國內外智慧農業發展現狀和未來投資機遇

□ 閔萬里

20 世紀以來，在機械化、化學肥料、生物基因技術的推動下，農業得到了快速發展，人均耕地面積和畝產大幅增加，農作物性能明顯提升，傳統農業的粗放式生產模式正在邁向集約化、精準化，農業生產進入“類工業”的智慧農業階段。智慧農業最早是基于物聯網設備和配套的農業信息化系統，進入數字經濟時代，物聯網、人工智能、大數據、區塊鏈等新一代信息技術的疊加，將農業信息化系統匯集的數據要素轉化為農業生產決策與過程管理決策，大大提高了資源配置效率。數字技術正將智慧農業推向數字化、智能化新高度。

農業農村部市場與信息化司會同農業農村部信息中心共同發布的《2020 全國縣域數字農業農村發展水平評價報告》指出，2019 年全國縣域數字農業農村發展總體水平達36.0%，其中設施栽培與畜禽養殖的信息化水平分別為41.0%、32.8%，具備一定信息化基礎條件支撐數字農業的發展。我國發展智慧農業，既要借鑒農業發達國家的經驗，又要結合產業基礎和條件充分發揮“互聯網+”優勢，促進產業鏈上游農企與末端消費者建立“產消一體”的直連模式，改變價值鏈與產業鏈的結構性扭曲，還要積極拓寬投資渠道，鼓勵風險資本進入，以合理的增值共享吸引優質資源回歸農業，推動智慧農業的跨越式發展。

一、國內外智慧農業發展現狀

作為世界主要的糧食出口國和地區，美國、歐盟的智慧農業起步早、發展水平高。我國智慧農業起步較晚但是發展迅速，在一些技術應用方面達到了國際先進水平，例如北斗農機自動導航駕駛、植物工廠、無人機植保，但關鍵核心領域仍受制于美國、德國、荷蘭等，如高端農業環境傳感器、動植物生長模型與核心數據。

（一）智慧農業發展呈現“大集成、大數據、大協同”的特點

因為資源稟賦和科技發展水平不同，各國智慧農業的發展路徑也各不相同，但是仍然具備“大集成、大數據、大協同”的共性特點。一是大集成。各種先進設備與技術集成于一地助力生產，例如智能環境傳感器、智能農機、農業機器人與智能遠程控制技術等，形成了農業精細智能生產系統，幫助農民精耕細作，提高農產品質量與農場運營效率。美國有近70%的農場采用傳感器采集數據，農業機器人應用于播種、噴藥、收割等環節。二是大數據。打通生產加工流通銷售的上下游信息鏈，建立大農業數據庫，尤其是實時跟蹤發布農業市場行情數據，實現生產與市場需求的精準對接，提升農業宏觀調控能力。三是大協同。政府通過政策引導實施宏觀調控與管理、科研機構及科創公司提供新技術要素、農企主導定義落地場景，這種三方協同的產業化運作方式能夠有效協調各方形成最大合力，實現多方共贏。

作為多學科交叉集成的技術密集領域，智慧農業的發展速度依賴于各類新技術的成果轉化，而成果轉化的方式有兩種，一種是行業內的科技企業主動布局新技術，另一種是互聯網公司主動跨界出圈，以新技術賦能農業。

（二）國內外科技企業布局智慧農業全產業鏈

位于產業鏈源頭的種子研發一直是農業巨頭的研發重點，其不斷導入各種新技術，例如轉基因技術、基因測序、數字技術等。而在產業鏈中下游的“產中”及“產后”，即農作物生產與農產品加工流通環節，科技企業也在應用新技術推動田地/水域的全面數字化及生產加工流通過程數字化，通過大數據、人工智能等技術為生產過程提供智能決策，從而提高農作物、農產品的產量和質量，具體表現在以下幾個方面。

福建省永春縣與以色列聯合開發、占地20 多畝的鋸齒形溫室大棚開始投產，日產蔬菜2000 斤。近年來，永春縣積極將智能溫控、無土栽培、智能配肥、自動灌溉、紫外線殺菌等技術引入農業生產，發展智慧農業、生態農業，助力鄉村振興。圖為工人將菜苗移植到水培蔬菜種植管道內。圖/中新社

1.生產過程智能化

以農業巨頭拜耳公司為例，其旗下數字農業供應商Climate 打造的數字農業平臺FieldView 已被全球20 多個國家的農民應用于超過6000 萬公頃的土地，農民使用 FieldView 管理農場之后每公頃土地增收 0.5 噸。它為農民提供了一個集成平臺，可將他們擁有的各種精密設備（如拖拉機、播種、噴灑器、聯合收割機）的數據實時整合在一起，并且融合來自多達70 多個合作伙伴提供的航空成像、土壤分析等數據，實現種植過程的“數字孿生”。通過集成的數據科學功能和數字工具，幫助農戶分析不同農田的績效與品種、養護方式和土壤類型的關系，推薦精細化養護方案，支持智能農藝決策。

2.生產工具智能化

農業無人機領域的獨角獸企業極飛科技（XAG）將人工智能、無人駕駛、物聯網等數字技術進行深度融合，讓農業無人機、無人車和農機自駕輔助設備等精準農業設備變得自動化、智能化，幫助農戶監測農田、分析土壤狀況、精準噴灑農藥。在江蘇大中農場8 萬畝稻麥田實現無人自動化巡田、全自主病蟲草防除，一年節約農藥成本近100 萬元。類似于無人駕駛汽車，果園采摘機器人也逐漸能夠利用人工智能的圖片分析技術發現和定位果實，并進一步識別果實的成熟度和形態，分級分類自主設定采摘動作。

3.生產場地智能化

有別于傳統的田地大棚，類似“封閉車間”的現代化農產品種植正在進行。例如栽種面積狹小的新加坡，有超過20 家創業公司從事垂直農場作業，所栽培的植物全部用營養液“水培育”取代了“土壤培育”，生長環境參數通過傳感器實時監控且個性化控制光照條件，同時還可以預防與監控病害。由于生產過程高度標準化及精準反饋式控制，所以最終成品的品相一致性好。還有移動式植物工廠，利用LED 光源和營養液在移動的集裝箱里建設“溫室大棚”，把產能貼近消費端從而縮短流通環節的成本。

4.加工流通銷售全鏈路透明化智能化

拜耳與螞蟻區塊鏈達成戰略合作，雙方整合彼此的技術優勢及產品、產業鏈、營銷、物流、金融等相關資源，通過實現種植生產過程數據化，共同建設農業區塊鏈與價值鏈新生態，并以信用鏈支持中小農企和農民融資。致力于提供可溯源的、數字化技術賦能的農產品監測與服務體系，提升農民種植水平，促進農民增產增收，為消費者提供優質安全的農產品，助力整個農業產業鏈升級。

（三）互聯網平臺以“流量+科技”賦能農業產業鏈

2019 年我國人均國民總收入首次突破1 萬美元，伴隨而來的是消費升級，對農產品尤其是果蔬生鮮質與量的需求攀升。2020 年中國生鮮零售市場規模超過5 萬億元，巨大的消費市場吸引了互聯網企業重金布局高科技農業。相對于拜耳等傳統農業巨頭，京東、阿里、拼多多等互聯網巨頭有其發展壯大過程中形成的數字化技術優勢，通過成功案例證明數字化改造可以提升農業生產力水平，顯示出數字農業的價值增量。更重要的是，互聯網平臺企業有直接鏈接億萬消費者的流量，包括近兩年火熱的生鮮電商平臺也迅速吸引了大批消費者。貼近終端消費者的銷售、服務環節特別需要互聯網平臺的流量，為農產品上行提供便捷通道，所以 “流量+科技”的組合優勢讓互聯網企業開創了智慧農業的新標桿。

京東自建蔬菜基地深入參與供應鏈上游建設，實現了從“采銷一體”到“產銷一體”的飛躍。通過技術控制使植物工廠內保持最優的蔬菜生長環境，比常規種植方法提升產量3-4 倍，節水90%以上。京東還發力智能養殖，整合豬臉識別、IoT、區塊鏈等數字技術，實現了機器人飼喂、全程可溯源，縮短生豬出欄時間 5-8 天，每頭豬節約飼養成本80 元。筆者曾經帶領團隊打造了阿里巴巴的農業ET 大腦，已應用于生豬養殖、蘋果及甜瓜種植等領域，具備全生命周期管理、智能農事分析、全鏈路溯源等功能。ET 大腦與德康集團、四川特驅集團合作，通過圖像識別技術，給每一頭生豬建立成長檔案；同時結合聲學特征和紅外線測溫技術，從豬的體溫、咳嗽、叫聲等及時判斷是否患病，預警疫情，形成更智能、更精細的養殖模式，母豬年生產能力PSY 值提升了3頭，死亡率降低3%。此外，ET 大腦與青島浩豐集團合作，通過無人機低空拍攝農田生菜圖像并自動分析識別生菜的色澤與尺寸，計算每畝長勢，再為每塊地精準定制灌溉與施肥方案，在保證產量的同時每季可節省水肥成本150 元/畝。

互聯網平臺企業的成功案例證明了農業數字化能夠增效、提質、降本，值得廣大農業企業積極借鑒?；ヂ摼W平臺企業因消費者流量而賦予的絕對議價能力和供應鏈整合力，傳統農企無法照搬，需要“以消費者為中心”，抓住產業互聯網浪潮逐步鍛造新優勢。

二、智慧農業領域的投資機遇

作為產糧最多的農業大國，我國的農業人均產量與發達國家差距較大（3.4 噸∶70 噸），人地矛盾突出，耕地質量總體偏低，而且農業從業人員出現年齡斷層。農業做強必須依靠科技創新，而發展智慧農業是必然選擇。我國發展智慧農業要把精耕細作的傳統技術和新興技術結合起來，同時擴大集約化農業企業占比，提高土地生產率和總產值。在這過程中，需要拓展投資渠道，加大投資力度，既需要政府主導的涉農專項資金（支持科技研發及人才培訓）與補貼扶持，也要鼓勵風險投資進入智慧農業領域。

（一）農業產業鏈科技增值帶來投資機遇

新興技術帶來的增值機會貫穿智慧農業產業鏈上下游“供、研、產、銷、服”各個階段，其創造產業增值的機理可以從“人、機、料、法、環”的生產要素維度概括為：優選原材料，優化工藝方法與生產環境的實時在線精細化控制，實現智能農機裝備與人的協同。與增值機會對應的投資方向包括：1.AIoT 智能傳感器。為了實現農場/ 林場/ 牧場/ 漁場全面信息化，對全流程生產要素的數字化建檔，需要低成本、低功耗、低時延、高靈敏度、高可靠性、高適應性的智能傳感設備。2.智能裝備。為了減少對人力的依賴，帶有場景識別能力的智能化設備成為必選，如植保無人機及自動巡檢采摘機器人。3.農業大數據整體解決方案。通過整合氣象記錄和實時氣象、遙感、測土數據，建立作物生長模型以指導精準種植，包括澆水施肥時間、病蟲防害等，最終提升畝產收益，節約水肥成本。例如愛科農科技有限公司在新疆的大田玉米種植幫助提升畝產150 斤。4.農產品智慧供應鏈與區塊鏈融合。發揮可信原產地品牌效應，提升商業價值。IoT 采集的農田環境、種養殖、生產加工等數據，利用區塊鏈建立節點間的信任共識機制，實現全程可溯源。5.農業大數據云平臺。讓農業經營主體能夠用得起、早受益，通過統一平臺整合海量數據及云計算、數字孿生等技術，建立農業知識圖譜支持農事協同決策，按照使用付費的模式提供服務，幫助農企節省建設大平臺的成本。

要把這些投資機遇轉化為投資價值，需要政府、資本、企業三方協力。政府應聚焦農業公共基礎數字資源建設，通過政策引導產業鏈上數字技術的應用。例如，荷蘭政府撥款購買衛星數據，將包括土壤、溫度、水分等多種詳細信息轉化為灌溉、施肥和農藥噴灑作業等建議，向農民免費開放這些衛星數據使用權。社會風險資本需要以長期投資的耐心支持增值點特別明確的農業科技公司，做時間的朋友。農業企業則需要主動投資引進新技術，抓住數字化機遇提升產品品質、做強品牌，從而贏得價值鏈上的更多增值。

（二）政策與資本聯動扶持早期農業投資對象

正如風險投資常遇到的情況，很多早期技術創業公司在開拓種子客戶階段即失敗退場，智慧農業領域也不例外。一方面，農企始終追求生產過程的增產、降耗、減排目標，所以確實需要導入智能裝備、植物工廠、農業機器人、微生物治理等新興技術；另一方面，農企普遍有求穩慣性，對新技術應用遲疑不決，而且對成本收益核算很敏感。但是新技術落地不是一蹴而就的，而是要在實踐中不斷迭代優化突破盈虧平衡點，所以很多智慧農業領域的科技創業公司，在緩慢拓展首批種子客戶的過程中因耗盡了現金流而夭折。這既是風險投資的損失，也是農企的隱性機會成本。如何破解？一方面需要政策引導農企積極擁抱這些新技術，尤其是在新技術推廣初期，政府扶持能夠給予農企“嘗鮮”的勇氣；另一方面，相關科創公司也需要風險投資接力加持。如果政策與資本聯動幫助科創公司熬過艱難的初創期，精準對接農企客戶并且拿到成功案例后，就能加速拓展更多農企、做大業務、進入良性循環并帶來投資回報。

（三）農企數字化轉型中的投資機會

一直以來，農產品生產企業議價能力弱，獲得的價值遠不及承擔的風險成本。疫情期間興起的生鮮電商平臺及社區團購，極大縮短了交易鏈條，簡化了中間批發商，也拉動了供給端的變革。有的電商平臺開始在上游建設聯盟農場鎖定優質農產品供給，農產品直播電商也在疫情之后迅速流行。搭上電商平臺這輛快車的農企雖然可能迅速沖銷量，但更有被釘牢在弱勢價值鏈的危險，因此，農企需要積極投資新技術，主動爭取自立自強的價值鏈地位。

農企數字化轉型要先認清潛在的風險，一是平臺依賴，錯把平臺的流量當作農企自身的粉絲，一旦脫離平臺，流量將清零。二是主播依賴，錯把當紅主播帶貨的能力混淆為產品本身的號召力。要抓住電商平臺的機會，首先要學會其運營消費者會員的核心能力，借助數字化運營技術盡快建立會員體系。通過運營私域流量（如微商城、公眾號）逐步擺脫對平臺與主播的依賴，從產“銷”直連到產“消”直連，與消費者之間建立“直產、直銷、直達”的服務紐帶；然后與累積的客戶社群建立“直面、直評”的會員運營平臺，“以消費者為中心”打造品牌力。例如青島浩豐集團，從生菜種植逐步拓展品類，最終打造了“綠行者”的品牌并在電商平臺開設了官方店。從“采銷一體”“產銷一體”進化到“產消一體”，供給側的農業企業獲得了更大話語權，通過品質和品牌獲得了更多利潤，也能吸引優質資源（勞動力、資金、技術人才）回歸，推動農業可持續發展。

當智慧農企以優質供給形成面向消費者的品牌力后，將獲得更強的價值鏈地位，從而支撐更高的企業市值，其在提質增效與會員數字化運營方面的技術投資也會得到豐厚的價值回報。

三、結語

好的技術需要得到正確的使用，智慧農業發展迫切需要提升從業人員的數字化技能。我國主要的農業從業者老齡化嚴重，高技術人才短缺，智慧農業領域的人才建設刻不容緩。一方面要培養新型職業農民和農業科研高層次人才隊伍，另一方面要鼓勵位于產業鏈源頭的農企“做強”（品牌化）、“做暢”（直產直銷直達）、“做廣”（產消一體），以高收入吸引人才回歸。數字經濟時代，農業數字化是農業發展和鄉村振興的大趨勢，將帶來更高的產業效率、更公平的價值分配和更可持續的發展。