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農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家標準委、住房城鄉(xiāng)建設部聯(lián)合印發(fā)了《鄉(xiāng)村振興標準化行動方案》，“總的目標就是到2025年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村高質(zhì)量發(fā)展標準體系基本建立，標準化推廣服務體系基本建成，農(nóng)業(yè)農(nóng)村標準的國際化程度顯著提高，標準化協(xié)調(diào)推進機制基本形成。
毫無疑問，我們要靠自己走出一條農(nóng)業(yè)強國之路，我們拒絕“拿來主義”。與此同時，美國農(nóng)業(yè)的大規(guī)模與機械化，歐洲農(nóng)業(yè)的高科技與現(xiàn)代設施，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、發(fā)展路徑與經(jīng)驗教訓，我們將一起去看看；今天我們先來看看美國農(nóng)業(yè)的農(nóng)場及其數(shù)字化。
美國農(nóng)業(yè)通過大量機械應用來實現(xiàn)規(guī)?；N植，從而帶來了強勁的競爭優(yōu)勢；同時，紅利的可持續(xù)性充滿挑戰(zhàn)。
1規(guī)模化
談起美國農(nóng)業(yè)不可避免地就要談到規(guī)?；?/strong>與機械化，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，然而不得不承認美國農(nóng)業(yè)擁有先發(fā)優(yōu)勢，“美國在1940年基本實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化，役畜動力占農(nóng)田總動力的比重由20世紀初的75.5%下降到6.96%。20世紀60年代后全面進入機械化，農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率比19世紀提高了10倍多”【2】；從而帶來了長期的、強勁的競爭優(yōu)勢。我們從中長期來整體看一下美國農(nóng)場的規(guī)模化過程：
? 規(guī)模化：美國在1935年達到680萬家農(nóng)場的峰值后，農(nóng)場數(shù)量急劇下降；截至2022年美國有200萬家農(nóng)場，與2007年農(nóng)場數(shù)相比仍減少20萬家
? 生產(chǎn)力：美國農(nóng)業(yè)變革創(chuàng)新強力拉升了全要素生產(chǎn)率；通過動物與作物遺傳學、化學品、機械設備和農(nóng)場組織的創(chuàng)新使得1948年至2019年美國農(nóng)業(yè)總產(chǎn)出幾乎增加了兩倍
2機械化
美國農(nóng)業(yè)傾向于品類的聚合，玉米是產(chǎn)量最高的作物約占美國農(nóng)場現(xiàn)金收入的30%， 其次是大豆約20%和小麥約5%【3】。而且，不采用田間進行套種、間作等品類規(guī)劃與耕作方式，從而為機械化提供了非常適合的發(fā)展土壤。美國精準農(nóng)業(yè)機械化可以對作物的整個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，機械化技術上的創(chuàng)新與大范圍應用（包括并不限于水稻插秧機、拖拉機、無人機、噴霧機、滴灌設備、聯(lián)合收割機）使得美國農(nóng)場獲得了競爭力：
? 增產(chǎn)量：通過因地制宜地種植規(guī)劃與作業(yè)調(diào)整；機械化應用在插秧環(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
從供應結構上看，2021年美國家庭農(nóng)場呈現(xiàn)了明顯地“倒掛”，持續(xù)地規(guī)模化形成的結構并沒有想象中“給力”。約有89%的農(nóng)場是小型家庭農(nóng)場，持有45%的農(nóng)業(yè)用地，而產(chǎn)值僅有18%；與此同時，約有3%的農(nóng)場是大型家庭農(nóng)場，持有27%的農(nóng)業(yè)用地，而產(chǎn)值卻達到46%【5】。
在“糧食金融化”的背景下，美國農(nóng)場收入受制于大宗商品定價且呈現(xiàn)出大幅度的波動性（存在相應周期性）；而且，2023年美國農(nóng)場凈收入預計將比2022年下降18.2%。德意志銀行在最新的美國農(nóng)業(yè)機械專題行業(yè)報告中使用了“幾近巔峰”（The Peak Is Near）這樣的題目表達了“強弩之末”的意思，未來美國農(nóng)場進行大型機械采購的動力不足。
注：美國家庭農(nóng)場劃分原則：小型家庭農(nóng)場年現(xiàn)金總收入（GCFI）低于35萬美元，大型家庭農(nóng)場年現(xiàn)金總收入（GCFI）大于等于100萬美元；其中，農(nóng)場年現(xiàn)金總收入（GCFI）包含農(nóng)作物和牲畜銷售收入、政府補貼、與農(nóng)場相關的其他收入。
從以上角度來看，美國農(nóng)業(yè)在持有品類相對較少，規(guī)?；C械化程度高的基礎上形成了先發(fā)優(yōu)勢，并且在紅利的可持續(xù)性上具有波動性。同時，美國農(nóng)場結構性地“倒掛”反而說明大型家庭農(nóng)場與小型家庭農(nóng)場也充滿競爭、博弈與合作。在我國“大國小農(nóng)”的背景下，我們不能“生搬硬套”，我們需要看看美國數(shù)字農(nóng)業(yè)有哪些特點與優(yōu)勢。
美國數(shù)字農(nóng)業(yè)繼承了規(guī)?；c機械化的特點；形成了一套數(shù)據(jù)底座堅實、場景應用豐富、價值分析敏捷的端到端體系。
1基礎堅實且門檻低
美國農(nóng)業(yè)基于品類的聚合與先發(fā)優(yōu)勢在數(shù)字農(nóng)業(yè)上做了大量復雜的、極具消耗成本的“地基性”數(shù)據(jù)工程，從而讓農(nóng)戶應用的門檻更低、更平滑。
? 數(shù)據(jù)基礎：以FieldViewTM為例，可以直接基于美國土壤調(diào)查地理數(shù)據(jù)庫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Climate FieldView?已覆蓋23個國家，超過1.8億英畝農(nóng)田；擁有業(yè)界最大的種植者和田間試驗種子性能數(shù)據(jù)庫，持續(xù)幫助農(nóng)民更好地管理運營農(nóng)場并優(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)伙伴平臺建設，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場景深入且高增值
可以通過對同一地塊多種遙感影像場景視圖多維度展現(xiàn)來幫助農(nóng)戶及時發(fā)現(xiàn)問題，并且展現(xiàn)農(nóng)情問題的建議處理優(yōu)先級；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)戶直接感知農(nóng)作物狀況并及時做判斷，從而通過持續(xù)改善來控制最終的收成與風險；讓農(nóng)戶更聚焦，管理更精準、高效
? 算法優(yōu)化：對重點品類進行算法設計與調(diào)優(yōu)；如，利用氣候作物指數(shù)（CCI）讓數(shù)字化更客觀、更精準的反映現(xiàn)實世界；從而讓農(nóng)戶產(chǎn)生信任并賦能價值
注：圖像使用氣候作物指數(shù)（CCI）生成，該指數(shù)可計算當前的農(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)作物長勢和營養(yǎng)信息的重要參數(shù)之一，應用于遙感影像）相似。CCI代表田地中的綠色生物量含量與健康度，并已被設計為與季末玉米產(chǎn)量具有更好的相關性。此外，CCI已針對土壤背景影響進行了校正，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（當更多的地面可見時）和季節(jié)后期（當生物量非常高時）比NDVI呈現(xiàn)更準確
隨著數(shù)字化技術的深化，基于場景的數(shù)字化判斷的采用率正在增加（說明數(shù)字化正變得更懂農(nóng)業(yè)和人）；數(shù)字化在識別田間作物缺陷與風險（包括并不限于疾病、天氣、蟲害和作物健康的植物水平）并為運營賦能從而努力最大限度地提高單產(chǎn)與盈利的能力與價值正在變得越來越高，美國農(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，機械化與數(shù)字化相輔相成。其中，我們在此僅僅聚焦分享了一些基礎性的底層核心能力；當然數(shù)字化的能力還包括并不限于種植方案的制定、經(jīng)濟性測算、調(diào)整與復盤（不同地塊與方案）、天氣管理與預警、生育期種植模型、設備管理、金融與保險、智能碳匯等等，我們就不贅述了。
綜上所述，美國數(shù)字農(nóng)業(yè)繼承了規(guī)?；c機械化的特點，形成了端到端地為運營賦能與價值產(chǎn)出的核心能力。同時我們必須要看到，因為地域廣、品類少所以才值得高投入并取得了這樣深入且堅實的數(shù)字化基礎與能力。然而，面向我國地少人多的國情農(nóng)情；另一方面，我國農(nóng)機設備正在高速發(fā)展期而非成熟期；知往鑒今，我國數(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，塑通路，強韌性；在“大國小農(nóng)”背景下，走出高質(zhì)量的鄉(xiāng)村振興與農(nóng)業(yè)強國之路。
1方向一：
基礎，以數(shù)據(jù)中臺為代表的數(shù)據(jù)底座能力建設
不要奢求“大干快上”，而是面向重點核心品類的農(nóng)業(yè)環(huán)境基礎數(shù)據(jù)庫建設；通過構建數(shù)據(jù)質(zhì)量與管理標準為后續(xù)農(nóng)事管理高級算法與適配模型打下堅實基礎，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
我國農(nóng)機設備正在不斷創(chuàng)新與升級，國外設施農(nóng)業(yè)高端設備也在國內(nèi)不斷試水落地應用；導致農(nóng)機設備型號多、更新塊、兼容難、采集難；我們不妨“讓子彈飛一會”，需要給大量設備廠商“賽馬不相馬”的機會。那么我們需要適應現(xiàn)狀，以RPA形成數(shù)字化勞動力來應對大量的、非實時數(shù)據(jù)進行自動化沉淀，構建海量數(shù)據(jù)自動轉換成標準化數(shù)據(jù)的通路。
注：RPA，機器人流程自動化（Robotic process automation）是以軟件機器人及人工智能（AI）為基礎的業(yè)務過程自動化科技
3方向三：
韌性，以供應鏈風險智能監(jiān)控為代表
的端到端風險感知與響應能力建設
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)與倉配履行、品牌營銷等價值鏈環(huán)節(jié)時常遭受沖擊；需要通過供應鏈風險智能監(jiān)控來構建感知風險，平衡投資回報并快速改善的能力核心端到端能力。
知往鑒今，順時而謀。隨著《鄉(xiāng)村振興標準化行動方案》的發(fā)布，“以標準創(chuàng)新推動新一代信息技術應用，加快農(nóng)業(yè)信息化和鄉(xiāng)村數(shù)字化。推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈標準化，拓展全鏈條增值增效空間。創(chuàng)新標準化推進機制，探索以標準化支撐鄉(xiāng)村振興的新思路、新路徑、新方法?！蔽覀円欢〞凇按髧∞r(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)強國之路。
參考資料清單：
【1】，《鄉(xiāng)村振興標準化行動方案》解讀，中華人民共和國中央人民政府網(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】，《美國農(nóng)業(yè)機械：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》（中國農(nóng)業(yè)解決中國糧食安全問題 – 傳統(tǒng)革命），高盛
【5】，《America’s Farms and Ranches at a Glance: 2022 Edition》（美國的農(nóng)場和牧場一覽：2022年版），美國農(nóng)業(yè)部（USDA）
【6】，《Space Applications in Agriculture: Enhancing Food and Water Security, Improving Climate Action》（農(nóng)業(yè)中的空間應用：加強糧食和水安全，改善氣候行動），世界經(jīng)濟論壇（World Economic Forum）
【7】，《Selected Charts from Ag and Food Statistics: Charting the Essentials, February 2023》，美國農(nóng)業(yè)部（USDA）
【8】，《美國家庭農(nóng)場的認定、組織制度及其啟示》，高海；中國農(nóng)村網(wǎng)
【9】，《FieldView_2022_Product Brochure》（FieldView產(chǎn)品宣傳小手冊）
備案號滬ICP備16054018號-1 
