智慧农业已成为世界现代化农业发展趋势,全球各国都在加快智慧农业布局,加深人工智能、大数据、云计算等技术在农业领域的应用。根据BISResearch发布的统计与预测数据显示,2021年全球智慧农业的市场规模达到145.88亿美元,其中硬件系统市场规模105.39亿美元,软件16.89亿美元,服务23.60亿美元。预计到2026年,全球智慧农业市场规模达到341.02亿美元,2021-2026年年均复合增长率为18.50%。
从全球范围来看,美国、以色列、德国、日本、澳大利亚等国家的智慧农业发展水平、智慧农业的软硬件技术水平处于较为领先的地位:
A.美国农业是以大型家庭农场为主要模式的典型代表,美国的农场规模平均200公顷以上,远超于我国95%以上小农户的仅有3.4公顷经营面积。美国农业所采用的模式所具备的人均耕种土地多、人力成本高等特点,决定了美国农业需要借助数字化以及机械化来解决劳动力成本问题,提高生产效率。
根据《中国数字乡村发展报告(2020)》,据预测美国在全球数字农业市场的市场规模占比为31%,位列第一,正在采用大数据和互联网方法提升农业生产的效率和效益,基于大数据的农村信息传播商业化运作模式逐渐成为美国为农业传播生产信息的重要模式之一。
C.德国智慧农业具有农业机械化程度高、形成独具特色的生态农业、农业社会化服务历史悠久等特点。德国配备“3S”技术的大型农业机械,可在室内计算机自动控制下进行各项农田作业,完成诸如精准播种、施肥、除草、采收、畜禽精准投料饲喂、奶牛数字化挤奶等多项功能,能够实现在同一地块的不同地方进行矢量施肥与喷药,确保药、肥的高效利用,避免环境污染。2017年,欧洲农业机械协会提出,未来欧洲农业的发展方向是以现代信息技术与先进农机装备应用为特征的农业4.0模式。根据德国农民联合会的统计数据显示,目前一个德国农民可以养活144个人,这一数字是1980年的3倍。
同时日本通过《农业现代化资金补助法》,对参与智慧农业的农户每户补贴600万日元、农业合作社补贴5000万日元。日本政府通过发展智慧农业,实现在农业从业人口减少的趋势下,农业竞争力不断提升,目前,日本是亚洲地区农业信息化较为发达的国家。
E.澳大利亚是绿色农业发展最快的国家,其生态农业种植面积达到600万公顷,占世界总面积的19%。20世纪90年代以来,澳大利亚积极推动新技术在农业种植的应用,将全球定位系统、农田遥感监测系统、信息采集系统、地理信息系统、农场数字化管理系统等众多先进技术运用到耕作上,实现从耕作到播种、施肥、施药、收获等多环节的精准化。随着网络技术的不断发展,澳大利亚正在发展运用物联网、云计算、移动互联网等现代信息技术的智能农场、数字农庄等智慧农业模式。同时,政府投入大量物力、财力对农民进行专业知识和计算机等技术的培训,以提高农民素质,提高农民掌握先进农业技术的能力。
②我国智慧农业发展现状
整体而言,对比全球市场,我国智慧农业起步较晚,农业机械化、作业智能化程度远低于其他领先国家,依旧处于成长初期,市场空间广阔。得益于我国全方位政策红利支持,财政投入不断增加推动智慧农业市场快速发展,地域之间普及水平有所差异,市场竞争格局分散,但细分市场稳步发展。具体如下:
A.智慧农业处于成长初期,全方位政策与财政资金支持,市场空间广阔
从长期的角度来看,智慧农业是解决我国人口与土地矛盾的重要路径,根据国家战略规划1,我国2025年农业数字经济占农业增加值比例要从2021年的7.3%达到15%,农业生产经营数字化转型取得明显进展,2035年,农业农村现代化基本实现。同时,2020年全国县域农业农村信息化建设的财政投入总额达到341.41《数字农村发展战略规划(2019-2025)》,农业农村部、中央网络安全和信息化委员会办公室亿元,县均财政投入1,292.3万元,较上年提升65.3%;乡村人均财政投入46.0元,较上年提升79.6%1,财政投入不断增加推进行业快速发展,市场空间广阔。
根据中商产业研究院数据,我国智慧农业应用渗透率不足1%,结合我国农业产值,2020年我国智慧农业市场规模约为622亿元,预计2022年将进一步增长至743亿元,市场空间广阔。
B.经济发展不均衡引致区域性差异,各地区积极探索差异化发展路径
2020年,全国县域农业农村信息化发展总体水平达到37.9%,相较于同期提高1.9个百分点,其中东部地区41.0%,中部地区40.8%,西部地区34.1%。从地区总体发展水平来看,高于全国发展总体水平的有14个省份,其中,浙江在全国继续保持领先地位,发展水平为66.7%,江苏和上海分居第二、第三位,发展水平分别为56.5%和55.0%2。浙江、江苏、上海等东部经济较发达省份数字农业农村发展水平远高于西部省份,但即使在浙江、江苏等发展水平较高的省份,也存在县域之间的发展不平衡现象。
C.智慧农业细分领域众多,行业竞争格局分散
智慧农业覆盖范围广,细分领域众多。按照产业划分,分为种植业、畜禽养殖、水产养殖;按照生产过程,分为产前、产中、产后;按照技术类别,分为大数据服务、物联网及设备、智能装备、管理系统、交易平台。
按照产业划分,畜禽养殖信息化水平最高,为30.20%,设施栽培、种植业、水产养殖的信息化水平分别为23.50%、18.50%和15.70%,整体信息化水平偏低,仍有较大的市场发展空间。
按照技术类别和生产过程列示智慧农业的细分领域如下:
D.物联网及设备、大数据服务及管理系统等细分领域快速发展
a.物联网及设备:我国农业物联网产业目前已初步形成完整的物联网产业体系,各类农业专家系统、配方施肥系统、监测预警系统、质量追溯系统等农业专用软件平台、农业物联网解决方案咨询、软件服务等发展迅速,应用前景广阔。《农业科技发展“十三五”规划》提出,到2020年,我国农业物联网等信息技术应用比例从2015年的10.2%提升至17%,农业生产信息化、智能化水平明显提高。