非凡油条:未来,农民会被大规模淘汰吗?

来源:微信公众号“非凡油条”

2022-09-05 08:17

非凡油条

非凡油条作者

深度解读全球政治财经动向的前因后果

【文/非凡油条】

今年夏天有多热?

据国家气候中心气候服务首席专家周兵介绍,截至8月21日,今夏我国高温事件在持续时间(70天)、40℃以上高温区覆盖范围(150万平方公里)、单站最高气温强度(45℃)和国家气象站破或平历史极值站数(330站),均创下历史新纪录。

面对持续的高温,不少人都表示“已经热麻了”,而高温少雨的天气也对我国的农业生产造成了极大的影响。

农谚有“春插时,夏插刻,春争日,夏争时”的说法,对农事生产而言,无论收割还是播种都要争分夺秒。

秋粮产量占全年粮食产量的四分之三,其重要性不言而喻,目前正值秋粮作物生产的关键期,高温天气下也更需要加强田间管理,及时降温补水。

然而,高温干旱不仅严重影响了秋粮作物和经济林果的生长,还给农民作业带来了严峻挑战,因为在这种高温天气下干农活,不仅要忍受酷暑给身体上带来的折磨,还很可能会有生命危险。

已经有四川、湖南、浙江等多地的新闻曾报道,最近有不少农村老人在高温下干农活,导致了热射病,即重症中暑,死亡率超50%。

每到这种时候,我就越发盼望在小学作文里幻想过的“未来农业”能够早日成真——通过智能化运作,设施设备能够自动发挥功能,这样就不需要人们再冒着高温酷暑在田地操作了。

江西抚州:稻谷成熟 农民层层筛选入库粮仓。图源:视觉中国

实际上,“未来农业”并不再遥远。近几年,伴随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展,现在的农业生产已经在朝着“无人化”的方向进展了。

如果回顾农业发展的历史,伴随着劳动工具的改进,人类的农业生产经历了从青铜器到铁器、从畜力到农业机械的漫长过程,而人始终是农业生产中不可或缺的重要生产要素。

其中,农场是一种重要的规模化和组织化的农业生产模式,对于提高劳动生产率、土地产出率和资源利用率具有重要意义。

在农业生产方式持续改进的影响下,农场的形态也随之经历了以人力、畜力为主的传统农场,利用各种动力和配套装备的机械化农场,以及将计算机等信息技术与传统农机设备结合的自动化农场的演替。

而无人农场,作为未来农业的一种新模式,则是新一代信息技术、智能装备技术与先进种养殖工艺深度融合下,农场发展的主流方向和必然趋势。

现有研究主要将无人农场定义为:“采用新一代信息技术,通过对农场设施、装备、机械等远程控制或智能装备与机器人的自主决策、自主作业,完成所有农场生产、管理任务的一种全天候、全过程、全空间无人化生产作业模式。”

如果说的更直白些,无人农场的本质,其实就是实现“机器换人”。

中国农业大学教授李道亮认为,“无人农场的发展目标是智能装备与机器人深度参与农业生产全过程,逐步替代人力,并参与决策管理。”

虽然专门从事农业生产的劳动力减少了,但在科学技术的加持下,劳动生产力有望大幅提高,资源的利用率也将更加高效。

目前,许多国家都已经陆续开始构建无人大田、无人温室、无人猪场、无人渔场等新型农业生产模式。

2017年,英国哈珀亚当斯大学创建了全球第一家无人农场,同年,日本创建了全球第一个无人蔬菜农场、挪威构建了第一个无人渔场。随后,美国、澳大利亚、韩国也陆续开始构建无人农场。

2019年,我国山东、福建、江苏、北京等地亦开始了对无人农场的应用探索。

今年8月,我国科技部下发“科技部关于支持建设新一代人工智能示范应用场景”通知。在通知里的首批示范应用场景中,也重点提到了智慧农场(数字农场),以实现农业种植和管理的集约化、少人化与精准化。

想种地的人越来越少,在种地的人越来越老

关于我国的粮食生产现状,目前,我国粮食的供需总量基本平衡,近三年全国粮食人均占有量分别为470公斤、480公斤和483公斤,均高于国际公认的400公斤粮食安全线。

不过,在国务院新闻办2019年10月的《中国的粮食安全》白皮书中,是这样阐述的:“我们应该清醒地看到,我国的粮食与食物安全呈现出‘低水平、增产难、紧平衡、弱安全’的格局。”

南京林业大学农村政策研究中心主任高强在去年10月接受媒体采访时也曾表示,我国的粮食生产仍是紧平衡,需求刚性增长和资源环境硬约束并存,人工、土地等成本增幅较大。

正如前文提到的,“机器换人”是无人农场的本质特征,而我国发展无人农场,一方面原因就在于“人”——想种地的人已经越来越少,在种地的人已经越来越老,未来“谁来种地”的问题日益凸显。

21世纪以来,随着我国城镇化率的不断提高,农村人口尤其是青壮年劳动力向非农产业和城镇转移,我国的农业劳动力规模持续减小。

来自农业部门的一项数据表明,我国的农业劳动力在1991年达到峰值,约3.9亿,并在2011年下降到2.66亿,已累计减少了1亿多人。

而且,现有的农业劳动人口老龄化问题也十分突出。

甘肃张掖:机械化采收番茄精准又高效。图源:视觉中国

《中国乡村振兴综合调查研究报告2021》显示,在广东、浙江、山东、安徽、河南、黑龙江、贵州、四川、陕西和宁夏十省的调查样本中,农村人口中60岁及以上人口的比重达到了20.04%,65岁及以上人口的比重达到了13.82%,完全达到“老龄化社会”的标准。

如果只看农村常住人口,老年人口的比例则会更高:60岁及以上的比重达到23.99%,65岁及以上人口的比重达到16.57%,超过了“老龄社会”标准,距离“超老龄社会”的标准也只差3.43个百分比。

现在很多农村的现状都是“70后”不愿种地,“80后”不会种地,“90后”不提种地。而这种情况如果持续下去,25年后,等到现在的农业生产主力军自然退出,很可能就会陷入无人种地的境地。

即使是现在,也有大量文献研究指出,我国各省(区、市)均有不同程度的撂荒现象发生,其中,偏远山区的撂荒程度相对较高。

而另一方面,“地”的情况也不容乐观——耕地数量减少,地力严重透支,土壤污染加重,后备资源不足等问题也是制约我国粮食生产的突出问题。

所以,面对“人”和“地”两方面的问题,提升劳动力生产率和土地产出率就成为保证粮食安全的必然选择。

机器替代人也是必然的方向,同时,受益于物联网、大数据、人工智能等技术的进步,无人农场在实现“机器换人”的同时,已经越来越具备生态、高效、高产、优质、安全的良好前景。

也就是说,无人农场并不是简单替换了人的劳动,而是从精准化管理、智能化决策和规模化经营等多个方面发力,以达到增产增收和可持续发展的目的。

实际上,目前我国农业高风险、低利润的产业特性还较为突出。

而无人农场利用信息技术,可以精准地调控农作物生长环境,使其更好地满足作物生长需求,从而提高农作物的抗风险能力,实现农作物的高产稳产。

科技创新,让梦想照进现实

如果说真实而迫切的农业生产需求是无人农场演进的重要驱动力,那么技术进步则是其实现的必要条件。

无人农场的本质,是实现机器对人的替换,所以,机器必须同样具有并且胜于人类生产者的判断力、决策力和操作技能。

其中,物联网、大数据与云计算、人工智能与机器人三大技术起着关键性作用。

关于“物联网”,近些年读者应该经常听到这个词,它是新一代信息技术的重要组成部分。英文名为“Internet of things(IoT)”,顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。

物联网的核心和基础仍然是互联网,但将其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是万物相连。

具体到无人农场,则主要是运用各类传感器、射频识别、视觉采集终端等感知设备,广泛采集农场信息,进行多尺度的可靠传输,等海量农业信息融合、处理后,再反馈到智能化操作终端。

以施肥为例,通过提前在田地中安装相应的传感器,将当前土壤的成分数据,如氮磷钾含量,实时传输到控制中心,可对当前土壤肥力情况的精准分析,进而控制施肥机械进行高精度作业。

如果用人体做一个简单的比喻,物联网其实就相当于无人农场的“神经网络”,是农场智能化的基础,并以优于人为控制的科学性与准确性,来保持无人农场的高效运行。

甘肃张掖:农民驾驶农机去雄 机械化作业助力玉米良种种植。图源:视觉中国

大数据与云计算技术为无人农场构建“经验宝库”。

无人农场时刻都在产生大量高维、异构和多源数据,因此,如何获取、处理、存储、分析、应用这些数据,就成为了必须解决的问题,这也是大数据与云计算技术的“用武之地”。

大数据在无人农场的应用主要体现在四方面:数据的实时获取、智能处理、智能存储和智能分析。云计算则主要通过互联网实现软件、网络、储存、计算等资源的统一调度与管理,能够节省大量硬件、软件投入成本,减少对维护人员的需求。

人工智能技术则赋予了无人农场会思考的“大脑”。

人工智能主要包括智能识别、智能学习、智能推理和智能决策等技术,能够让无人农场自主进行学习训练,并在训练过程中不断增长智慧,使机器具有类似人类的思考能力,实现基于案例、规则和知识的推理,从而做出最优化的决策。

除了上述的三大关键技术,无人农场的功能实现,还需要卫星定位、5G通信、无人机等众多其他技术的融合应用,是一个极为复杂的系统工程。

正因如此,无人农场也被许多学者视为最先进的农业生产力的象征,是各国进军未来农业发展制高点的重要手段。

2015年以来,我国发布《关于推进农业农村大数据发展的实施意见》、《“互联网+”现代农业3年行动实施方案》、《新一代人工智能发展规划》等一系列文件,也不断在政策层面对无人农场及相关技术的发展进行引导和刺激。

而就当前我国农业机器人的发展现状而言,要达到预期的发展前景,仍需要在技术上取得有效的突破。

据长江学者特聘教授李道亮预测,在2050年前后,无人值守农场必将迎来快速推广普及。

农业转型,农民转行

相信很多读者马上会想到的一个问题是,要是无人农场真的普及了,那被替代的农民该去哪?他们不就失业了吗?

首先,从长远来说,“机器换人”肯定是好的趋势,因为未来的机器人一定会比农民更擅长干农活。

不过,短期内可能会对部分农民带来一定的冲击,但机器替代的过程也并不是一蹴而就的,农业劳动力可以有足够的时间进行转型或者转行。

而且随着高等教育的普及,已经有越来越多的农民子女接受了高等教育,他们中很大一部分已不再选择回乡务农,即使真的从事了农业生产,较高的受教育程度也使他们能够及时跟上技术的升级。

别说受过高等教育的年轻人了,就连没受过高等教育的农村年轻人都更愿意去城里打工,这就是用脚投票。

另外,农业人口减少的背后往往伴随着技术对人力的替代,这是一个国家农业转型升级的正常现象。

据联合国开发计划署统计,农业大国美国从1930年左右开始,农业从业人口占比就迅速下降。如今,发达国家农业从业人口占比基本都在3%-5%。

农业部的张宗毅研究员的一篇研究也表明,从1985年到2011年,我国机械化的发展替代了1.78亿农业劳动力。而在过去三十年我国农业劳动力不断下降的同时,农业的增加值却一直在上升。

因为机械化能够替代人力的一大前提是,它的成本和效益情况一定是优于人力劳动的。

贵州毕节:高原雪菊绽放 农民抢抓农时采收晾晒。图源:视觉中国

实际上,目前我国的农业劳动力在某种程度上是投入较多的,产生的效益却并不高。

比如,根据开源证券的数据,我国玉米每亩种植成本中人工支出比例最高,2020年达到41%;而美国机械化耕作水平较高,2021年每英亩玉米人工支占比仅为5.44%。

从玉米的亩产量来看,美国却远高于我国。据美国农业部统计,2020年美国玉米平均单产达到10.8吨/公顷。而玉米平均单产超过10吨/公顷在美国也并非首次。根据前瞻产业研究院整理的数据,美国在2014年时就达到了10.73吨/公顷,产量已经非常稳定。

与之对比,据国家统计局统计,我国2020年玉米单产为6.32吨/公顷,不到美国玉米单产水平的60%。

如果像美国一样,通过机械化生产进一步替代人力,那么未来,我国仅需小部分劳动力,就能实现同样的粮食产出。当然,这只是个简单的假设,还需要考虑到我国分散的小农经营规模效益较低、复杂的地形为机械化带来阻碍等其他方面的因素。

不过,可以肯定的是,未来,无人农业的普及是建立在良好的节本增效情况下的。而现在,国内已经有无人农场做到了对人工成本的节约。

今年8月,北京首个生产型蔬菜无人农场的负责人谢峰军介绍,“现在,从旋地、犁地到整渠全部由无人机作业,不仅作物种植更加整齐美观,还极大地节约了人力成本,首茬甘蓝种植共节约人工成本76230元。”

另一方面,无人化农场也不是不再需要农民了,而是需要更信息化和专业化的“新农民”来管理和辅助,他们很可能是既会写代码又懂得农事生产的IT人,到那个时候,也许“码农”的称呼会变得比现在更为贴切了。

责任编辑:刘惠
观察者APP,更好阅读体验

作者最近文章

09月05日 08:17

未来,农民会被大规模淘汰吗?

08月03日 08:52

越南只是小威胁,墨西哥才是大威胁?

风闻24小时最热

网友推荐最新闻

访问首日,马克龙“开火”:美国这么做太咄咄逼人了

小鹏三季报:毛利率显著上升,已执行部分战略调整

新冠疫情反弹,法国政府呼吁民众佩戴口罩

江泽民同志遗体由专机敬移北京 习近平等党和国家领导同志到机场迎灵

江泽民同志逝世,北京天安门下半旗志哀

江泽民同志在上海逝世,享年96岁

谷歌前CEO满嘴对华“新冷战”,竟是自肥的生意

德副总理放话:欧盟将为与美贸易冲突做好准备