2022年国内外智慧农业发展现状

文章来源:聚英云农 发布时间: 2022-08-23 09:11:17
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作为世界主要的粮食出口国和地区,美国、欧盟的智慧农业起步早、发展水平高。我国智慧农业起步较晚但是行业发展迅速,在一些技术应用方面达到了国际先进水平,例如北斗农机自动导航驾驶、植物工厂、无人机植保等,但关键核心领域仍受制于美国、德国、法国、荷兰等,如高端农业环境传感器、动植物生长模型与核心数据。

我国智慧农业起步较晚但是行业发展迅速
 

(一)智慧农业发展呈现“大集成、大数据、大协同”的特点

因为资源禀赋和科技发展水平不同,各国智慧农业的发展路径也各不相同,但是仍然具备“大集成、大数据、大协同”的共性特点。

一是大集成。各种先进设备与技术集成于一体助力生产,例如智能环境传感器、智能农机、农业机器人与智能远程控制技术等,形成了农业精细智能生产系统,帮助农民精耕细作,提高农产品质量与农场运营效率。美国有近70%的农场采用传感器采集数据,农业机器人应用于播种、喷药、收割等环节。

二是大数据。打通生产加工流通销售的上下游信息链,建立大农业数据库,尤其是实时跟踪发布农业市场行情数据,实现生产与市场需求的精准对接,提升农业宏观调控能力。三是大协同。政府通过政策引导实施宏观调控与管理、科研机构及科创公司提供新技术要素、农企主导定义落地场景,这种三方协同的产业化运作方式能够有效协调各方形成最大合力,实现多方共赢。

作为多学科交叉集成的技术密集领域,智慧农业的发展速度依赖于各类新技术的成果转化,而成果转化的方式有两种,一种是行业内的科技企业主动布局新技术,另一种是互联网公司主动跨界出圈,以新技术赋能农业。

(二)国内外科技企业布局智慧农业全产业链

位于产业链源头的种子研发一直是农业巨头的研发重点,其不断导入各种新技术,例如转基因技术、基因测序、数字技术等。而在产业链中下游的“产中”及“产后”,即农作物生产与农产品加工流通环节,科技企业也在应用新技术推动田地/水域的全面数字化及生产加工流通过程数字化,通过大数据、人工智能等技术为生产过程提供智能决策,从而提高农作物、农产品的产量和质量,具体表现在以下几个方面。

1. 生产过程智能化

以农业巨头拜耳公司为例,其旗下数字农业供应商Climate打造的数字农业平台FieldView已被全球20多个国家的农民应用于超过6000万公顷的土地,农民使用FieldView管理农场之后每公顷土地增收0.5吨。它为农民提供了一个集成平台,可将他们拥有的各种精密设备(如拖拉机、播种机、喷洒器、联合收割机)的数据实时整合在一起,并且融合来自多达70多个合作伙伴提供的航空成像、土壤分析等数据,实现种植过程的“数字孪生”。通过集成的数据科学功能和数字工具,帮助农户分析不同农田的绩效与品种、养护方式和土壤类型的关系,推荐精细化养护方案,支持智能农艺决策。

2. 生产工具智能化

农业无人机领域的独角兽企业极飞科技(XAG)将人工智能、无人驾驶、物联网等数字技术进行深度融合,让农业无人机、无人车和农机自驾辅助设备等精准农业设备变得自动化、智能化,帮助农户监测农田、分析土壤状况、精准喷洒农药。在江苏大中农场8万亩稻麦田实现无人自动化巡田、全自主病虫草防除,一年节约农药成本近100万元。类似于无人驾驶汽车,果园采摘机器人也逐渐能够利用人工智能的图片分析技术发现和定位果实,并进一步识别果实的成熟度和形态,分级分类自主设定采摘动作。

3. 生产场地智能化

有别于传统的田地大棚,类似“封闭车间”的现代化农产品种植正在进行。例如栽种面积狭小的新加坡,有超过20家创业公司从事垂直农场作业,所栽培的植物全部用营养液“水培育”取代了“土壤培育”,生长环境参数通过传感器实时监控且个性化控制光照条件,同时还可以预防与监控病害。由于生产过程高度标准化及精准反馈式控制,所以最终成品的品相一致性好。还有移动式植物工厂,利用LED光源和营养液在移动的集装箱里建设“温室大棚”,把产能贴近消费端从而缩短流通环节的成本。

4. 加工流通销售全链路透明化智能化

拜耳与蚂蚁区块链达成战略合作,双方整合彼此的技术优势及产品、产业链、营销、物流、金融等相关资源,通过实现种植生产过程数据化,共同建设农业区块链与价值链新生态,并以信用链支持中小农企和农民融资。致力于提供可溯源的、数字化技术赋能的农产品监测与服务体系,提升农民种植水平,促进农民增产增收,为消费者提供优质安全的农产品,助力整个农业产业链升级。

互联网平台以“流量+科技”赋能农业产业链
 

(三)互联网平台以“流量+科技”赋能农业产业链

2019年我国人均国民总收入首次突破1万美元,伴随而来的是消费升级,对农产品尤其是果蔬生鲜质量的需求攀升。2020年中国生鲜零售市场规模超过5万亿元,巨大的消费市场吸引了互联网企业重金布局高科技农业。相对于拜耳等传统农业巨头,京东、阿里、拼多多等互联网巨头在其发展壮大过程中形成的数字化技术优势,通过成功案例证明数字化改造可以提升农业生产力水平,显示出数字农业的价值增量。更重要的是,互联网平台企业有直接链接亿万消费者的流量,包括近两年火热的生鲜电商平台也迅速吸引了大批消费者。贴近终端消费者的销售、服务环节特别需要互联网平台的流量,为农产品上行提供便捷通道,所以“流量+科技”的组合优势让互联网企业开创了智慧农业的新标杆。

京东自建蔬菜基地深入参与供应链上游建设,实现了从“采销一体”到“产销一体”的飞跃。通过技术控制使植物工厂内保持最优的蔬菜生长环境,比常规种植方法提升产量3-4倍,节水90%以上。

京东还发力智能养殖,整合猪脸识别、IoT、区块链等数字技术,实现了机器人饲喂、全程可溯源,缩短生猪出栏时间5-8天,每头猪节约饲养成本80元。

ET大脑与德康集团、四川特驱集团合作,通过图像识别技术,给每一头生猪建立成长档案;同时结合声学特征和红外线测温技术,从猪的体温、咳嗽、叫声等及时判断是否患病,预警疫情,形成更智能、更精细的养殖模式,母猪年生产能力PSY值提升了3头,死亡率降低3%。此外,ET大脑与青岛浩丰集团合作,通过无人机低空拍摄农田生菜图像并自动分析识别生菜的色泽与尺寸,计算每亩长势,再为每块地精准定制灌溉与施肥方案,在保证产量的同时每季可节省水肥成本150元/亩。

互联网平台企业的成功案例证明了农业数字化能够增效、提质、降本,值得广大农业企业积极借鉴。互联网平台企业因消费者流量而赋予的绝对议价能力和供应链整合力,传统农企无法照搬,需要“以消费者为中心”,抓住产业互联网浪潮逐步锻造新优势。

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