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企业助力智慧农业远航

2022-07-22侯月区佩雯戴维科恩DavidCohen

张江科技评论 2022年3期
关键词:农产品智慧农业

■文/侯月 区佩雯 戴维·科恩(David Cohen)

企业是产业技术发展的主力军,在智慧农业加速航行的新时代必然有极大的发展空间和多维的切入点。

“十四五”时期是中国向第二个百年奋斗目标进军的第一个五年,也是中国“三农”工作重心从脱贫攻坚历史性转向全面推进乡村振兴的平稳过渡期。新形势奠定了中国智慧农业发展的基础,新任务对中国智慧农业科技的发展提出了更高的要求,新需求凸显了智慧农业对农业农村现代化和乡村振兴目标的支撑作用。

在中国将农业技术创新列入重要创新领域之后,中国的农业创新技术得到了飞速的发展,引入海外优质的农业设备与技术本身已经不再是中国农业实现突破的关键所在。近年来,通过短期技术与设备更新而实现农业项目翻新和发展的方法行之有效。但是,随着技术和设备的迭代愈加快速,竞争日渐趋于同质化和白热化。对此,企业该如何在这场变革中把握方向、扬帆助力?德勤中国创新部门对智慧农业的现状、发展以及企业该如何应对做了相关分析和预判。

智慧农业在万众瞩目中启航

2022年两会期间,人民网开展了超过562 万人次参与的全国两会十大热词调查,“乡村振兴”成为当之无愧的网红。其中,“共同富裕”“智慧农业”“数字乡村”位列具体内容前三名,得到了广大网友的热切关注。

从农村来看,发展智慧农业是破解中国“三农”问题的重要方式,是在中国“空心村”和人口老龄化的压力下保障农业可持续发展的有效途径。通过现代信息技术赋能传统农业,可以做到农业生产的“三高一低”,即高质、高量、高效和低碳。地区发展了,城镇乡村之间的贫富差距就会缩小,也就真正做到了经济繁荣下的共同富裕。

从城市来看,发展智慧农业保障了城市居民的“菜篮子”。农业农村部提出:加强蔬菜生产能力建设;强化“菜篮子”市长负责制考核,增加应急保供考核权重;加强北方设施蔬菜和南菜北运基地建设,因地制宜发展塑料大棚、日光温室等设施;建设一批蔬菜应急保供基地,提高大中城市周边蔬菜生产供应能力。这也是变相要求智慧农业从品种、产量和质量上保障城市居民的生活食品需求。

无论是农村还是城市,在未来发展中都离不开智慧农业的加持。企业作为市场的主体,也作为智慧农业相关专利科技的主要发明方,必将在智慧农业的发展中起到引领和加速的作用。北京云洋物联技术有限公司创始人兼首席执行官赵洪啟先生在2022年3月8日“科技制高点”主题直播专场中由衷地感叹:“2022年中央一号文件发布,这是农业科技发展的一个关键的节点,就像20世纪90年代的通信技术、21世纪初的互联网一样。从我个人来看,一号文件是农业科技的行动指南,接地气且务实,稳字当先,稳中求进。2022年可以说是智慧农业的元年,‘十四五’规划等政策的出台以及农业科技的发展加速开启了智慧农业的新篇章。”从中我们能够真切地体会到企业家对智慧农业的期待和信心。

提及智慧农业,可能多数人脑海里浮现的第一个画面就是无人农机在田间耕种、杀虫。其实,种植只是农业生产中的一个环节,智慧农业从来不只是也不应该只是关注于单点环节,而是应该体系化发展,从产前、产中、产后全链条,从产供销全方位进行专业赋能。

产前:提升育种能力,助力特色农业

如果说芯片是手机和电脑的核心零部件,那么种子就是农业的“芯片”。中国虽是农业大国,但在种子领域大而不强。从种子的科技含量(品种质量、播种质量,具体包括存储时间、抗病能力、成熟期等)上来说,中国的种子与发达国家差距大;从种子的来源上来说,中国是种子净进口国。虽然袁隆平院士改进的杂交水稻保障了中国人民的“米袋子”,主粮基本实现完全自主,但是中国的“准主粮”如玉米、马铃薯,还有蔬菜如西红柿、西蓝花、辣椒等在相当程度上仍依赖进口。

贸易逆差的根源是种子质量。德国进口的玉米种子因成熟期更短、抗风能力更强,在东北地区很受欢迎。以色列进口的辣椒种子比国产种子年产多一茬,再加上存储时间长、抗病能力强等优势,受到了国内市场的热捧。因此,只有提高中国企业的育种能力,鼓励基因编辑等创新技术的应用,提高种子的科技含量,才能改变“洋种子论粒卖,国产种子论斤卖”的尴尬现状。

除了利用科技手段来保障种子安全以外,使用科学的方法监测土壤、大气等环境成分,因地制宜发展高附加值的特色农业,也是中国乡村振兴的有效途径。从市场经济价值和本土环境因素多维分析,黑龙江省抚远市从北美地区引进了蔓越莓种植深加工技术,项目自成立以来带动102 户贫困户实现每年每户增收3 000 元,带动257 户特殊帮扶户共计增收44.96 万元,为当地的种植结构调整以及农民长期稳定增收探索出了一条新道路。

在近3年智慧农业相关的2 057条公开专利中,有关土壤湿度测量仪的专利公开数量达到797 条,占所有专利数量的1/3 以上,从中不难发现,监测、计算类的技术产品是我国农业科技发展的重点和主力之一。运用科技手段帮助各地区因地制宜地发展特色农业,走“1 家龙头企业+N 家示范基地+X 家种植散户”的道路,是让企业与地区紧密结合、共同发展的优选方案。

产中:加强硬件专业化和精准化,完善软件用户端开发和教育

多年以来,中国持续加强生产环节的基础建设。华科资源公司公布的每年新建温室面积统计数据显示,近5年来设施农业发展非常迅速,尤其是玻璃温室、塑料薄膜温室增长较快,玻璃温室新建面积累计达到1 500 km2左右,塑料薄膜温室新建面积累计达到10 000 km2左右。除了设施农业的高速发展之外,新一代信息数字化技术的推广和进步也在为智慧农业的发展保驾护航。北斗系统第55 颗卫星成功发射,全面完成了北斗三号全球卫星导航系统组网部署,卫星定位技术的完善势必会提升自动化农机运输、导航、作业与管理能力。全国所有行政村在2021年实现“村村通宽带”,同时,“村村通4G”也基本全面实现。《数字乡村发展行动计划(2022—2025年)》提出,到2025年,中国将实现乡村4G 深化普及、5G 创新应用。软硬件全方位的部署为我国智慧农业的加速发展提供了有力的基础保障。

从2018年开始,中国的智慧农业相关科技进入提速发展阶段,到2021年,公开的专利数量几乎达到2014年公开专利数量的20 倍。目前,2022年1月和2月公开专利数量为233 个,按比例估算,到2022年年底,全年公开专利数量可达1 400 个,继续保持高速增长的态势。企业作为创新主体,要继续发挥好带头作用。

通过对专利进行聚类分析,我们可以看到,硬件方面有层出不穷的农机被改进和发明出来,如无人植保机、采摘机器人、水肥一体机、植物生长灯等都是近3年公开专利的发明热点。然而,在与设施农业专家、北京翠湖农业科技有限公司李新旭总经理的对话中,我们了解到目前的这些农机设备在很多方面都显得“力不从心”。例如,中国很多数据资源依然靠传统统计上报,基于遥感和传感器的数据比例偏低,且数据缺少精准监测与收集,因此再多的计算分析也会大打折扣。加之中国目前农业专用的传感器相对落后,大多是工业传感器来“兼职”,这就导致了监测数据的精准度远远不够。此外,真正一线作业的设备在数量上也相差很多。中国智慧农业的发展受制于精度、效率、可靠性以及成本等多方面的制约,企业应进一步加强农机与农艺的结合,提升农机的性能和性价比,不光发展种植业,更要发展养殖业。

近年来,中国虽然在网络基础设施建设方面投入较大,但是针对农村地区、农民群体推出的更具针对性的电脑软件、手机App 较少。此外,中国城乡居民数字素养差距较大,农民数字素养普遍低于其他职业类型群体。中央网络安全和信息化委员会办公室发布的《提升全民数字素养与技能行动纲要》专门提出“提升农民数字技能”,提高农民对数字化“新农具”的使用能力,引导企业、公益组织等参与农民数字技能提升工作,推动数字服务和培训向农村地区延伸。这就要求企业积极配合中央,加强相关软件的开发和终端用户的教育。企业在承担社会责任的同时,也加强了与客户、农户的黏性,真正贯彻落实了“1+N+X”的发展模式。

产后:发展农产品加工业,运用企业化思维

农产品加工是农业与市场连接的重要纽带,也是提高农产品附加值的有效途径。标准化发展初加工、创新发展精深加工是我国农产品加工行业发展的趋势。相较于发达国家,我国目前的农产品加工业还很落后,存在集约化不够、标准不完善、设备落后等问题,这也说明我国农产品加工业在产值和效率的提升上都有很大的空间和潜力。科技对提升农产品加工业起着决定性的作用,2020年我国农产品加工业营业收入超过23.2万亿元,比上年增加1.2万亿元,科技对农产品加工产业发展的贡献率达到63%。

标准化作业是智慧农业的标志之一,是提升农产品生产质量和效率的有效途径。要在产后阶段做到标准化,就要提高国产设备的智能化、规模化和连续化水平,在农产品采收、清洗、分选、烘干等基础环节的共性技术方面要避免重复投资,探索统一经营模式,一改“小作坊”的加工模式,构建起企业化的加工生产流水线。说起西藏,大家都能想到青稞酒、牦牛干。说起内蒙古,你一定在抖音上见到过卖家兜售奶片、奶酪。但是我们却很难用一个知名品牌来代表这类具有明显地域标志的特色农产品。反观涪陵榨菜,2022年重庆市涪陵区27 个乡镇街中有23 个乡镇街的16 万农户60 余万人种植青菜头。2022年3月1日全区青菜头收购加工全面结束,收砍面积约48 721 km2,总产量近180 万t,种植纯收入超15 亿元,全区农民人均种植收入2 373.6 元。榨菜不仅仅是带动农户增收的宝贝,更是带动乡村振兴的支柱产业。在科技的助力下达到标准化、规模化的企业式经营,不仅提升了产品质量,还利于打响产品品牌,是发展地域特色农业的有效途径。

农业农村部《关于落实党中央、国务院2022年全面推进乡村振兴重点工作部署的实施意见》第二十二条和第二十四条分别指出,要推进农业生产“三品一标”(农业品种培优、品质提升、品牌打造和标准化生产提升)和提升农产品加工业。发展加工技术、打造品牌效应都是提升农产品附加值的关键,但企业只有真正做到“农产品加工+科技”,才能保证品牌的长久发展。德勤中国创新部门认为,未来,中国农产品加工业将有更大的市场空间,尤其是高附加值的精深加工。新冠肺炎疫情期间预制菜、冻干蔬菜等细分加工业的兴起就是这个细分市场迅猛发展的先兆。目前,我国农产品加工业与农业总产值的比例是2.4:1,乡村产业发展目标是到2025年该比例提升到2.8:1,对企业来讲这期间仍然有很大的发展空间。

企业助力智慧农业远航

德勤中国创新部门探访了位于石家庄市鹿泉区的中以农科康养小镇。这片占地约287 km2、投资105 亿元的园区集现代温室农业、农产品加工生产、文化旅游服务、养老生活服务等为一体。该项目由以色列大岗农业自动化有限公司(DAGAN)派驻10 余名农学家驻场指导,首先针对气候水文与土壤环境进行测算评估和规划,通过驻地研究给出最适合当地发展的战略和执行计划,并提供气候控制系统、空气循环系统、冷却垫系统等智慧农业系统全套设备,达到最优化的运营效果。该小镇采用从育种、种植及控制设备全自动化、植物生长模块专利技术、根部温控技术、光谱照射技术、水肥一体化控制技术、雾化灌溉技术、高压仓种植技术、高密度种养殖技术到物联网数据平台化智能分析系统的全套支持,并结合市场需求融入康养和文旅运营需求,实现了可持续的生态化运营。目前,这一项目已成为当地的优质生态业案例,每年持续开门迎客,为当地带来了经济收入和教育娱乐选择,更是成为证明体系化发展智慧农业的方法论和实践力的最好窗口。

中国智慧农业的发展必然是体系化的,不但要有生产链前中后的纵向发展,也要有一、二、三产业融合的横向发展,还要有政府政策、企业联动、农户素养的全方位发展。除了需要在育种能力、软硬件发展和农产品加工等方面加大科研和部署力度之外,还有保鲜运输技术、电商服务平台等许多层面有待发展。只有这样才能形成从选种测土、种植监管,经制定标准、收储加工,最终到品牌打造、终端服务的全链可追溯运作模式。

从宏观上来看,“十四五”规划设立了三大工程:一是国家数字农业创新应用基地建设工程,涉及种植业、设施农业、畜牧业、渔业、种业等5 类;二是国家农业农村大数据平台建设工程,形成统一的国家农业农村大数据平台;三是智慧农业技术创新工程,建设一批国家数字农业农村创新中心和农业农村部重点实验室,开展基础共性、战略性、前沿性智慧农业技术研究,重点研发具有自主知识产权的智慧农业创新技术产品。这三项举措为企业推进“1+N+X”模式提供了基础保障,为企业增强科技研发和转化水平、提升体系化发展奠定了基础。

企业是产业技术发展的主力军,在智慧农业加速航行的新时代必然有极大的发展空间和多维的切入点。德勤中国创新部门认为,不论是制造企业还是软件即服务(SaaS)企业,提高自身技术的精确度和可靠性必然是关键,但也不应忽视与产业链的协同效应,将单点技术融入整体应用场景,发展技术的同时更提供整体方案和知识,在智慧农业的航程中做最有力的发动机。

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