美國都市農業是當今世界上最發達的現代農業。美國農業經濟模式以現代科技為支撐,根據社會需要與消費市場的變化為動力,在完善的市場體系下尋求變化,以農場產業化為基礎,政府服務職能的準確定位為保證,在自由市場經濟的競爭機制基礎上,形成農業經濟完善、系統的產業體系。目前,美國的都市農業面積占10%,生產的農產品產值占美國農業總產值的50%以上。
美國是當今世界信息技術產業的發源地,都市農業信息化是在信息技術發達與市場經濟體系完善的基礎上發展起來的,與美國社會信息化發展是同步的。都市農業信息化發展是都市農業產業體系發展的必然方向,其動力源于市場的需求。美國農業市場化率極高,出口比重大,對市場的依賴性強,國內外市場上的任何風吹草動都會影響美國農業的發展。因此,準確、及時、高效的市場信息與靈活應變的信息技術是保證美國都市農業競爭力的基礎。在整個都市農業產業體系中,消費者與生產者的供求互動、微觀信息與宏觀市場的互動是良性的,甚至可以認為是都市農業產業變化的動力。美國為了保證都市農業的競爭力與變化性,在聯邦政府的主導下,從農業信息技術的應用、農業信息網絡的建設及農業信息資源的開發等方面全力推進都市農業信息化的發展,堪稱是世界都市農業信息化的樣本。
1.農業數據資源及網絡發展
美國的農業信息化服務體系是以聯邦政府為主體,形成的聯邦農業部、聯邦農業統計局、聯合農業委員會、全國農業合作協會、國際農業市場服務與外國農業協會等5條橫向主線的聯邦、大區、州3級縱向體系的農業信息化綜合服務網絡。在這個“5橫3縱”的農業信息化網絡體系中,通過構建各種涉農信息數據庫、信息服務中心,全面采集、整理、保存北美洲及世界各國農業數據資源 和 農 業 市 場 信 息 資 源 。 如 AGRIS 數 據 庫 、AGRICOLA 數 據 庫 、 Pest Bank 數 據 庫 、 BIOSISPreview數據庫和國家海洋與大氣管理局 (NOAA) 數據庫等,有力地推動了美國都市農業的發展。在這些大型數據信息中心中,影響最大、運用最廣的是聯邦農業部與美國國家農業圖書館共同開發的AGRICOLA數據庫,該數據庫存有約200萬份有關農業科技、農業市場方面的數據資料,且每日在不斷更新信息,這些對美國農場主及農業企業完全是開放與免費共享的。根據2004年美國實施的《 農業信息資源法案 》 的規定,凡是政府擁有或者資助建設的信息中心、數據庫,必須完全免費開放與共享,且聯邦政府有義務及時更新數據庫及信息中心,并確保各數據庫及信息中心能正常運行。自2005年開始,美國聯邦政府每年撥出大約20億美元的農業信息經費來保證農業信息網絡及資源的運轉、更新及服務。在農業信息資源管理上,以《 農業信息資源法案 》 為基礎,美國聯邦政府注重管理服務體系的完善,依法保證農業信息的真實性、合法性及知識產權,有一套完善的收集、發布、更新程序,積極促進農業信息資源的共享與開發。
美國還積極促進農業計算機網絡系統的發展,已經建成了世界上最大的農業計算機網絡AGNET,該網絡覆蓋了全國51個州及同屬北美洲的加拿大、墨西哥等7個國家,連通了“5橫3縱”的信息資源系統,且與美國136所大學農學院相連。用戶可以通過電話、手機、電視或電腦共享該網絡中的農業信息資源。美國都市農業信息資源及網絡的發展提高了農場、農業企業應對市場風險及經營能力,同時也有效促進了農業電子商務的發展。
2.高科技打造精準農業
精準農業是信息化農業、科技化農業,也是都市農業的一種主要方式。2003年,專家在明尼蘇達州的2個農場進行了精準農業技術試驗,結果當年用GPS指導施肥的作物產量比傳統平衡施肥作物產量提高30%左右,而且減少了化肥施用總量,經濟效益大為提高。據2008年對美國精準農業服務商和種子公司的調查顯示,在他們的用戶中,有82%在土壤采樣時使用農田地理信息系統 (GIS),74%用GIS制圖,38%的收割機帶有產量測量器,77%采用精確農業技術。目前,美國已形成實施精準農業技術的農機產品及其配套技術設備供應市場,主要產品有:約翰迪爾(JOHNDEERE) 公司推出的“綠色之星”精準農業系統、凱斯 (CASE) 公司的“先進農業” (AFS) 系統、天寶(Trimble) 公司的AG系列農用全球定位系統(GPS) 設備等。
智能化農業機械設備的研制正向更廣的范圍發展,例如在收獲機上安裝差分GPS、產量監測系統等智能化電子設備;在播種機上安裝變量施肥播種設備;在拖拉機上安裝差分GPS自動導航駕駛設備;在噴藥機上安裝GPS自動導航駕駛設備、變量噴藥設備等。智能化的農業機械設備應用也在進一步擴大。美國有200多萬個農場,其中8%是年收入65萬美元以上的規模經營的大農場,占整個農場耕地面積的37%。精準農業主要應用于大農場,有60%~70%的大農場采用精準農業技術。這些大農場一般采用“計算機集成自動適應生產”系統,這個系統是2011年美國凱斯公司推出的新一代精準農業信息系統,即在生產的過程中,將預先設定的市場信息、生產參數 (包括農場面積、土壤品質、氣候條件、所用農業機械、所施農藥化肥等)、投入成本信息及勞動力信息 (包括工人人數、學歷、年齡、性別等) 集中在一起,經過優化運算,從而制定最佳生產方案。在作物生產過程中,該系統還能夠根據上述設定信息的變化,自動進行更正,最大限度地保證作物的最優生長。
3.計算機模擬和模型技術
在農業科研中,計算機模擬模型技術一直是個熱門話題。它的模擬對象是具有各種不同屬性和規模的農業系統。美國已研發的模型,從宏觀的農業經濟發展到微觀的光合作用過程,幾乎涉及所有農業問題。如美國的作物模擬模型(CERES),除了模擬土壤水分變化、作物生長等,還可以模擬發芽日期等發育過程。以完善的模擬模型和智能化操作管理軟件為內核的作物生產管理系統可直接用于作物生產的優化管理。如美國將棉花生長模擬模型(GOSSYM) 與專家系統(COMAX) 結合形成的棉花生產管理系統 (GOSSYM-COMAX) 已在美國棉花主產區的10多個州推廣應用,取得了較好的經濟效益,成為世界上較為成功的應用最廣泛的生產決策支持技術。
4.食品安全信息化
美國十分注重有機農產品生產,盡量減少化肥和農藥的施用。在美國,從聯邦政府到各州都制定了有機農產品生產標準,在農作物品種選育、生產過程管理、收獲加工技術等方面有統一的技術流程及操作規范,有效提高了農產品在國際市場的競爭力。在美國,各部門建立了覆蓋率很高的食物安全監測網絡。以此收集完整的食物安全信息,進行相關信息的整理分析。例如,由美國衛生部疾病控制預防中心 (DHHS/CDC) 主導、衛生部食品藥品管理局(DHHS/FDA) 和農業部食品安全監管局(USDA/FSIS)參與的Foodnet是一個食品相關疾病檢測網,它不僅能及時應對新的食品相關疾病的發生,還針對全國各州監控的差異或尚無監測點的情況提供精確而翔實的監控數據。美國于2012年開始建立家畜追溯體系,對家畜的出生、養殖、屠宰、加工等各個環節進行跟蹤記錄。2013年年初美國農業部啟動了國家動物標識系統(NAIS),該系統是一種全新的智能化系統,從動物出生開始進行追蹤記錄,通過對畜牧場及動物個體轉移進行標識,確定動物個體健康信息及移動信息,最終目的是保證在發現動物疫情的情況下,能夠在24h之內確定與該動物個體接觸的動物、人及企業。
作者單位:鹽城市委黨校
中國鄉村發現網轉自:《世界農業》
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