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智慧农业面临的挑战及策略

摘要:依托新技术的发展,智慧农业在我国快速兴起,但仍存在许多问题,笔者以无人机植保为例进行分析。农药药剂调配、植保无人机和植保队植保作业是该应用场景的三个关键部分。药物漂移、无人机电池续航时间短、缺乏行业标准以及土地流转度不高导致无法集约化经营是无人机植保面临的挑战与突出问题。针对这些问题,政府应该推进农村土地流转,为集约化经营创造条件。针对企业端,政府应明晰产业政策,推动制定行业标准。而无人机生产商应加大科研投入吸引人才,协商制定行业标准,推动行业长期健康发展。最后,要创新商业模式,推动新科技落地最终服务于农业生产。

关键词:智慧农业;三农问题;农业科技;无人机植保

1智慧农业的兴起

智慧农业是指将物联网技术应用至传统农业的新型农业经营管理模式。具体讲,是通过传感器和软件依托移动平台或者电脑平台实现对农业生产的精准感知、控制与决策管理,让传统农业更具“智慧”。随着我国人工智能、物联网、大数据与3S技术的不断发展,新技术在农业上的应用也逐步推开,并且在农业生产、流通和销售三个重要环节中扮演着越来越重要的角色。目前我国新技术主要体现在农业的生产环节中,应用于农业种植和畜牧养殖上,已形成四大典型的应用场景:数据平台服务、无人机植保、农机自动驾驶与精细化养殖。随着技术条件逐步成熟,智慧农业在我国逐渐兴起实则是必然趋势。一方面我国有巨大的农产品消费市场,而且农业是国家立足根基,受到中央高度重视,历年中央一号文件定是指导解决三农问题;但另一方面,我国农业生产效率普遍较低,长期难以满足国内巨大的农产品需求,而且未来前景不容乐观。总耕地面积和人均耕地面积连续下降、农村劳动力严重流失加之农业生产劳动力文化素质较低,这些因素严重阻碍了我国农业生产方式由粗放化到集约化、精细化的变革之路,影响了我国农产品供应潜力的挖掘和释放。所以,智慧农业依托新技术提高农业生产效率的经营模式有巨量的市场需求,也得到了国家的支持和资本的青睐。但是智慧农业在商业落地与实际运用中仍面临很多挑战,笔者以我国目前应用较为广泛的无人机植保为例进行具体分析。无人机植保即依托地面遥感或导航飞控使用无人机进行农林植物保护作业,是智慧农业主要应用场景之一。较于传统的农业作业方式,无人机植保突出的优势在于安全高效又节约水和农药。一台遥控式农业喷药小飞机通常可负载8-10公斤农药,低空喷洒每分钟可完成一亩地的植保作业,喷洒效率是传统人工的30倍。安全性上,我国拥有18亿亩基本农田,每年农业植保作业引发的农药中毒人数达到10万之众,致死率约20%,农药残留和污染导致死亡的人数更多而无人机植保几乎不会产生农药安全事故。所以凭借着其安全高效的优势,无人机植保在我国的发展已初见规模。根据农业部统计数据,截至2016年底,全国植保无人机保有量超过6000架,全国植保无人机作业面积超过2800万亩次。

2亟待解决的问题与挑战

无人机植保产业分为三个部分:农药研发、植保无人机研发与制造和植保队植保作业,笔者就针对这三个部分汇总应用中产生的问题。2.1设备自身仍需优化。一是农药飘移现象。植保无人机使用专有的药剂,多为雾状,使用过程中专用喷头将药液雾化成细小颗粒,所以药物存在漂移现象,但通过调配药剂可改变颗粒大小从而减少漂移幅度。二是无人机续航能力有待提高。无人机飞行系统多为电动系统,续航时间一般在20分钟上下,行业平均每分钟工作量1到2亩,以每分钟作业1.5亩计算,一块电池仅可维持30亩的工作量,仍有待提升。2.2土地流转度不高,市场开拓受阻。我国农村青壮年净流出数量众多,劳动力短缺严重,人工植保成本较高,无人机植保市场潜量巨大。但无人机植保是集约化作业模式,作业农田面积越大,规模效应越明显,边际成本越低,反之则成本较高盈利减少。事实上由于我国农村多数地区土地流转度不高,很难形成连续大面积农田,所以市场潜在需求往往不能转化为实际订单。2.3植保无人机缺乏行业标准,操作没有规范性。植保无人机分为单旋翼、多旋翼和固定翼,目前市场上多旋翼居多,飞行系统通常为电动系统,各家无人机标准不一,操作没有规范性。这无形中增加了植保队设备更新维护和业务培训的成本。实际情况是很多植保队采用组装零件而成的简易设备,农药喷洒精度和电池续航时间差异较大,导致最终植保作业效果不理想。2.4高科技、高技能人才稀缺。植保无人机作业效率取决于生产商及其上游设备供应商创新研发能力,包括电池续航能力和飞控系统性能。而高科技人才稀缺造成行业核心技术匮乏,是限制行业发展的瓶颈。植保队主要成员是飞手;飞手指无人机操控员,这一职业极度依赖经验和身体素质。目前市场上植保队职业技能参差不齐,一方面源于设备性能差异较大,另一方面植保队职业的季节性、高强度的特征弱化了职业吸引力。具体讲,植保队只在每年3月到9月农忙时期工作,且要随身携带多块电池进行全国性流动作业。根据大疆创新和麦飞科技的数据,即使经验丰富的十人植保队伍,人手两台设备,一台无人机创造的年收入也只有7至10万元,而经验不足的飞手可能赚不到钱甚至亏损。总之,这一职业不能提供长期稳定的收入,且对从业者的身体素质有较高要求。

3亟待解决的问题与应对之策

3.1政府应推进农村土地流转,倡导集约化农业经营方式。有效市场需求是商业模式落地的先决条件,所以政府应积极落实中央政策,推进农村土地流转,倡导集约化农业经营方式,从而降低无人机植保与潜在客户的沟通成本实现规模效应,促进市场潜在需求向有效需求转化。3.2政府应明晰产业政策,推动制定行业标准。针对无人机设计与研发以及上游设备供应商,尤其是研发产品能显著提高农业生产效率促进解决三农问题的企业,政府要切实落实产业政策,完善并明晰补贴申请和发放规则,引导社会资本流入,推进企业研发创新。同时,政府要引导推动企业制定无人机行业标准和规范,打破各企业间由标准不同形成的竞争壁垒,营造公平共享的竞争环境,从而促进产业长期健康发展。3.3加大科研投入,吸引人才。无人机设计与制造和专用农药调配是无人机植保应用场景中的核心技术,企业应加大科研投入吸引人才,抢占产业供应链最顶层,占据制定行业标准的主动权和话语权。3.4创新商业模式,推动新科技落地。除了加大科研投入和人才吸引外,将新技术高效地应用于实践场景也是至关重要的一环。具体到无人机植保就是要高效对接植保队和有潜在需求的农户,并且提高植保队的作业效率。目前行业中以农田管家为代表的企业是以搭建植保平台为主要经营目标,力图解决植保队与农户之间信息不对称的问题;以大疆创新为代表的企业是以无人机研发和销售为主要目标;而以极飞科技为代表的企业不仅有无人机研发,还进行植保服务。三种模式定位清晰各有侧重,共同推进无人机植保快速发展。随着农村土地流转的推进,市场潜量高效转化,无人机植保需求会爆发式增加;同时未来行业标准建立,无人机也将大众化,届时业余飞手可能会大幅增加。利用这些劳动资源解决植保需求也可能成为行业未来的方向,而这需要商业模式的不断创新。

参考文献:

[1]亿欧智库.2018智慧农业发展研究报告——新科技驱动农业变革[R].背景:亿欧智库,2018-05.

[2]中华人民共和国农业农村部.关于政协十二届全国委员会第五次会议第0896号(工交邮电类074号)提案答复的函[EB/OL],2017-09-05/2018-06-20.

作者:牛泽林 单位:江西财经大学

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