1、以经验为主的传统农业
我国是一个农业大国，农业发展的历史悠久，但地区发展不平衡，在一些发展较慢的农村地区，我们看到的是一幅传统农业的图景；而在一些发展较快的农村地区，我们可以感受到现代农业的气息。
1、传统农业的特点是精耕细作，农业部门结构较单一，生产规模较小。
2、经营管理和生产技术仍较落后，抗御自然灾害能力差，受自然天气影响非常大，“靠天吃饭”是最好的诠释。
3、农业生态系统功效低，商品经济较薄弱，基本上没有形成生产地域分工。
（一）以经验为主的传统农业
以经验为主的传统农业，在滴灌施肥喷药各个方面的弊端都非常的明显。
第一个经验滴灌。现在这种传统农业的经验滴灌基本上是靠我们农户自己的感官，他认为今天该浇水了，或者哪天开始浇水，需要多长时间，并没有这样的数据支撑，基本上是靠来自于自我的一种经验上的判断。
第二个方面经验施肥同样存在这个问题，基本上农户都是看别人怎么施肥，我就怎么施肥。那么大家普遍都认为叶片发黄，有可能缺钙也有可能缺了其他的元素。为了保险期间，把氮肥钾肥及其他元素全部是进去，因为没有数据的支撑，没有一个精准的依据。所以我们这种施肥，这种施肥过度，靠经验是非，也是一种浪费，反而对土壤造成了盐渍化的破坏。
第三个方面经验喷药目前的传统农业，我们的农户每次打药的时候，就把各种药放在一起。实际上，如果有精准数据的分析，我们就可以做到针对不同病虫害，用不同的农药来进行投放。但是现在过量的投放农药，造成了整个农作物残留的超标。
第四个方面在田间地头，有一些农业技术推广人员进行田间地头的基础服务。我们想把理论和实践进行有机的结合。在天津这都收集的这些数据也需要很长的一段时间，因为合格的农艺师需要10到15年的时间才能培养出来。但靠这种经验的积累时间是非常的漫长。
（二）传统的农业环境信息采集、传输、处理和应用方式
传统农业环境信息的采集有很多的弊端。农业环境是复杂多难度多模态分散不均匀分散不均匀，动态变化相互影响。传统信息采集信息采集仪器和仪表需要专业的技术人员操作设备购置安装使用维护和管理成本高。处理数理统计方法复杂效率低。就算我们把这些信息通过仪器仪表采集收集完以后，那么我们这个信息化的转化方面，那么自动控制也自动控制技术也比较匮乏应用成本很高。
传统农业环境信息的采集有很多的弊端。农业环境是复杂多难度多模态分散不均匀分散不均匀，动态变化相互影响。传统信息采集信息采集仪器和仪表需要专业的技术人员操作设备购置安装使用维护和管理成本高。处理数理统计方法复杂效率低。就算我们把这些信息通过仪器仪表采集收集完以后，那么我们这个信息化的转化方面，那么自动控制也自动控制技术也比较匮乏应用成本很高。
（三）传统施肥模式存在的问题
以新疆为例：新疆作为全国面积最大的省份，耕地面积9300万亩，膜下滴灌设备的大规模应用，替代了传统的漫灌的灌溉方式，帮助新疆耕种实现了高效节水，到2020年新疆高效节水也就是我们所说的设施农业面积会达6400万亩，在大面积推广高效节水滴灌的同时，施肥的模式又成为了关键性问题。
1、目前设施农业施肥技术任然采用人工手动方式，灌溉时间多靠经验，6-48个小时都有。据研究，作物处在苗期时滴灌一般保证土层深度20厘米湿润即可，作物处在生长中后期时时滴灌一般保证土层深度35~40厘米湿润即可，否则就容易造成过量灌溉，导致水资源浪费，更为严重的会使肥料养分流失次生污染。
2.目前设施农业普遍使用的施肥方法根据进出肥料罐两端水流压力差的不同，通过水流将肥料带入灌溉系统中。但此设备不易控制加入肥料的浓度，也无法做到自动化管理，对于加肥量无法进行精细化管理。同时加入的肥料也多是固体的单质肥料，存在的问题是溶解度不够，容易发生滴头堵塞，操作不便，成本相对较高等。
2、数据是数字农业核心生产要素
2020年中央一号文件：开展国家数字乡村试点，依托现有资源建设农业农村大数据中心，加快物联网、大数据、区块链、人工智能、第五代移动通信网络、智慧气象等现代信息技术在农业领域的应用。
（一）现代农业
现代农业（modern agriculture）：相对于传统农业而言，是广泛应用现代科学技术、现代工业提供的生产资料和科学管理方法进行的的社会化农业。在按农业生产力性质和水平划分的农业发展史上，属于农业的最新阶段。其基本特征是： 一整套建立在现代自然科学基础上的农业科学技术的形成和推广，使农业生产技术由经验转向科学，如在植物学、动物学、遗传学、物理学、化学等科学发展的基础上，育种、栽培、饲养、土壤改良、植保畜保等农业科学技术迅速提高和广泛应用。
（二）数字农业=智慧农业=生态农业=现代农业
（三）数字农业技术先进性创新性
数字农业技术先进的先进性创造，主要从六个方面体现。
第一，利用互联网实现农业大数据的分析。第二，预警功能在种植时，可以有效的为农户提供气象病虫害的地质灾害等有效的自然灾害预警。第三，手机app操作通过网络实现了线上控制。第四预约功能定时定量。第五人机界面清晰简洁，便于操作。第六无网络覆盖区域可实现局域网络的数据传输。
（四）数字农业优势
（五）数字农业的相关应用
数字云平台、采集系统、控制系统、现代农业装备将组成一个统一的巨大的网络。核心是大平台和云计算+海量的端：数据采集端（传感器、节点、基站）、浏览终端（手机、PC）、控制终端（控制节点、设备）。
农业大数据服务包含：低成本多维度环境监测、预测；精准化农业生产；动植物生长模型；病虫害模型；专业化标准化种植养殖体系；全过程追溯；霜冻等灾害的预测和控制；装备和机械智能控制等；新型农业模式。
来自各个农场的每个数据会自动匹配相关模型和算法，指令自动生成并对各个设备进行控制。
（六）液体肥智能施肥装置优势分析
液体肥智能施肥装置将液体肥料，定时定量均匀的施用，解决了作物精准施肥的难题，可实现自动化施肥、物联网数据采集控制，达到省时省力又省工的效果。
3、如何采集农业大数据
（一）水肥一体化智能施肥系统
慧尔智能施肥系统是代替常规人工施肥罐的一套智能设备，需要连接在灌溉井首部，施肥设备与滴灌主管相连接，平时由电动阀控制关闭。从而达到施肥的目的。
除了现场就地的触摸屏显示控制外，本系统接入我公司智慧农业大数据平台，实现远程PC端与手机APP显示控制。
以智能施肥系统为基础，我公司打造了智慧农业大数据管理平台。
（二）液体肥智能施肥装置优势分析
液体肥智能施肥装置将液体肥料，定时定量均匀的施用，解决了作物精准施肥的难题，可实现自动化施肥、物联网数据采集控制，达到省时省力又省工的效果。
（三）数字农业云平台
数据接收和处理；对传感器、节点、基站进行实时监控和管理；在平台上设置、修改各种参数；集成病虫害数字模型、霜冻预警等模型；无缝兼容其他平台。
（四）信息采集模式
什么地块?种什么作物?什么水质?滴多长时间的水?什么时间施肥及施多少?各种肥料的费用是多少？病虫害需要怎么防治?出现什么样的病虫害防治的方式方法又是什么?每块地投入成本产出的是多少？全程的数据进行了细致的收集整理，把这些数据进行转化提供给我们的农户。
（五）信息反馈与控制模式
手机端有两种反馈模式，一种是控制自家田地的这套系统，它在手机上发个指令，通过云平台转到控制器，控制器就会按照这个指令来控制。第二种是客户有需求的时候，也可以通过手机端向云平台发需求指令，比如客户现在需要肥料在手机端下单购买肥料，那么云平台就会把这个指令反馈给当中的销售模块、生产模块、物流模块，包括我们的财务模块，相关的模块接，收到指令后就会给客户准备相应的产品。物流公司按照信息把产品免费配送到客户的田间地头。
4、基于数字农业和大数据的高效精准农业
（一）农业物联网监测模式
有很多监测设备通过传感器数据传输到云平台上，在进行核算整理。对我们的客户也会提出这方面的监测数据的预警。因为当传感器采集到的数据超过预警阀值时，监测系统会立即将预警短信或以电子邮件的形式发送给我们相关人员。
（二）作物生长环境精准预测
（三）智能施肥系统应用土样数据对比
通过几个客户这三年的数据作一个展示，这个客户包括新疆的各个县市，涉及到了整个区域有50万平方公里的范围，在不同的区域，不同的现实情况下，有代表性的客户进行了一个数据展示。通过数据分析精准施肥以后对土壤带来的影响和变化。因为土壤作物作为作物生长的一个母体，土壤的变化会改变作物，甚至土壤环境。
主要从土壤的整个核心数据见解。但有效磷速效钾、有机质、ph值和土壤电导率进行了三年数据的分析和对比。
5、数字农业的应用案例
我们做了一个真实的案例分析。这张图是我们公司自己的农业大数据应用管理平台。最右边的慧丰收平台，是农户手上app 的一个展示的一个情况。所有的智能设备系统啊，收集的数据都会集中在农业大数据平台上展示，随时进行监控和调整。
智能施肥系统从2016年底开始推广我作为该系统的联合发明人，通过前期详实的市场调研，我用了近4个月的时间，跑了2万公里，采访了680位种植大户。平均每个种植户的种植面积都在300亩地以上。那么我采访的这是种植户涉及到面积大概有20万亩地以上。通过对种植户的市场调研分析，农户给我们提了很多的想法和意见。也就是目前农户种植管理当中的一些痛点。通过解决农户的痛点，慢慢的把数字农业智慧农业逐步的运用到田间地头。
那么我针对农户提的这些意见呢。我归纳了一下几个方面。
第一个方面，种植管理过程当中呢，劳动强度太大，尤其是施肥的过程，还处于半自动化的装备，需要提高自动化程度。新疆的农户呢，种植面积比较大，一般的一个农户种植几百亩地，甚至几千亩地都是很正常的。
第二个方面，我们种植农户提出来，基本上的种植都是靠经验，没有基本的农业数据支撑在全球的种植过程当中呢，不知道该是什么肥料是多少肥料，同样的一块棉花地。我们去年试了100公斤肥料，产量收了400公斤的棉花。但是今年我们还是按照去年的方式，还是吃了100公斤的肥料，但是产量就变成了300公斤。农户也很困惑，一直也找不到答案。
第三方面，市场上的农资产品的鱼龙混杂。农户无法进行精准的辨识，到底该用什么产品啊，到底该用什么产品，不该用什么产品，不能够科学的使用肥料，造成了产出的品质量在逐年下降，并且过量的施肥对土壤没有被作为充分利用，反而对土壤造成了破坏。
那么我们根据市场调研结合农户的需求和痛点呢。公司在2010年年底，我们自主研发了一套智能施肥系统。
从2017年上半年，我们开始在新疆的北疆区域进行推广。当年我们安装系统一共有200套，大概辐射了10万亩地。通过数据的分析和整理，让我们更精准投放更精准的对症下药，帮助农户实现了将原有的经验化种植变成一种科学化种植管理。那么2017年，这200套系统的种植户呢我们进行了一个数据。喜在同样的环境下，同样的种子，同样的管理滴入同样的水，甚至投入同样的肥料成本啊。
第一种方式呢，是按照自己原有的经验的方式来进行种植。第二种方式呢，就是实现这种智能施肥的。这种科学的管理和种植，那么用第二种方式的90.3%的农户，那么实现了增产增收。
所以我们从2017年在推广智能施肥系统模式。到现在为止，已经安装了2000套智能收费系统。每套系统，平均辐射了500亩地。在南北疆，我们从17年开始用了3年时间，已经实现了100万亩地的农场主选择我们这种智能施肥这个模式。同时，我们也对这几百万亩地的全程的土壤数据种植数据病虫害管理的数据，以及各个区域气候条件的农业数据进行了全方面的数据收集整理，之后我们会有一个更优质更精确的方向，让我们能够实现对号入座，精准施策。
我们在研发推广智能识别系统初衷呢。本来是想解决，本来是想通过这一套系统解决原有的这种收费模式。想解决农户劳动强度大的问题。没有想到我们通过这个模式呢，打开了一个数字。农业信息化管理突破突破口。我们可以抓取到每套系统辐射这个地块所有的数据。并且运用先进的核算核算方法，帮助农户规避种植过程当中的风险，实现了增产增收。目前通过后台农业数据的分析呢？我们现在智能收费系统服务的这100万亩地，实现了节水30%。节约肥料20%，可增产增收5%到25%。
6、总结
现在国家也在提倡数字农业振兴乡村经济。在这个领域有很多的企业，不管是农业数据监测方面，农业数据采集方面，还是农业数据管理方面，都有着各种各样先进的仪器设备，而且在不断的研发迭代升级。而我们没有人才去做农业数据监测采集啊和研发的不断的升级。那么我们做了一件什么事呢？我们建了一个又一个的场景。
通过数字农业田间监测设备的不断推广和大数据的分析整理，在不增加农民投入的同时，实现节水30%、节肥20%。与智慧农业自动化管理设备相结合，平均每亩耕地节省农民种植成本50-60元。实现 “一控两减”和节能环保的要求，减少环境污染。
数字农业形成的农业大数据以及分析，实现了肥料、农药等农资的精准投入，同时提高了肥料的利用率，有效改善新疆土壤的碱性和板结状况，确保农作物品质提升和产量不减少，在过去三年中，有90.3%的农户实现了增产、增收,每亩增产幅度达到5%-25%.
以数字农业为支撑的智能施肥系统及施肥模式，颠覆了传统的施肥模式，解决了肥料单质等弊端，全程使用生物菌剂、有机质等，使肥效料利用率提高20%以上，通过“减肥”的方式真正减少过量施肥带来的面源污染。
数字农业以大数据监控中心、精准的农化服务、土壤以及种植信息全程跟踪监测为基础，颠覆了传统的耕作模式，为精准农业提供数据支撑。
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