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发达国家互联网农业发展镜鉴

来源:赛迪智库  作者:王哲  投稿时间:2018-07-05

  近年来,我国应用物联网、云计算、大数据、移动互联等新技术,推动农业全产业链改造升级,在一定程度上加速了农业生产方式、产业模式与经营手段的现代化步伐,为解决“三农问题”提供了新路径、新方法。本文将从全球主要发达国家发展互联网农业的现状、模式、技术经验和发展理念入手,为我国互联网农业发展迈向更高水平提供镜鉴。
 

  各国重视互联网农业发展
 

  互联网农业指的是将互联网与新一代信息技术与农业生产、加工、销售等产业链环节结合,实现农业发展科技化、智能化、信息化的农业发展方式。未来的智慧农业将会高度依赖数据,农业也将变成一个数据密集行业,世界各国都已经意识到互联网农业的巨大发展潜力。国外互联网农业起步较早,相比之下,中国农业的数字化刚刚起步,2016年底,我国出台了《农业农村大数据试点方案》,计划以政府为主导,在2019年底在全国范围内建立生猪、柑橘、花生、大蒜等多个农产品的大数据信息库。目前,如何利用互联网技术,结合中国实际情况,提高农业生产效率、提升农民收入,对中国来说是巨大的挑战。
 

  在传统农业迈向现代农业的过程中,以互联网为特征的现代信息技术对农业发展起到了重要的推动作用。全球主要发达国家均十分重视互联网技术手段在农业各环节的运用,其中美国、日本、荷兰等国的发展情况最具有代表性。
 

  美国:重视农业生产数据化
 

  美国土地肥沃,气候温和,现有可耕地约1.52亿公顷,牧场5.6亿公顷。美国不仅是世界上最大的工业化国家,也是世界上最大的农业发达国家。根据美国农业部的数据,美国农场数量1935年达到峰值680万个,农业人口超过1.27亿,达到总人口的30%,而现在美国的3亿多人口中,仅有2%为农业人口,农民数量降至300万左右,农场数量降至约220万个,每个农场平均面积约170公顷。与此同时,美国的农业生产不仅满足了本土需要,而且大量出口向全球市场,出口农产品总量已经占到美国农业总产值的20%。
 

  美国农业的高效高质发展,是大数据和物联网等新一代互联网技术在农业各个环节综合应用的结果,最终实现了农业生产的数据化和智能化,大大提升了农业生产的产能和效率。美国是对农业数据收集比较齐全的国家,也是较早进行农业数据开放的国家,目前,有关农业数据的采集、共享和利用正帮助美国政府对农业部门的发展制定各种政策,美国各大农场主协会以及涉农企业也不惜投入大量的时间、金钱搜集涉农大数据。农业生产的盈利性从根本上保证了农业的吸引力,目前,美国农民年收入基本都在5万至7万美元以上,有些农民甚至达到10万至25万美元,高于城市居民平均收入水平。
 

  日本:大力发展“智能农业”
 

  与美国地广人稀、土地肥沃的优越自然条件不同,日本农业存在两大客观问题,第一是人口多耕地少,人均耕地面积严重不足;第二是人口老龄化严重,日本的农业就业人口的平均年龄为67岁。为解决上述问题,日本正在利用新一代互联网技术实现种植、生产技术的数据化、知识化,从而使得这些宝贵的经验能够不断被下一代农户和农企继承。日本农林水产省把利用互联网和信息技术的农业称为“智能农业”,力争发展节省劳力的高质量农业,加紧制定实现智能农业的“路线图”,全面提高农业生产效率和农产品附加值。
 

  目前,日本已实现四大方面的互联网农业实践。一是在耕作环节,无人驾驶拖拉机可以利用全球定位系统,在大规模农场进行24小时针对性耕作。二是在生产管理环节,可将高度传感器收集的气象数据和农作物生产数据,实时发给农户或者管理人员,使其能够合理浇灌和施肥。三是在销售环节,可通过互联网实时记录消费者对于农产品的消费情况,方便生产者在最短的时间内迎合市场调整种植计划,避免信息不对称而导致的滞销发生。四是在食品售后和溯源环节,利用智能手机将农场生产过程中的数据作为食品信息,直接提供给消费者参考,提升农场产品的质量可信度和可追溯能力,让消费者更为放心。
 

  荷兰:高投入实现高产出
 

  荷兰本土面积仅4万多平方公里,却是除美国之外的第二大农业出口大国,年均农产品净出口额达300多亿美元,其农牧产品以优质、高产闻名,鲜花和种子的出口量连续多年居世界第一。荷兰农业发展具有典型的“小国大业”特点,该国国土面积有限,冬季漫长,发展农牧业有诸多不利因素,但荷兰通过科技创新走出一条高效农业的道路,农业就业人口占总就业人口的比重不超过3%。
 

  荷兰农业的显着特点是通过对互联网技术的高投入实现高产出,即通过投入密集资金发展先进技术,实现农业生产的高效益。荷兰对互联网和信息技术的发展极为重视,全国教育和研究经费占到国家总预算的19.1%,远高于其他部门,而农业科研则是其中的重要领域。此外,荷兰农业科研、推广和教育“三位一体”,由农业、自然及食品质量部统一负责,有效整合了资源,为农业科技发展提供了便利。
 

  上下游联动的技术链条
 

  从发展基础条件来看,各国的资源禀赋有如下三种类型。一是以美国为代表的地广人稀类国家,走机械化、生物技术化,再到利用互联网技术实现农业管理变革路径;二是以日本为代表的人多地少小农经济国家,选择以生物技术和机械化为基础,以互联网技术作为营销手段更为合适;三是以荷兰为代表的工业发达但土地资源相对不足的国家,多选择互联网技术与机械化、农业生物技术并进的发展路径。
 

  在发展模式上,发达国家互联网农业的先进性主要体现在形成了上下游联动的技术链条。第一,农民是农业大数据的第一个入口,他们需要测量并利用天气数据、GPS数据、土壤细节、种子、化肥和作物药剂数据提升耕作质量与产量,实现产量和利润的最大化。第二,种子和肥料以及药剂的供应商需要接收上述数据,并使用特定算法统一建模,向农民输出解决方案和服务。第三,农业机械制造商在其农机设备中支持移动数据采集传感功能,布置水分监视器和传感器,收集土壤样本、田间作物颜色、生长速率、天气破坏、营养水平、农作物品种等,并让这些琐碎的信息能被价值链上的各个主体实时获取,以进行进一步的处理。第四,农业气象站、实验室、贸易商、行业合作伙伴及其他技术和解决方案提供商作为互联网农业生态系统的一部分,将为行业各环节输出相关服务和解决方案。
 

  三大层面支撑产业发展
 

  纵观全球各国的实践经验,互联网农业发展的新技术、新理念和新机遇分别集中在农业数据收集、农业生产管理和农产品流通三大层面。
 

  在农业数据收集层面,互联网科技公司是农业数据收集的源头采集者,其向农民提供服务的方式不再是简单地出售数据采集的设备,而是帮助农民获取生产过程中的各种信息。例如,美国佛罗里达州的创业公司AGERpoint是一家专门采集和分析农业数据的公司,主要出售农业用GML100激光雷达,在收集果树生长过程中的外形数据的同时,提供不同使用场景的数据分析软件,上述数据还成为当地种植户申请保险、赔偿的重要依据。此外,农业数据公司The Climate Corporation帮助农民整合天气、土壤和田间的数据,调整种植方案;拜尔旗下的数字农业公司Xarvio,帮助农民通过手机拍摄的照片,分析农作物的健康状况,同时为农户推荐病虫害防治措施。
 

  在农业生产管理层面,互联网技术成为农业生产管理的重要支撑,农场管理软件的潜力巨大。对于农民来说,收集到的海量农业生产数据将会成为越来越重要的日常工作,它们不仅真实地记录生产过程中的每一个环节,也是从事下一步农业活动、进行市场销售的重要依据。比如,美国农业部调查发现,同样的原材料卖给不同农民买到的价格差异可达300%,因此,相对于种子、化肥、农药这些企业和经销商来说,农民总是弱势群体。基于这种需求,美国Farmers Business Network平台于2014年成立,利用互联网平台中农场主提供的信息共享服务,目前在美国和加拿大服务的会员农场超过了5000个,并已获得谷歌的风险投资。农场主可从该平台查询农业生产工具的价格,获得耕种方案,了解农作物市场价格,在作物生长过程中,农场主可上传天气、作物健康状况、土壤质量和灌溉程度情况,平台会根据这些数据自动生成报告。
 

  在农产品流通层面,区块链技术未来可能成为农产品流通交易和供应链管理的重要技术手段。例如,美国Agridigital公司已经开始使用区块链技术帮助农户在全球范围内管理物流和交易的数据,通过提供储藏、金融、汇款和连接等服务,保证原料产品的交易、储存、收支等情况变得透明可追踪,2016年成立至今,该公司吸引了1000多名用户,已经有超过200多万吨的谷物通过这个平台完成交易,成交额达到了4亿多美元。
 

  我国互联网农业的机遇与挑战
 

  我国在传统农业迈向现代农业的过程中,以互联网为特征的现代信息技术尤为重要。我国近年来加大力度推动“互联网+农业”发展,取得不少成效。到2016年,我国农村劳动力人口约1.8亿,约占农村人口的31%,人口总数的13%,预计未来5至10年内,农业劳动力人口将加速下降,农业服务人口将加速增长。
 

  与此同时,也要看到我国与发达国家的农业发展存在很大差距,应该重视新一代互联网技术与农业生产环节的融合深度、广度,形成符合自身发展特点的互联网农业发展模式。目前,我国互联网农业的发展主要面临三大方面的挑战。
 

  一是我国农业生产和销售数据来源比较少,农业数据不够精细,难以反映真实情况。目前,主要投入使用的包括高空监测、土壤监测这两种类型,但除此之外,植物在各个时期的生长参数的变化情况,作物轮种引发的土壤改变等精细信息也十分重要,相比日常生活场景,农业数据的来源还是非常有限,此外,大学和科研机构虽然拥有大量的基因组序列数据,但是,这些作物一般生活在温室,或培养箱里面,它们的生长环境是稳定不变的,很难反映出在野外田间的真实状况。
 

  二是我国农业数据的储存比较分散,还没形成规模效应。互联网企业将不同地区的农业数据储存在各自的服务器上,这些数据还不能与其他公司实现共享,自然无法联系到一起,形成规模效应。
 

  三是互联网技术与农业的融合程度不够。我国发展互联网农业的最大挑战是如何将新一代信息技术在农业生产过程中落地和转化。
 

  为解决上述问题,我国应积极借鉴世界各国互联网农业发展的主要模式和创新理念。
 

  在农业生产环节,鼓励互联网企业做数据的采集者、管理者和使用者,将原来简单出售信息采集设备的方式,进行延伸,为农户提供更加全面、长期的数据管理和使用方案,服务农业生产,优化农业决策,提升农业经营的数字化管理程度。
 

  在农产品销售环节,运用互联网技术普及农村电子商务,积极引入新的物流、供应链管理模式,有效地推动农产品销售行业发展,建设完备的仓储物流系统,形成高效、完备的农业物流配送系统,根据市场需求,实现物流网络化、智能化的细化分工,提高整体效率,实现顾客所需要农产品的及时、安全配送,解决传统商业模式固有的农产品流通时间长、成本高、供销对接难等问题。
 

  在农业人口转型环节,在传统农业运行模式的基础上,有效地转移剩余农村劳动力,借助于农民销售合作社和其他形式,发挥青年农民的文化优势和兴趣特点,引导他们向互联网+农产品销售方向创业,利用网络平台,专业讲师面授平台开展农业相关领域的从业人员,在职人员进行职业教育培训,在基层大力普及相关知识,积极引导互联网农业人才的培养,形成与第一产业紧密关联和融合的大农业,加快我国由农业大国迈向农业强国的步伐。

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