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農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合印發(fā)了《鄉(xiāng)村振興標(biāo)準(zhǔn)化行動(dòng)方案》，“總的目標(biāo)就是到2025年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村高質(zhì)量發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)體系基本建立，標(biāo)準(zhǔn)化推廣服務(wù)體系基本建成，農(nóng)業(yè)農(nóng)村標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化程度顯著提高，標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)調(diào)推進(jìn)機(jī)制基本形成。
毫無(wú)疑問(wèn)，我們要靠自己走出一條農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)之路，我們拒絕“拿來(lái)主義”。與此同時(shí)，美國(guó)農(nóng)業(yè)的大規(guī)模與機(jī)械化，歐洲農(nóng)業(yè)的高科技與現(xiàn)代設(shè)施，古巴農(nóng)業(yè)的可持續(xù)與生態(tài)化等等都有自己的特點(diǎn)、發(fā)展路徑與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，我們將一起去看看；今天我們先來(lái)看看美國(guó)農(nóng)業(yè)的農(nóng)場(chǎng)及其數(shù)字化。
美國(guó)農(nóng)業(yè)通過(guò)大量機(jī)械應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化種植，從而帶來(lái)了強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，紅利的可持續(xù)性充滿挑戰(zhàn)。
1規(guī)模化
談起美國(guó)農(nóng)業(yè)不可避免地就要談到規(guī)模化與機(jī)械化，雖然其在生態(tài)可持續(xù)性與“糧食金融化”等視角上屢受詬病，然而不得不承認(rèn)美國(guó)農(nóng)業(yè)擁有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，“美國(guó)在1940年基本實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，役畜動(dòng)力占農(nóng)田總動(dòng)力的比重由20世紀(jì)初的75.5%下降到6.96%。20世紀(jì)60年代后全面進(jìn)入機(jī)械化，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率比19世紀(jì)提高了10倍多”【2】；從而帶來(lái)了長(zhǎng)期的、強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。我們從中長(zhǎng)期來(lái)整體看一下美國(guó)農(nóng)場(chǎng)的規(guī)模化過(guò)程：
? 規(guī)模化：美國(guó)在1935年達(dá)到680萬(wàn)家農(nóng)場(chǎng)的峰值后，農(nóng)場(chǎng)數(shù)量急劇下降；截至2022年美國(guó)有200萬(wàn)家農(nóng)場(chǎng)，與2007年農(nóng)場(chǎng)數(shù)相比仍減少20萬(wàn)家
? 生產(chǎn)力：美國(guó)農(nóng)業(yè)變革創(chuàng)新強(qiáng)力拉升了全要素生產(chǎn)率；通過(guò)動(dòng)物與作物遺傳學(xué)、化學(xué)品、機(jī)械設(shè)備和農(nóng)場(chǎng)組織的創(chuàng)新使得1948年至2019年美國(guó)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)出幾乎增加了兩倍
2機(jī)械化
美國(guó)農(nóng)業(yè)傾向于品類(lèi)的聚合，玉米是產(chǎn)量最高的作物約占美國(guó)農(nóng)場(chǎng)現(xiàn)金收入的30%， 其次是大豆約20%和小麥約5%【3】。而且，不采用田間進(jìn)行套種、間作等品類(lèi)規(guī)劃與耕作方式，從而為機(jī)械化提供了非常適合的發(fā)展土壤。美國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化可以對(duì)作物的整個(gè)生育期做到端到端的覆蓋；如下圖，從播種插秧、植保、水肥到收獲【4】。其中，機(jī)械化技術(shù)上的創(chuàng)新與大范圍應(yīng)用（包括并不限于水稻插秧機(jī)、拖拉機(jī)、無(wú)人機(jī)、噴霧機(jī)、滴灌設(shè)備、聯(lián)合收割機(jī)）使得美國(guó)農(nóng)場(chǎng)獲得了競(jìng)爭(zhēng)力：
? 增產(chǎn)量：通過(guò)因地制宜地種植規(guī)劃與作業(yè)調(diào)整；機(jī)械化應(yīng)用在插秧環(huán)節(jié)可增產(chǎn)5%以上，灌溉環(huán)節(jié)可增產(chǎn)約20%，收獲環(huán)節(jié)可增產(chǎn)5%以上
? 降成本：基于不同品類(lèi)有所區(qū)隔；如，播種環(huán)節(jié)玉米可降本2%~8%，大豆可降本10%~15%；植保環(huán)節(jié)棉花可降本90%，玉米和大豆可降本30%，施肥環(huán)節(jié)可降本3%~7%，灌溉環(huán)節(jié)可節(jié)約2/3用水
3收益力
從供應(yīng)結(jié)構(gòu)上看，2021年美國(guó)家庭農(nóng)場(chǎng)呈現(xiàn)了明顯地“倒掛”，持續(xù)地規(guī)模化形成的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有想象中“給力”。約有89%的農(nóng)場(chǎng)是小型家庭農(nóng)場(chǎng)，持有45%的農(nóng)業(yè)用地，而產(chǎn)值僅有18%；與此同時(shí)，約有3%的農(nóng)場(chǎng)是大型家庭農(nóng)場(chǎng)，持有27%的農(nóng)業(yè)用地，而產(chǎn)值卻達(dá)到46%【5】。
在“糧食金融化”的背景下，美國(guó)農(nóng)場(chǎng)收入受制于大宗商品定價(jià)且呈現(xiàn)出大幅度的波動(dòng)性（存在相應(yīng)周期性）；而且，2023年美國(guó)農(nóng)場(chǎng)凈收入預(yù)計(jì)將比2022年下降18.2%。德意志銀行在最新的美國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械專(zhuān)題行業(yè)報(bào)告中使用了“幾近巔峰”（The Peak Is Near）這樣的題目表達(dá)了“強(qiáng)弩之末”的意思，未來(lái)美國(guó)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行大型機(jī)械采購(gòu)的動(dòng)力不足。
注：美國(guó)家庭農(nóng)場(chǎng)劃分原則：小型家庭農(nóng)場(chǎng)年現(xiàn)金總收入（GCFI）低于35萬(wàn)美元，大型家庭農(nóng)場(chǎng)年現(xiàn)金總收入（GCFI）大于等于100萬(wàn)美元；其中，農(nóng)場(chǎng)年現(xiàn)金總收入（GCFI）包含農(nóng)作物和牲畜銷(xiāo)售收入、政府補(bǔ)貼、與農(nóng)場(chǎng)相關(guān)的其他收入。
從以上角度來(lái)看，美國(guó)農(nóng)業(yè)在持有品類(lèi)相對(duì)較少，規(guī)模化、機(jī)械化程度高的基礎(chǔ)上形成了先發(fā)優(yōu)勢(shì)，并且在紅利的可持續(xù)性上具有波動(dòng)性。同時(shí)，美國(guó)農(nóng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)性地“倒掛”反而說(shuō)明大型家庭農(nóng)場(chǎng)與小型家庭農(nóng)場(chǎng)也充滿競(jìng)爭(zhēng)、博弈與合作。在我國(guó)“大國(guó)小農(nóng)”的背景下，我們不能“生搬硬套”，我們需要看看美國(guó)數(shù)字農(nóng)業(yè)有哪些特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。
美國(guó)數(shù)字農(nóng)業(yè)繼承了規(guī)模化與機(jī)械化的特點(diǎn)；形成了一套數(shù)據(jù)底座堅(jiān)實(shí)、場(chǎng)景應(yīng)用豐富、價(jià)值分析敏捷的端到端體系。
1基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)且門(mén)檻低
美國(guó)農(nóng)業(yè)基于品類(lèi)的聚合與先發(fā)優(yōu)勢(shì)在數(shù)字農(nóng)業(yè)上做了大量復(fù)雜的、極具消耗成本的“地基性”數(shù)據(jù)工程，從而讓農(nóng)戶(hù)應(yīng)用的門(mén)檻更低、更平滑。
? 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)：以FieldViewTM為例，可以直接基于美國(guó)土壤調(diào)查地理數(shù)據(jù)庫(kù)SSURGO (Soil Survey Geographic Database)直接建立農(nóng)田的管理網(wǎng)格（管理作業(yè)區(qū)）
注：拜耳（原孟山都）的數(shù)字農(nóng)業(yè)平臺(tái)Climate FieldView?已覆蓋23個(gè)國(guó)家，超過(guò)1.8億英畝農(nóng)田；擁有業(yè)界最大的種植者和田間試驗(yàn)種子性能數(shù)據(jù)庫(kù)，持續(xù)幫助農(nóng)民更好地管理運(yùn)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)并優(yōu)化產(chǎn)量；官方網(wǎng)站https://climate.com/
? 數(shù)據(jù)采集：FieldViewTM數(shù)據(jù)采集器硬件兼容性高，安裝方便；注重生態(tài)伙伴平臺(tái)建設(shè)，歷史數(shù)據(jù)（其他廠商）引入、數(shù)據(jù)分享（跨廠商）非常容易并受控于“使用者”
2場(chǎng)景深入且高增值
可以通過(guò)對(duì)同一地塊多種遙感影像場(chǎng)景視圖多維度展現(xiàn)來(lái)幫助農(nóng)戶(hù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且展現(xiàn)農(nóng)情問(wèn)題的建議處理優(yōu)先級(jí)；讓后續(xù)巡檢與農(nóng)事作業(yè)更“有的放矢”。
? 多種視圖：提供多種視圖讓農(nóng)戶(hù)直接感知農(nóng)作物狀況并及時(shí)做判斷，從而通過(guò)持續(xù)改善來(lái)控制最終的收成與風(fēng)險(xiǎn)；讓農(nóng)戶(hù)更聚焦，管理更精準(zhǔn)、高效
? 算法優(yōu)化：對(duì)重點(diǎn)品類(lèi)進(jìn)行算法設(shè)計(jì)與調(diào)優(yōu)；如，利用氣候作物指數(shù)（CCI）讓數(shù)字化更客觀、更精準(zhǔn)的反映現(xiàn)實(shí)世界；從而讓農(nóng)戶(hù)產(chǎn)生信任并賦能價(jià)值
注：圖像使用氣候作物指數(shù)（CCI）生成，該指數(shù)可計(jì)算當(dāng)前的農(nóng)作物量；CCI是一種植被健康指數(shù)，與歸一化差異植被指數(shù)（NDVI，是反映農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和營(yíng)養(yǎng)信息的重要參數(shù)之一，應(yīng)用于遙感影像）相似。CCI代表田地中的綠色生物量含量與健康度，并已被設(shè)計(jì)為與季末玉米產(chǎn)量具有更好的相關(guān)性。此外，CCI已針對(duì)土壤背景影響進(jìn)行了校正，與NDVI相比它不太容易飽和（在非常高的生物量下失去可變性）；這確保了它在季節(jié)早期（當(dāng)更多的地面可見(jiàn)時(shí)）和季節(jié)后期（當(dāng)生物量非常高時(shí)）比NDVI呈現(xiàn)更準(zhǔn)確
隨著數(shù)字化技術(shù)的深化，基于場(chǎng)景的數(shù)字化判斷的采用率正在增加（說(shuō)明數(shù)字化正變得更懂農(nóng)業(yè)和人）；數(shù)字化在識(shí)別田間作物缺陷與風(fēng)險(xiǎn)（包括并不限于疾病、天氣、蟲(chóng)害和作物健康的植物水平）并為運(yùn)營(yíng)賦能從而努力最大限度地提高單產(chǎn)與盈利的能力與價(jià)值正在變得越來(lái)越高，美國(guó)農(nóng)業(yè)最終形成了從播種插秧、植保、水肥到收獲的端到端能力，機(jī)械化與數(shù)字化相輔相成。其中，我們?cè)诖藘H僅聚焦分享了一些基礎(chǔ)性的底層核心能力；當(dāng)然數(shù)字化的能力還包括并不限于種植方案的制定、經(jīng)濟(jì)性測(cè)算、調(diào)整與復(fù)盤(pán)（不同地塊與方案）、天氣管理與預(yù)警、生育期種植模型、設(shè)備管理、金融與保險(xiǎn)、智能碳匯等等，我們就不贅述了。
綜上所述，美國(guó)數(shù)字農(nóng)業(yè)繼承了規(guī)模化與機(jī)械化的特點(diǎn)，形成了端到端地為運(yùn)營(yíng)賦能與價(jià)值產(chǎn)出的核心能力。同時(shí)我們必須要看到，因?yàn)榈赜驈V、品類(lèi)少所以才值得高投入并取得了這樣深入且堅(jiān)實(shí)的數(shù)字化基礎(chǔ)與能力。然而，面向我國(guó)地少人多的國(guó)情農(nóng)情；另一方面，我國(guó)農(nóng)機(jī)設(shè)備正在高速發(fā)展期而非成熟期；知往鑒今，我國(guó)數(shù)字農(nóng)業(yè)核心能力上有以下方向值得大家一起去思考與創(chuàng)新突破：
重基礎(chǔ)，塑通路，強(qiáng)韌性；在“大國(guó)小農(nóng)”背景下，走出高質(zhì)量的鄉(xiāng)村振興與農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)之路。
1方向一：
基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)中臺(tái)為代表的數(shù)據(jù)底座能力建設(shè)
不要奢求“大干快上”，而是面向重點(diǎn)核心品類(lèi)的農(nóng)業(yè)環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)；通過(guò)構(gòu)建數(shù)據(jù)質(zhì)量與管理標(biāo)準(zhǔn)為后續(xù)農(nóng)事管理高級(jí)算法與適配模型打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，才能避免“虛浮”。
2方向二：
通路，以RPA為代表的數(shù)據(jù)采集
與通路能力建設(shè)
我國(guó)農(nóng)機(jī)設(shè)備正在不斷創(chuàng)新與升級(jí)，國(guó)外設(shè)施農(nóng)業(yè)高端設(shè)備也在國(guó)內(nèi)不斷試水落地應(yīng)用；導(dǎo)致農(nóng)機(jī)設(shè)備型號(hào)多、更新塊、兼容難、采集難；我們不妨“讓子彈飛一會(huì)”，需要給大量設(shè)備廠商“賽馬不相馬”的機(jī)會(huì)。那么我們需要適應(yīng)現(xiàn)狀，以RPA形成數(shù)字化勞動(dòng)力來(lái)應(yīng)對(duì)大量的、非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化沉淀，構(gòu)建海量數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的通路。
注：RPA，機(jī)器人流程自動(dòng)化（Robotic process automation）是以軟件機(jī)器人及人工智能（AI）為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)過(guò)程自動(dòng)化科技
3方向三：
韌性，以供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)智能監(jiān)控為代表
的端到端風(fēng)險(xiǎn)感知與響應(yīng)能力建設(shè)
宏觀上環(huán)境與氣候挑戰(zhàn)持續(xù)發(fā)展，微觀上農(nóng)事作業(yè)、生產(chǎn)與倉(cāng)配履行、品牌營(yíng)銷(xiāo)等價(jià)值鏈環(huán)節(jié)時(shí)常遭受沖擊；需要通過(guò)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)智能監(jiān)控來(lái)構(gòu)建感知風(fēng)險(xiǎn)，平衡投資回報(bào)并快速改善的能力核心端到端能力。
知往鑒今，順時(shí)而謀。隨著《鄉(xiāng)村振興標(biāo)準(zhǔn)化行動(dòng)方案》的發(fā)布，“以標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新推動(dòng)新一代信息技術(shù)應(yīng)用，加快農(nóng)業(yè)信息化和鄉(xiāng)村數(shù)字化。推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)化，拓展全鏈條增值增效空間。創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)機(jī)制，探索以標(biāo)準(zhǔn)化支撐鄉(xiāng)村振興的新思路、新路徑、新方法。”我們一定會(huì)在“大國(guó)小農(nóng)”背景下走出一條合適的高質(zhì)量鄉(xiāng)村振興與農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)之路。
參考資料清單：
【1】，《鄉(xiāng)村振興標(biāo)準(zhǔn)化行動(dòng)方案》解讀，中華人民共和國(guó)中央人民政府網(wǎng)
【2】，《從農(nóng)業(yè)1.0到農(nóng)業(yè)4.0，生態(tài)轉(zhuǎn)型與農(nóng)業(yè)可持續(xù)》；溫鐵軍，唐正花，劉亞慧；2021年11月第1版
【3】，《美國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械：巔峰近了》（The Peak Is Near）， 31 May 2023，德意志銀行
【4】，《China Agriculture Addressing China food security – revolution of tradition》（中國(guó)農(nóng)業(yè)解決中國(guó)糧食安全問(wèn)題 – 傳統(tǒng)革命），高盛
【5】，《America’s Farms and Ranches at a Glance: 2022 Edition》（美國(guó)的農(nóng)場(chǎng)和牧場(chǎng)一覽：2022年版），美國(guó)農(nóng)業(yè)部（USDA）
【6】，《Space Applications in Agriculture: Enhancing Food and Water Security, Improving Climate Action》（農(nóng)業(yè)中的空間應(yīng)用：加強(qiáng)糧食和水安全，改善氣候行動(dòng)），世界經(jīng)濟(jì)論壇（World Economic Forum）
【7】，《Selected Charts from Ag and Food Statistics: Charting the Essentials, February 2023》，美國(guó)農(nóng)業(yè)部（USDA）
【8】，《美國(guó)家庭農(nóng)場(chǎng)的認(rèn)定、組織制度及其啟示》，高海；中國(guó)農(nóng)村網(wǎng)
【9】，《FieldView_2022_Product Brochure》（FieldView產(chǎn)品宣傳小手冊(cè)）
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