摘要:現代化信息技術快速發展的背景下,數字化已成為各行各業未來發展的重要方向,煙草農業領域也不例外。從成本角度來看,相關部門明確數字化農業技術對煙草生產的影響機制,能有針對性地解決全產業鏈出現的具體問題,更好地降本增效,實現可持續發展目標。文章采用文獻研究法、案例分析法等,以數字化農業技術的范疇、主要構成為出發點展開研究,探究煙草生產過程中的直接成本和間接成本,深入剖析數字化農業技術對煙草生產成本的影響機制,并引入具體的煙草生產企業案例,指出數字化農業技術在煙草生產中的應用現狀,從多維度提出數字化農業技術在煙草生產成本控制中的應用對策,以期為相關部門開展工作提供有益參考。
關鍵詞:數字化;農業技術;煙草;生產成本
煙草是一種經濟作物,其生產成本控制對于煙草行業的高效發展具有重要意義。然而,就當前煙草生產成本控制的整體情況來看,受多因素的影響,一些問題日益凸顯出來,如煙草種植、采摘、烘烤、分級等環節需要投入大量的人力資源,而勞動力成本不斷上升態勢下,對成本控制提出了更高的要求,且煙草生產受市場供求關系、國際大宗商品價格波動等多個要素的影響,煙草生產企業難以精準預測、準確規劃生產成本,一定程度上增大了生產風險。數字化農業技術為煙草生產成本控制提供了新的思路,如何制定并細化成本控制方案現已成為許多部門關注的重要話題。
一、數字化農業技術概述
數字化農業技術是現代化信息技術與農業產業深度融合的產物,主要是一種以數字化信息為新的生產要素,依托物聯網、大數據、人工智能、遙感、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)等多種先進技術,對農業對象、環境和全過程進行可視化表達、數字化設計、信息化管理的現代農業技術體系。數字化農業技術強調各個技術的集成與融合,將其作為一個有機整體,共同推動農業產業向數字化、智能化方向邁進。
二、煙草生產成本構成分析
(一)直接成本
煙草生產直接成本具體指向煙草生產過程中,與煙草種植與生產直接相關的、可直接追溯到產品生產具體環節的各項費用支出,是煙草生產順利推進的基石,具體如下。
煙苗培育成本:這是煙草生產的首要環節,種子、育苗基質是重要的成本要素。優質的煙草種子價格相對較高,且不同品種的種子價格差異較大;優質的育苗基質透氣性佳、保水性好、養分供應能力強,需投入大量成本為煙苗生長營造一個良好的環境。
田間管理成本:煙草生長期間,主要的成本要素有肥料、農藥、灌溉、人工等。其中,氮肥、磷肥、鉀肥、微量元素肥料等肥料類型價格隨市場價格波動而不斷變化,不同類型的農藥病蟲害防治類型與作用不同,成本投入具有極大的差異性,而灌溉成本主要受煙田地理位置和水資源狀況的影響。
采收烘烤成本:煙草成熟時間不一,需人工多次采摘,且對采摘過程要求較高,此環節人工成本較高。煙草加工過程中需電力、煤炭等能源做支撐,能源價格波動直接影響煙草生產成本。
(二)間接成本
煙草生產間接成本主要指與煙草生產過程間接相關的、對生產具有保障和支持作用的環節所產生的成本,其不直接作用于煙草種植與加工,但對煙草順利生產至關重要。土地是煙草種植的基礎,土地租賃成本在煙草生產體系中占據較大比例,受地理位置、土壤質量、土地市場供求關系等因素影響較大。農機具、灌溉設備、烘烤設備等各種各樣的設備與工具在煙草生產過程中不可或缺,其隨使用年限增長而出現不同程度的損耗,價值會轉移到煙草生產中,形成設備折舊成本,在煙草生成成本體系中占據一定比例。此外,煙草生產體系屬于一個相對完善的生產鏈,各個環節之間的連接可能產生一定的運輸成本,其高低取決于運輸距離、運輸方式、運輸量等,而包裝材料、包裝設計、倉儲時間、倉儲條件、營銷等因素在增加產品附加值的同時,也將產生相應的費用,最終分攤到煙草生產成本中。
三、數字化農業技術對煙草生產成本的影響機制
(一)優化資源配置
“精準農業”理念核心在于精準監測和分析煙草種植環境、生長狀況等,實現水、肥、藥等資源的精準投放,通過降低資源浪費量,達到減少生產成本的目的。依托物聯網技術,在煙田關鍵位置布設高精度的土壤濕度傳感器,實時采集和分析土壤水分數據傳輸給智能灌溉系統,可自動確定最佳的灌溉時間和用水量,有效打破傳統灌溉模式中過度灌溉或灌溉不足的限制作用,實現水資源的最大化利用;依托土壤養分傳感器實時監測土壤中氮、磷、鉀等養分含量,結合大數據分析模型,給出不同區域養分監測信息,不僅能避免施肥過量或施肥不足對煙草生長產生不良影響,還可嚴格將肥料使用量把控在最佳范圍內;利用病蟲害監測傳感器和智能分析系統,實時監測煙草生長不同階段的病蟲害種類、密度、危害程度等信息,實現智能給藥,將有效控制施藥劑量。以同等面積的煙田展開對比試驗,數字化農業技術使用前后的成本如表1所示。
(二)減少人工依賴
數字化農業技術不斷發展態勢下,智能化設備在煙草生產過程中的應用率不斷上升,能有效取代人工完成一些繁瑣、強度較高的勞動,從而降低人工成本。從耕整環節來看,傳統煙草人工耕整模式效率低下,且質量難以保證,自動駕駛拖拉機、智能旋耕機等智能化農機設備的引入,依托先進的衛星定位系統和智能導航系統,相關人員僅需按照預設作業參數和路線完成作業即可,日作業面積是傳統人工耕整的5~8倍,且耕整深度、平整度等指標穩定可靠,對于提高煙草的生長質量、降低后期管理成本具有重要意義。從煙草移栽環節來看,智能移栽機通過先進的機械結構和自動化控制系統,把煙苗移栽到田間,移栽效率是傳統人工移栽模式效率的3~5倍,人工成本可降低40%~60%。近年來,智能采摘機器人逐漸進入了人們視野,其具有的先進圖像識別系統和機械手臂,能在識別成熟煙葉后完成精準采摘工作,可24h不間斷作業,采摘效率等同于10~15名人工采摘的效率,將其引入到煙草生產體系中,該環節人工成本可降低50%~70%。
(三)降低風險成本
大數據技術是數字化農業技術中的關鍵組成部分,將其引入到煙草生產系統中,能為相關主體提供更為豐富的數據支持,降低因各種風險而出現的成本。立足市場層面,大數據系統廣泛收集和分析市場銷售數據、消費者反饋數據、行業動態數據等,幫助相關主體深入把握煙草產品的需求特點和變化趨勢,對于增強生產與市場需求的匹配度具有重要意義,可在一定程度上降低因產品不符合市場需求而出現庫存積壓、銷售不暢等問題的概率。與此同時,大數據系統可實時監測和分析氣象、土壤、病蟲害、煙草生長等數據,精準預測在實際種植過程中出現干旱、洪澇或病蟲害的概率,提前發出預警信息,幫助相關人員做出針對性優化,降低生產風險成本。此外,對歷年煙草種植面積、產量、市場價格等數據展開系統分析屬于重要環節,能幫助相關主體合理安排種植面積和品種,降低因盲目種植導致供過于求或供不應求的情況,確保成本控制在合理范圍,實現煙草種植與銷售的完美閉環。
(四)提高決策質量
數字化技術現已成為煙草生產優化的重要助推劑,有助于加快實現煙草種植、加工、銷售全過程信息共享與協同,降低供應鏈運行生產成本,如圖1所示。通過搭建數字化供應鏈管理平臺,處于煙草種植、煙草采摘、煙草加工、煙草制品生產、煙草產品銷售等各個環節的主體可綜合制定更具針對性的工作方案,種植者依據市場反饋,合理安排采收時間和采收量,避免因市場供需失衡出現價格下跌和產品積壓問題,減少倉儲成本與銷售損失,也是實現資源最大化配置的具體表現。
四、數字化農業技術在煙草生產中的應用現狀
(一)具體案例
福建省是我國重要的煙草產區之一,在推進數字化農業技術與煙草生產體系深度融合方面取得了顯著成效。某公司以“互聯網+”為核心驅動力,積極探索“一部手機種好煙”創新模式,為煙葉生產注入了新活力。
種植前期:利用衛星遙感和大數據分析,與手機端獲取土壤肥力、氣候條件等精準信息,參考種植意見科學規劃種植區域與品種選擇,為提升煙草質量和煙草生長效率奠定堅實基礎。
種植過程:煙田內分布的各類高精度傳感器可實時收集溫度、濕度、土壤墑情等數據,實時傳輸到手機端,煙草種植者能參考數據精準操作灌溉、施肥設備,實現精準化作業,并第一時間做出病蟲害防治,以此避免因不良情況而產生額外的成本。
在種植過程中,支持煙草種植者隨時隨地查看煙田的實時情況,了解苗情長勢、土壤墑情、病蟲預警等關鍵信息,北斗系統、小型氣象站、AI攝像頭等先進裝備的協同應用,真正意義上達成了煙草生產管理“千田千面”的目標;為煙草種植者提供線上預約植保、施肥等農事服務,開發煙用物資在線購買功能,能減少煙草種植所產生的人工成本和時間成本。據統計,該地區煙草種植者通過線上平臺購買的各類專業化服務訂單達到了4000余單,彰顯了數字化技術在提高煙草種植質量與種植效率方面的巨大潛力。
(二)現狀分析
數字化農業技術與煙草生產體系的相互融合為產業發展注入了新的活力,同時,也不可避免地出現了一系列的成本難題,直接影響著技術推廣效果與產業效益。一方面,數字化農業對硬件設備、軟件系統的要求較高,包括高精度傳感器、無人機、智能灌溉設備等,其價格不等,但總體上超出了小型煙草種植戶的承受范圍,而與煙草生產適配度較高的數字化管理軟件,開發過程相對復雜,需將煙草播種、育苗、移栽、田間管理、采收、烘烤等各個環節同步納入軟件設計中,開發周期長、成本較高,且隨著技術的更新迭代,需定期對軟件系統進行升級優化,包括修復漏洞、優化功能、適配新的硬件設備等,均會增加成本,因此,雖然數字化農業技術具有極大的應用價值,但部分煙草生產企業在引入數字化農業技術時仍持觀望態度。另一方面,數字化農業技術涵蓋多種技術類型,協同作用于煙草生產全過程中,對相關人員的綜合素養提出了更高要求,然而,傳統煙草種植模式實踐已久,煙草種植者對于數字化技術較為陌生,為整體提升對新設備、新軟件的熟練運用程度,開展全面且系統化的培訓不容忽視,無疑增加了人力與時間成本。此外,數字化農業產生海量數據,需輔以相對完善的服務器及數據管理系統,需投入大量的資金購買服務器、存儲設備以及配備專業化的數據管理人員,保障數據安全與高效利用,將帶來持續性的成本增加。從長期視角來看,數字化農業技術與煙草生產的融合雖前期投入成本較高,但有效提高煙草的產量和質量,為煙草生產企業帶來了可觀的經濟效益。
例如,福建省某煙草種植基地實際發展需求綜合引入了數字化農業技術,搭建起“一部手機種好煙”創新體系,其成本投入各項占比如表2所示。
五、數字化農業技術在煙草生產成本管控中的應用對策
(一)加強成本預算與監控
數字化農業技術引入煙草生產體系中,加強成本預算與成本監控是成本管控的有效措施,也是促進煙草生產精細化管理的重要方式。煙草生產體系搭建之前,充分利用數字化技術強大的數據分析與整合能力,對煙草播種、育苗、移栽、田間管理、采收、烘烤等多個環節進行全面且細致的流程梳理,明確成本要素,結合大數據深入挖掘到的歷史成本數據以及當前市場環境下種子、化肥、農藥、設備租賃人力等各類生產要素的價格波動趨勢,精準預估煙草生產預算。例如,某煙草種植者采用專業的土壤檢測設備、數據分析軟件對煙田不同區域進行了精確檢測,測得編號A01地塊土壤肥力指數為65(滿分100),pH值為6.8,分析得出該地塊每公頃應施入氮肥200㎏、磷肥80㎏、鉀肥120㎏,相比于以往經驗施肥量減少了15%,最大程度上發揮了肥料的使用價值,避免了因盲目施肥而導致的成本浪費。在實際煙草生產過程中,依托搭建的功能完備的數字化平臺,全方位、實時收集煙草生產數據,并將其同制定的預算方案進行動態對比,一旦超出了預設的成本預警閾值,明確成本超支或出現異常波動等情況,第一時間采取針對性措施,既能避免產生更大的不良影響,又能將各個環節的成本控制在合理范圍內。
(二)著力優化煙草生產流程
從煙草生產的各個環節出發,相關主體應遵循標準化原則,系統梳理煙草生產的全生命周期,對數據進行充分整合,為決策提供精準的依據。以福建省某煙草種植基地為例,在育苗階段,相關人員對5000組實驗數據進行深入分析后,明確了該地最適宜不同煙草品種種子發芽、幼苗生長的溫度值介于25℃~28℃之間,相對濕度在70%~80%,光照時長為12~14/d,種子出芽率和健康生長率可高出其他環境25%,有效提高了種植環境控制的精準度,降低了因環境不適宜而導致的生長不良和成本浪費。與此同時,著力搭建智能決策系統,即在煙田的關鍵位置布設高精度傳感器設備和高清監控設備,包括土壤濕度傳感器、土壤肥力傳感器、氣象傳感器、病蟲害監測傳感器、高清攝像頭等,實時采集土壤墑情、肥力數據、空氣溫濕度、光照強度、降雨量等信息以及病蟲害發生的種類、密度、分布區域等具體數據,為系統依托模型開展分析、給出決策反饋,以此將施肥量、灌溉量、藥物使用劑量控制在合理范圍內。此外,搭建涵蓋種植、采摘、運輸、烘烤、加工等各個環節信息在內的煙草生產數字化管理平臺,實現多主體、多環節的數據交互和共享,增強供應鏈系統的運轉效率。例如,利用圖像識別技術實時監測煙葉的成熟度,及時調配采摘人員與運輸設備,確保采摘后的煙葉第一時間進入烘烤車間,減少因等待時間過長造成的煙葉損耗,可一定程度上降低倉儲成本和時間成本。
(三)提高資源循環利用意識
資源循環利用是成本管控的關鍵策略。從水資源角度來看,集成傳感器網絡體系和智能灌溉系統,可實現依據土壤濕度和煙草植株的水分需求,精準控制每株煙草的灌溉水量,相比于傳統大水漫灌模式,滴灌、噴灌等精準灌溉模式節水優勢更加突出,能根據煙草在不同生長階段的實際狀態,定時定量供水,而收集處理灌溉后的尾水,可再次用于煙田灌溉過程中,實現水資源的循環利用。煙草生產過程中將產生一定量的廢棄物,如修剪下來的煙枝、收獲后剩余的煙桿等,傳統隨意丟棄的處理方式,不僅造成了一定的資源浪費,還可能對環境產生負面影響,可考慮借助數字化微生物發酵等先進的技術手段,對其進行高效的資源化處理。某煙葉生產企業引入了數字化微生物發酵技術,其具體作用流程如圖2所示。
經過一系列的處理環節,原本的廢棄物將被轉化為富含氮、磷、鉀等多種營養元素的優質有機肥料,將其重施于煙田,能為煙草植株提供全面且長效的養分供應,對于減少對傳統化學肥料的依賴具有重要意義,也能在一定程度上降低土壤板結、環境污染等問題風險。此外,數字化農業技術深度融合背景下,數據已成為煙草生產體系中的重要資源要素,立足決策視角,將煙草生長環境數據、病蟲害監測數據、市場價格數據等統一納入數據分析平臺中,深入挖掘其中的價值信息,能為落實煙草種植計劃、農資采購、病蟲害防治等各項工作提供有益參考,從宏觀層面上實現資源的優化配置與循環利用,有效降低煙草的生產成本。
(四)提高技術運用的適配度
從數字化農業技術應用維度出發,相關主體應積極落實技術選型、技術集成與整合、技術更新與迭代等相關工作,最大化發揮不同技術在煙草生產體系中的價值,提高成本管控效果。在引入數字化農業技術時,相關主體應細致評估和分析各項投入要素,選用科學的成本分析方法提高成本預算的精準度。深入調研市場上多種技術方案的性能、價格和適用性,羅列出各類數字化農業設備的型號、使用優勢,對比分析多家供應商的報價與設備質量,同性價比較高的供應商搭建長期合作關系,積極爭取優惠價格和完善的售后服務,或關注設備租賃市場,對于使用頻率不高或更新換代較快的設備,考慮以租賃的方式引進,減少一次性大額資金的投入;對于軟件系統,若功能需求不高,可考慮選用相對成熟的通用軟件,通過配置、二次開發等方式滿足部分個性化需求;人員培訓是基礎保障環節,采用線上線下結合式的培訓方案,以線上課程和案例資源學習為基礎,定期開展經驗分享和互助學習活動,能在確保相關人員綜合素養不斷提升的前提下,實現人員培訓經濟性的目標。此外,相關主體需考慮全面集成多種數字化技術,將其構成一個有機整體,并著力形成一個相對完整的“合作體”,實現資源共享、優勢互補,最終作用于煙草生產體系高效高質量運轉。
六、結語
社會經濟快速發展、信息技術更新迭代速度加快的大背景下,數字化農業技術在煙草生產中發揮著越來越重要的作用。立足成本管控角度,明確數字化農業技術應用下煙草生產所產生的直接成本與間接成本,加大成本預算與監控力度,著力優化煙草生產流程,并提高資源循環利用意識和技術適用性,可進一步提高煙草生產成本管控效果。未來,成本效益動態分析或將成為煙草生產相關主體關注的重點,搭建長期跟蹤監測機制,可為決策者提供更加科學且精準的決策依據。
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(作者單位:席東峰、劉平、安芳麗,三門峽市煙草公司陜州分公司;李秋劍,浙江中煙工業有限責任公司。安芳麗為通信作者)