数字农业背景下农业资源高效利用模式研究

数字农业背景下农业资源高效利用模式研究

李军实

黑龙江八一农垦大学

摘 要：随着数字技术的快速发展，数字农业成为推动现代农业转型升级的重要途径。本文在分析数字农业内涵及其发展背景的基础上，探讨农业资源高效利用的模式，并提出优化策略。研究发现，数字农业依托大数据、物联网、人工智能等技术，提高了农业资源的精准调配能力，促进了农业可持续发展。然而，在实际应用过程中仍然存在技术门槛高、农户接受度低等问题。针对这些问题，本文提出了政策扶持、技术推广和人才培养等优化措施，以期为我国农业资源的高效利用提供参考。

关键词：数字农业；农业资源；高效利用；模式研究；可持续发展

1 引言

农业是国民经济的基础产业，其可持续发展对于粮食安全和生态环境保护至关重要。然而，传统农业模式存在资源浪费、环境污染和生产效率低下等问题。随着信息技术的发展，数字农业逐渐成为提高农业生产效率、优化资源配置的重要手段。数字农业通过大数据、物联网、人工智能等技术的应用，实现农业资源的精准管理和高效利用。本研究旨在探讨数字农业背景下农业资源的高效利用模式，并提出相应的优化策略。

2 数字农业的内涵及发展背景

2.1 数字农业的内涵

数字农业是指利用现代信息技术，如大数据、云计算、物联网、区块链和人工智能等，对农业生产、经营和管理过程进行数字化、智能化和网络化改造，从而提升农业生产效率和资源利用率。数字农业涵盖精准农业、智慧农业和智能农业等概念，是农业现代化的重要方向。

2.2 数字农业的发展背景

近年来，全球范围内农业数字化进程加快，我国政府也出台了一系列政策推动数字农业发展。例如，《数字乡村发展战略纲要》提出要加快农业数字化转型，提高农业资源利用率。此外，5G技术的普及、人工智能的发展以及农村互联网基础设施的完善，为数字农业的推广奠定了技术基础。

3 农业资源高效利用的模式

3.1 精准管理模式

精准管理模式是利用遥感、传感器和无人机等技术，实时监测农田土壤、气候、作物生长状况，并结合数据分析进行精准施肥、精准灌溉和病虫害防治。该模式可以减少化肥和农药的使用，提高土地利用率，降低环境污染。

3.2 智能生产模式

智能生产模式依托人工智能、区块链和自动化技术，实现农业生产过程的智能化管理。例如，利用自动驾驶农机进行播种、施肥和收割，提高作业效率；利用区块链技术追踪农产品的生长过程，确保食品安全。

3.3 资源循环利用模式

资源循环利用模式强调农业生产过程中的废弃物资源化利用。例如，利用畜禽粪便生产有机肥料，实现农业废弃物的循环利用；通过秸秆还田和沼气发电，提高农业废弃资源的利用率。

3.4 数字供应链管理模式

数字供应链管理模式借助物联网和大数据技术，优化农产品的生产、流通和销售环节。例如，通过区块链技术确保农产品质量溯源，减少供应链损耗，提高市场竞争力。

4 数字农业在农业资源高效利用中的应用

4.1 土地资源的高效利用

数字农业通过先进的信息技术和数据分析手段，优化了土地资源的高效利用。传统农业常面临土地资源浪费和使用不均的挑战，而数字农业通过精准监测与管理，使得土地利用效率显著提升。借助卫星遥感、无人机监测、物联网传感器等技术，农民可以实时获取土地的详细信息，如土壤湿度、温度、PH值以及养分含量等。这些数据帮助农民科学决策，精准施肥、灌溉和播种，从而避免了过度或不足的资源投入。

此外，数字农业还通过大数据分析对土地使用进行预测和优化。通过对历史气候、土壤状况、作物生长周期等数据的综合分析，能够制定出最适宜的种植模式和作物布局，最大化土地的生产潜力。这种数据驱动的精准农业，不仅提高了单产，还有效减少了农药、化肥等资源的过度使用，从而降低了环境污染，推动了农业的可持续发展。通过这种方式，数字农业不仅提升了土地的生产效益，也为农业生态环境的保护提供了新的解决思路。因此，数字农业在土地资源的高效利用中发挥了至关重要的作用，推动了农业生产方式的根本性转变。

4.2 水资源的精准管理

数字农业在水资源的精准管理中发挥了重要作用，尤其是在面对全球气候变化和水资源短缺的挑战时，数字化技术提供了高效且可持续的解决方案。通过各种先进的技术手段，数字农业能够实现对水资源的实时监测、精准调度和高效利用，从而有效减少水的浪费，并提高灌溉效率。

借助传感器、遥感技术和物联网，农民可以实时获取田间土壤湿度、气候变化、降水量等数据，进而精确判断不同区域对水分的需求。这种数据驱动的决策过程能够确保每一块土地在不同生长阶段获得最适量的水分，避免了传统灌溉方式中普遍存在的过度灌溉或灌溉不足的问题。这不仅提升了作物的水分利用效率，还大大减少了水资源的消耗。

数字农业的水资源精准管理不仅在提升农业生产效率方面发挥了重要作用，还为水资源的可持续利用提供了科学依据。它通过科技手段实现了资源的最优配置，推动了水资源管理的精细化与智能化，从而为农业生产的长远发展和生态环境保护做出了贡献。

4.3 肥料和农药的科学施用

数字农业在肥料和农药的科学施用中，通过精准的技术手段，显著提升了农业资源的高效利用。数字农业通过利用数据驱动的精准管理，优化了肥料和农药的使用，既提高了作物的生产效率，又减少了环境的负担。通过土壤传感器、无人机监测、遥感技术等设备，农民可以实时获取土壤的养分含量、pH值及作物的生长状态等详细数据。这些数据为施肥提供了科学依据，确保了肥料的精准施用。例如，通过精准调节土壤中氮、磷、钾等营养元素的配比，农民可以根据作物的实际需求，精确施用肥料，从而避免了肥料的过度使用，降低了土壤和水源的污染。此外，通过大数据分析，农民可以根据不同土壤类型和作物生长阶段，制定个性化的施肥计划，确保每一片土地都能在最适宜的条件下获得营养，最大限度地提高作物的产量和质量。通过这些技术，数字农业实现了肥料和农药的科学施用，不仅有效提高了农业生产效率，还在保护环境、降低资源浪费方面做出了重要贡献。它推动了农业向绿色、可持续方向发展，为农业资源的高效利用提供了科学的解决方案。

4.4 农业废弃物的循环利用

利用生物技术和智能控制系统，农业废弃物可以转化为有机肥、沼气等可再生资源。例如，利用畜禽粪污处理系统，将废弃物转化为可利用的有机物，减少环境污染。

5 结论

数字农业为农业资源的高效利用提供了新的路径，通过精准管理、智能生产、资源循环利用和数字供应链管理等模式，提高了农业生产效率，降低了资源浪费。然而，数字农业的发展仍然面临技术、资金和人才等方面的挑战。未来，需要政府、科研机构和企业协同推进，优化政策支持，提升技术水平，提高农民数字素养，以推动数字农业的广泛应用，实现农业资源的高效利用和可持续发展。

参考文献

作者简介：李军实（2003.01—），男，汉族，籍贯：贵州省毕节市，本科，就读于黑龙江八一农垦大学。