提要:在全球努力應(yīng)對氣候變化、地緣政治形勢演變、自然資源壓力和污染加劇等挑戰(zhàn)下,確保不斷增加的全球人口的糧食安全變得越來越重要。轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,利用技術(shù)提高效率和促進可持續(xù)發(fā)展,是解決這一問題的重要路徑。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)科技;人工智能;數(shù)字農(nóng)業(yè)
2021年,世界經(jīng)濟論壇的人工智能促進農(nóng)業(yè)創(chuàng)新(AI4AI)倡議發(fā)布了一份社區(qū)文件,記錄了從作物規(guī)劃到收獲的一系列農(nóng)業(yè)科技服務(wù),并分享了如何與利益相關(guān)者合作在農(nóng)業(yè)中推廣這些農(nóng)業(yè)科技服務(wù)的路線圖。2024年4月發(fā)布的本報告作為2021年社區(qū)文件的續(xù)篇,旨在從宏觀層面介紹農(nóng)業(yè)部門實現(xiàn)系統(tǒng)性變革所需的技術(shù)集成,并規(guī)劃未來的發(fā)展方向。
農(nóng)業(yè)是人類最古老的活動之一,它經(jīng)歷了歷史的變遷,但仍不斷面臨新的挑戰(zhàn)。過去的每一代人都會感到那個時代所面臨的挑戰(zhàn)是前所未有的,今天也是如此。氣候變化、全球地緣政治問題和自然資源枯竭,尤其是土壤質(zhì)量,是全球農(nóng)業(yè)部門目前面臨的問題,使人們對確保糧食安全和為預(yù)計到2050年將達到91億的全球人口提供營養(yǎng)食品的集體能力產(chǎn)生了疑問。
以下事實凸顯了目前局勢的嚴重性,聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(糧農(nóng)組織)估計,到2030年,仍將有6.7億人(占世界人口的8%)營養(yǎng)不良,這意味著與2015年聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)議程啟動時的水平相比沒有變化。
政府間氣候變化專門委員會利用一系列模型進行的估算得出結(jié)論,氣候變化將在很大程度上對人均卡路里供應(yīng)量和營養(yǎng)產(chǎn)生負面影響。氣候變化還將對兒童營養(yǎng)不足和死亡率產(chǎn)生影響。
農(nóng)業(yè)用地的可用性本身并不是一個重大挑戰(zhàn),但是缺乏基礎(chǔ)設(shè)施和實際無法進入市場等問題會使人們難以獲得可用的土地。此外,生產(chǎn)用地并非在所有國家都平均分配,這使得一些國家在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)糧食以養(yǎng)活本國人口變得更加困難。
從20世紀70年代到21世紀頭十年,自然災(zāi)害對經(jīng)濟的影響幾乎增加了近7倍,從每天4900萬美元增加到3.83億美元,人類活動增加了熱浪更頻繁發(fā)生的概率。聯(lián)合國糧農(nóng)組織報告稱,地球上33%的土壤已經(jīng)退化,并將繼續(xù)退化,土壤侵蝕可能導(dǎo)致作物產(chǎn)量損失50%。集約農(nóng)業(yè)、森林砍伐和過度放牧等人類活動使土壤侵蝕增加了1000倍。
這種不斷變化的形勢要求農(nóng)業(yè)部門的各個層面,從政策制定者、私營部門公司到農(nóng)民,尤其是那些通常更容易受到影響的小農(nóng)和女性農(nóng)民,做出更加明智的決策。數(shù)字技術(shù)為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)提供了一個可擴展、可持續(xù)的解決方案。傳統(tǒng)上,農(nóng)業(yè)部門,主要是亞洲、非洲和拉丁美洲的新興經(jīng)濟體,在采用數(shù)字技術(shù)方面進展緩慢。量子計算、芯片和其他數(shù)字技術(shù)解決方案的使用僅限于農(nóng)民使用的機器。不過,也出現(xiàn)了一些面向農(nóng)民的應(yīng)用,許多國家采用智能手機來創(chuàng)建提供高效農(nóng)業(yè)服務(wù)的接入渠道就是一個例子。

然而,盡管過去有這種趨勢,人工智能的出現(xiàn)及其在精準農(nóng)業(yè)和收獲后供應(yīng)鏈中的應(yīng)用已開始撼動這一行業(yè),使其變得更好。將基于人工智能的應(yīng)用案例與基于智能手機的信息傳遞渠道相結(jié)合是一種積極的組合,可以幫助農(nóng)民獲得信息和資源,以應(yīng)對他們面臨的挑戰(zhàn)。通過這種方式,人工智能和手機正在實現(xiàn)技術(shù)使用的普及化,尤其是對最弱勢群體而言。
農(nóng)業(yè)科技服務(wù)將提高農(nóng)業(yè)部門的可持續(xù)性和效率,從而確保利用現(xiàn)有資源提高產(chǎn)量。面對氣候變化和其他挑戰(zhàn),糧食安全需要對農(nóng)業(yè)及其運作方式進行新的思考。幾十年來,信息不對稱以及缺乏獲得農(nóng)業(yè)投入(如化肥)、資金和市場的途徑一直是農(nóng)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。雖然提高產(chǎn)量和生產(chǎn)率一直是重點,但通過優(yōu)化資源降低種植成本這一重要因素卻沒有得到應(yīng)有的重視。然而,要采用新的方法,就必須將農(nóng)業(yè)視為一個靈活、信息化和充滿活力的部門,并將其進一步發(fā)展壯大,像其他任何企業(yè)一樣,集中精力優(yōu)化資源、降低成本、注重長期可持續(xù)性并響應(yīng)市場需求。農(nóng)業(yè)科技部門正在努力實現(xiàn)這一愿景,并提供滿足時代需求和保障未來糧食安全的服務(wù)。
(一)采用農(nóng)業(yè)科技乃大勢所趨
1.智能作物規(guī)劃
智能作物規(guī)劃涉及利用基于人工智能的模型和其他新興技術(shù),制定詳細的、以市場為導(dǎo)向的、可持續(xù)的宏觀和微觀作物規(guī)劃,在應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)的同時兼顧消費者的營養(yǎng)需求??紤]到智能作物的快速發(fā)展,本報告?zhèn)戎赜冢捍_定能夠抵御氣候變化引發(fā)的災(zāi)害或氣象變化挑戰(zhàn)的農(nóng)作物,同時最大限度地提高產(chǎn)量和收益,并管理風(fēng)險;利用人工智能根據(jù)不同因素預(yù)測基因編輯種子的性能;利用數(shù)據(jù)開發(fā)可預(yù)測種植模式、收獲期和產(chǎn)量的模型,以更準確地判斷需求和價格波動;通過土壤檢測實現(xiàn)高效養(yǎng)分管理;獲取數(shù)字金融服務(wù),包括信貸、儲蓄和保險,以采購優(yōu)質(zhì)投入、提供農(nóng)業(yè)科技服務(wù)并管理氣候變化引發(fā)的災(zāi)害風(fēng)險。
智能作物規(guī)劃的應(yīng)用案例包括:
(1)利用預(yù)測性人工智能工具對種子進行基因編輯。基因編輯是對植物的現(xiàn)有基因進行調(diào)整,它不同于基因改造,后者是在現(xiàn)有基因組中插入外部基因?;蚓庉嫷哪康氖且愿倩蝾愃频默F(xiàn)有資源提高產(chǎn)量。這些變化不是通過改變一兩個基因?qū)崿F(xiàn)的,而是多個復(fù)雜基因編輯的結(jié)果。人工智能在這一過程中發(fā)揮著重要作用,農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新者正在利用人工智能和預(yù)測分析來分析植物基因,并幫助制定多基因編輯計劃。人工智能的使用使科學(xué)家們能夠更高效、更成功地完成這一復(fù)雜過程。
(2)基于人工智能的土壤測試解決方案。為確保提高產(chǎn)量,必須在作物規(guī)劃的早期階段進行土壤測試。傳統(tǒng)的土壤測試方法可能需要幾天或幾周的時間,而基于傳感器和光譜技術(shù)的土壤測試工具則可以近乎實時地提供報告。然而,土壤報告本身并不是唯一的結(jié)果。技術(shù)提供商還根據(jù)土壤測試報告在其建模中增加了補救措施,使農(nóng)民能夠根據(jù)結(jié)果采取行動。
(3)可預(yù)測最佳播種期的人工智能工具。氣象變化是自然發(fā)生的,但目前的氣象變化是由人類活動導(dǎo)致的氣候變化造成的。農(nóng)民一直在適應(yīng)自身環(huán)境的變化,對小農(nóng)戶來說尤其如此,因為他們中許多人從事自給農(nóng)業(yè)。然而,有必要根據(jù)氣象預(yù)測以及特定農(nóng)場或農(nóng)場群的微氣候條件,向農(nóng)民提供有關(guān)理想播種窗口的標(biāo)準化建議和信息。解決方案提供商可使用一系列數(shù)據(jù)集,包括以往的天氣數(shù)據(jù)、地理空間和高光譜數(shù)據(jù)集,以及通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器和微氣象站獲取的微氣候數(shù)據(jù),為農(nóng)民提供建議。研究表明,在每個季節(jié)選擇合適的播種窗口,可以最大限度地提高產(chǎn)量,降低與氣候相關(guān)的風(fēng)險。
(4)作物規(guī)劃中的增強現(xiàn)實技術(shù)。增強現(xiàn)實(AR)技術(shù)通過將數(shù)字信息疊加到農(nóng)民所處的實際環(huán)境中,使農(nóng)民能夠直觀地感受到農(nóng)田的作物規(guī)劃和布局?;谠鰪姮F(xiàn)實技術(shù)的作物建模雖然還處于開發(fā)和采用的早期階段,但如果將其開發(fā)為一種能夠公平使用的服務(wù),則有可能擴大規(guī)模。
2.智能農(nóng)業(yè)
智能農(nóng)業(yè)也可稱為精準農(nóng)業(yè),是指利用人工智能和其他技術(shù)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。效率的高低可以根據(jù)資源的優(yōu)化利用(同時減少土壤壓力)、及時的應(yīng)用投入以及風(fēng)險的早期發(fā)現(xiàn)與緩解來衡量。
農(nóng)業(yè)科技在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用案例有:
(1)人工智能和增強現(xiàn)實技術(shù)用于農(nóng)作物管理,就農(nóng)作物、病蟲害、植物疾病和養(yǎng)分提供建議。與播種規(guī)劃一樣,人工智能和增強現(xiàn)實技術(shù)可以根據(jù)實地拍攝的圖像和視頻為農(nóng)民提供建議。如今,大多數(shù)智能手機都設(shè)計有內(nèi)置光探測和測距(LIDAR)傳感器,可利用激光構(gòu)建增強現(xiàn)實和AR投影。因此,農(nóng)民可以捕捉圖像,并通過初創(chuàng)的機器學(xué)習(xí)(ML)應(yīng)用程序進行分享,以便進一步分析并提供農(nóng)藝建議。機器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序可以利用圖像診斷植物健康狀況、蟲害以及基于果實大小等要素的產(chǎn)量預(yù)測。
(2)人工智能用于天氣預(yù)測。傳統(tǒng)的天氣預(yù)報是基于衛(wèi)星圖像、氣象站和海上浮標(biāo)收集數(shù)據(jù),并由超級計算機進行復(fù)雜的計算來預(yù)測天氣。這是一個昂貴而漫長的過程,氣象機構(gòu)一般每隔六小時發(fā)布一次數(shù)據(jù)。基于預(yù)測和人工智能模型的建議服務(wù)并不挑戰(zhàn)傳統(tǒng)模式,但通過獨立使用歷史數(shù)據(jù),或混合使用歷史數(shù)據(jù)和來自高光譜成像的數(shù)據(jù),當(dāng)?shù)貧庀笳灸軌蛟诙潭桃环昼妰?nèi)提前10天預(yù)測天氣。
(3)機器人技術(shù)。機器人技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用正在不斷發(fā)展,而且越來越精確。機器人技術(shù)主要集中在果園和種植園的除草、施肥以及收獲成熟的果實。該技術(shù)包括:機器視覺技術(shù),用于定位、識別和評估農(nóng)作物的收割準備情況;機械工具,用于施用投入物或收割農(nóng)產(chǎn)品;在一些先進的機器人技術(shù)中,使用全球定位系統(tǒng)(GPS)來實現(xiàn)機器人在大型農(nóng)場中的精確定位,規(guī)劃機器人的移動路線以避免碰撞。
(4)產(chǎn)量預(yù)測。大多數(shù)產(chǎn)量預(yù)測模型都是由基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法生成的,該算法的靈感來自人腦的功能,或是由線性回歸模型生成的。用于產(chǎn)量預(yù)測的數(shù)據(jù)集包括土壤數(shù)據(jù)、溫度、濕度、養(yǎng)分、田間管理和作物信息等。
(5)基于分布式分類賬的指數(shù)保險。說到保險,農(nóng)作物損失估算是一項成本高昂的工作,通過實際調(diào)查估算農(nóng)作物損失,其中包括與農(nóng)業(yè)實踐相關(guān)的因素。相比之下,指數(shù)保險是一種更簡單的系統(tǒng),根據(jù)降雨量或作物產(chǎn)量等指標(biāo)或指數(shù)的測量結(jié)果觸發(fā)賠付。通過這樣的合同,給定指數(shù)的數(shù)據(jù)源與區(qū)塊鏈平臺上的智能聯(lián)系人相關(guān)聯(lián)。如果發(fā)生意外或自然災(zāi)害,或指數(shù)偏差超出或低于商定參數(shù),則無需任何人工干預(yù)即可觸發(fā)賠付,并通過數(shù)字渠道轉(zhuǎn)給受益人。
3.從農(nóng)場到餐桌
對于新興經(jīng)濟體的農(nóng)民來說,收獲后的那段時間壓力很大。對快速回報的需求和作物損失的風(fēng)險導(dǎo)致許多農(nóng)民以次優(yōu)價格出售農(nóng)產(chǎn)品。這是一個系統(tǒng)性問題,僅僅采取行動將農(nóng)民與市場聯(lián)系起來并不能徹底解決這個問題。目前出現(xiàn)的技術(shù)旨在解決一些根本問題,如缺乏質(zhì)量標(biāo)準、農(nóng)場和市場之間的作物損失、獲得儲存設(shè)施的機會以及使用這些設(shè)施的融資問題。
收獲后供應(yīng)鏈中的應(yīng)用案例有:
(1)利用區(qū)塊鏈實現(xiàn)可追溯性。可追溯性作為一種重要工具,在確??蛻裟軌蚋櫴称窂霓r(nóng)場到餐桌的過程方面,正日益受到重視。事實證明,可追溯性對農(nóng)民也很有用,可使他們根據(jù)種植方法和產(chǎn)品質(zhì)量獲得產(chǎn)品溢價??勺匪菪云脚_使用基于區(qū)塊鏈的共享分類賬來記錄產(chǎn)品運輸過程中的每一步,并提供三類信息:產(chǎn)品/服務(wù)的狀態(tài),所有權(quán)的轉(zhuǎn)移,以及資金的轉(zhuǎn)移。
(2)物聯(lián)網(wǎng)倉庫。與傳統(tǒng)倉庫相比,這類倉庫具有以下優(yōu)勢:通過傳感器、射頻識別(RFID)標(biāo)簽和全球定位系統(tǒng)(GPS)定位跟蹤,提供有關(guān)庫存及其位置和狀況的實時信息。物聯(lián)網(wǎng)還可實現(xiàn)高效的庫存管理,并分析機器的性能和狀況,從而有機會在發(fā)生任何錯誤之前進行維護。
(3)智能物流解決方案。在新興經(jīng)濟體的農(nóng)業(yè)部門,由于處理和儲存不當(dāng)、運輸滯后以及在市場上等待時間過長而造成的作物損失十分普遍?;谌斯ぶ悄艿墓ぞ呖梢詭椭斋@后的供應(yīng)鏈提高效率,利用在供應(yīng)鏈不同端收集的數(shù)據(jù)進行分析,提供路線優(yōu)化信息、商品信息和減少市場等待時間等方面的信息。智能物流還包括可以支持物聯(lián)網(wǎng)的冷鏈車輛,用于運輸易腐物品。
(4)智能包裝。從農(nóng)戶到加工商再到終端客戶的運輸過程中,食品損耗或食品質(zhì)量下降是一個令人擔(dān)憂的問題。在微觀或家庭層面,它可能會導(dǎo)致食源性疾病,而在宏觀層面,它則會導(dǎo)致經(jīng)濟損失。智能包裝解決方案通過化學(xué)或生物傳感器跟蹤食品質(zhì)量及其環(huán)境,監(jiān)測溫度、病原體、新鮮度和泄漏等參數(shù)。與此同時,射頻識別還用于監(jiān)控包裹移動。
4.數(shù)據(jù)是驅(qū)動農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的關(guān)鍵因素
農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字公共基礎(chǔ)設(shè)施(DPI)有望成為新興經(jīng)濟體農(nóng)業(yè)科技服務(wù)的關(guān)鍵推動因素。從農(nóng)業(yè)科技提供商的角度來看,開發(fā)創(chuàng)新型定制服務(wù)需要一系列當(dāng)前和歷史數(shù)據(jù)集,包括土壤質(zhì)量和溫度數(shù)據(jù)集。輕松獲取高質(zhì)量、可用的數(shù)據(jù)可為農(nóng)民和行業(yè)創(chuàng)造社會經(jīng)濟價值。
農(nóng)業(yè)的數(shù)字公共基礎(chǔ)設(shè)施可包括三個組成部分:
(1)平臺。技術(shù)平臺允許在數(shù)據(jù)所有者同意的情況下交換數(shù)據(jù)。在許多情況下,數(shù)據(jù)所有者和數(shù)據(jù)提供者可以是不同的實體。一個例子是,政府機構(gòu)持有的農(nóng)民個人數(shù)據(jù)在農(nóng)民同意后與私營部門共享。平臺可包括身份和訪問管理、數(shù)據(jù)瀏覽器、應(yīng)用程序編程接口(API)網(wǎng)關(guān)、同意管理和事務(wù)引擎等組件。數(shù)據(jù)交換平臺(DXP)通過實時訪問多個數(shù)據(jù)集,為農(nóng)業(yè)服務(wù)轉(zhuǎn)型打開了大門。
(2)政策。數(shù)據(jù)共享有三個關(guān)鍵先決條件:保護個人、防止傷害、促進創(chuàng)新。這三個要求可構(gòu)成數(shù)據(jù)管理政策的基礎(chǔ),與數(shù)據(jù)管理平臺一起推出。這種政策應(yīng)側(cè)重于為所有利益相關(guān)者創(chuàng)造價值,目的是加快農(nóng)業(yè)部門的創(chuàng)新,同時保護個人數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)。理想情況下,任何政策都應(yīng)根據(jù)特定國家的數(shù)據(jù)保護立法制定,印度的《2023年數(shù)字個人數(shù)據(jù)保護法》就是一個例子。
(3)規(guī)程和標(biāo)準。作為一個已有千年歷史的傳統(tǒng)行業(yè),農(nóng)業(yè)植根于特定地區(qū)的文化和社會經(jīng)濟環(huán)境以及氣候之中,這也導(dǎo)致了當(dāng)?shù)貙ψ魑锖妥魑锛膊〉牟煌Q呼。隨著數(shù)字公共基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模的擴大,還需要關(guān)注平臺的互操作性以及術(shù)語和模式的標(biāo)準化。這種標(biāo)準化的一個著名例子是植物物種的標(biāo)準植物拉丁學(xué)名,而聯(lián)合國糧農(nóng)組織則提出了一個名為AGROVOC的多語種農(nóng)業(yè)詞匯表。不過,在制定數(shù)據(jù)標(biāo)準方面還需要做更多的工作,印度科學(xué)研究所與世界經(jīng)濟論壇聯(lián)合推出的AgriJSON倡議就是努力實現(xiàn)這一目標(biāo)的一個范例。
隨著數(shù)字公共基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善,我們應(yīng)提出這樣的問題:這些系統(tǒng)對農(nóng)民個人意味著什么,以及如何幫助農(nóng)民適應(yīng)或減輕氣候變化等帶來的風(fēng)險。針對新出現(xiàn)的挑戰(zhàn),對農(nóng)民以及更廣泛的部門提出的建議如下:
(1)在農(nóng)場層面制定超本地化定制解決方案。數(shù)字公共基礎(chǔ)設(shè)施有可能為農(nóng)民提供創(chuàng)建獨特身份的能力,讓他們了解“我是誰”(身份)、“我在哪里”(地理參照農(nóng)場位置)和“我在種什么”(播種的作物和種植面積)。這三個數(shù)據(jù)集有助于將單個農(nóng)場主打造成一個獨特的企業(yè),在農(nóng)場層面為其提供一系列定制解決方案,從而提高農(nóng)場運營效率并增加收入。
(2)構(gòu)建適應(yīng)氣候的智能型農(nóng)業(yè)。氣候變化正在對糧食產(chǎn)量、生產(chǎn)和質(zhì)量產(chǎn)生負面影響,并造成收獲后的作物損失。氣候智能型農(nóng)業(yè)(CSA)可以幫助農(nóng)民長期適應(yīng)氣候變化,同時保持或提高產(chǎn)量和質(zhì)量。要擴大氣候智能型農(nóng)業(yè)的規(guī)模,服務(wù)提供商和農(nóng)民必須能夠獲得歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù),以便生成關(guān)于氣象及其對特定地點生產(chǎn)的影響的信息,識別脆弱性并確定適應(yīng)措施。
(3)降低價格—需求波動帶來的負面影響。農(nóng)民和消費者都容易受到基于特定市場或地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品流量的需求和價格波動的影響。種植面積、播種時間和可能的收獲時間以及收獲的產(chǎn)品數(shù)量這三個關(guān)鍵數(shù)據(jù)集的信息不對稱會造成價格—需求平衡的失衡,導(dǎo)致特定產(chǎn)品價格過高或過低。及時向農(nóng)民、決策者、加工商和消費者提供有關(guān)這三個參數(shù)的準確信息和預(yù)測,可以降低所有利益相關(guān)者受到的負面影響。
包容性將是未來擴大農(nóng)業(yè)科技規(guī)模的關(guān)鍵,采用經(jīng)濟學(xué)、性別均等和公私合作都將有助于推動這一目標(biāo)的實現(xiàn)。
(一)解決小農(nóng)采用技術(shù)的單位經(jīng)濟效益問題
消費者對更健康飲食的偏好、智能手機保有量的增加、高速和廉價互聯(lián)網(wǎng)的普及、人工智能的進步、遺傳科學(xué)的發(fā)展以及水和土壤管理技術(shù)等趨勢,都將對農(nóng)業(yè)科技服務(wù)的經(jīng)濟規(guī)模產(chǎn)生積極影響,到2030年其市值將達到460億至600億美元。雖然大型農(nóng)場的采用率可能會繼續(xù)增長,但新興經(jīng)濟體的小農(nóng)戶采用這一技術(shù)仍然具有挑戰(zhàn)性。
目前,只有四分之一的美國農(nóng)民使用聯(lián)網(wǎng)設(shè)備獲取與農(nóng)業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù),在新興經(jīng)濟體,這一數(shù)字甚至更低。據(jù)麥肯錫公司報告,全球39%的農(nóng)民目前正在使用或計劃在未來兩年內(nèi)使用至少一種技術(shù)。雖然62%的歐洲農(nóng)民已經(jīng)采用了技術(shù),但亞洲農(nóng)民的采用率僅為9%。采用率如此之低的一個主要原因是技術(shù)成本過高,47%的麥肯錫受訪者提到了這一點。
農(nóng)民對農(nóng)業(yè)科技服務(wù)價值的認識是至關(guān)重要的。在麥肯錫的同一篇文章中,30%的農(nóng)民認為投資回報率(RoI)不明確是不采用農(nóng)業(yè)科技的三大原因之一。他們還表示,他們的最低預(yù)期投資回報率為3:1。農(nóng)民無法將產(chǎn)量或質(zhì)量的任何變化僅僅歸因于農(nóng)業(yè)科技,因為生產(chǎn)還受到天氣等外部因素的影響。
推廣農(nóng)業(yè)科技的關(guān)鍵在于找出為農(nóng)民部署和采用農(nóng)業(yè)科技服務(wù)的單位經(jīng)濟效益,并展示在農(nóng)場層面有關(guān)投資回報率的經(jīng)驗證據(jù)。
(二)構(gòu)建性別包容的數(shù)字農(nóng)業(yè),承認女性農(nóng)民的關(guān)鍵作用
糧農(nóng)組織報告稱,婦女占全球農(nóng)業(yè)勞動力的43%,而聯(lián)合國的另一項估計則強調(diào),在發(fā)展中國家,婦女生產(chǎn)了約80%的糧食,主要是在以農(nóng)業(yè)為主的國家或正在向工業(yè)或服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)型的新興經(jīng)濟體。然而,由于性別歧視以及決策權(quán)主要掌握在男性家庭成員手中,女性農(nóng)民在農(nóng)業(yè)部門的影響力微乎其微。婦女擁有土地的比例較低是女性農(nóng)民在決策過程中作用有限的一個重要原因。

在這種情況下,婦女獲得智能手機的機會有限是另一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)。許多農(nóng)業(yè)科技服務(wù)都是通過智能手機提供的,如果沒有智能手機,婦女就無法獲取或有效實施咨詢意見。在執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)時,她們?nèi)狈κ謾C操作技能是另一大障礙。
隨著農(nóng)業(yè)科技應(yīng)用的擴大,女性農(nóng)民絕不能在農(nóng)業(yè)部門的轉(zhuǎn)型之旅中掉隊。在重新定義農(nóng)業(yè)中的性別角色并將婦女獲取信息和決策的權(quán)利納入主流之前,數(shù)字包容性仍將困難重重。
然而,隨著多方利益相關(guān)者參與轉(zhuǎn)型(這可能是一項長期干預(yù)措施),在短期內(nèi),農(nóng)業(yè)科技公司可通過與婦女集體(如婦女合作社或致力于女性農(nóng)民能力建設(shè)的自助團體)建立伙伴關(guān)系,集中精力推動這一變革。這些組織已經(jīng)運作了幾十年,挑戰(zhàn)了歧視性的社會規(guī)范,培養(yǎng)了婦女成為成功企業(yè)家的能力,并展示了社區(qū)組織在推動變革方面的力量。
農(nóng)業(yè)科技可以通過四種方式將女性農(nóng)民納入數(shù)字農(nóng)業(yè):加強可及性,確定數(shù)字和物理或人工渠道,以增加獲取數(shù)字技術(shù)和農(nóng)業(yè)科技的機會;與私營部門、創(chuàng)新者、農(nóng)業(yè)大學(xué)和女性農(nóng)民組織合作,共同創(chuàng)造專門針對女性農(nóng)民的數(shù)字解決方案;通過能力建設(shè)和當(dāng)?shù)卮砩烫峁┑氖酆蠓?wù),支持農(nóng)業(yè)科技的采用;在農(nóng)業(yè)科技采用過程的早期階段,識別并強調(diào)風(fēng)險和危害,建設(shè)減輕風(fēng)險和危害的能力;必須將數(shù)據(jù)隱私等問題納入能力建設(shè)和產(chǎn)品設(shè)計之中。
私營部門認識到,與農(nóng)村市場一樣,婦女將在推動全球經(jīng)濟發(fā)展方面發(fā)揮重要作用,而在早期階段認識到這一趨勢,將通過開創(chuàng)突破性創(chuàng)新為婦女帶來優(yōu)勢。婦女在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的作用也是如此,增強女性農(nóng)民的能力,創(chuàng)造以性別為重點的數(shù)字解決方案,是未來的發(fā)展方向。
(三)利用公私合作的力量
公共和私營組織之間的合作一直是推動基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)規(guī)模擴大的有效工具,通過啟動道路和港口建設(shè)或金融系統(tǒng)開發(fā)等項目影響民眾。政府的政策支持和業(yè)務(wù)便利化,再加上私營部門的創(chuàng)新和投資,可以創(chuàng)造出長期持久、自我維持的生態(tài)系統(tǒng)。
促進公私合作(PPC)以擴大農(nóng)業(yè)科技的規(guī)模是一個強有力的理由。雖然農(nóng)業(yè)科技服務(wù)發(fā)展迅速,但在新興經(jīng)濟體中,規(guī)?;潭热匀挥邢蓿∞r(nóng)戶受行業(yè)挑戰(zhàn)的影響最大。生態(tài)系統(tǒng)的障礙,如缺乏高質(zhì)量的可用數(shù)據(jù)、初創(chuàng)企業(yè)缺乏對農(nóng)業(yè)的技術(shù)理解或知識、對個體農(nóng)民(尤其是小農(nóng)戶)進行教育和入職培訓(xùn)的成本高昂,以及農(nóng)業(yè)科技通常被作為一個點的解決方案提供,而不是被作為關(guān)注整個價值鏈的一攬子整體方案提供,所有這些都減緩了農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展,阻礙其充分發(fā)揮潛力。
在公私伙伴關(guān)系中,政府可以發(fā)揮關(guān)鍵的扶持作用,而不必充當(dāng)采購者。僅僅采購農(nóng)業(yè)科技服務(wù),然后將其提供給農(nóng)民,無助于建立一個可持續(xù)的農(nóng)業(yè)科技市場。在這方面,政府需要采取財政和非財政激勵措施,鼓勵私營部門在價值鏈或地理區(qū)域內(nèi)投資擴大農(nóng)技服務(wù)的規(guī)模。這些激勵措施可能包括:通過數(shù)據(jù)交換改善數(shù)據(jù)的可用性;啟動農(nóng)業(yè)科技沙盒(在農(nóng)業(yè)大學(xué)舉行),以共同創(chuàng)建、測試和驗證農(nóng)業(yè)科技解決方案;提供實地渠道,如自助團體、合作社、政府農(nóng)業(yè)推廣人員和(或)銀行代理,以吸收農(nóng)民加入。各國政府可根據(jù)其管轄范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)科技生態(tài)系統(tǒng)確定激勵措施。
(四)連接數(shù)字和實體渠道
利用實體渠道——例如支持農(nóng)村企業(yè)家或利用現(xiàn)有的農(nóng)民集體渠道、合作社或有組織的渠道(如移動支付代理或電子政務(wù)代理)——對于推動采用和積極使用農(nóng)業(yè)科技服務(wù)至關(guān)重要。這可以被稱為“物質(zhì)數(shù)字化”——整合實體渠道,為“最后一公里”的客戶提供技術(shù)解決方案。
其重要性可歸結(jié)為以下因素——在新興經(jīng)濟體中,數(shù)字能力、信任度和可感知的投資回報率,都對采用和積極使用農(nóng)業(yè)科技服務(wù)起著至關(guān)重要的作用。雖然缺乏任何實際存在或互動會導(dǎo)致農(nóng)民對新服務(wù)的信任度降低,但來自農(nóng)民自己社區(qū)的企業(yè)家/代理人的存在有助于培養(yǎng)農(nóng)民的能力,使其了解農(nóng)業(yè)科技服務(wù)的優(yōu)勢,在從采用到積極使用的過程中為他們提供支持,最重要的是,在他們加入后繼續(xù)提供支持。
還需要實地存在來驗證數(shù)字數(shù)據(jù),以加強人工智能/ML模型。例如,雖然政府機構(gòu)和初創(chuàng)企業(yè)可以提供有關(guān)每個農(nóng)場播種作物的地理空間數(shù)據(jù),但只有通過驗證才能衡量其準確性,而驗證又能進一步加強分析地理空間數(shù)據(jù)的人工智能/ML模型。在印度,AgriStacks正在利用實地資源獲取每季播種作物的數(shù)據(jù)。
農(nóng)業(yè)科技服務(wù)不僅影響著農(nóng)場的運營,而且正在改變農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè),提高整個生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性、靈活性、效率和透明度。很明顯,以第四次工業(yè)革命技術(shù)為動力的農(nóng)業(yè)科技將推動農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的下一波變革。氣候變化、不穩(wěn)定的地緣政治局勢和中斷的供應(yīng)鏈等挑戰(zhàn)將影響整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè),無論其經(jīng)營規(guī)模如何。因此,必須從宏觀產(chǎn)業(yè)的角度來看待農(nóng)業(yè)科技的出現(xiàn),以推動整個供應(yīng)鏈的價值提升,這將有助于改善農(nóng)業(yè)部門的適應(yīng)性、靈活性、效率和透明度。
政策制定者必須從系統(tǒng)的角度來看待農(nóng)業(yè)科技的整合,并發(fā)展數(shù)字公共基礎(chǔ)設(shè)施、制定政策和計劃,以提高農(nóng)業(yè)科技的可負擔(dān)性。對于私營部門(包括投資者和初創(chuàng)企業(yè))和智庫而言,努力繪制新興技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(產(chǎn)量、質(zhì)量、收入、種植成本、物流成本和收獲后作物損失)影響的實證圖,將有助于激發(fā)農(nóng)民和中小型農(nóng)業(yè)企業(yè)的興趣,鼓勵他們采用并積極使用第四次工業(yè)革命技術(shù)。
世界經(jīng)濟論壇的農(nóng)業(yè)科技倡議“人工智能促進農(nóng)業(yè)創(chuàng)新”旨在通過公私合作推廣第四次工業(yè)革命技術(shù)。目前,在印度開展了試點項目,即向7000名辣椒種植農(nóng)推介四項農(nóng)業(yè)科技服務(wù)。結(jié)果證明,與未使用新興科技的農(nóng)民相比,采用新技術(shù)的農(nóng)民的絕對利潤大幅提高了18%,目前該技術(shù)已推廣到50萬印度農(nóng)民手中。
這一舉措突出了多方利益相關(guān)者合作和多層面方法的重要性。農(nóng)業(yè)部門也需要類似的合作努力,以實現(xiàn)在發(fā)展產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的同時增強農(nóng)民適應(yīng)氣候變化和其他風(fēng)險的能力這一共同目標(biāo)。然而,技術(shù)只是一種輔助工具,它不是魔術(shù)棒。農(nóng)業(yè)從業(yè)者必須增強自身能力,通過采用合理的方法和利用技術(shù)創(chuàng)新工具作出正確的決定。
(編譯:常昌盛;原文鏈接:https://www3.weforum.org/docs/WEF_Agritech_2024.pdf)