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本文導(dǎo)讀目錄：

1、農(nóng)業(yè)自動化推動農(nóng)業(yè)糧食體系轉(zhuǎn)型

2、農(nóng)業(yè)自動化面臨的問題

3、農(nóng)業(yè)航空植保：向按需施藥、精準噴灑升級

4、農(nóng)業(yè)節(jié)水化，德邦大為灌溉裝備更高效

農(nóng)業(yè)自動化推動農(nóng)業(yè)糧食體系轉(zhuǎn)型 ♂

農(nóng)業(yè)自動化推動農(nóng)業(yè)糧食體系轉(zhuǎn)型

11月2日，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（以下簡稱“糧農(nóng)組織”）發(fā)布年度旗艦出版物之一的《2022年糧食及農(nóng)業(yè)狀況》報告（以下簡稱“報告”）。報告主題為“運用農(nóng)業(yè)自動化推動農(nóng)業(yè)糧食體系轉(zhuǎn)型”，對過去幾十年來農(nóng)業(yè)自動化的發(fā)展歷程進行系統(tǒng)梳理，探討如何通過農(nóng)業(yè)自動化推動實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標，并就增大效益、減少風險提出若干政策建議。

報告將農(nóng)業(yè)自動化的演變總結(jié)為五個階段：約公元前1萬年引入斧頭、鋤頭等手動工具，約公元前4000年開始使用畜力牽引，1910年代起實行機動機械化，1980年代進入數(shù)字設(shè)備時代，2000年代起，人工智能機器人逐步運用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。

如今，農(nóng)業(yè)技術(shù)變革不斷加快，幾年前仍無從想象的新技術(shù)正在快速涌現(xiàn)——基于電子標簽的畜牧生產(chǎn)技術(shù)（包括擠奶機器人和家禽飼喂系統(tǒng)）正在部分國家逐步推廣；全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使得自動化作物生產(chǎn)成為可能。更為先進的技術(shù)已經(jīng)在市場上嶄露頭角：在農(nóng)作物生產(chǎn)領(lǐng)域，除草機器人等自動化機器開啟了商業(yè)化進程，無人飛行器（通常稱為無人機）可有效收集作物管理和投入品施用數(shù)據(jù)；在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域，自動化飼喂和監(jiān)測技術(shù)正大行其道；在林業(yè)領(lǐng)域，木材砍伐和運輸機械是當前自動化技術(shù)研發(fā)的主要目標。很多近期開發(fā)的技術(shù)是成為利用信息優(yōu)化投入品和資源利用的管理策略，大大推動了精準農(nóng)業(yè)的發(fā)展。共享經(jīng)濟興起，在非洲和亞洲，小規(guī)模和中等規(guī)模農(nóng)民可以在無需全款購置的情況下，使用價格昂貴的設(shè)備（例如拖拉機）。

報告指出，農(nóng)業(yè)自動化的潛在效益是多方面的，這將有助于實現(xiàn)若干可持續(xù)發(fā)展目標：推動農(nóng)業(yè)糧食體系轉(zhuǎn)型，增強農(nóng)業(yè)糧食體系的效率、生產(chǎn)率、韌性、可持續(xù)性和包容性；提高農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率和利潤率，改善農(nóng)業(yè)工人的工作條件，在農(nóng)村地區(qū)創(chuàng)造對青年有吸引力的新創(chuàng)業(yè)機會；減少糧食損失，改進產(chǎn)品質(zhì)量和安全；加強環(huán)境可持續(xù)性和氣候變化適應(yīng)性。

報告強調(diào)，過去大規(guī)模重型機械的使用可能會與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展背道而馳，進一步刺激森林砍伐和農(nóng)田單作，造成生物多樣性損失、土壤退化和土壤侵蝕。而近期一些農(nóng)業(yè)自動化的新進展，如精準農(nóng)業(yè)和小規(guī)模設(shè)備的采納，則更有利于改善環(huán)境可持續(xù)性，增強抵御氣候和其他沖擊的韌性。

“糧農(nóng)組織堅信，沒有技術(shù)進步和生產(chǎn)水平的提高，就無從實現(xiàn)讓數(shù)億人擺脫貧困、饑餓、糧食不安全和營養(yǎng)不良的目標?！奔Z農(nóng)組織總干事屈冬玉表示，“真正重要的是如何推進自動化進程，而不是討論自動化是否會發(fā)生。我們必須確保自動化進程具有包容性，能夠推動可持續(xù)發(fā)展?！?p style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px;">

和所有技術(shù)變革一樣，農(nóng)業(yè)自動化將重塑農(nóng)業(yè)糧食體系。富裕的、教育背景更好的大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者往往比貧困的小規(guī)模生產(chǎn)者更容易獲取自動化服務(wù)。如果技術(shù)普及程度不均衡，尤其是在小規(guī)模生產(chǎn)者以及青年和婦女等邊緣群體無法獲取技術(shù)的情況下，不平等問題將進一步惡化。報告建議，應(yīng)降低技術(shù)采納門檻，確保各種規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者都能獲取自動化解決方案。這就需要推動技術(shù)創(chuàng)新，讓自動化技術(shù)適應(yīng)小規(guī)模生產(chǎn)者的需要，或者通過創(chuàng)新的制度安排，例如共享資產(chǎn)或機械租賃服務(wù)，為設(shè)備所有者與小規(guī)模生產(chǎn)者搭建橋梁，使后者可以通過付費獲得自動化服務(wù)。

針對“自動化會導(dǎo)致失業(yè)”這一普遍關(guān)切，報告指出，此種擔憂在歷史上從未被驗證。低技能勞動力需求可能會縮減，對高技能勞動力的需求會增加；自動化會減少薪酬較低的季節(jié)性農(nóng)場就業(yè)，但會刺激上下游行業(yè)增加薪酬高的非季節(jié)性就業(yè)機會。農(nóng)業(yè)自動化是社會結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的一部分，農(nóng)業(yè)工人得以進入工業(yè)和服務(wù)業(yè)等其他利潤更高的行業(yè)。

若采納自動化的原因是工資上漲、勞動力短缺，自動化會促進勞動生產(chǎn)率和工資水平的提高，但不會帶來失業(yè)。若是在勞動力充足的背景下，通過補貼人為拉低成本，那么就會面臨引發(fā)失業(yè)的風險，技能低、無法另謀出路的勞動力受到的影響最大。在這種情況下，政策應(yīng)避免對自動化進行補貼。

報告提出高效、可持續(xù)、包容的農(nóng)業(yè)自動化路線圖，包括創(chuàng)造有利于環(huán)境的一般性政策，著眼于農(nóng)業(yè)相關(guān)部門整體的農(nóng)業(yè)制定政策、立法和投資，制定確保自動化有助于實現(xiàn)可持續(xù)和有韌性的農(nóng)業(yè)糧食體系的政策，制定確保包容性的自動化進程惠及所有人的政策。

“糧農(nóng)組織從戰(zhàn)略層面上堅信，在適當?shù)闹卫怼⑷肆Y本和制度的支持下，技術(shù)、創(chuàng)新和數(shù)據(jù)是所有計劃干預(yù)措施的關(guān)鍵跨領(lǐng)域和跨部門加速器，能夠加速實現(xiàn)目標，減少利弊權(quán)衡。這些加速器將促進所有背景下的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型?！鼻裾f。

農(nóng)業(yè)自動化面臨的問題 ♂

農(nóng)業(yè)自動化面臨的問題

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對于自動化將如何改變世界的運行方式，人們討論了很多。農(nóng)業(yè)則肯定是一個將受到影響的行業(yè)。

在過去一年左右的時間里，我們看到大量來自大大小小的公司發(fā)出公告，都聲稱作業(yè)現(xiàn)場自動化指日可待。

起跑

然而，到目前為止，只有一家主要制造商公開宣布他們將在不久的將來把全自動拖拉機投放市場，那就是約翰迪爾。

本月早些時候，迪爾聲稱該拖拉機已準備就緒，現(xiàn)在只需將其開到田地，將其指向正確的方向并輕按“開啟”開關(guān)即可。

然而，現(xiàn)在或是在不久的將來，完全自動化是否真的可行仍然是個問題。值得注意的是，迪爾本身必須在人工監(jiān)督下交付到現(xiàn)場，而公共道路的自動化似乎還有很長的路要走。

在很長一段時間內(nèi)，讓一輛自動駕駛農(nóng)機投入使用還是需要駕駛員

自從在拉斯維加斯的消費電子展上推出以來，約翰迪爾通過一份聲明（如下），澄清了歐洲市場的銷售情況，降低了市場對這款拖拉機的預(yù)期：

“約翰迪爾將致力于為更多機器和部件提供該技術(shù)。目前尚未計劃在歐洲推出該品牌，因為目前安全法規(guī)不允許使用自動駕駛汽車。”

這一聲明證實了在其能夠更廣泛地銷售之前需要克服的兩個問題：一是其經(jīng)營范圍有限，二是歐盟立法不利于無人駕駛汽車。

期望滿足現(xiàn)實

回顧幾年前的預(yù)測，對于機器自動化的總體預(yù)測，以及我們今天實際達到的發(fā)展和接受階段，存在一些鴻溝。

最樂觀的預(yù)測是埃隆·馬斯克的預(yù)測，他樂觀地表示，到 2019 年，我們將能夠從全國各地制造出一輛特斯拉，會自行找到通往自動化的路。盡管埃隆很有天賦，這種情況仍遙遙無期。與在大街上駕駛家庭轎車相比，火箭科學似乎是孩子們的游戲。

在 2016 年推出的 Starship Technologies 送貨機器人仍主要局限于校園送貨

在交通領(lǐng)域也值得注意的是，從完全自動化的看漲驅(qū)動到逐漸采用“高級駕駛員輔助系統(tǒng)”（簡稱 ADAS）的基調(diào)發(fā)生了變化。

這些是完全自動化的單個組件，可以安裝在機器上。我們距離目標還有很長的路要走，特別是對于全面自動化來說， 2042 年是一個合理的目標時間。

拖拉機是更大藍圖的一部分

那么，對于被廣泛宣傳為自動化時機成熟的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，這種延遲實施的意義是什么？

為了幫助回答這個問題，大家可能會關(guān)注正在嘗試自動化以降低成本和人力的其他領(lǐng)域，其中最值得注意的領(lǐng)域之一是國防。

在西方，有兩種基本做法：第一個是美國海軍，20 年前，美國海軍委任了兩類較小的近海船只，作為減少人員配備和最終完全自主操作的試驗臺。

美國海軍對其輕型載人朱姆沃爾特級驅(qū)逐艦寄予厚望。該項目最終被取消

成本超支是意料之中的事，但沒有預(yù)見到的是減少的船員數(shù)量會帶來巨大的工作量。即使在 2010 年，船員們已經(jīng)在抱怨每兩天在海上只能睡 6 到 8 個小時。

減少船員人數(shù)也是美國海軍朱姆沃爾特級驅(qū)逐艦的一個特點。假設(shè)將船上人員數(shù)量減半將大大降低成本，但預(yù)計的 32 艘船舶中僅建造了 3 艘，這在很大程度上是由于費用限制。

限制野心可能會奏效

如果大規(guī)模自動化未能在海上兌現(xiàn)其承諾，那么英國憑借第二種方法取得了一些成功，即在前線人員較少的情況下，逐步開展戰(zhàn)爭。

一位英國皇家空軍高級官員最近評論說，“我們的無人機測試中隊，216 中隊，毫無疑問地證明了蜂群無人機的破壞性和創(chuàng)新性實用性”。

后一種方法顯然更為溫和，并且隨著規(guī)模變小，似乎取得了更大程度的成功。

有效的比較

回到普通的應(yīng)用層面，更溫和的進步反映在越來越多的視頻無人機和太陽能機器人割草機，進入到日常生活中。

自然的比較是大型、改良的拖拉機與小型、專用的田間機器人。然而，這兩種選擇的成本還沒有被普遍知曉，因為這兩種選擇的制造商都不太愿意為他們的產(chǎn)品提供一個數(shù)字。

我們所看到的是，自動化開始發(fā)揮作用的領(lǐng)域往往是在比開放環(huán)境更有規(guī)律的工作環(huán)境中。果園和大型果蔬就是明顯的例子。

GPS 和自動轉(zhuǎn)向的出現(xiàn)預(yù)示著一個光明的未來，但現(xiàn)在卻陷入了實際實施細節(jié)的困境中。

服務(wù)自動化

另一個問題是，一旦所有這些電子設(shè)備出現(xiàn)，誰來實際維修這些電子設(shè)備？

同樣，我們可以回顧一下個人計算的歷史，并注意到維修設(shè)備和修復(fù)軟件并不總是簡單的或具有成本效益的，因此設(shè)備變得越來越便宜，也逐漸變得相當于一次性服務(wù)。

這對于小型機器人來說可能是可以接受的，但約翰迪爾 8R 410 在安裝自動化控制系統(tǒng)之前要花費 430,000 歐元。這是一項投資，而不是附帶費用。

經(jīng)銷商和制造商已經(jīng)缺乏志愿成為技術(shù)人員的年輕人，除非錢是到位的。

遠程運行和維修拖拉機仍然是比較遙遠的

現(xiàn)在有什么行業(yè)不期待技術(shù)人員在周末也能工作？

可能問題簡單地歸結(jié)為農(nóng)業(yè)收入較少的事實，那些有技能和積極性的人自然會傾向于獲得更高報酬的職位。

因費用過大而停滯不前

因此，農(nóng)民面臨這樣的前景，即為了取代人類駕駛，他們不僅將面臨巨額的資本支出，而且還會面臨更高的持續(xù)成本，畢竟自動化不會便宜，費用在中短期內(nèi)肯定不會減少。

汽車行業(yè)已經(jīng)放棄了直接的自動化，并且正在研究更長時間的緩慢過渡時期，農(nóng)業(yè)很可能也會這樣做。

農(nóng)業(yè)航空植保：向按需施藥、精準噴灑升級 ♂

農(nóng)業(yè)航空植保：向按需施藥、精準噴灑升級

近幾年，在龐大的市場需求推動下，以高效、省力為顯著優(yōu)勢的農(nóng)業(yè)航空植保呈現(xiàn)出強勁的發(fā)展勢頭，植保無人機飛防作業(yè)進入大規(guī)模應(yīng)用時代，2018年預(yù)計作業(yè)面積可以達到2億畝次，比2017年增長一倍。

資料圖

當前，我國航空植保施藥技術(shù)和智能化裝備達到了什么樣的水平？7月21日，由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技發(fā)展中心主辦、華南農(nóng)業(yè)大學承辦的“化學肥料和農(nóng)藥減施增效綜合技術(shù)研發(fā)”國家重點專項（簡稱“兩減”專項）現(xiàn)場展示會在河南省安陽市舉辦，集中展示了航空植保在精準施藥和智能化方面取得的進展和成果。

仿地飛行自動避障植保無人機作業(yè)更智能

7月21日上午，在安陽縣瓦店鄉(xiāng)的萬畝示范基地，安陽全豐、無錫漢和、高科新農(nóng)、廣州極飛四家代表企業(yè)的植保無人機競相起飛，現(xiàn)場展示仿地飛行、自動避障、精準施藥等功能。

記者在現(xiàn)場看到，不管是電動的還是油動的、多旋翼的還是單旋翼的，現(xiàn)場演示的植保無人機基本都可以做到一鍵啟動、定高定速、全自主飛行，飛行作業(yè)數(shù)據(jù)自動上傳，可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控，并且具有一定的仿地形飛行和自動避障功能。從現(xiàn)場測試的多張水敏紙上也可以看到，每平方厘米的噴幅范圍內(nèi)，霧滴個數(shù)都在15個以上，也就是說完全達到防治要求。

華南農(nóng)業(yè)大學國家精準農(nóng)業(yè)航空施藥技術(shù)國際聯(lián)合研究中心副主任鄧繼忠在現(xiàn)場介紹說，“RTK差分技術(shù)可以使無人機做到厘米級定位，飛行精度大大提高。植保無人機仿地技術(shù)已經(jīng)可以根據(jù)地形變化自動做出響應(yīng)，這在丘陵山地、柑橘等作物施藥上大有用武之地，田間遇到電線桿等障礙物可以自動避開，大大提高了飛行的安全性。不過傳感器性能、反應(yīng)速度都還有待提高，仿形、避障技術(shù)仍有改進的空間。”

按需施藥精準噴灑農(nóng)業(yè)航空技術(shù)實現(xiàn)多項突破

據(jù)介紹，在“兩減”專項中“地面與航空高工效施藥技術(shù)與智能化裝備”項目各承擔單位的共同努力下，精準農(nóng)業(yè)航空技術(shù)有了很大發(fā)展，實現(xiàn)多項技術(shù)創(chuàng)新和突破。

“我們已經(jīng)可以實現(xiàn)一個飛手同時操控4架飛機，RTK差分定位、斷點續(xù)噴等技術(shù)的運用，有效解決了重噴漏噴的問題，仿地飛行和避障技術(shù)也具有了一定的實用功能，隨著技術(shù)的改進、成本的降低會逐漸普及。”華南農(nóng)業(yè)大學國家精準農(nóng)業(yè)航空施藥技術(shù)國際聯(lián)合研究中心主任蘭玉彬介紹說，在農(nóng)業(yè)航空圖像處理技術(shù)、航空遙感農(nóng)情分析技術(shù)、施藥處方圖生成技術(shù)、基于處方圖的實時按需噴霧技術(shù)、低空變量施藥控制理論、無人機霧滴飄移理論及沉積規(guī)律、大數(shù)據(jù)應(yīng)用功能、航空專用藥劑等方面均取得了可喜進展。

蘭玉彬教授告訴記者，通過空中和地面遙感，采集并解析農(nóng)田中的作物長勢、病蟲草害等農(nóng)情信息，再將農(nóng)田分為作業(yè)網(wǎng)格，依據(jù)不同的農(nóng)情制定不同的噴霧作業(yè)處方，并對網(wǎng)格有針對性地進行噴灑，這種農(nóng)業(yè)航空精準施藥技術(shù)已經(jīng)可以實現(xiàn)并在小范圍內(nèi)進行了應(yīng)用示范。

這也就意味著，今后有望實現(xiàn)從全田均勻噴霧轉(zhuǎn)變?yōu)橐虻刂埔税葱鑷娝帲胁∠x草害的田塊精準噴灑、無病蟲草害的田塊則無須噴灑，對于農(nóng)藥減量意義重大，這也將是今后技術(shù)升級的重要方向。

加強協(xié)作聯(lián)合攻關(guān)科技創(chuàng)新助力農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展

據(jù)了解，“地面與航空高工效施藥技術(shù)與智能化裝備”項目由華南農(nóng)業(yè)大學牽頭，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)機化研究所、中國農(nóng)科院植保所、安陽全豐等8家單位牽頭，30多家優(yōu)勢單位合作承擔。

項目以研發(fā)高工效、智能化精準機具，加強技術(shù)集成創(chuàng)新，實現(xiàn)農(nóng)藥減施增效為目標，開展航空施藥、水田、高稈作物、密植果園、設(shè)施農(nóng)業(yè)等不同作業(yè)環(huán)境下的關(guān)鍵施藥裝備和技術(shù)研究，最終達到突破重大技術(shù)、研發(fā)智能化產(chǎn)品和裝備、為農(nóng)藥減施增效提供技術(shù)與裝備支撐的目標。

當天下午，還同時召開了國家重點研發(fā)計劃“兩減”重點專項科技需求與成果對接座談會，旨在推動專項內(nèi)部上中下游項目之間，以及與“糧豐”專項之間、與產(chǎn)業(yè)需求之間的成果對接，加強交流協(xié)作，促進產(chǎn)學研結(jié)合和一體化組織實施。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技發(fā)展中心副主任聶善明表示，無人機在植保領(lǐng)域的應(yīng)用得到了國家的重視和扶持，在“兩減”專項中專門立項。要把項目真正實施好，取得更大的進展和成效，必須要加強項目間、專項間的聯(lián)合協(xié)作，聯(lián)合攻關(guān)，形成合力。

要強化產(chǎn)學研結(jié)合，真正做到問題來源于生產(chǎn)、成果應(yīng)用于實踐，特別是要加強與技術(shù)推廣部門、企業(yè)、新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的結(jié)合。要搞好成果轉(zhuǎn)化落地工作，做到管用、好用、用得起，通過科技創(chuàng)新，為促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略作出更大貢獻。

（來源：中國農(nóng)業(yè)新聞網(wǎng)）