2015，农业4.0元年

文|蒋圣华 浙江大学

2015，农业4.0元年

文|蒋圣华 浙江大学

为了在新一轮工业革命中占领先机，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下，“工业4.0”项目在2013年4月的汉诺威工业博览会上被正式推出。这一研究项目是2010年7月德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新，建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。德国学术界和产业界普遍认为，“工业4.0”概念将掀起以智能制造为主导的第四次工业革命。

“工业4.0”是打破传统的行业界限来实现跨行业的重组与融合，而农业作为工业生产原材料的提供行业和工业制品的使用行业，也必将融入这场时代的变革中。

中国农业正处于转型升级、提质升效的阶段，互联网、大数据、电子商务，广泛进入人们的生产生活。在这一背景之下，中国农业迫切需要明确农业4.0的发展方向、战略和规划，并在科技创新的带领下顺利地实现我国农业形态的转变和业态的更迭。

从1.0到4.0

纵观数千年中外农业史，行业专家普遍认为农业的发展可以划分为以下三个阶段，即以体力劳动为主的小农经济时代（农业1.0）；以机械化生产为主、适度经营的“种植大户”时代（农业2.0）；以现代科学技术为主要特征的时代（农业3.0）。

在农业1.0时代，人们主要依靠经验来判断农时，利用简单的工具和畜力耕种，主要以小规模的一家一户为单元从事生产，生产规模较小，经营管理和生产技术较为落后，抗御自然灾害能力差，农业生态系统功效低，商品经济较薄弱。值得注意的是，农业1.0在我国延续的时间十分长久，至今仍有广泛影响。尽管传统的农业技术精华曾在我国农业生产方面产生过积极作用，但随着时代的进步，这种小农体制逐渐制约了生产力的发展。

进入农业2.0时代，人们开始运用先进适用的农业机械代替人力、畜力生产工具，改善了“面朝黄土背朝天”的农业生产条件，将落后低效的传统生产方式转变为先进高效的大规模生产方式，大幅度提高劳动生产率和农业生产力水平。

随着计算机、电子及通信等现代信息技术以及自动化装备在农业中的应用逐渐增多，农业开始步入3.0模式。它通过加强农村广播电视网、电信网和计算机网等信息基础设施建设，充分开发和利用信息资源，构建信息服务体系，促进信息交流和知识共享，使现代信息技术和智能农业装备在农业生产、经营、管理、服务等各个方面实现普及应用。与机械化农业相比，自动化程度更高，资源利用率、土地产出率、劳动生产率更大。

那么，农业4.0时代的农业又将如何呢？物联网、大数据、移动互联、云计算技术等信息技术的高度参与和融合必将改变现代农业形态，智能农业是继传统农业、机械化农业、信息化农业之后进步到更高阶段的产物。正如现代工业模式实现了从机械化生产、电气化大生产、信息化生产到网络化和智能化生产的四级演变一样，农业也将实现从1.0的体力和蓄力劳动农业到2.0的机械化农业，再到3.0的信息化农业，最后达到现代农业的最高阶段4.0的升级转化。

短期来看，我国农业4.0的发展革新有两大领域，第一是农业生产领域，第二是农产品流通领域。生产领域方面，农业生产采用物联网技术以实现精确生产。举例来说，美国80%的大农场已经普及了农业物联网技术，农场主通过高度自动化的大型农业机械设施，3个人可以完成1万英亩土地的管理和玉米收割，效率超越人力。早在20世纪80年代，美国就提出精确农业的构想，20世纪90年代初，全球定位系统应用到农业生产领域，随着信息技术高速普及，美国农业物联网有了长足的进步。在全球范围内，美国在利用物联网科技促进智能、精准农业上处于领导地位。美国农业软件公司OnFarm创始人兰斯·多尼曾经透露，美国大农场对物联网设备技术的采用率高达80%；预计到2020年，美国平均每个农场将拥有50台连接设备。中国从2011年，在政府推行下开始尝试农业物联网试点工程，大大落后于美国。

农产品流通领域则需要采用电子商务技术，创新农业流通模式。美国早在20世纪80年就开始尝试农业EDI电商，随着90年代互联网商业化浪潮，农产品电子商务异军突起，覆盖全球的互联网带给农业经营主体越来越大的经济效益，对美国农业经营效益的转型有很大帮助。中国发展相对滞后，但是增长空间和速度毫不逊色。

对比国内外现代农业的发展情况可以看出，由于互联网基因的强力渗透，农业生产力的三要素：劳动者、劳动工具和劳动对象均已发生本质性变化。从劳动力来看，站在田间的不再是面朝黄土背朝天传统的农民而是网络新农人，他们很多都是白领骨干、社会精英，掌握先进知识和技术，以公司为主体，具备现代经营理念，全面的参与农林牧渔等产业生产和经营活动。从劳动工具来看，运行于土壤之上的不再是传统的农具和机械，而是通过物联网技术连接起来的自动化设备和机械。农业物联网是互联网的延伸和扩展，其核心和基础仍是互联网，只是信息交换的用户端通过传感器延伸到了土壤、大气、微生物、化学物质和自动化机械之间，并通过网络系统进行管理运行。从劳动对象来看，当前“零零散散”态的土地制度不适应于物联网技术生产的要求，必须要集中起来，规模化经营。而土地生产的成果不再是化肥农药超标、普通的农产品，更多的是质量和产量提高的更接近自然的无公害产品。自此，农业生产力三要素已经改变，农业时代变革的未来已经初现。

4.0推动生产和流通领域先变革

毫无疑问，1.0模式已经严重制约着自身的发展，而我国农业3.0、2.0，甚至1.0并存的现状与强调发展农业4.0并不矛盾，如同我国信息化和工业化、城镇化同步一样，完全可以利用互联网农业来改造和升级农业的规模化、机械化。

早在2011年，中国就开始了农业物联网试点工程，同时我国农产品电子商务也基本在那时候发展起来，发展的都很快，都带来了强大的经济效益，我们完全可以实现高起点、高速度发展。

农业4.0的发展动力首先是来自政府，只要政府重视，加大扶持力度，倒逼农业改革，农业4.0就有希望。2015年的一号文件也提到了发展农业互联网，可以预见，未来几年将是农业互联网发展的黄金时期。其次是来自互联网高科技的投入。我们有不输任何其他国家的互联网巨头，他们纷纷将技术运用于农业领域，阿里巴巴、京东、苏宁更是下乡发展电商。这股浪潮还将越来越激烈。

今年，北京首个“现代农业4.0”试点就将在大兴区留民营启动，首批“住户”是500亩西红柿。从荷兰引进的超能温室大棚种植蔬菜技术。在玻璃温室大棚里，能实现散光照射，蔬菜可以均匀受到阳光照射，由此可以均衡产量。加上物联网技术的运用，大棚里的温度、湿度、生物等，都可以实现远程控制，大棚内部的微环境固定，不受外面天气影响，全年都可以生产。今年年底，这套技术将首先在大兴区试点，与常见的西红柿不同，它们不是长在土里，而是采用水培的方式。人进去的时候要穿防护服，以防止细菌进入。温室大棚“智能”的一个体现是可以根据需要自动调整光线，西红柿需要快速生长时光线是直射的，而需要慢慢生长时则调整到斜射的角度。由于全年均可生产，这里的产量相当于普通西红柿的8～10倍。由于物联网技术的运用，这些西红柿将实现全程可追溯。

安徽凤阳县的农业4.0试点则是把电子商务与农村超市有机结合，扶持新百大超市连锁公司成立“微农事业部”，开展代销代购服务，组织当地农业龙头企业、合作社、农户利用微农平台，结合淘宝等线上平台进行整合销售。农民可以在网上购买各类消费品及农资，实现了客户线上下单，卖场线下就近送货，一网搞定各种农资产品。凤阳县还着力打造工业品下乡与农产品进城双向流通电子商务生态系统，推动农村信息化建设，推动消费品下乡、农产品进城，联合本土18家农业龙头企业及农业专业合作社，在淘宝网、京东等大型网销平台销售本地绿色农产品，并以淘宝等为平台，建成“淘宝特色中国凤阳馆”，为本土企业的产品打开了另一条销路。

互联网+农业 迈出4.0第一步

在传统农业向现代农业的转型当中，互联网是关键领域。互联网，尤其是移动互联网，对于加速农业信息化、推进“农业4.0”发展优势明显，“互联网+农业”能够充分利用移动互联网、物联网、大数据、云计算等信息技术，实现与农业的跨界融合，来打造信息支撑、管理协同、产出高效、产品安全、资源节约，以及环境友好的现代化农业升级版。现有的农业生产、经营和服务方式通过与互联网技术嫁接与融合，给农业发展带来新的变化。

“互联网+农业”就是要提升农业生产经营管理和服务水平，培育网络化、智能化、经济化的现代农业新模式。利用“互联网+”思维方式，创新调整农业结构，突破农业规模经营，让“互联网+”加强农业科技装备，进一步发挥“互联网+”在电商营销方面的优势，利用科技手段来解决农产品生产环节现有问题，扩大物流规模和本行政区域内物流需求和供给的力度。说到“互联网+”，不能不提培养新型农民，探索网络化新型职业农民培育的新模式，培育生产经营型、职业技能型、社会服务型的新型农民。

我们有理由相信，在互联网、大数据、物联网等成熟技术的帮助下，我国农业将进入一个全新的高速发展阶段。在这样的过程里，农业生产实现生产者、农民、农业企业的无缝数字化高效对接，农产品生产比订单生产还要精准，从播种到最后的收获，整个过程伴随精准的、科学的信息指导。现有的农业生产与无处不在的互联网优势相结合，变成一条像工业一样有效的生产线，这就是加快农业现代化的过程。

在现有阶段，“互联网+农业”将是实现农业4.0的最根本性措施，将在节水、节药、节肥、节劳动力等方面充分发挥作用，提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率，促进农业产销向智能化、精准化、网络化方向转变，农业4.0时代真的来了！