农业信息化浪潮席卷全球——全球农业信息化发展的特点、趋势和经验
编者按：
信息通信技术的发展带动了社会方方面面的发展，更为农业这一古老的行业注入了前所未有的活力，开启了农业发展的新时代。迄今，信息通信技术的应用已经渗透到欧美等发达国家农业领域的各个方面。中国、印度、越南等发展中国家也正在发力追赶，农业信息化程度飞速提高。
在此，我们选取了全球众多国家的农业信息化发展经验，并进行了多方的调查和大量的资料分析，希望借此了解农业信息化发展过程中的重点和未来的趋势。同时，对于一直引领全球现代农业发展的美国、农业信息化发展经验相对更有借鉴性的日本，我们进行了深入剖析，希望能为读者提供参考和借鉴。
国外发达国家的农业信息化大致经历了三个阶段：20世纪50至60年代，主要是利用计算机进行农业科学计算；70年代的工作重心是农业数据处理和农业数据库开发；80年代特别是90年代以来，研究重点转向知识的处理、自动控制的开发以及网络技术的应用。
进入20世纪90年代以来，美国、日本、西欧的发达国家的信息产业增长率超过15％，是该国同期GDP增长速度的3到5倍。信息技术的快速发展及其在农业领域的广泛应用，使农业生产率得到很大提高，为农业这一古老的产业注入了新的生机与活力，推动了传统农业向现代农业的转变。
两大趋势
从全球范围来看，农业信息化已经成为国际社会关注的一大课题，对其未来发展方向的关注正在不断升温。
事实上，国外对农业信息化更为普遍的一种叫法是“电子农业（e－Agriculture）”。对于电子农业，联合国粮农组织推荐的定义是——电子农业是农业信息学、农业发展和商务中正在崛起的领域。它指的是通过互联网及相关技术提供或改善的农业服务、技术传播以及信息。具体来说，电子农业涉及对现有及新兴信息通信技术（ICT）使用的概念化、设计、发展、评估和创新型应用。
粮农组织认为，电子农业不仅是技术的问题，而应该将技术同多媒体、知识、文化充分结合，旨在改善地区性、区域间乃至全球不同参与者的通信和学习过程。简易化、标准化、技术支持、能力建设、教育和普及都是电子农业的重要方面。
信息社会世界峰会出台的《行动计划》将电子农业作为信息通信技术（ICT）应用的一大领域，提出要“利用信息通信技术，确保有关农业、畜牧业、渔业、林业和食品业的信息得到系统化传播，以方便公众（特别是农村地区的公众）获得全面、及时和详细的知识与信息”。
对于电子农业的发展趋势，联合国粮农组织日前进行了预测。该机构提出了两个方面的发展方向：一是技术性的解决方案；一是农业信息的交换和通信。
——技术性解决方案。在发达国家，高级农业系统的应用趋势是使用更为复杂的技术，以此提高产品的数量和质量，以便实现利润最大化。精确农业的一大趋势是农户将通过计算机和卫星技术降低成本、增加产量、保护环境。而在电子商务（电子营销）方面，农产品的营销将通过互联网等电子网络进行。另外，在许多发展中国家，随着在ICT使用方面的草根项目的实施，农户获得信息的情况有所改善，此外通过服务商的远程教育等方式，农户的知识水平也大为提高。
·精确农业。精确农业指的是农民利用ICT及其他技术获得更多有关农业资源的准确信息，并对土壤以及农产品的各种变数进行识别、分析和管理，以此实现利润以及生产持续性的最大化，并有效保护环境。
精确农业是一项高级的电子农业应用。它主要采用5种技术：通过地理信息系统（GIS）对地理数据和绘图进行分析和管理；利用遥感（RS）实现识别功能；利用全球定位系统（GPS）对地理数据以及有利于精确农业的措施等进行定位及定义；利用变量投入技术（VRT）开发精准、特定的投入应用；利用田间监控技术对作物生长进行记录，作为日后作物管理的历史数据。
·农业电子商务。产品改良、产量提高后，农民自然会有寻找更大利润的需求，他们希望打破本地市场的限制，在全球范围内寻找买家，电子市场就为农民提供了这样的机会。简单地说，电子商务就是通过互联网实现货物和服务的交换。目前，这种新型交易手段已经对农业产生了重大的影响。根据高盛的数字，2004年美国12％的农业销售都是通过互联网进行的，比1999年该国4％的水平大为提高。另外，一家名为Rockwood的调研公司针对美国商业农场主的调查显示，他们已经将互联网作为了解商品价格、天气、农药、机器等信息的重要手段。调查显示，农户正在快速转向基于网络的交易手段，比如通过互联网购买种子、农药和农业设备等。
——农业信息交换和通信。最常用的电子农业手段是同信息交换和通信相关，目的是帮助乡村社区，农户家庭以及提供农业、财务和通信服务的乡村地区服务商发展。
比如在埃及，通过VERCON开发的一个基于网络的门户系统，政府调研员、机构以及乡村地区的推广人员如今能同垂直部委或是机构交换重要信息。调研员和推广人员能通过该系统获得很多信息资源，其中包括推广手册、统计数据库、决策支撑系统等。他们还能参与专业兴趣论坛、在线讨论等活动。此外，埃及还建立了一个名为“农民问题”的在线查询系统，解答农民提出的各种技术难题。
在非洲国家乌干达，一个名为“FoodNet”的网络为电子农业发展作出了很大贡献。该系统是一个全国性的项目，主要通过报纸、互联网、广播和手机（以短信方式为主）收集并发布农业市场价格信息。FoodNet是一个典型的电子农业应用，类似的应用在其他许多国家都能看到。这类应用说明，通过综合性利用ICT等信息接入手段，偏远地区的小型农户完全能改变其经济边缘化的现状。
联合国粮农组织认为，发展中国家的电子农业应用有巨大的发展潜力，但是精确农业和电子商务等电子农业应用只能在基础设施情况较好的地区开展。精确农业要采用高级技术，这只能在有精细农业系统的地区实施。而电子商务则要求买卖双方都能接入互联网，并能有效地使用软硬件。但现实情况是，多数发展中国家的电子农业发展情况并不乐观。影响因素包括缺乏能持续使用的ICT设施，农民、乡村社区、推广人员和调研员等潜在的ICT使用者还不具备足够的技能，相应内容不足，缺乏接入手段等。
联合国粮农组织认为，如果想利用电子农业帮助发展中国家的乡村团体，比如要弥合数字鸿沟，一方面，要进一步发展本地化的数字内容，并促使农民使用它们；另一方面，ICT的使用成本也要适合于乡村人口的消费。否则，乡村地区的人们仍将无法使用电子农业手段，现有的数字鸿沟也将进一步加大。
三大特征
从目前国外发达国家和地区的农业信息化发展来看，网络化、综合化、全程化成为最为明显的几大特征。
网络化。各种形式的局域网和以信息高速公路为基础的广域网用户增长迅速。在美国，众多农业公司、专业协会、合作社和农场已普遍使用电脑及网络技术。有关数字显示，伊利诺伊州有67％的农户使用计算机，其中27％的农户运用网络技术。政府每年拨款15亿美元建设农业信息网络。美国已建成世界上最大的农业计算机网络系统AGNET，该系统覆盖了美国国内的46个州、加拿大的6个省和美加以外的7个国家，连通美国农业部、15个州的农业署、36所大学和大量的农业企业。用户通过家中的电话、电视或电脑，便可共享网络中的信息资源。英国也建立了覆盖全国的农业计算机网络AGRINET。日本早在1994年底就已开发农业网络400多个，计算机在农业生产部门的普及率已达93％，日本政府还在实施一项旨在21世纪使所有农民拥有微机的“绿色天国”计划。这些先进的计算机通信网络使农业生产者能更及时、准确、完整地获得市场信息，有效地减少农业经营的生产风险。
综合化。既有多项信息技术的结合，包括数据库技术、网络技术、计算机模型库和知识库系统、多媒体技术、实时处理与控制等信息技术的结合，又有信息技术和现代科技，尤其是农业科技的结合，如信息技术与生物技术、核技术、激光技术、遥感技术的日益紧密结合，使农产品的生产过程和生产方式大大改进，农业现代化经营水平也不断提高。比如，欧美国家目前普遍看好一种视频数据检索系统（Videotex）和电视数据检索系统（Teletert），就是多媒体数据库技术、计算机软硬件技术和网络通信技术的结合。
全程化。信息技术应用不再局限于某一独立的农业生产过程或单一的经营环节，或某一有限的区域，而是横向和纵向拓展。信息技术企业与农业生产、经营企业联系，科研单位与生产经营单位甚至与用户联合，多学科专家协作的复杂工程越来越多。这些工程全面改善了农业生产和经营中的薄弱环节，不仅使发达国家农业的原有优势得到更充分的发挥，而且使其原有的劣势逐步改善以至消失，极大地增强了发达国家农产品在世界市场上的竞争力。
四大经验
发达国家利用现代化的信息通信手段实现了农业发展的飞跃，这已经得到了世界公认。有专家指出从欧美等国的发展经验来看，若要搞好农业信息化，必须对几大关键性的因素给予足够的重视。
——政府要大力支持。农业信息化是一个涉及多部门、多学科的综合性系统工程。一方面，政府必须重视此项工作并建立强有力的领导体系，强化对农业信息化的组织管理，确定各部门的职责并分工协作。美国是农业信息化很高的国家，有一个有效的行政管理系统，从联邦政府到各州、各县政府都十分注重在组织上加强对农业信息工作的协调与管理。美国形成以农业部及其所属的国家农业统计局、经济研究所、海外农业局、农业市场服务局、世界农业展望委员会以及首席信息办公室等机构为主的信息收集、分析、发布体系。日本则建立了从中央到地方的一个完整的农业情报系统。
另一方面，农业信息系统有效性强、信息及时。美国农业部下设市场信息服务局的下属新闻服务署主要负责农产品市场动态信息的收集与发布，上午采集信息，及时汇总、整理，当天中午就可分类发出。
同时，在政策上满足农业发展的需要，围绕农业科研体制、投资结构、经费投入和实用技术研究进行政策调整，明确投资主体并保证基本投入。美国政府对农业信息的投入比例高。一是有大量基础投入用于农业信息系统的多项硬件建设；二是有充足的系统运行经费，每年有10亿美元的农业信息经费支持，占农业行政事业经费的10％。而法国政府为了加快信息高速公路建设的步伐，也曾提出计划把全法互联网建设投资额提高到目前水平的两倍以上。
此外，建立健全农业信息化法制、法规并注重立法、监督，依法保证信息的真实性、有效性及知识产权等，维护农业信息化主体的权益并积极促进信息的共享。美国从1848年第一次颁布农业法开始，就对农业技术信息服务做了规定。在1946年农业市场法案中规定，凡享受政府补贴的农民和农业，都有义务向政府提供农产品产销信息。美国在农业信息管理上，从信息资源采集到发布都进行立法管理，并不断完善，形成体系。法国有关法规规定，所有社会产品的生产和经营者都有义务如实填报自己的生产经营情况，违者按偷税行为处罚。
——要注重农业基础设施的信息化。一方面要注重农业基础设施的信息化。包括农田基本建设设施、农作物种子工程设施、农产品加工与贮藏设施、农作物病虫害防治设施、畜禽工厂化饲养设施、日光节能温室设施、无土栽培设施、卫星遥感通信设施、全球定位系统设施等。另一方面，要重视信息化基础设施建设，包括基础信息资源的开发和网络设施建设，其中信息资源开发利用是信息化的核心内容。
日本将详细制订21世纪农村信息化战略计划，日本农林水产省此前制订了一项名为“21世纪农林水产领域信息化战略”的计划，提出要大力建设农村信息通信基础设施，计划的基本思路是大力充实农村的信息通信基础设施，如铺设光缆等，以建立发达的通信网络。为了进一步提高农村的社会信息化程度，该计划制订了具体的政策，比如普及互联网；向农村提供国立农业科研机构的研究开发成果等有用的信息；促进电子商务的发展；向消费者提供充分的农产品信息；提高农村地区的通信便利程度；提高农业资源的管理水平等。
——要科研、教育和推广三方面结合。通过科研、教育和推广三者的相互结合、紧密协作，为农业发展提供三个最基本的保障。目前，多种农业传媒（计算机网络、通信、视听等载体）网络正成为农民、农业科技推广人员和各农业部门获取科学知识、传播推广实用技术、提供农业信息咨询服务的重要手段。
——要力求做到信息服务主体多元化、信息服务形式多样化。生产者、经营者的信息需求多种多样，这要有多元信息服务主体，在服务内容上有所侧重，服务对象和群体规模上各有不同，具有良好的互补性。多元化的信息服务主体，在运行中必然采用多样化的信息服务形式。
日本：IT力助农业信息化
日本农业信息化进程与美国等其他经济发达国家相比还比较缓慢，农业中计算机的利用水平远落后于其他产业。针对现存的问题，日本农林水产省于2000年12月制订了关于农业和农村信息化的战略，总的战略目标是缩小农村与城市的信息化差距，使农村充满活力。
具体战略目标是：通过在农业中应用IT技术，灵活利用信息资源，促进农业生产经营活动；灵活运用IT技术和互联网，降低流通成本，并及时为消费者提供产品信息；使广大农村居民在生活上能享受到与都市居民一样的信息利用方面的便利。
日本的农业信息化主要表现为以下三大特点：
——因地制宜发展地域农业信息系统，支撑现代农业的发展。日本农林水产省专门拨款用于发展地域农业信息系统。目前，日本地域农业信息系统主要有以下三种形式：以有线电视利用为中心的地域农业信息系统；以计算机通信利用为中心的地域农业信息系统；以多功能传真利用为中心的地域农业信息系统。
——大力发展农产品电子商务，推动农产品流通方式的根本变革。日本农产品电子商务的形式多种多样，有利用大型综合网上交易市场和综合性网上超市的规模、品牌优势销售农产品的，也有专门从事农产品销售的农产品电子交易所和农产品网上商店。
一方面，通过大企业创办包含农产品交易的综合网上交易市场。如在日本网上市场中实力位居第一的“乐天市场”，可通过购买、出售、拍卖等方式交易水产品、肉类、蔬菜、面类、米等众多商品。农产品进入“乐天市场”流通具有两大好处：一是网上农产品拍卖采取的是商、物分离形式，较之传统的批发市场更有效率；二是比生产者在网上开设的直销所和共同销售所更具竞争力。
另一方面，建立包含农产品销售的综合性网上超市。美国和欧洲两年前已出现了网上超市，在日本，最近也出现了几家正式的“网上超市”，且呈剧增之势，如“西友”等。网上超市分为有实店铺型和无实店铺型。事实证明，在送货上门服务上，有实店铺型网上超市更具竞争力，更适合于农产品的网上销售。
同时，农产品电子交易所也是农业交易的现代化有效手段。如日本的“wise－system”，其销售方是生产者、农协、经济联合会、批发商等，购买方是中间批发商、零售店、量贩店、加工业者等。“wise－system”的交易平台提供了合同交易、相对交易、拍卖等多种交易方法。像“wise－system”这样的农产品电子交易所较之传统的农产品批发市场具有诸多优点：农产品相关各类信息公开，价格透明，交易价格按照供求关系自动形成；成本降低，效率提高，交易双方通过互联网在家即可实现1对N或N对N的实时交易，削减了中间流通费用；市场广阔，价格稳定。
此外，日本还建立了专门的农产品网上商店。这种商店由于和生产者之间直接签订了合同，且蔬菜流转箱可以再利用，成本节约部分以价格低来体现；商店拥有的实际店铺与网上商店销售的商品同价，且从农户直接进货，保证了蔬菜果品的新鲜、安全、低价；商店在全国范围内送货上门，仅收取一定的送货费，还在网上专设了提问箱，从网上回答消费者提出的有关农产品的各种问题，加强了与消费者之间的双向信息交流。因此，这种专门的农产品网上商店颇具竞争力。
——推进IT技术在农场作业中的应用，大力发展日本型的精确农业。总体上看，日本农业中的IT技术利用程度比工业落后，精确农业有待大力发展。目前，日本粮食自给率仅为40％，专业农户的比例不足两成，兼职农户约占到7成。由于日本农村年轻人不断流失，农业地带过疏化、农业劳动力高龄化持续发展，造成了日本农业劳动力的严重不足。为改变这种状况，要尽快开发劳动力节约型的农业技术，特别是农场作业自动化的IT技术，如高性能的智能化机械。由于日本农业的精确空间比美国要小得多，因此，照搬美国精确农业的发展模式意义不大。
日本非常注重引进和发展符合日本国情的日本型精确农业。目前，日本产、官、学合作进行的IT农业技术研究主要集中在两个方面：一是作物生长模型等精确农法的基础研究，如2000年开始的农林水产省技术会议事务局的“轻劳化农业项目”正在推进中；另外是精确农业机械的研究，旨在开发需求量大且易使用的精确农业机械。
美国：信息技术打造农业强国
美国被公认为是农业最发达的国家。该国早在上世纪50年代就在农业中引入了计算机技术，在随后的发展中，各类信息通信技术被不断引入农业的发展，造就了一个真正的农业强国。
数字显示，美国农业人口已由50％以上减少到2％，而从事信息技术的劳动力到20世纪80年代初就已超过60％，依靠现代化方式经营的农业生产模式已经形成。
目前，美国农业经营方式几乎全部是农场化经营而且全部是私营农场。农场化经营向大小两极分化，大农场运用高科技降低成本、提高效益；而微型农场则以特色化经营满足市场多样化的需求，同时努力发展精深加工，增加产品的附加值。美国有六成大农场主实行联网交易。网络化使农业经济受到更大的压力，促使农场主改进生产管理方式，提高农业生产率。
美国农业的服务从上至下得到政府的支持和服务。在限制和减少直接支持服务的同时，政府加大间接支持服务的力度。另外各种专业协会和决策咨询机构形成的民间农业社会化服务也提供了外围保护。美国国家农业统计局拥有200多万个家庭农场的基本数据资料库。对农作物进行种植面积和产量的调查与预测，农业部市场管理局主要掌握国内现货市场供求和价格情况。
农业部海外服务局收集世界各类农产品的生产、市场需求和价格变化情况；农业部经济研究局进行品种分析，完成各主要农产品当年的平衡表；农业部世界展望局统一分析与评估所有的资料，此外，还通过卫星系统随时监测世界各地的自然灾害情况。美国农业部提供的市场信息涉及120多个国家、60多个品种，包括主要农产品的全球数量、国内产量、供求情况、价格变化等情况，并在法定的日子里公布。农民可以通过网络、电话和邮寄等方式，得到完整的市场信息。美国已形成一套比较完整的农产品市场信息收集和发布体系，农产品市场信息的运用规范。美国农业部农业市场服务局的市场新闻是在地方、区域、全国和国际等不同层次上进行收集、分析和传播的，对农场主、消费者及市场链中各有关方面都具有重要意义。
美国提倡在农业生产中推行永无止境的精深加工。农业是弱质产业，如何依靠市场本身来调节丰歉、保护农业是一个永恒课题。在美国，解决这一难题的办法就是利用现代科技，实现永无止境的精深加工。在美国人看来农业永远是一条链，环节越多、链条越长，越能满足市场需求、提高效益。比如美国的大部分土地非常适宜种植大豆，这样他们就形成种子—化肥—大豆—饲养—肉牛—牛肉加工制品这样的农业链，不仅大大满足了本地市场需求，而且成为世界上主要的牛肉制品出口国之一。
美国农业以其先进性在全世界独占鳌头，除了利用以生物工程为主的科技改善农作物品种，实现农业增产增收外，以卫星遥感为主的信息化也起到了关键性的作用。在美国，从农场到市场、从农村到国家中央信息处理中心，已普遍使用了卫星定位技术。据介绍，美国农业部可以通过卫星定位系统了解全美每个农户每平方公里的氮、磷、钾含量，在收割机收割切碎秸秆的那一刻，电脑就可以分析出其各种元素的含量，并直接输送到农业部信息中心。
提起美国的现代农业，就不得不说到发源于该国的精确农业（PrecisionAgriculture）。精确农业是将3S技术（遥感技术、地理信息系统和全球定位系统）、计算机技术、自动化技术、网络技术等高科技应用于农业，逐步实现精确化、集约化、信息化的现代控制农业。可根据田间因素的变化，精细准确地调整各项土壤和作物管理措施，最大限度地优化各项投入，以获取最高产量和最大经济效益，同时保护农业生态环境、土地等农业自然资源，给农业技术推广实施带来革命性的变化。美国的精确农业在上世纪70年代起步。80年代初，美国已有精确农业概念的商业化应用。90年代，精确农业迅速发展成新的农业工业，并在世界范围内形成了科学的新的农业发展道路。如今，精确农业已经成为农业革命性发展的代名词。
据有关资料介绍，今后美国农业将大致向以下四个方面发展：特大型农场将走上“计算机集成自适应生产”的道路；微型、小型农场将利用高科技生产出更多“特色产品”；农业生产更趋向工厂化、自动化；克隆家畜有大发展，基因食品逐步替代用传统方法生产出来的农产品。
