未來農業模式

未來農業模式

    現在，古老的農業又到了變革前夜，這一次的“攪局者”是信息技術——傳感器、物聯網、雲計算、大數據以及互聯網，其不但颠覆了日出而作日落而息地手工勞作方式，也打破了粗放式的傳統生産模式轉而邁向集約化、精準化、智能化、數據化，農業生産因此獲得了類工業的産業屬性。而互聯網電子商務及現代物流的橫空出世，使得整個産業鍊各要素激烈碰撞、重組，線上線下的耦合度空前提高，這極大地拓展了未來農業經營模式的想象空間。

　　随之而來的，各方新勢力正源源不斷地投身農業，希望能用自己的力量改造農業，在這一次的變革浪潮中捕捉到商機。北京天安農業總經理劉雁飛的觀點非常有代表性：“ICT技術已經全方位滲透到了農業全産業鍊的所有環節，舊有的農業模式正在被颠覆。”

　　精準農業
　　從北京飛行兩個小時落地後再坐半天汽車，才能抵達位于呼倫貝爾草原深處的呼倫貝爾農墾集團農場。這個農墾集團有22個農場，600多萬畝農田，共計好幾萬個地塊。規模化、集約化的農場正在實施精準農業。
　　精準農業概念最早由美國提出，它的目的是以較少的投入達到同等收入或更高收入，并改善環境，高效利用各類資源，取得經濟效益和環境效益。
　　對于大量地處偏遠地區、人口稀少、人才資源稀缺的大農場，如何實現現代化的精準農業？過去，農墾集團很難找到人，搭建和維護實現精準農業所需的IT決策系統，也很難及時找到農學專家來指導交流。現在，雲服務改變了一切。
　　幾年前，國家農業信息化工程技術研究中心開始建立農業雲服務平台。全國各地的農田數據，像溫濕度、作物參數、遙感影像，還有土肥工作站定期采集、化驗的土壤參數，農産品貿易價格……都源源不斷地經過網絡流入這個農業雲服務平台；這些數據再結合農業專家研究的各種專業模型和算法，就能為全國各地的農場提供全方位的精準農業決策服務。
　　通過“施肥決策服務系統”，全國農場一年減少了幾百萬噸化肥的使用。“中國目前是全球最大的化肥消費國，雖然我們水稻、小麥、玉米的單産比發達國家還高，但代價是，同等産出的糧食所用的化肥，是發達國家的3到4倍甚至更多。”國家農業信息化工程技術研究中心陳天恩博士說，“盲目施肥的後果是作物根本無法吸收，不僅浪費，還污染地下水和土壤。”現在，雲服務下的精準施肥正在扭轉這樣的局面。
　　而通過“精準灌溉系統”，農場不過度抽取地下水，防止呼倫貝爾草原沙漠化；通過病蟲害預警系統，農場可以在局部爆發病蟲害時及時反應，進行精準施藥決策。在過去沒有精準施藥時，“農用飛機飛過去，嘩嘩嘩，一路上幾萬畝農田就被施藥了”。現在的精準施藥可以區分田塊來施藥，避免過度施藥、污染和浪費，也提高了食品安全。
　　物聯網同樣是實施精準農業的重要技術。我國重要的糧食主産地東北，是應用大型農機裝備的主要區域。由于耕地面積廣大，農場的生産經營與“一畝三分地”式的小農作業完全不同。
　　比如土地平整和起壟作業，一方面對拖拉機手的技術和經驗提出了很高的要求，因為這直接決定了作業質量如直線度、平整度；另一方面由于作業過程中需要注意力高度集中，造成勞動強度很大，非常需要拖拉機在作業過程中減少人為操作。
　　因此科研人員想到給拖拉機安裝傳感器、激光儀、導航設備等，賦予拖拉機“智慧”，使得拖拉機在導航狀态下自動走直；利用激光發收設備結合傳感器精确完成土地平整作業。
　　除了生産作業之外，農場的管理同樣需要借助物聯網。據黑龍江紅星農場技術負責人孫洪江介紹，基于精準農業和現代化大農業的發展趨勢，紅星農場近年引進了一套機車監管服務系統。
　　孫洪江說，紅星農場屬于國營農場，行使國家土地管理職能。農場把土地承租給農戶，機車由農戶自己購買，農場實行統一管理，每輛機車在農場有編制。農場根據農戶的作業量進行結算。
　　以往每年耕種時節，是由農機統計員手工統計每個農戶的工作量，但因為耕種面積大，往往一塊地有3～5台機車作業，有的車幹得多，有的車幹得少，統計員就偷懶取平均數，農戶吃大鍋飯。
　　因此，為了能準确獲取每個農戶每天的工作量，農場和國家農業智能裝備工程技術研究中心合作，給每台機車上安裝一個傳感器和GPS定位，傳感器能實時獲取機車作業數據并傳送到機載終端，終端把數據發送到農場的系統平台。
　　孫洪江說，就是這樣一套系統，一方面能讓農場管理者實時了解機車的田間位置、作業軌迹、農戶的作業量，系統自動生成日、月、年報表，給核算提供支持；另一方面由于機載終端可以自動生成作業報表，農戶自己也可以很清楚地知道每天幹了多少活，産生了多少效益。
　　美國風河公司認為，利用物聯網等技術使農田與農機網絡化、為農場主提供決策支持是未來智能農業的發展趨勢。未來不管是火星上的探測車、空中的飛機還是田間的農機，都需要具備一些基本能力——物聯網中每一個終端設備都需要網絡互連性、可管理性和安全性。
　　孫洪江對這樣的趨勢看得很清楚，但多年的實踐也讓他深切體會到理論與現實的差距。他以精準農業中的變量施肥為例指出，困擾變量施肥的瓶頸在土壤取樣和化驗，雖然國外提供了土壤取樣機和快速化驗的設備，但誤差率高，所以精确的變量施肥依然沒有從技術上解決。

　　蜜蜂的啟示
　　把傳感器安裝在田間地頭并不困難，但要在動物身上放傳感器就不那麼容易了。一個有趣的例子是在蜜蜂身上貼RFID标簽，這是倫敦大學Queen Mary學院的一項動物行為學研究。研究人員把實驗室的幾百隻黃蜂貼上RFID标簽，當黃蜂尋蜜時，安裝在蜂箱或者假花裡的閱讀器就可以獲取黃蜂的RFID數據。
　　獲取這些數據後就能更好地研究諸如“一個蜂房内可以容納多少隻蜜蜂”、“蜜蜂可以連續在外活動多久”、“蜜蜂‘迷巢’現象的原因”等蜜蜂行為學的課題。這改變了傳統用顔料标識導緻速度慢、精度差的弊端。
　　國内的RFID企業遠望谷在2009年與江西農業大學蜜蜂研究所合作建設了“基于RFID的蜜蜂研究信息平台”，在國内尚屬首例。
　　給蜜蜂貼上RFID芯片的例子大大拓展了傳感器應用場景的想象空間，盡管這隻是一項學術研究。在實踐中，除司空見慣地給牛羊貼RFID耳标外，日本富士通公司給韓國的牛蹄綁上計步器觀察“牛的發情行為學”，則産生了不小的商業價值。
　　據韓國首爾韓暢牧場社長金希澈解釋，對于畜牧農戶而言，通過牛的發情期來支配懷孕、分娩的管理方法是直接影響銷售的關鍵。
　　牛的發情周期為21天，其中可孕時間僅有16個小時。如果錯過這一時間段，就必須再等21天。在傳統管理模式下，為了觀察牛的發情征兆，牧場工作人員需要随時确認牛的狀态。而牛的發情時間主要在夜晚和淩晨，即使安裝有攝像頭，依然難以有效觀察。實際上，即便是經驗豐富的工作人員，在肉眼觀察時，平均發現率也隻有58%。
　　相比肉眼直接觀察，富士通牛步系統使用計步器能準确掌握牛的生理周期。事實上，有發情征兆的牛步伐數會比平時增加。安裝計步器後，每頭牛的步伐數信息會通過發射器搜集到牛棚一邊的接收器上。每隔一小時，接收器所采集的信息會傳輸到富士通的平台進行分析，得到的分析結果又傳送給牧場管理員。
　　金希澈說，牛步系統大幅降低了牧場的工作量，為工作人員赢得了更多時間。而最重要的收獲是發情發現率達到幾乎100%，大大提高了繁殖率，增加了銷售額。

　　追溯是種管理思想
　　再見陳紹鵬，他名片上的職位已變為“聯想控股高級副總裁、佳沃集團總裁”。佳沃是聯想布局農業的一枚重要棋子。2011年10月，經過千挑萬選，聯想控股董事長柳傳志把聯想控股農業領軍權杖交給了陳紹鵬。
　　陳紹鵬無疑是一個拓荒者：他所在的聯想集團是一家成立近30年的IT企業，與農業幾乎沒有任何交集；而陳紹鵬本人雖然出生在甘肅農村，但18歲來北京上大學後就基本與田間地頭絕緣。
　　不過，傳統農業正因為IT信息技術而發生巨大改變，從佳沃的品牌标識就能反映這一點：廣袤肥沃的原野大地和普照大地的太陽形成了一個指紋符号，代表了佳沃對品質的承諾，更折射出佳沃的科技基因。
　　昔日聯想集團的“少帥”用“幸福、興奮、幸運”總結了自己新的職業生涯，陳紹鵬強調：“很幸運，接觸農業後我深刻體會到，農業與IT高度關聯，比如佳沃的全程可追溯系統就讓IT技術得到了充分的發揮。”
　　“全程可追溯系統”是佳沃“三全戰略”最重要的一部分。全程可追溯系統從選育、種植開始，到采摘、篩選、品控再到物流、終端等産業鍊，每個環節都進行有效的運營和管控。
　　“我來做個演示吧！”陳紹鵬掏出手機，打開一個掃描軟件，對準一盒藍莓包裝盒上的二維碼，佳沃全程可追溯系統的界面馬上出現。
　　這個界面包含五個模塊：生産基地、加工工廠、監測信息、物流運輸及銷售信息。消費者可以看到這盒藍莓生産流通環節的信息，信息細緻到了土壤和水的檢測、農殘指标，還有加工工廠具體的地址、生産人員等。所有這些信息由強大的後台系統支撐，涵蓋了生命周期的所有環節，包括灌溉、修建、授粉、降雨量等。
　　除了消費端，佳沃的全程可追溯系統還包括企業内部系統。陳紹鵬繼續演示内部系統：“想知道一個子基地施了什麼肥料，直接從後台點擊該基地，系統馬上就會顯示肥料類型、每株的施肥量及施肥負責人的信息等。”
　　佳沃的全程可追溯系統涉及到158個環節、超過300人次、産生3100個字段信息量。由此可見，農業的全程可追溯系統操作步驟多，而且是各自操作，不像工廠流水線管理。 
　　“IT系統誰都能做，技術其實并不是最難的，最難的是管理和團隊的執行力。”陳紹鵬強調，“像全程可追溯這樣的IT技術運用到農業，主要體現在管理效率上的提升、管理體系的健全。”
　　佳沃常務副總裁湯捷對此深有感觸：“以全程可追溯系統中的土壤和水分采集器為例，每50畝為單位安裝一個采集器，萬畝地需要200個采集器。但如何管理及維護這些采集器呢？最終還得靠人。” 
　　“萬畝農地不僅面積龐大，地勢和氣候條件也相當複雜，作業條件枯燥、艱苦，這就需要實際操作人員要有非常強的責任心，而且必須要有檢查的方法，保證他們認真履行職責。隻有管理到位了，才能夠優化技術。”
　　所以在湯捷看來，農業現代化的過程很重要的一點就是思維現代化，全程可追溯系統改變的也将是傳統農業的思維方式，目的是培養從業人員在生産流通等各個環節标準化和流程化等習慣。

　　電商、社區與大數據
　　互聯網，以颠覆者的姿态橫掃一切傳統領域，比如商貿、金融、汽車、餐飲、教育、醫療等等。農業遇上互聯網，也碰撞出了許多新玩法。
　　淘寶生态農業組對農産品新賣法醞釀已久。一直以來，淘寶的農産品銷售都混在食品闆塊，直到去年，淘寶内部提出要建立一個農産品網絡交易市場。經過調研發現，建立這個市場并不容易，很多偏遠地區有産品的企业完全不懂互聯網，無法自己做網店運營。“反複論證之後，我們認為預售和分銷将是兩個可實現的途徑。一方面，互聯網是個海量數據平台，并能以最低代價組織大量消費者實現購買行為，有更好的條件實現訂單農業，實現的方法就是預售。另一方面，農場主把産品信息用最簡單的方法傳到分銷庫裡，然後我們負責規範描述，目前已有的80萬農産品賣家是接盤商，他們根據信息确定進貨，然後用統一的配送渠道把農場主的産品進行配送。”淘寶農業發展部資深總監陳慶探說。
　　好的産品想賣出去，沒有渠道，沒有定價權，而通過電子商務平台可以搜集到大量消費者消費行為信息，用來指導農産品的銷售。“以前，農場主有産品卻沒有定價權，但淘寶海量數據可以來指導他進行合理定價；第二，規模化運作成功的話，未來也會改變流通模式，原先是種多少賣多少，以後市場倒過來指導生産，以銷定産，賣多少種多少成為可能。”陳慶探說。
　　除了淘寶這樣的純電商平台外，諸如小毛驢有機農場、有機農夫市集等線上線下結合的農業模式近幾年也方興未艾。它們充分利用社交網絡經營社區，将愛好有機農業的人群組織起來，再通過線下的各種活動完成商業閉環。
　　從線下到線上，農戶們從與批發商打交道轉換到直面消費者，他們開始比任何時候都更有條件關注消費市場的變化，關注數據。而這種轉變，直接推動了傳統生産方式的升級。
　　沱沱工社CEO杜非對數據運用頗有心得，他去年到任後，立刻在運營部成立了四個人的數據分析小組，專職對後台數據進行搜集和整理。今年，沱沱工社基于消費者購買頻次和消費占比數據分析，決定去掉20個品類不再種植，而把黑花生的種植面積擴充25倍。
　　北京天安農業也開始利用數據指導農業生産。總經理劉雁飛認為，傳統的農業生産與市場銷售是基本脫節的，農民的種植完全根據經驗，“供不應求”或者“菜賤傷農”的現象經常發生。天安打破了這一模式，按照工業生産方式“以銷定産”，由公司搜集市場需求，繼而指導農戶種植。
　　“比如我預計今年需要提供1000斤黃瓜給市場，那我就會根據這個指标換算成具體每個種植單元的種植面積，然後與農戶簽訂合約。同時我要對農戶的生産全程管控，保證食品安全。”劉雁飛說，“這就需要依靠信息技術。”
　　為此，天安農業引入了多個信息管理系統，如生産管理系統、銷售管理系統、ERP管理系統、溫室管家系統、二維碼追溯系統、配送管理系統等。據天安農業信息工程部經理李長春介紹，公司每年沉澱的數據量已經從4年前的40G提升到現在的100G，“老的SQL Server數據庫已經跑不動了。”
　　李長春介紹，天安将上馬SAP公司新推出的基于内存計算技術的高性能實時數據計算平台HANA，這也是HANA在SAP Business One平台的首次應用。劉雁飛回憶，2008年，天安在考察了用友、金蝶等軟件企業之後，決定采用SAP Business One系統，天安也成為SAP中小企業中的經典用戶。
　　劉雁飛也坦言：“農業看起來很美，做起來卻很累，但沉下去又會覺得樂在其中。”