美国农业现代化发展的经验及启示

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农业科技公司蓬勃发展

互联网和信息化时代,美国农业积极拥抱了前沿技术,物联网、大数据等技术已经广泛应用到美国农业中。为了能及时了解不同地区的农业状况,美国设立了超过100个数据搜集站用于汇集和发布全美的各类农业基础信息,这些信息大都为免费资源。农业受自然条件影响较大,因此农场主对于农业现代化技术具有较高的需求,但大量公开的农业基础数据使得进入农业大数据行业的壁垒很低,大量农业大数据公司不断涌现。[1]其中,代表性的包括AGRI-COLA、AGRIS、Preview等,通过提供强大的数据库以及农业科技应用,这些公司为美国农业发展提供了强大的技术支持和数据保障。

在现代化生产及智能化管理方面,美国同样出现了以FarmLogs与Cropx等为代表的高科技公司。FarmLogs成立于2011年,是一家通过云服务提供生产管理服务的农业科技公司,农场主可通过由FarmLogs提供的电脑终端或移动终端来管理农业生产。基于政府的公开数据,以及农业生产和农场自身特征等信息,FarmLogs通过云计算以及自身的模型为农场主提供差异化、高精度的优化和预测服务,农场主可借助FarmLogs终端进行天气预警、安排生产、农产品价格监测等活动,在充分了解外部信息后,再安排相应的农业生产活动,凭借在即时性、区域监测指导和辅助决策三方面的优势,美国超过15%的农场已经使用了FarmLogs的服务。Cropx同样是一家代表性的高科技农业公司。建立初期,Cropx开发了一种用于农业生产的土壤探测技术,通过地形探测、土壤含水量分析,为农场主提供农业智能化灌溉和生产解决方案服务。随着Cropx的发展壮大,其业务已拓展至耕种、施肥、防灾以及收割等环节。快速发展的新技术广泛应用到了美国农业领域,借助于智能化和大数据等技术,美国多个农作物的全生命周期和全产业链实现了智能决策。如在中西部地区,通过从播种、施肥到收获的全生命周期的数据共享,玉米、大豆、甜菜等农作物的整个生产流程都实现了智能决策。

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较早引入电子商务

美国是世界上较早出现农业电子商务的国家之一,20世纪80年代,美国已经出现了基于农业电子数据交换(EDI)技术的电子商务业务。进入21世纪后,随着互联网技术的发展,美国农业电子商务获得了进一步的发展,2007年前后,美国农业电子商务就已发展至成熟阶段,[3]各类农场对接互联网的比例已经超过了65%,大型农场(年销售额超过50万美元)接入互联网的比例更是超过了85%。互联网普及率的持续提升为美国发展现代化农业奠定了坚实的基础。同质化特征使得农产品面临难以溯源及定价能力较差等问题,为了解决以上难题,农场经营者、农产品电商企业和农资电商合作建立了从原料采购、农产品生产到销售的直销渠道,基于B2B(企业对企业)模式,作为生产方的农场、再生产方的加工企业和作为辅助方的农用物资企业可以更加通畅的建立联系,基于B2C(企业对消费者)模式,农场可同消费者进行直接沟通,直销渠道的建立在一定程度上解决了安全溯源问题,提升了定价能力,并由此颠覆了美国传统的农产品流通体系。

随着技术的快速发展以及商业模式的迭代,美国的农产品电商也在持续不断的创新。如在商业模式方面,电子商务领域的“私人定制”模式逐步被引入到农产品电商领域,2011年出现了由电商平台牵头,让消费者可在附近中小农场进行个性化定制团购的“食物社区”模式。以美国生鲜电商Farmigo为例,通过Farmigo平台,一方面,消费者可以从农场直接购买到按照自身要求进行生产的优质新鲜的农产品;另一方面,中小农场主通过平台可以找到更加精准的卖家需求,从而可以更加高效和低成本的进行生产和运输。通过农产品电商平台,让消费者和生产者实现了双赢。

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广泛应用技术创新

美国传统农业向现代农业转型的过程中,对于物联网、云计算、智能化等前沿技术的应用起到了非常重要的作用。通过RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)技术搭建的物联网系统让所有能行使独立功能的普通物体都实现了互联互通,进而使得农作物的生长情况可以随时被掌握,进一步结合周围环境信息,就可对农作物生长进行智能化管控,新技术的应用在提高农业生产效率的同时,还降低了资源消耗,减少了环境污染。[5]农业生产的全产业链涉及到生产环节的天气、土壤、温度、虫灾等信息,以及销售环节的国内外价格、供需情况、政策等诸多方面的巨量信息。传统模式下对于数据处理的能力十分有限,通过云计算和深度学习技术则使得这些数据成为了利于模型优化的有用数据,物联网和大数据技术的使用大大提升了美国农业的精准化和智能化水平。

第一,农业智能化程度大幅提升。通过无线传感器和视频监控设备,农作物生长所需的温度、湿度、光照等环境信息以及农作物自身的生长状况均可被记录,相关数据汇总后传送给基于大数据的智能管理系统,利用实时数据,系统能够智能化分析是否需要浇水、施肥,根据决策结果,农业智能管理系统还可进行自动化的节水灌溉、施肥增氧等活动。第二,农产品溯源变得可行。通过RFID电子代码技术,使得从生产、加工到流通、销售的全产业链实现了数据共享,信息透明程度的提升缓解了农产品溯源问题,降低了农产品领域各个环节的道德风险,农产品的品质也得到了保障。第三,农业经济效益和生态效益得到了提升。根据监测终端收集到的信息,农业智能管理系统还可在遵循收益最大化原则的基础上,选择成本最低、最环保的生产模式。精准施肥、节能灌溉等技术的不断提升进一步保障了在满足农作物生长需求的同时,减少对于资源的浪费和环境的污染,最终实现提高经济效益和生态效益的双重目标。第四,提升农业全球竞争力。智能化农业系统的不断完善使得农业生产者和经销商可随时关注全球农产品价格及国外农业相关信息,根据相关国内外信息及时通过智能化决策调整农业生产的种类和数量,[6]这大大提升了美国农业的全球竞争力。

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美国政府对于农业现代化的支持

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美国农业立法体系

早期美国法律对于农业的干预较少,但20世纪30年代的经济大萧条中,美国农业遭受重创,农产品价格的大幅下滑使农场主遭受了巨大的经济损失,逼迫美国政府不得不以立法的形式加大对农业的支持。1933年12月,美国第一部农业法《农业调整法》的实施有效解决了生产过剩、农产品价格偏低等问题,并使农业秩序逐步得以恢复,家庭农场得以复兴。此后每隔5年美国政府就会修订一次农业法,80多年来共制定和颁布了100多部相互配套的法律法规,使美国农业真正做到了“依法治农”。具体而言,美国的农业法律法规主要包括以下几个方面:

第一,促进农用地开发与利用方面的立法。为加强土地的开发与利用效率,美国先后出台了多部法律。如《赠地学院法》《荒地法》《新地开垦法》《联邦土地管理法》等,这些法律在保护土地私有化的同时,还依法鼓励私有土地的开发与利用。通过这些法律吸引了大量劳动力进入农业领域,保障了农业的发展。

第二,增加农业投入与扶持农业金融信贷方面的立法。为加大对农业的资金支持,20世纪30年代出台《农业调整法》,以法律的形式确定政府不仅对休耕期的土地进行资金补贴,还为农场主的农产品储备、农作物生产提供贷款补贴。在此后的80多年中,经过不断的修订和完善,美国形成了一套成熟的农业信贷系统。通过这些法律法规,美国政府每年都会为农业生产与发展留出固定比例的预算。美国政府还会给农业贷款提供担保,以此鼓励银行为农业提供低息贷款,[7]同时由政府部门进行低息补贴。

第三,扶持农业保险方面的立法。虽然《农业调整法》中包括了农作物保险相关的规定,但在很长一段时间内,由于保费过高,很多农户不愿意投保。直到1980年,《联邦农作物保险法》中增加了对农业保险费的补贴比例,农业保险才开始进入了快速发展期。1994年,美国颁布的《农作物保险改革法》将巨灾保险、非保险作物保障等纳入到保险计划中,并进一步提高了农业保险补贴,通过取消对不参保个体的贷款优惠,变相强制农业保险,由此带动农业保险的进一步普及和推广。

第四,农产品价格支持方面的立法。美国制定了一系列专门保护农产品价格和农产品流通的法律,如1954年颁布的《农业贸易发展和援助法》中提出,从抵押贷款、目标价格和差价补贴三方面来保护农产品价格,以此提高美国农产品在国际市场的竞争力。

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美国农业科技的研发与推广

1914年,美国国会建立了用于解决农业问题的科技研发与推广体系,其核心为美国赠地大学。该体系为提高美国农业生产力、推动美国农业现代化进程发挥了重要作用。目前,美国的农业科技成果推广率已经超过80%,技术因素对农业产出的贡献超过75%,具体而言,美国农业技术推广体系具有以下特点:

第一,推广体系的教育性。赠地大学虽然是在政府的推动下获得了较大的发展,但相关推广活动仍属于教育体系的范畴,而非政府行为。发展至今,赠地大学大多已经成为州立大学,而其中农学院的教师在担任教学和科研工作的同时,还兼任农业科技成果推广员的角色,从而形成了教学、科研、推广三位一体的农业科技体系。大学教师和科研工作者的身份确保了农业科技推广工作的中立性,推广人员