编者按:本文来自微信公众号“甲子光年”(ID:jazzyear),36氪经授权发布。
作者 | 刘景丰
编辑 | 火柴Q
原题目《科技保春耕 | 甲子光年》
如果把时间线拉长,这场疫情或许是改变中国上千年农业耕作方式的助推剂。
一个尚未被广泛关注的隐忧是疫情对春耕的影响。
在四川、广西等南方地区的某些农田里,开春过后气温回升,农作物的小春病虫害开始蔓延,然而受疫情影响,农药农资供应紧张;不仅如此,农忙季节本就缺乏劳动力,疫情的管控让农民无法大规模返工,给春耕带来“用工荒”。
2月18日国务院联防联控机制的新闻发布会上,农业农村部种植业管理司司长潘文博谈到今年春耕问题时提及,目前,农民不能下田、农机禁止上路,这会影响华南地区的早稻浸种育秧、长江流域育秧,春茶采摘等农事活动。特别是当前农业用工贵、用工难问题也比较突出,会影响规模经营主体的正常农事活动。
更紧迫的是,春耕的时间窗口很短,可能只有两三周。如果不能在合适的时间耕种,后续再怎么弥补都将影响收成。
粮食欠收,则直接影响着14亿人口的吃饭问题。
一场保卫春耕的“战役”从国家到企业再到个人,开始打响。
为应对新局面下无人化的耕种要求,无人机、自动驾驶、卫星遥感技术等多种手段正在大显身手:
·2月26日,搭载无人播撒系统的大疆无人机在广东江门市的试验田上播撒水稻种,30亩的田地只需约30分钟就可完成;
·2月28日,广西南宁的一处农田里,数台装有北斗导航系统的无人驾驶农机开启了当地疫情下的春耕,每辆无人驾驶农机每天可完成30多亩土地平整和开行作业;
·而在江苏、安徽的一些农田里,利用遥感、光谱等技术制作的作物长势及病虫害多维农情监测图省去了农民下地检查农作物长势的过程,还能精准指导农作物打药,比人工“盲打”节省农药近50%。
实际上,包括AI、物联网在内的新兴科技与种植业的融合不是新鲜事。从2016年起,无人机就开始应运用在农作物植保(即植物保护),而卫星遥感技术则在20年前已用于农业勘测和灾害预防,无人驾驶农机在2018年也已在一些实验田中使用。
以往,这些科技手段真正大规模进入种植业这个人类最古老的生产领域,要面临不少挑战——这包括中国相对落后的农田基础设施、土地制度导致的地块分散和中国特殊的粮食价格机制导致的商业壁垒等。
而现在,短期和长期的机会都在展开。
短期的突破口来自疫情的即时压力。“疫情是会助推科技化的手段在农业中应用的。”智慧农业大数据服务商麦飞科技CEO宫华泽对「甲子光年」说。
长期的宏观机会则在于,一方面中国正处在新一轮经济转型中,过去40年里,农业领域几乎没有大的生产变革,关系国计民生的粮食种植业存在较大的效率提升空间;另一方面农村人口空心化、老龄化趋势明显,田地被荒,资源浪费,从保护耕地的角度,无人化的新耕作方式也是大势所趋。
今天的文章,聚焦新机会张开时,正在发生的动向和实践。来自一线的多种声音将为我们勾勒出更清晰的未来。
常被农民提及的一句话是:人误地一时,地误人一年。
新冠肺炎疫情的持续,正逐渐影响一些地方的早春农耕。这个影响分为两方面:物与人。
物的方面,最大的难题是农具、种子、肥料等无法运送和供给不足带来的价格上涨。
按照我国农作物熟制结构,南方地区一年两熟、三熟,华北地区两年三熟,而东北地区一年一熟。如今,一年两熟、三熟的华南地区正进入春耕, 而农业主产区的华北平原和东北平原分别在4月初和4月末进入春耕季。
以此次疫情最重的湖北为例,其下辖长江中下游平原、江汉平原等粮食产区,2019年粮食总产量为2725万吨,占全国粮食总产量的4%,有“中部粮仓”之称。
吴辉的遭遇,是整个湖北农民的一个缩影。
吴辉承包了二十亩农田,往年这时候他已经下地为春耕做准备了。但如今疫情仍然吃紧,村里路封了,人也不能随便出入,“本来听说经村委会出具通行证明可以下田农耕,可后来村委又说开不了。”吴辉说。
出不了村的吴辉,不仅下不了地,也买不来农资。“镇上的农资店至今还没有开门,网上买物流也送不到村里。今年的春耕肯定比往年要推迟了。”吴辉说。
据了解,今年当地的种子、化肥、农药缺口在70%上下,目前仅有的30%春耕农资还经常被周边农户拿去“救急”。
而且开春以来,尿素等化肥已经连涨了四五次价格。
尽管各种“保障农资供应的新闻”陆续在各个政府网站挂出,但从近日农业主管部门负责人的发言中可以看到,这个缺口依然严重。
3月5日,农业农村部种业管理司司长张延秋在国务院联防联控机制新闻发布会上表示,目前,春耕期间农资最主要的问题是交通不畅、企业要复工和基层农资店要营业,特别是封闭管理的村,农资进不去。他称,难点还是湖北,“农业农村部热线电话,共收到193个反映农资问题,62个来自湖北”,仅中稻种子就需要5000万公斤,有一半的缺口;复合肥缺口也达6.1亿公斤。
农资紧缺只是春耕路上的拦路虎之一。相比之下,让规模化种植户最担心的,是劳动力不足。
仍以湖北为例,眼看马上到3月中旬的春耕季,但一些农村地区依然道路被封。黄冈市一名种植大户近日对媒体称,往年这个时候,毛豆、甜玉米都要播种了,今年平整土地和育苗时间比往年晚15天左右,水稻也从双季稻(3月下旬播种)改种中稻(4月底播种)了。
推迟的原因,是没人干活。“农村闲置劳动力现在滞留在家里,出门务农受到限制;而且现在雇佣农工的成本明显增加,去年每天工钱100元左右,现在达到200元”。该种植户称。
实际上,到目前为止,有许多村庄仍然处于封闭状态。尽管没有明确数据统计华南进入农耕季的农村劳动力缺口有多大,但从解封农村的数量上也可见一斑:2月26日,在湖北省新型冠状病毒肺炎疫情防控工作第33场新闻发布会上,荆州市市长崔永辉称,辖区1020个无疫情村可有序恢复生产;自3月7日10时起,荆州市荆州区农村片区解封。对于处在江汉平原腹地的荆州来说,这无疑是个好消息。但相比拥有2470多个行政村的荆州来说,解封的村庄还不足全市的一半。
即使没有疫情,中国农业种植中的劳动力短缺也已是不争的事实。2017年中国社会科学院农村发展研究所的一篇论文中曾分析道,目前中国农业剩余劳动力只有852万人,占农村劳动力总数的2.1%。文章以2011年农作物播种面积反向推导,测算种植业劳动力需求总和为11312.48万人。
仅从数字上看,这一缺口是农村剩余劳动力的12倍。
当然这只是一种测算,但其揭示的现象则是农业种植的劳动力已经严重不足。随着老龄化加剧,这一趋势越发明显。
根据国家统计局的数据,2019年我国粮食作物中,稻谷每年播种面积达4.45亿亩,主要分布在华中、华南和东北平原等地,其中华中、华南地区是我国水稻主产区,全年水稻产量占全国总产量的80%以上,仅湖北一省2019年水稻产量便占全国的9%;小麦播种面积为3.56亿亩,主要分布在华北、华东、华中、西北等地区,其中河南、山东、河北三省硬冬白麦产量约占全国总产量的60%;玉米播种面积为6.19亿亩,主要分布在东北平原、华北平原、黄淮海平原以及西北、西南等地。其中,人的口粮主要是水稻和小麦。
在上述中国社会科学院农村发展研究所的论文中,对各农作物劳动力使用情况做了分析,其中稻谷、小麦、玉米是劳动力需求最大的三种粮食作物,每亩用工数在7人左右。尽管国内一些大田也逐步实现了机械化,但绝大多数农户仍是小规模人力耕作。相比而言,在农业劳动力人口更早衰减的日本,目前水稻种植早已实现机械化与规模化,上百亩水稻的用工在2~3人左右,这是中国尚未达到的“未来”。
而受此次疫情影响,包括湖北、湖南、广东、广西等粮食产区尽管已经开始进行春耕或准备春耕,但多采取针对无疫情村、有疫情村进行差异化、分时段、分批次开展田间劳作。相比正常田间劳作,劳动力数量要打近一半的折扣。
疫情对不同地区的种植业影响也不尽相同。尽管北方春耕开始时间要比南方晚,但影响或许不会弱于南方。常年从事农业服务的徐田对「甲子光年」分析道,尽管北方的春耕比南方稍晚,但疫情给其带来的影响或许更严峻,北方熟制本来就比南方少,一旦错过最佳耕种期,之后再怎么弥补都面临产量锐减。“所以该耕种的时候必须抓住时间窗口耕种下去,否则收成就影响大了。”
目前,2月下旬华南地区约8000万亩的水稻种植区已开始早稻浸种育秧,其种植面积占全国水稻种植总面积的约18%;3月下旬长江流域约2.9亿亩的水稻种植区开始育秧,该区域水稻种植面积占全国的65.7%。就算乐观估计疫情在3月底得到控制,那么水稻种植面积占比超过全国80%的华中、华南地区仍在疫情的影响之下。如果不采取其他方式,而人力又需要分时段、分批次耕作,农业生产效率相当于降低了50%。
中国的农业历来是国民经济的基础,而春耕则是基础中的基础。
一旦粮食收成受影响,直接威胁着国家的粮食安全。如今,在国际关系仍存在不确定性的情况下,粮食安全显得尤为重要。
一场春耕保卫战正在打响。
在这场保卫战中,科技能发挥多少作用?
首先看农资物流。
尽管从中央到地方,接连出台政策和措施保障春耕农资供应,但在封城、封村、封路的现实情况下,跨区域的人流、物流都受到严格限制。即使调集了农资,想要通过物流运送到农户手中也是难事。而科技化的无人机配送等方式尚难完全落地,干线物流还不能实现高程度的“无人化”。所谓远水救不了近火,如果不从防疫政策上做一些安排和放松,随着各地春耕时节陆续到来,农资物流会成为卡住生产的重要环节。
相比科技在农资配送中乏善可陈,在无人化播种、耕种和资源调配上,技术的应用则准备得更充分。
首先是无人机在无人播种和植保上的应用。
2月26日,广东江门市一块面积约30亩的示范田上,一台大疆无人机正播撒水稻种子。这台配备了播撒系统的无人机,可按照内置地图系统里提前规划的航线自主播撒种子,每小时可播撒50~70亩地。
无人机在播撒水稻种
通过无人机,30亩地的播撒任务只需约30分钟便可完成;而如果靠人工作业,一个人一小时只能播撒约1亩地。
除了广东、广西、海南等地的早稻种植播撒在用无人机,在安徽、湖北的小麦种植区,农户也开始用植保无人机对小麦进行除草、防病作业;在湖南、湖北、江西等油菜种植地,今年当地的农户也选择了植保无人机对菌核病、蚜虫进行集中防治。除了播种和喷洒农药,植保无人机还可以给农作物打叶面肥、农田封闭除草等。
实际上,早在2012年无人机便开始在农业中应用,但真正规模化应用则在2016年。2016年得益于飞控平台进入航化作业,仅黑龙江全省保有植保无人机超过900台,作业面积达到280万亩次。2017年成为植保无人机的爆发元年,黑龙江全省植保无人机达1200台,约占全国十分之一,作业面积620万亩次,占全国约十二分之一。至今,国内植保无人机数量已经突破7万台。
起家于无人机植保业务的农田管家平台,目前拥有超过6万名无人机飞手,每年他们最重要的任务就是在农忙时节进行无人机植保服务。
“我们平台的飞防业务覆盖全国11个省,在一些大田块,一台植保无人机一天作业量可达800亩,平均30~60秒就可以完成一亩地的农药喷洒。” 农田管家飞防业务负责人余涛涛对「甲子光年」说。
而如果靠人工打药,一人一天最多也就20亩地。
尽管按照往常,3月中旬才进入农作物喷洒农药的季节,无人机植保业务进入高峰期;但目前农田管家平台上的订单已经明显增多了,“今年我们的订单数量大约比去年翻3倍。”余涛涛说。
空中作业的无人机解放了“撒”的动作,无人驾驶农机则解放了耕的环节。
2月28日,广西南宁的一块示范农田里,数台装有北斗导航系统的无人驾驶农机开启了当地疫情下的春耕。每辆无人驾驶农机每天可完成30多亩土地平整和开行作业,比人力效率还要高。
负责耕作的无人驾驶农机属于当地的农机合作社。在该合作社,像这样的无人驾驶农机共计11台。2月20日复工以来,合作社接到甘蔗机耕订单面积2万多亩,在派出所有农机参战后,8天时间完成1.34万多亩耕、种、管一条龙的机械化服务。
早在2018年,江苏省兴化市5000亩标准农田试验区就上演了一场农业全过程无人作业的试验,无人耕作机、插秧机、收割机进行为期一年的实地生产作业,13支团队按照稻麦作业农艺要求首次全过程、成体系地投入实际生产。到了2019年,无人驾驶平地机、无人驾驶插秧机、无人驾驶喷雾机、无人驾驶收割机等农业机械开始在黑龙江、山东等地的一些示范农场上投入运行。
“今年春耕碰上疫情,无人驾驶的农机既避免了春耕劳动力的聚集,又不耽误农业生产,相比往年会更受种植大户接受。”上述从事农业服务的徐田说。
硬件设备解放了农民的双手,软件技术则解放了农民的双脚。
2月12日,数溪科技、雷沃重工、平安产险等企业倡议成立“足不出户备春耕公益联盟”。这项活动为农户在网上开启田块数据、集结生产资料、选择农机农服等服务,种粮大户宅在家里就能完成春耕准备工作。
作为联盟中田块数据的提供者,数溪科技是一家农业大数据公司,其通过3S技术(RS、GIS、GPS)为农户提供土壤数据、长势监测等服务。
基于该平台,农民足不出户,就能看到自家田地里的情况,包括土壤墒情、温度、肥力,以及地里农作物的长势、健康评估等。
另一家基于视觉光谱技术做农田大数据的麦飞科技,则通过卫星、无人机、物联网监测设备采集农田图谱数据,生成作物长势及病虫害等多维农情监测图。
麦飞科技通过遥感技术获得的农情监测图
这张图可以清晰显示某块农田哪里的土壤缺乏肥力、哪些作物遭受病虫害、作物长势情况。然后将这些信息接入无人机植保作业,即可实现精准打药、精准施肥,省去人力在农田里查看作物生长状态的环节。而且还能大大节省农药,减少化学药物对耕地的污染,“一块地我们可以节省50%的药量。”麦飞科技CEO宫华泽对「甲子光年」说。
目前,麦飞已在辽宁、湖北、江苏、安徽等地累计服务了上万个种粮大户。“尤其湖北的市场,我们正跟一些政府部门联动,希望在疫区的春耕中发挥无人化手段的作用。”宫华泽称。
不过,上述无人化的手段和监测农田情况的服务目前主要适用在一些示范田或是规模化地块。实际情况则是,中国的耕地集约化程度十分低。
农业部经管司《农村经营管理情况统计总报告》(2002—2017)的数据显示,自 2008 年开始,全国农村土地流转速度加快,土地流转面积由2008年的1.09亿亩快速扩大到2017年的5.12亿亩;土地流转率由2008年的8.85%上升到2017年的36.97%。而这些土地,主要流入专业农户、农场。
尽管土地流转加快,意味着土地集约化程度在提升,但另一面,国内仍有大量农村人口依赖土地维持生计。
2017年底发布的第三次全国农业普查的数据显示,我国小农户数量占农业经营主体超过98%,小农户经营耕地面积占总耕地面积的70%,经营耕地10亩以下的农户达2.1亿户。这简单勾勒出了一个农业状态:数量大、规模小、分散、传统耕作。
这就导致,令人眼花缭乱的科技手段在解救目前的春耕急火上,能发挥的整体作用有限。
而这场火烧眉毛的危机,对农业未来的意义在于,能使人思考得更深远:
就在今年2月下旬,新华社报道,国家最高层传达出对春季农业生产的指示,称要加强高标准农田、农田水利、农业机械化等现代农业基础设施建设,提升农业科技创新水平并加快推广使用,增强粮食生产能力和防灾减灾能力。
“提升农业科技创新水平并加快使用”这句不久前发出的最高指示要真正落地,中间还有从技术原型到产品再到规模化应用的千沟万壑。
回望此前数年农业科技的发展,进展中有阻碍。
已在实验田应用了两年的无人驾驶农机,至今仍未迈出商业化应用的步伐;无人机植保和农业大数据则是产品已有,但整体的市场渗透率低。且有以往的从业者在听到「甲子光年」询问相关行业问题时,直接很悲观到说:赚不到钱,现在已不做了。
以无人机植保为例,从2016年至今4年多时间,植保无人机数量从几百台到突破7万台,绝对增量很大,不过在我国每年约70亿亩次的农业植保中,无人机以及固定翼飞机仅占0.4%左右,传统人工打药仍占将近7成,地面机械打药约占3成。
基于遥感技术的农业大数据公司目前覆盖的监测范围仅千万亩级别,这与中国的18亿亩耕地相比,差距还很大。
科技化手段在农业中的落地为何如此难?
这要回到它们头上的“三座大山”。
从2016年便开始用无人机做农业植保的佳明,3年后不得已转型做了其他业务,“农业业务也接,但主要业务已经转做其他了。”
转型的主要原因,是无人机植保难赚钱。“原来有人机做飞防植保,平均每亩地收费10元钱,这里面包括客户付的5元,以及政府补贴的5元。但现在随着无人机大量使用,国家没有针对无人机植保的补贴,因此同样做一亩地的业务,无人机收入只是有人机的一半。” 佳明说。
收入下降的同时,无人机的成本并没有下降多少。“有人机有一套完善的作业方法来保证机器和人的安全,而无人机不需要考虑人的安全,也就对安全的需求没那么强烈,这导致其很高的摔机率。再加上平时运营需要的费用,综合算下来成本并不低多少。”佳明称。
而且,一年下来,只有几个固定的农时真正需要做飞防植保业务。佳明算了算,一台无人机在全年真正作业的时间只有20多天。
正在进行植保作业的无人机
单价低、成本高、作业频次低。这种情况下,不仅飞手很难赚到钱,就连做无人机植保调度业务的公司也很难从飞防植保业务中赚得利润。以农田管家平台为例,其收入主要有飞防植保业务服务费、数据服务费和土地托管服务费,但后两者才是收入大头,而飞防植保业务“利润非常薄”。
盈利这个槛,至少意味着这项技术已经走向商业化。实际上在农业中,很多技术还没跨过商业化的门槛。
无人驾驶农机便是这样的技术之一。尽管农田是一个相对封闭的区域,不需要着重考虑乘客安全、行人安全等因素,但农机本身相比汽车的自动化程度要低很多,而且如何让农机适应复杂地块、并自动耕种收割等作业,无人驾驶技术在农业应用中仍需不断改进。
即使目前在一些地块已经有无人驾驶农机可以下地,高昂的价格和低频次的使用,都意味着它不是普通农户、农场主所能接受的。
一名基层农机站负责人告诉「甲子光年」,政府给农机站配备了两台智能农机设备,但“使用规模不大,使用效率也不高”。之所以出现这样的状况,是因为“农民更愿意自己耕作和植保,请智能农机和专业植保的极少,一来小地块也不适合使用,二来机手没有经营压力,不需要开拓市场。”
归根结底,这样的落地方式是把科技手段当成了“展示工具”,政府没有压力,农民没有动力,科技手段成了摆设。
“中国的农业领域并不缺少技术,只不过这些技术都在农业的门口,很少有能敲门进去的。”麦飞科技CEO宫华泽说。
“我们之前在调研中就发现,“农民很清楚地知道你的技术好不好,但要产生消费行为,就是另外一回事了。很多农业领域的技术都卡在门槛的位置,很少有说你的技术直接卖到客户跟前,正好符合他需求。” 宫华泽说。
换句话说,技术跟产业结合的力道是不足的。这样一来,产品再好,可能都很难打动农民客户。
我国现实的农业状态是:农民群体数量大、人均土地规模小。
“很多小型农户,尽管并不依靠种地带来较大的收入,但至少可以维持生活,主观上他们并不愿意把土地流转出去。” 常年从事农业服务的徐田说。
分散的土地,对科技化的机械和设施丝毫没有兴趣。
因此,宫华泽称:“农民是一个非常保守的群体,在没有风险来临的时候,他们轻易不会去改变习惯。”
但这一次,疫情把一些农民“逼到”思考如何应对风险的问题上。因为耽误了农耕,意味着一年将没收成。
而科技正是应对风险最好的工具。
从这个意义上讲,疫情或许能在一定程度上让农民改变观念,接受科技带来的红利。
科技能在多大程度上与农业结合,决定着中国农业未来的出路。
大疆创新公关总监谢阗地告诉「甲子光年」,农业无人机在耕地作业的渗透率不到5%,在经济作物、果园等领域算是刚起步。受限于农村人才水平、技术和商业网络覆盖、农技推广节奏,这个数据不会在短时间曲线陡增。“它会是一个非常缓慢稳定的增长曲线,农机事业的变化要用十年为单位来看。”他称。
这就意味着,农业领域的科技从业者需要俯下身子,到农田里去解决问题,去找市场。
“以前大部分遥感技术都是应用到农业的宏观领域,为政府服务;我们有一个原则,就是不朝天看朝地看。”麦飞CEO宫华泽说。
朝地看,也就是看农民有什么需求。“我们发现技术在实际农业生产中,是不能够独立发挥作用的。我们就做了转型,把技术变成了一种服务的形式。” 宫华泽说。
说白了,就是“不再单纯给农民卖产品,而是拉上能给他解决问题的伙伴更好地解决问题。”
这种转变,对很多农业科技公司而言,是一个考验。考验你是否真正站在农民的角度看问题,是否真正能解决问题。
而在“三座大山”没有解决之前,这种转变更是农业科技企业生存之道。
此外,目前很多农业科技企业的收入依靠服务费,通过提供植保服务、数据服务来收取费用。但未来,必然要通过更高级的农业服务来“打动”农民。“农业科技企业的目标,永远都是帮助农户用最低的成本完成土地种植。”宫华泽说。
举个例子,当平台对某个地块积累到足够的历年数据,在土、水、气三个自然条件稳定的情况下,它可以分析出什么样的作物品种在什么样种植方式下可以达到最优产出。
这单靠个人的经验是无法做出判断的,但AI可以。
在完成种植以后,收获的农产品卖出时又存在价格波动等市场风险。
“如果产销无法实现有力衔接,增产不一定带来增收,极端情况下供过于求反而使收入下降。”京东农场负责人乔志伟对「甲子光年」说。
改变这样的状态,就要把农业后端的销售与前端的种植打通。
京东农场,走的正是这种方式。“我们通过各种物联网设施,对前端的种植进行科技应用,形成标准化和规范化的管理;然后通过区块链技术,把农产品的生长、加工过程可溯源化;最后这些有品质保证的农产品,在我们电商平台以好的价格出售。” 乔志伟称。
其本质,是通过把农产品生长、加工、销售全程数据化,进而实现对风险的预防和控制。
而随着近几年中国农村劳动力不断减少和老龄化,倒逼农村土地走向集约化。这又加速了农业科技的进程。有数据预测, 5-7年后中国将形成以平均面积500亩为主的中等规模化农场集群。届时,科技手段将在农业种植中大展拳脚。
华菁证券曾发布报告称,2023年全球农业科技市场规模有望超过4200亿元,我国市场规模有望超过1500亿元。而美国风投公司First Round Capital的一份调研显示,创业者认为农业科技领域被低估的比例达到57%,是所有技术领域中最高的。
科技在农业中的价值越发显现。
而这一规律在中国或许更为明显。正处在新一轮经济转型的中国,过去40年里农业几乎未受到大变革。农业已经被认为是新的投资洼地。
从近日国内股市上看,农业板块也不断受关注。2月10日,农业相关股票出现涨停潮;2月17日,农业种植板块又出现新一轮爆发,超过6支涉农股票涨停;3月3日,农业股再次盘中拉升,当天农业服务板块热度在66个行业板块中排名第一,近一个月共7次排进前十。
背后折射的,正是农业的价值。
粮食作为人类生存的基础,而除了疫情,蝗灾、甚至全球变暖等种种风险正向农业来袭。
科技对农业的变革比任何领域都要急迫,空间和价值也更大。