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PAS 2017 | 第四届中国(国际)精准农业与高效利用高峰论坛

农业,未来十年即将到来的颠覆

发布时间:2017-08-30 02:20

我们生活在一个科技日新月异的时代,新技术、新商业模式层出不穷。新生力量像一粒渴望生长的种子,再贫瘠的土壤也能破土而出。创新在商业领域带来的不仅是技术的进步和服务的提升,有时甚至是颠覆性的变革,即便强如诺基亚、摩托罗拉、雅虎也无法抵挡被挑战者替代的结局。

我们看到多数的颠覆发生在科技互联网领域,以及工商服务业。那么在远离都市的乡村,在传统的农业领域是怎样的呢?

事实上,即使是农业外行的你也能窥得端倪。比如:用手机购买生鲜食材已经很普遍,而5年前这是很难想象的;同样是5年前,褚橙和冰糖橙还在为销路发愁,而如今褚橙可以卖出5倍多的价格;三只松鼠从成立到IPO只用五年时间;无人机已开始替代农户在农田劳作,等等。

这些大家都容易看到的,如果我们深入探究行业内部,我们会发现:农业领域的新技术如雨后春笋般的出现,农业领域迎来的变革或许比其他领域更具颠覆性。


农业产业现状及结构

颠覆,必然是让行业产生了结构性的改变或革新。那么在我们谈农业领域的颠覆前,我们先看看目前农业行业的结构。

农业技术,商业市场和社会结构是构成目前农业行业结构的三个主要因素(如下图所示)。

目前的主流农业技术是石油化学农业(简称石化农业)模式,这个农业模式有几个特点:第一,这是一个线性的投入产出模式,投入的是农资(种子、化肥、农药),中间实施田间管理,最后产出农作物。第二,既然是线性的投入产出模式,就会向着规模发展以求提高效率和降低成本,因此倾向于大规模单一种植。

从商业和市场看,在农业的下游,粮食生产主要是满足温饱需求和平稳物价,农业的功能单一。但是随着我国粮食产量的连年递增,温饱问题得以解决,消费者需求逐步向品质消费和安全消费,乡村旅游市场逐步崛起,农业的功能逐步丰富。

社会结构上,特别是农村社会结构在各个方面影响着身处乡村的农业企业。我国农村土地是公有和集体所有制,实行土地流转制度。这种情况下,在获取农业重要的生产要素“土地”上,社会各界的机会并非平等的。同时,地方宗族势力,村霸等也影响着农村商业的文明程度。

农业技术、商业市场和社会结构三方面因素的作用,形成了这样一个农业产业的格局:1.大型企业主要出现在农资、农产品加工和农产品流通领域;2.在农业生产环节,除了东北和新疆外,大部分地区是中小农户分散经营;3.大型农企以国资企业为主,民营企业多数集中在相对市场比较开放的农产品加工和流通领域。

如果再详细一点,我们可以通过如下四个图来展示农业产业的概况:


四个图表中,横轴是产业链上下游即农资、生产、加工和流通,纵轴是农产品属性。通过这两个轴分成不同的细分领域。左上是农企规模分布(大众市场,平价农产品),深色是该细分领域大型企业较多,浅色是该领域主要是中小规模企业;左下是高端市场(比如有机农业和有机食品)的农企分布;右边是农企的性质分布,深色说明国资企业暂居市场主导,浅色说明该领域市场更自由,民企居多。

如果你对中国农业上市公司,地方龙头企业进行统计分析,其分布跟上图大体相同。

那么,这样的现状稳定吗?

即将到来的颠覆

这样的现状结构是不稳定的。最近几年,在农业技术、商业市场和社会结构上都在发生巨变或质变,加上外界的压力,新老更替、结构变化即将在农业领域发生。


(图示:技术创新、商业模式更迭、社会结构变迁和外部环境共同作用,即将给农业行业带来颠覆性的改变)

技术创新

技术创新大体可以分为两类,一类是农业核心技术的创新,一类农业辅助技术创新。

在农业核心技术方面,基因技术、微生物技术和生态农业模式将会对农业模式和技术带来质的变化。

基因技术

基因技术特别是基因编辑技术将会对育种行业带来冲击。基因编辑不仅能够使作物中的目标基因失去活性,还可以对其进行基因改良。对于育种行业来说,通过基因编辑技术培育出具备抗旱、抗虫、抗病等特性将会比传统的杂交技术更快更精准。

不同于转基因,基因编辑不涉及外来物种的基因转入,而是原有物种的基因片段进行编辑,是对基因组的已经搞清楚的特定DNA序列做调整-改动(删除或者添加),而且可以精确到基因组的某个特定字符-碱基对。这种情况下,基因编辑技术不会像转基因那样受到争议以及来自消费者的市场压力,同时,基因编辑育种的审批也比转基因更容易通过。

是目前基因编辑技术常用的工具,该工具的技术成本并不高(技术投入1万美元左右),这为中小企业提供了更平等的创业空间。

国外在这方面有很多创业公司,比如TargetGene、Nomad Bio、GenTool等等。国内也有,但更多的是科研机构在做。随着技术不断进步,这方面的育种企业肯定会增多,这将会对传统的育种企业带来很大的冲击。

微生物农业技术

农业要想有好的收成,种子只是其中的一部分(先天),外部环境是另外一个重要因素(后天)。

石油化学农业模式是建立在李比希开创的植物矿物质营养学说基础之上,在农业生产中线性地看待化肥的矿物投入和最终产出。随着科学的进步,我们对土壤和环境中微生物的认识开始增多,逐渐了解到生物多样性对农作物抗旱、抗病、高产和风味等方面的作用,也了解到单纯过量使用化肥农药对环境,特别是土壤造成的破坏。微生物农业技术则可以在土壤改良、农业增产和病虫害控制方起到重要作用。

有机农业要求土壤的有机质达到2.5%以上,对于全国耕地平均仅1.8%而言,无论是自然撂荒(年均增加0.1左右)或者增施有机肥种植(年均增加0.3左右),需要7-8年或者3-4年。如果通过微生物技术进行土壤改良则可以更快更好。以国内特石有机的做法为例,首先通过土壤测定计算各类土壤改良辅助原料用量;然后通过专性分解菌分解;然后富集土著菌剂,喷洒后进行旋耕和休耕。这种方式不超过1-2年可以使土壤达标,而且成本更低。

(图示:特石有机如何利用微生物让土壤改良更快更好)

特定的微生物菌群可以帮助提高农作物的产量,也可以帮助农作抗旱和病虫害。科学技术的进步已经让我们掌握了部分特性的微生物菌群。一些农业创业公司也已经把这些技术进行市场的应用。

微生物肥是最常见的一种,国内目前有很多微生物肥生产企业,但是多数是添加各种益生菌的有机肥。也有直接生产特性微生物菌剂的企业。

另外一种是种子包衣技术,为植物最初生长阶段提供特定的微生物菌群保护。

相比于化肥和农药,微生物肥和微生物杀虫剂可持续无污染。随着微生物技术的进步,微生物在肥料和植保方面的应用会越来越多,在很大程度上替代化肥和杀虫剂。正因为看到了这样的趋势,国外的农化巨头纷纷以CVC(企业创投)方式投资生物肥及生物植保的创业公司。

生态农业

石化农业模式不是可持续发展模式,而且严重破坏土壤和环境,这是大家的共识。相比石化农业,生态农业是可持续和环境友好的农业模式,但是却因为产量、效率和成本被反对者质疑,而如今这一切正在慢慢改变。

弘毅生态农场位于山东平邑,是由中科院植物研究所的蒋高明教授创办于2007年。经过几年的生态改良和技术探索,这里粮食产量从最初的11.43 thm2 提高到目前的17.43 thm 2 , 其中冬小麦、夏玉米、大豆和花生产量分别超出山东省平均水平42.6%,60.9%, 32.2%和38.1%(《科学通报》2017.62.4)。除了这些主粮外,弘毅农场的农产品涵盖了了肉禽奶蛋、粮油和蔬果等多个品类。

反对者或许会说这只是特例,大部分的生态农业(包括有机农业)产量底、效率底、成本高。不错,目前国内很多生态农业确实是这样的状况,但原因并非生态农业模式的问题。目前很多生态农业从业者多数是跨界新农人,只知道不用化肥、农药、除草剂、杀虫剂、转基因,对于土壤知识、田间管理等知之甚少,只能靠情怀来卖高价,这自然会遭到反对者的诟病。

好在除了弘毅农场之外,国内还有很多从业者在不断的努力和探索,比如上文提到的特石有机。特石有机的总部在山西太原,在深圳和上海有分公司和合作基地。特石有机最大的特点是在产品达到有机标准的同时,其亩产量跟石化农业相当,而且生产成本也只是高出一点,能做到这一点,在于其长期在研发上的投入以及不断的技术提升。

目前生态农业尚未形成系统的理论体系。如果生态农业慢慢形成理论体系,再加上实践上的不断探索,生态农业将会更大范围的替代石化农业。在现有的农业产业结构中,农资企业基本都是基于石化农业的化肥和农药制造商,这些企业将不可避免的遭到冲击,还有那些大规模单一种植模式的生产企业也将受到冲击。

互联网

互联网对农业的影响比较多的在农产品流通领域,比如我们看到了很多新兴的农产品电商。这主要是因为流通领域市场相对开放,而且信息技术以及电子商务对于流通领域更为重要。在农业的生产端,土地要素等市场并非自由开放市场,因此互联网对于农业上游的渗透相对缓慢。

农产品电商是创业的热门,借助电商,现在流通领域打下市场,在慢慢向上游渗透。三只松鼠五年前就是从一个淘宝店起家,依靠电商起家,成为坚果零食行业的三强之一。还有一批生鲜电商,通过在电商领域建立自己的品牌和渠道优势,从而向农业的上游渗透,先是贴牌生产,慢慢的向定制生产过度,再慢慢的承包和建立自己的基地。

互联网还可以帮助生产企业拉近跟消费者之间的距离。比如,我们以前很难想象一个养猪场可以跟消费者进行互动,但是网易的丁磊却可以通过直播养猪场一方面拉近和消费者的距离,一方面借此预售了大部分的生产订单。

农业是个传统行业,也是比较依赖相关资源的行业。在这些资源面前,很多民营企业和新创业者常常难得到平等的获取机会,因此创业门槛过高。互联网的出现在一定程度上帮助创业者降低了门槛,而传统企业希望通过控制资源来控制行业将会变得越来越难。

物联网,大数据,人工智能(智能/精准农业)

智能/精准农业前端是各种智能探测装置,包括无人机、摄像头、卫星、田间探测装置、智能穿戴(禽畜)等获取农田的实施数据(包括图像)。这些数据上传到云终端服务器,然后通过人工智能对这些数据(包括图像)进行机器学习,农业和人工智能专家会设计不同的算法模型。经过人工智能的辨别,这些原始的数据就变成了有效的信息,比如哪里的庄稼生病了,得了什么病,哪里缺水了,哪里的果子快熟了可以采摘了,哪个牛没有吃饱等等。变成有用信息之后,在发指令给智能操作终端,完成操作,比如,按照最优化的方案进行补水补肥,让智能机器人去采摘水果,用无人机精准的打药等等。


通过智能精准农业可以降低生产成本,减少农药和抗生素的使用(提升品质),增加产出和减少人力成本。

在国外,有上百家从事智能精准农业的公司,在国内也有十多家这方面的创业公司。比如有通过卫星和气象大数据收集、处理、分析和为农业提供规划和植保等服务的北京佳格天地。还有大气候农业的农眼智能检测系统,将农田核心数据实时传输存储至云端平台,经过数据计算、分析,实现指导生产、促进销售、食品溯源3大应用价值。韦加智慧农业的智慧农园系统也有类似功效。此外,还有奥科美、旗硕科技、雨研信息科技、托普云农等农业科技公司。

不管是农业核心技术的创新还是农业辅助技术的创新,在提高农业生产力的同时,也影响着农业的商业模式。

商业模式

石化农业其产业是一个简单的线性投入产出:投入种子、化肥、农药、农机,加上田间管理,产出农产品。形成这个产业的核心要素不多,因此我们看到了六大农化巨头(先正达、巴斯夫、杜邦、拜耳、陶氏益农、孟山都)、ABCD四大粮商(美国ADM、美国邦吉Bunge、美国嘉吉Cargill和法国路易达孚Louis Dreyfus)、几大农机企业等把控着整个农业行业。

而如今,农业模式在转变,辅助农业技术不断创新,这改变了线性的投入产出模式,影响行业的核心要素变得更多了。原有线性模式下的农业巨头控制产业变得更难了,而新兴企业可以借助技术优势实现弯道超车。


(图示:CBinsights评选的百家农业科技企业,这其中已经很少有农化类型企业,更多的是在微生物、智能化、信息化、物联网等领域。)

消费市场

在之前的很长一段时间,我国农业生产主要是为了满足十几亿人口的温饱问题,农产品的价格也是稳定CPI的重要手段,因此我们的农业生产时为了能够生产出更多的主粮,大部分农产品为了保证价格也是重量不重质。

但是随着我国粮食产量的连年增长(2015年实现十二连增),粮食自足安全得到保障,加上人民生活水平提高,消费者在食物方面从温饱需求逐步向安全、品质和格调提升。市场需求的变化也就传递到生产端,需要更多的生产基地去生产高品质的农产品,水果和肉禽奶蛋类的生产也相应的增多。

农业的性质和功能转变

农业就是用来生产农产品,这是我们简单的工业化思维。农业是人与自然沟通的桥梁,它不仅可以为我们提供农产品,还可以为我们改善环境(循环处理废物),更能为我们提供休闲、教育以及田野牧歌的生活。

成本变产出

在其他行业,劳力是生产成本,但是在农业,农活可以是一种产出,比如有的生态农庄的农活体验是要收费的。同样的做法在工业领域行不通,没人愿意去富士通的工厂体验流水线上的机械工作。石化农业也不行,都是农药化肥,谁敢去体验啊?同样,工业化的农业基地也不行,一个个大棚搞的跟工厂车间一样,没人会到乡村去体验“工业美学”。只有那些环境友好,风景优美的农庄才适合。

农业即风景

在土地上,农作物产出农产品,这只是其一,合理的规划的搭配农作物种植,农田亦可是风景。我们以前在农业规划上很少考虑到这一点,这是因为我们简单的把农业当成投入产出的工业看待,假如我们以后在农业规划上既能考虑到农作物的生产,又能考虑到景观规划,那么同样的农地,在产出农产品的同时也制造了风景。

农业即教育

农业还能产出教育,而且不单单是农学和自然教育,还可以是历史、文学、科学、数理化的融合教育。安徽合肥小团山香草农庄在这方面做的非常出色。在小团山的夏令营,当在农庄徒步碰到某种野花野草(在“正常”农场会被除草剂杀掉),带队老师会介绍这种植物,还可以讲这个花草相关的诗词,诗词又可以讲到历史典故,又或者可以讲花草的特性,讲特性的过程中还可以穿插化学和物理知识。这种跨学科能力,融会贯通能力在信息时代和人工智能时代尤为重要。

(图示:小团山香草农庄是如何多元化经营的。左:郭教授在农庄讲解;右上:既是鱼塘也是野游天堂;下中:其他农场要杀死的“害虫”在这里成为手工课的艺术作品;下右:农庄的手工作坊用的原料大部分都可以在农庄就地取材。)

农业即生活

耕读传家,诗歌田园是我们传统农业社会农业的浪漫画卷。城镇化的大潮以及工业化的农业,使得这样的优美画卷变成了凋零的空心村。如果我们摒弃旧的工业思维,不简单粗暴的对待农业,而是从多功能的角度进行农业规划,可以重新让农田变成美好的家园。

同样是小团山香草农庄的例子,小团山在的合肥市肥西县铭传乡,是台湾首任巡抚刘铭传的故乡,这里曾经是刘铭传的练兵场。改革开放时期,大举城镇化建设,绿油油的山变成了采石场,后来产能过剩,这里就废弃了。2007年,台湾东吴大学的郭中一教授返乡租下了这个废弃采石场,经过多年改造和经营,环境慢慢好了起来,如今已是国家3A景区。这里除了生态丰富多元外,也营造了独特的社区文化。美国耶鲁大学的教授都肯跑到这里给小孩子讲课,可讲看重的并不仅是薪水,而是喜欢这里别样的生活。

农业的性质和功能正在转变,如果你的基地产出的只是农产品,而别人的能产出风景、教育和生活,那个更有竞争力呢?

社会结构

最近两年的两个政策对农村社会结构转变有重要影响:三权分置和取消农村户口。

从土地流转到三权分置,在保证农村土地集体所有制不变的前提下给经营者最大的权益保障。从另一个角度看,土地作为农业的重要生产要素,社会各界在获取这个要素和使用这个要素比以前更加公平。

目前,我国除了西藏外已经全面取消农业户口。农村新增人口不再是农业户口,就不会新增划分宅基地和承包农地。这可以解决现在小而分散的农业生产结构,适合开展适度规模经营。另一方面,农村人口的流动性增强了。以往农民进城打工,只要听说老家分地了,再远也会赶会老家,这种情况下农村人口流动性弱。

逆城镇化浪潮和新乡镇建设也在改变农村人口和社会机构。逆城镇化浪潮是都市人群不满“都市生活”重返乡村的一个社会现象;新乡镇建设(包括美丽乡村)是在城市城镇化建设之后,新一波乡村“亚”城镇化建设。这两股社会浪潮都将加速农村人口和城市人口的流动,增加人才的交流,文化的融合。更重要的一点是,地方宗族势力和村霸等对农村商业活动影响将会越来越小。

整体而已,社会结构的变迁向着更有利于农业经营的方向发展,行政力量、国企和地方传统势力在农业行业中的资源优势逐步减弱,农业行业更加开放,社会各界进入农业行业的机会更加公平,更多的民营企业将在行业中崭露头角。

外在因素

来自外部的压力也促使中国的农业必须做出转变。各国之间的自由贸易增多,关税越来越低,大量的国外农产品进入中国市场,中国农业将同国际农业将直面竞争,这也促使我国农业自身求变求强。

当农业科技不断进步、创新不断出现,农业本身性质和功能变得多元,农产品的市场需求也在升级,社会结构变迁让农业资源在市场上更加公平…当这一切都在发生时,原有的农业行业结构已经变得非常不稳定,这个行业必然要进行一场新老交替,必然有一场解构重构。农业,即将迎来颠覆。

来源:田野观察

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