农业信息化
1.什么是农业信息化
农业信息化是指在农业领域全面地发展和应用现代信息技术,使之渗透到农业生产、市场、消费以及农村社会、经济、技术、等各个具体环节的全过程。
2.农业信息化的特征[1]
在发达国家，信息技术在农业上的应用大致有以下方面：农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统、农业计算机网络等。农业中所应用的信息技术包括：计算机、信息存储和处理、通讯、网格、多媒体、人工智能、3S技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS，遥感技术PS)等，概括而言具有以下特征：
第一是网络化，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，已普遍使用计算机及网络技术。伊利诺州有67%的农户使用计算机，其中27%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、电视或计算机，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意在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更为及时、准确、完整地获得市场信息，有效地减少了农业经营的生产风险。
第二是综合化，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。
第三是全程化，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。这些工程全面地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。
3.农业信息化的内涵
广泛应用现代信息技术促进农业和农村经济结构调整，增强农业的市场竞争力，发展农村经济，建设现代农业，增加农民收入，加速农村现代化进程， 农业信息化的内涵可以概括为以下四个方面：
一是农业生产过程的信息化，包括农业基础设施装备信息化和农业技术操作全面自动化
农业基础设施装备信息化：如农田灌溉工程中，水泵抽水和沟渠灌溉排水的时间、流量全部通过信息自动传输和计算机自动控制。农产品的仓储内部因素变化的监测、调节和控制完全使用计算机信息系统运行。畜禽棚舍饲养环境的测控和动作完全可以实行自控或遥控。
农业技术操作全面自动化：一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。如农作物施肥，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。二是农作物病虫防治信息化和自控。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。三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，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。
二是农产品流通过程的信息化
建设新型的农产品批发市场。积极扩大批发市场的信息网络和电子结算等现代交易方式试点。加强对农产品产后加工、贮藏、保鲜技术的开发和推广，大力开发农产品加工技术和农业节本增效技术，发展优质高产高效农业。
利用信息技术建立可以提供政策、市场、资源、技术、生活等信息的网络体系，及时准确地向农民提供政策信息、技术信息、价格信息、生产信息、库存信息以及气象信息，提供中长期的市场预测分析，指导帮助农民按照市场需求安排生产和经营，解决分散的小农生产和统一的大市场之间的矛盾；利用信息技术还可以把农业融入到经济全球化的竞争中发展；把强优农业企业联合起来，形成跨国竞争的巨大优势；可以开发网上贸易，直接建立农产品和农业服务贸易的快速交易通道。因此，可以说信息技术是推动农业产业化，进而推动农业现代化的关键之举。
通过网络、信息技术将全国乃至全球作为一个统一的大市场，将分散的农户和涉农部门组织起来形成一个大系统。农产品贸易在网上进行，农民在网上洽谈，交易在网上实现，降低了农产品的销售成本；通过网上信息分析和专家的科学预测，农民在网上获得市场行情和发展预测分析，在网上获得农业生产订单，减少了农业生产的盲目性；利用计算机网络技术，农业生产者可以与不同产业结盟，共同经营，共同管理，共同打造品牌，稳定市场占有量，并不断拓展新的市场。
三是农业管理过程的信息化
农业经营管理信息网络化：一是建立适合农场自身具体情况的计算机决策支持系统，及时进行模拟决策。二是通过进入乡、县、省、以致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，不断提高农场土地生产力和劳动生产力，以获取最佳的生产效益。
农业管理服务系统，主要是适应国家信息化发展和电子政务建设要求，实施农业电子政务建设，开发建设网络办公系统，建立开放的农业政务管理数据库，实现农业部门行政审批和市场监督管理等事项的网络化处理，增强政务管理透明度，提高政府部门办事效率。
农业是以土地为基本生产资料，利用植物自身的光合作用能力和当地的光、热、水资源，从事生物生产的产业。由于中国土地幅员辽阔，自然条件复杂，气象和生物性灾害频繁，农户规模小而且分散，再加上几千年传统的经验作业方式，因而呈现出生产的分散性，很强的地域性、时变性，很低的可控性和稳定性，以及经验性强而量化、规范、集成程度差的行业特点和弱势。而先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服农业生产的分散化和小型化的行业弱势；强大的计算能力、智能化技术和软件技术，使农业生产中极其复杂和多变的生产要素定量化、规范化和集成化，改善了时空变化大和经验性强的弱点；将信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术(AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合，大大加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测和预警预报，提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性，并能对农业生产过程实行科学、有效的宏观管理。
四是农村社会服务的信息化
农民生活的改善，正在扩大利用现代信息技术提供的生活消费领域。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、农民和农村生活的发展动态，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天地，具有指导农民生活和农村社会活动的作用。
农业信息化的主要内涵有六个方面。
- 农业生产管理信息化。包括农田基本建设、农作物栽培管理、农作物病虫害防治、畜禽饲养管理等。目的是及时收集信息，帮助农户解决生产管理问题。
- 农业资源环境信息化。发布与农业生产经营有关的资源和环境信息。如耕地、水资源和生态环境、气象环境等信息。
- 推动农业信息化，有利于政府转变职能，有利于减少农产品市场波动，提高农业市场流通效率。
我国农业信息化应用系统开发已经成型，已经搭成的大型农产品批发市场价格信息系统、农村供求信息全国联播系统、农产品监测分析系统、农业专家系统、农业决策支持系统等平台，提升了“三农”信息服务水平。
4.农业信息化的核心[2]
农业信息化建设，将是有历以来最为复杂、知识综合集成、规模宏大的一项系统工程。农业信息化的实现和完成，将要经历一个较长的历史时期。农业信息化总体目标是：开发并运行支持宏观决策、支持生产经营的各种应用信息系统；构建满足宏观调控、微观导向和农村社会化服务要求的中国农业信息网络；造就一批农业信息人才和一支服务队伍。具体说来，从现在起到下一个世纪前半叶，一是要建成我国“农业信息快速路”，就是人们常说的所谓“修路”，这条路要修到县、乡、农场，要与国家信息高速公路接轨，要加入国际信息互联网；二是要加速研制农业综合信息数据库群和农业综合管理及服务信息系统，就是所谓“造车、备货”。有路必须有车、有货，才能实现农业经营管理、农业科学技术、农业基础设施全面信息化、自动化。
因此，信息资源开发、利用，就是所谓“造车、备货”。围绕此问题，有一系列富于挑战性的课题，需要引起注意，其中主要有：
农业信息资源数据库建设
信息是继材料和能源之后的第三资源，是支撑社会发展的三大支柱之一。农业信息网络若没有各种信息数据库的支撑，不可能发挥其应有的作用。中国是农业大国，农业信息资源极其丰富。其内容应包括农业自然资源信息、农业科技资源信息、农业管理信息、农产品市场信息、世界农业科技文献资源信息等。因此，必须加强各种农业信息资源的建设、有序管理与应用开发。要利用现代信息处理技术、数据仓库技术、多媒体技术，建立全国农业信息资源保障体系，中央要建立国家级农业信息资源库，各省要建立省级农业信息资源库。
农业信息监测与速报系统
应用星(航天遥感)、机(航空遥感)、地(监测网络)技术对主要农作物的长势与产量、土壤墒情、水旱灾害、病虫草害、海洋渔业、农业资源、生态环境等，进行监测、速报与预报。对世界各国主要粮食作物和主要经济作物、土地利用与土地覆盖和可参与分享的世界农业自然资源进行监测与速报研究。建立农业地理信息系统(AGIS)，将3S技术[地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)]应用于农业、资源、环境和灾害的监测和速报。
建立国家虚拟农业(仿真农业)重点试验室
虚拟农业是80年代中期问世的，利用计算机技术、仿真技术、虚拟现实技术、多媒体技术设计出虚拟作物、畜禽鱼，然后实际培育出能与虚拟农产品相比美(品质最佳、产量最高、抗虫害能力最强)的真实作物，从遗传学角度定向培育农作物，如某种短秆穗大的粮食作物，带有某种特定滋味的水果等，并能阻断害虫食物通道，破坏其藏匿环境，防止其危害。虚拟农业的过程是一个相当复杂的过程，它将改变传统的育种和科研方式，虚拟农业是一个富有挑战性的研究课题，也具有令人振奋的应用前景。目前，世界上仅有少数几个研究机构的研究小组在开展这方面的研究，研究的内容是虚拟主要农作物、畜禽鱼的育种和管理。因此，要利用现代信息技术，建立“国家虚拟农业重点实验室”，开展虚拟农业的研究。
建立计算机农业专家决策支持系统
信息技术在农业经济调控管理上的应用不但是形势所必需，而且将成为可能。它是农业信息化的重要组成部分，有重大的经济意义和实用价值。该系统包括不同的服务层次，如农业宏观决策、农业科学研究、农业生产管理等，其具体内容包括，政策模拟、调控决策方案模型、粮食安全预警等具体内容。同时要建立以主要农作物、畜禽、水产为对象的生产全程管理系统和实用技术系统，以促进农业生产的科学管理和先进技术的推广利用。在这方面，国际和国内都有一定的工作基础，但技术集成，作物生长机制与环境相互关系的研究还有待于深化，系统决策的准确性与实用化还有距离，适合我国特定自然环境、品种特点的作物、畜禽水产的专家决策支持系统亟待加大研究力度，以适应农业集约化生产方式的需要。
建立基于网络和多媒体的农业技术推广体系
建立国家农业实用技术多媒体产品制作中心和网络服务系统。农业科教实用技术信息多媒体数据库，把十分复杂的农业技术，采用信息技术和多媒体技术，以极为简单的方式表现出来。它将以一种崭新的形式促进农业科技推广、科技咨询和农业教育的发展，有广阔的市场应用前景，并能产生较好的社会效益和经济效益。它即可以做成光盘、软盘、磁带，也可以储存在网络中心的磁盘阵列中，农业科教人员或农民只要有一台电脑和一条电话线，就可随意点播主机内存储的各种多媒体节目，资源共享，方便快捷。建立基于网络和多媒体的农业实用技术推广系统，是农民、农业科技推广人员和各级政府部门传播推广实用技术，普及农业科学知识的重要手段。
5.发达国家农业信息化的成功经验[1]
1.政府调整农业信息化是一个涉及多部门、多学科的综合性系统工程。
首先，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。
其次，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暑，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。
第三，在政策上保证农业发展的需要，围绕农业科研体制、投资结构、经赞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。首先是有大量基础投入用于农业信息系统的多项硬件建设。其次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，计划于两年内把全法互联网建设投资额提高到目前水平的2倍以上。
第四，建立健全的农业信息化法制、法规并注重立法、监督，依法保证信息质量真实性、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作出了规定。在1946年农业市场法案授权规定，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。
2.注重农业基础设施的信息化。一是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、卫星遥感通讯设施、全球定位系统设施等等。二是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。
日本详细制定21世纪农村信息化战略计划，日本农林水产省正在制定一项名为“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，计划制定了具体的政策，比如普及因特网；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商品的信息；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。
3.科研、教育和推广三结合通过三者的相互结合、紧密协作，为农业发展提供三个最基本的保证。目前，多种农业传媒(计算机网络、通讯、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，进行农业信息咨询服务的重要手段。
4.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，这需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。法国农业信息服务就是很好例证。