营模式袁提升低碳减排效能在“双碳”目标下，智慧农业的发展要实现经济效益和生态效益的双赢，这意味着不仅要提升农业生产经营效率，增强产能，提高农产品价值，更要注重节能减排，提升资源利用率，减少环境污染和碳足迹。针对当前智慧农业发展中存在的局限因素，可以从以下几个方面进行努力。3.1.1转变农业经营模式，加强数字化转型首先，要根据不同地区农田分布情况和农业产业发展现状，推动土地流转，形成规模化经营，为智慧农业的应用打下良好基础。规模化经营有利于加快现代化技术和管理模式的应用，让农业生产者能够直观地看到智慧农业的价值。其次，要加快培养新的经营主体，包括企业、合作社、家庭农场等，鼓励经营者将数字技术、信息技术和先进的农业生产技术融入到种植、管理等环节，在提升生产效率的同时，降低农药、化肥等用量，从而减少碳排放。最后，要推动新型农业生产经营模式的应用，鼓励各类经营主体开展联合经营，构建区域化的农业智慧经营机制。3.1.2搭建智慧农服平台，创新农业产业链首先，政府职能部门要发挥牵头作用，构建智慧农服平台，打通“政务+农业+金服”之间的平台壁垒，转变过去的信息不对等情况，实现数据、信息的透明公开；要加强基础设施投入，完善通信网络环境，推广平台广泛应用5。其次，要通过技术手段实现农业碳排放、碳汇信息的整体采集和整合，上传至农服平台实现数据共享，从而打造信息化碳排放、碳汇管理机制，强化核算和管理能力。最后，要加强产业链的创新和联动，充分发挥智慧农业生产技术的实际效能，增加产品附加值，实现经济效益提升。3.1.3制定农业标准方案，开展品牌化经营深入分解农业生产、加工、销售等各个环节的低碳指标，制定低碳农业的科学化标准，推进低碳农产品标准化生产，打造富有特色的低碳农产品品牌，从而在保障经济效益的同时，吸引更多生产者投入其中，进一步推动低碳智慧农业发展。3.2鼓励农业技术创新袁加强新兴技术推广通过高水平的智慧农业技术，能够有效降低外部环境因素对农作物的负面影响，控制土壤养分、温度、湿度，始终保持最适宜农作物生长的环境，对生长情况开展实时的监控和管理，合理调节生产措施，降低病虫害发生概率，提升农作物产量。同时，由于精准的管理手段，在农业生产过程中资源的配置达到最优，能够有效减少生产活动中的碳排放量，提升农田碳汇能力，达成“双碳”目标。3.2.1加强智慧农业技术的研发和创新工作在开展技术研发的过程中，要始终将“双碳”目标作为第一取向，而不能仅仅考虑如何提升生产效能，如何增加经济收入。当前的农业发展需要的是低碳化的先进农业技术，在强化农业生产管理的过程中，实现对碳排放量、碳汇的核算和管理。要加快突破当前的技术瓶颈，尤其要重视传感技术的研发，传感技术的智慧农业模式实现的基础性技术，提升数据采集效能、提升数据传感精准性，是传感技术重要的创新目标，有助于实现科学决策，减少农药使用等环节产生的碳排6。3.2.2加强低碳智慧农业技术的推广工作政府职能部门和相关科研机构可以通过创建示范基地等方式，开展智慧农业技术的实验和应用，直观地3-2024 年 7 期智慧农业智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture向农业经营者展现新技术的应用场景和应用优势，重点选择地域适应性强、见效快、成果优的技术率先开展推广。要利用好新媒体平台，以深入浅出、简明易懂的形式开展宣传工作，还可以深入农村地区开展宣讲、现场演示等活动。同时，要做好现场指导和后续服务工作，及时解答生产者在实际应用中的种种问题，开展教育培训工作，不断提升生产者技术素养。3.3构建低碳农业数据库袁探索低碳运作模式在“双碳”目标下，智慧农业发展的关键点在于平衡经济和生态之间的关系，挖掘低碳农业的经济价值，为智慧农业发展注入源源不断的动力。对此，必须逐步完善智慧农业体系建设，运用政府和市场的双重作用，开展碳交易。3.3.1加快建设低碳数据库，深入挖掘低碳农业数据价值低碳农业数据对于农业产业链运作模式有重要的指导作用，能够推动技术创新、经营革新，更好地发挥智慧农业价值。因此，要加快建设低碳农业数据库，依托智慧农服平台进行生产、管理、运输和销售等环节的碳排放数据采集，构建农业经营主体碳足迹账户，做好信息披露工作，全面把握碳排数据的前提下开展深度数据分析，合理预测当前模式下的节能减排效能，及时进行调整优化。3.3.2构建智慧农业体系，建设契合智慧农业特征的碳交易机制政府要发挥引导作用，从宏观层面做好统筹和规划工作，着力构建低碳化的智慧农业发展体系。市场要探索智慧农业下的碳交易机制，引导农业生产者开展碳汇量交易，交易行为不仅能够为农户提供更多的经济收益，还能推动农户更加积极主动地探索低碳农业生产方式，激发农田碳汇作用7。3.4完善人才培养体系袁激活人才支撑作用针对当前高水平智慧农业技术人才匮乏的现状，政府部门应当从教育体制、机构合作和本地人才培养等方面入手，不断壮大人才队伍，为智慧农业的发展提供有力的人才保障。第一，要合理调整农林类专业的人才培养计划和教学内容，培养产业发展所需的高端人才。一方面，高校相关专业要加快课程改革，增加实践类课程的比重，培养具有实践能力和丰富经验的应用型人才；另一方面，高校要做好学科建设，在农林类专业课程中融入智慧农业、低碳农业和信息技术教学，培养农业产业发展所需的复合型人才。政府要推出一定的人才引进和优惠政策，吸引农林类专业学生投入到智慧农业相关工作之中8。第二，要加强高校、科研机构之间的合作和交流，激发人才活力。农业经营主体、高校和科研机构之间的协同合作对于提升智慧农业发展水平有重要作用，充分发挥各方的资源优势和主体优势，农业经营主体能够实现产能增加、管理水平提升；高校能够实现有力的人才培养，消除供需两端的不平衡问题；科研机构能够促进技术创新和研发水平的不断提高。第三，要采取措施留住本地人才，利用培训和再教育提升本地劳动力技术水平。要拓展就业空间，开展人才返乡、人才留乡计划，给予一定的政策支持；做好再教育工作，利用现场培训、一对一指导、网络课程等方式，培养对农业、信息技术有兴趣、有基础的劳动力，激发其创新创业精神，帮助其树立低碳农业、智慧农业发展意识。4结束语综上所述，“双碳”目标下的智慧农业就是将低碳化纳入到智慧农业发展体系之中，从理念、制度和技术层面提升农业的生态效益，降低农业生产经营行为中的碳排放量，充分激发农田的生物固碳作用。对此，智慧农业的发展需要从技术、人才、制度等多个层面入手，不断进行创新和升级，探索全新的农业生产和管理模式。参考文献院1 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