一、农业信息化的概念

“九五”期间是中国农业信息化的起步阶段。在政府部门的有力支持下,中国的农业信息科学技术的主要领域走到了发展中国家的领先地位,有些重要领域接近发达国家的水平,为中国的农业信息化打下了坚实的基础。农业信息化是在国民经济信息化问题提出之后出现的。农业信息化与农业现代化一样,是一个长期发展的历史过程。正像农业现代化一样,世界各国进入农业信息化建设的时期、方式、速度和类型也是各不相同的,各国对于农业信息化水平的判断指标也各具特色。我国应当加快研究农业信息化的发展规律,掌握农业信息化建设的主动权。

(一)农业信息化的含义

对于农业信息化的含义的认识还处在一个不断发展的时期。有的学者认为,信息化主要是指信息资源的数字化和信息交流服务的网络化。这是一个狭义的信息化概念。这样的信息化确实可以包含在现代化的范畴之内。根据在实践过程中得到的认识,农业信息化是一个广义的概念,应当是农业全过程的信息化,是用信息技术装备现代农业,依靠信息网络化和数字化支持农业经营管理,监测管理农业资源和环境,支持农业经济和农村社会信息化。农业信息化的内涵至少应包括以下五个领域:农民生活消费信息化,农业基础设施信息化,农业科学技术信息化,农业经营管理信息化,农业资源环境信息化。

(二)农业信息化的判断和评价

对农业信息化和对历史上各个农业发展阶段的判断和评价有共同之处,主要是从经济与社会和科学技术发展特征来进行判别和认识。信息农业的大背景就是国民经济信息化和进入信息社会。当农业历史开始进入信息农业阶段的时候,这个社会必然是一个经济高度发达、科学技术高度进步的社会,物质供应相当丰富。从以上关于农业信息化的内涵进一步划分出一系列二级判断指标,进行科学系统的评价。它的主要依据是国内外现代信息技术的研究、开发和应用于农业发展的丰富实践。这些信息技术的最新成就启示了进行新的科学思维和科学实验活动。

(三)农业信息化的科学实践和认识

农业信息化将是历史上最为复杂的、知识高度密集的、大规模综合集成的系统工程。这项工程可以从一个微观农业单位的生活、生产、经营管理、农产品销售、农业生态环境等各个方面来全面理解和正确认识。在一个农业生产单位,如一个农场或一个规模农户,可以建立一个小型局域信息网,设置一个网络管理中心,通过信息网把农场的各个生产环节连成一个整体。这样,就可以使农业基础设施的运转、农业技术的操作、农业经营管理运行,通过网络信息的传输,全面实现自动化调节和控制。信息网就是信息农业的基础建设。有了信息网,就可以把信息农业的内部三个主要组成部分连成整体,并和外部网络连接起来,自由地进行信息的交流。还可以应用3S系统(GPS—全球定位系统、GIS—地理信息系统、RS—遥感系统)、专家系统、决策支持系统、管理信息系统调节和控制农业系统的运行。

二、从农业现代化走向农业信息化的叠加时期

人类历史上经历的发展阶段,标志了人类对于自然资源的开发利用的进步。古代农业社会揭开了人类开发自然资源,进行物质生产的序幕。工业化社会越来越多地利用能源作为现代机械化大生产和推动社会进步的动力。在完成了工业化以后,人类社会迎来了信息革命,在一些发达国家,信息产业正在上升为第一大产业,信息化正在逐步成为推动社会进步的主要动力。信息是不同于物质和能量的第三种事物存在的方式和运动的状态,是人类社会进步的产物,将会极大地推动着人类社会的进步和繁荣。

(一)农业现代化走向农业信息化

正当20世纪下半叶发达国家全面实现农业现代化、发展中国家走向农业现代化的时候,人们对于农业现代化的研究和发展似乎失去了过去的那种高度热情,这是因为对实现农业现代化以后农业将走向何处,缺乏明确统一的认识。对过去20年的实践探索和未来发展趋势的预测分析表明,今后中国农业发展可能出现的大趋势是:从农业现代化走向农业信息化,从现代农业走向信息农业。

(二)农业发展历史阶段的划分

以往大量的研究把农业发展的历史大体划分为三个阶段:原始农业、古代农业(传统农业)和现代农业,如果今后走向信息农业就可以延伸为四个发展阶段。农业发展历史阶段的划分标准主要有两个方面:一是经济和社会发展水平;二是科学技术发展水平。其中,一个主导判断指标是生产工具的变化,每一代新的生产工具革命,都标志着农业发展进入到一个新的历史阶段。

(三)农业现代化和农业信息化的叠加时期和叠加效应

从以上农业发展历史阶段的划分可以看出,各个阶段之间都有一个交叉重叠的发展时期,或是一个叠加的时期,并没有一条绝对的划线使各个阶段断开。在上一个阶段尚未完成的时候,下一个阶段的主要特征要素已经长入并逐渐壮大,直至上升成为主导要素,这就标志着农业进入了一个新的历史阶段。在中国农业现代化时代出现一个信息化和现代化的叠加时期,是一次难得的历史机遇,是发达国家在农业现代化的过程中没有遇到的历史机遇。因此,可以说中国的农业现代化是一个不同于发达国家的非传统的农业现代化,我们可以充分利用这样一个叠加时期的叠加效应,充分运用现代信息技术和生物技术,发挥后发优势,实现跨越式发展。

三、以农业信息化带动农业现代化

关于信息化和工业化、现代化的关系,正如同志多次强调的“电子信息技术是国民经济的倍增器”那样,信息化可以带动工业化,也同样可以带动农业现代化,大大加快了传统现代化的速度和质量,充分发挥出叠加效应。在农业现代化的建设过程中,通过应用传统现代化的技术和方法,同样可以达到这个目标,但是总成本高,时间效率低。应用现代信息技术和农业现代化技术相结合,就可以大幅度和高效率地提高农业现代化项目的建设水平,加快农业现代化进程。

(一)信息化带动农民生活消费现代化

农业信息化和信息农业要求劳动者具有更高的知识和技术水平,必须具备大专水平才能取得经营管理农场的资格证书,才能掌握新兴的信息化和自动化技术,才能成为信息农业的经营管理者和信息时代的合格劳动者。农民生活的改善,正在扩大利用信息技术提供的现代生活消费领域。一些发达地区的县级文化娱乐媒体,实现电视网、广播网和计算机互联网的三网合一,农民可以利用这些媒体,了解国内外社会、经济和科学技术动态,有条件的地方可以通过互联网,了解国内外农业、农民和农村生活的动态;利用这些媒体还可以丰富农民的文化娱乐生活,为农村儿童的学习生活提供了广阔的新空间,具有引导农民生活和农村社会活动的作用。

(二)信息化提高农业生产管理水平

一是农田基本建设信息化和自控化。例如,在农田灌溉工程中,水泵抽水和沟渠灌溉排水的时间、流量全部通过监测信息的自动传输和计算机自动控制。二是农作物栽培管理的自动化。现在国内研制的多媒体小麦管理系统(WMS)和棉花生产管理系统(COTMAS)都可以应用于生产。例如在农作物施肥方面,可以在田间设置自动养分测试仪或设置各种探针定时获取数据在室内自动测定,通过计算机分析数据,确定施肥时间、施肥量、施肥方法,使用田间遥控自动施肥机具或与灌溉水结合实现自动施肥。其他耕作管理措施类同。三是农作物病虫害防治信息化和自控。在田间设置监测信息系统,通过信息网发出预测预报,利用计算机模型分析,确定防治时间和方法,采用自控机具或生物防治方法或综合防治方法,对病虫害实行有效的控制。四是畜禽饲养管理的信息化和自动化。可以通过埋置于家畜体内的微型电脑及时发出家畜新陈代谢状况信息,通过计算机模拟运算,判断家畜对于饲养条件的要求,及时自动输送饲喂配方饲料,实现科学饲养。五是养殖场的自动化管理系统。新加坡建成了自动化养虾工程,从饲料加工配制到养殖用水的盐度、水温、水循环和投入饵料的全部过程,都是通过计算机进行自动调节和控制,并能自动配制适合对虾各个发育阶段的饲料。

(三)信息化提高农业经营管理水平

管理信息系统(MIS)的概念是1958年在美国首先提出的,近几年来,MIS概念的发展完善为一个基于管理科学理论,使用计算机、网络通讯和信息处理技术的人—机系统,是为管理决策过程提供支持的一种信息管理系统。一般管理信息系统包括管理职能子系统和技术支持子系统两个组成部分。管理职能子系统可划分为生产管理、市场管理、财务管理等多种专门化管理信息系统;技术支持子系统是指计算机系统和通讯技术系统。MIS输入的是数据和信息要求,输出的是信息报告和事务处理,反馈的是效率和效益。在农业经营管理信息化方面目前主要是开展以下三个方面的工作:一是建立适合各农场自身具体情况的计算机管理决策支持系统,及时进行模拟决策。二是通过进入乡、县、省乃至全国和全球的信息网络,及时了解市场信息、政策信息,按照市场需求选择生产和合理销售自己的产品,以发挥自己的优势,取得最佳的经济效益。三是通过进入外部的信息网络,广泛获取各种先进的科学技术信息,选择和学习最适用的先进技术,装备自己的农场,以获取最佳的生产效益。

(四)信息化提高农业市场流通效率

美国农业部建立了全国性的电子邮件系统,通过农业部信息中心进行交换,并连接国际互联网。其中,仅农业市场服务局,每天就要使用计算机系统处理大约5000万字符的市场信息,通过卫星传送到130个地面接受站,也可以提供电话语音查询服务,还可以通过国际互联网传播农产品价格信息。中国农业部也在建立类似的市场信息系统,通过中国农业信息网和正在建设的中国农产品供求信息网,采集、加工、传播农产品供求信息。该系统具有引导农产品市场运行和农业生产安排的作用。农业部市场信息司还负责农业形势分析和展望,以及农产品的供求分析。另外,农产品的仓储内部环境因素变化和病虫害状况的监测、调节和控制完全使用计算机信息系统运行。

(五)信息化提高农业资源利用效率

在农业现代化的过程中,人们逐渐认识到了必须合理利用农业资源,提高农业资源利用效率。应用现有的技术和方法,同样可以达到这个目的,但是总成本高,效率低。现在,应用信息技术管理资源,就可以高效率地开发利用各种农业资源。中国农业科学院土壤肥料研究所研制和推广了“中国土壤肥料信息系统”,并且应用于养分资源管理,成功地指导了区域性的营养要素的合理配置,促进了肥料要素的合理流动。1999年和2000年该所推广了780万公顷,共获纯经济收入1.2487亿元,产生了重大的经济效益。与此同时,由于应用这个信息系统,化肥特别是氮肥的使用量明显地减少,氮肥利用率提高,有效地减少了氮肥的损失及由此带来的对环境的污染。美国建立的农田灌溉自动决策系统,可以充分提高水资源利用效率,投资与效益比率高达1:250。如果中国建立类似系统,据估算,仅北方冬小麦灌溉就可以节约用水约100亿立方米,节约2亿元的资金,还可以节约大量的人力资源和能源。

(六)信息化带动农业生态环境改善

过去在进行林业资源调查时,要依靠大量的人力以获得数据,并用人工方法填写表格,标绘图纸,然后到室内进行加工处理。这样不仅需要大量的人力,而且需要很长的时间过程。现在以信息化为基础,我国先后建成了国家森林资源数据库、国家森林资源管理系统、林火监测预警系统、林业信息系统等多种计算机管理系统。林火监测预警系统应用了卫星遥感技术,能在卫星过境后10分钟内发现生火点,确定火灾区的范围,输出监测图像;在30~40分钟内提供详细的林火态势图,并及时把林火有关信息传送到各有关部门和有关地区。这种早期预警系统显著地提高了对于森林火灾的应变能力。四、加快农业信息化建设的战略举措中共中央强调信息化是覆盖现代化全局的战略举措。为了实现农业信息化带动农业现代化,需要选择和实施一系列加快农业信息化的重大战略性政策措施:①制定中国农业信息化发展战略和规划。②建设全国性的农业信息体系。③建设农业信息化和农业现代化综合试验区。④加强农业信息科学技术和信息管理研究。⑤加快农业信息化人才队伍的培养。⑥实施系列化农业信息化政策。综上所述,农业信息化与农业现代化结合,将会起到“倍增器”的效果,显示出巨大的叠加效应。因此,在努力加快农业现代化建设的过程中,必须加快农业信息化的进程,把握住这一难得的历史机遇,以农业信息化带动农业现代化,选择一条适合中国国情的非传统的农业现代化道路,以实现跨越式发展。