农村缺的是什么?
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NO.1937-农业需要机器人
作者:小贝
校稿:朝乾 / 编辑:木木张
农民们面朝黄土背朝天,在田间辛勤劳作,成为数千年来中国农业社会的缩影。粮食成熟了一茬又一茬,农业的生产方式却像被凝固了一样。农民老去了一代又一代,不变的是长期的贫穷。
与其他文明相比,古代中国的绝大多数劳动力都集中于农业。那么,为什么传统东亚农业需要这么多劳动力呢?在城市化、少子化加剧的今天,该如何面对农业的大变局呢?
劳动密集农业曾经的辉煌
古代东亚这种在有限的土地上投入大量劳动,精耕细作的农业模式,被今人总结为“劳动密集型农业”。与密集农业相对应的,是在大片土地上投入少量人力,广种薄收的“粗放型农业”。密集农业曾经有着粗放农业无法比拟的优势。
比较一下大农场农业、地狭人稠精耕细作、相对粗放型农业的“肌理”差异
(图:google map)▼
在中国,密集农业至少有着3000多年的历史。晚商是我国历史上最温暖的时期之一,农业在此时发展迅速。卜辞中大量出现的求雨、省田的内容。粟(小米)、黍(黄米)、麦、菽(大豆)、稻、麻都是当时常见的农作物。
东亚在古代具有相对完备的农业物种资源
在小麦、大麦引入之前
小米是中国北方关键作物资源之一
(图:shutterstock)▼
中原地区自然条件较好,物产丰富,当时依然遍布着犀牛、圣水牛、麋鹿这样的大型动物。捕猎是商代贵族热爱的活动,也是对于农业重要的补充,以至于《甲骨文合集》收录田猎卜辞2880片,是农卜辞总数(1054片)的2.7倍。不过殷商的农业密集化程度相对周边的敌人较高,以此为基础,商代拥有了更多人口和更强大的武装,不断拓展自己的势力范围。
中国可耕地虽然遍布四方
但在早期技术条件下,低成本发展农业的区域相当有限
东北过于寒冷、南方水田开发困难、黄河下游不稳定
古时的“中原”遂成为农业文明最昌盛之所在▼
《诗经·豳风·七月》,朴实地记录了周人精耕细作的生活图景,比乐于打猎的殷商贵族表现出更重视农业,密集化程度更高的特征。随着气候变冷,周族人的精耕细作体现出了优势,最终完成了克商大业,建立西周王朝。所以周人克商有更密集的农业生产方式战胜更粗放的农业生产方式的背景。
商周时代的王国组织能力还相当薄弱
核心资源取决于所统治的“基本经济区”
气候的些微变动就会改变黄河流域的权力平衡
关中平原、汾河流域、河内地区都有相当的竞争力▼
到战国时代,密集农业形成了以家庭为单位的小农经济。后世中国的封建王朝都是建立在小农经济基础上的。小农经济在出现之初非常先进,能够激励农民开垦荒地、扩大种植面积,从而养活更多的人,而更多的劳动力又可以开垦更多的荒地。
相较于曾经的商、周
战国时代国家的人口更加稠密,农业开发更充分
整个社会从行政组织到农业生产都越发严密复杂
同时南方农业社会与北方游牧社会也在加速分化▼
蒙古高原上的游牧业,同时也包含一定比例的粗放农业,游牧部族亦骁勇善战,却终究耗不过中原农业帝国。这是因为,密集农业以有限的土地养活大量人口,让一部分人可以脱离农业生产,专攻军政(士)、手工业(工)和流通(商),带来更多兵力、更严密的组织和更先进的装备。
游牧文明偶尔征服农业文明,也需要农业文明本身的衰落作为前提,而在入主中原后,曾经勇武骑手的后代们也会快速被同化,融入农业文明的大家族。
此外还存在另一种模式
起于部族的王国同时控制农业区和“部落区”
这种双轨制王国可以以更缓慢平稳的方式逐渐汉化▼
可是劳动力密集化农业存在天然的瓶颈。随着土地资源枯竭,必然出现人地关系紧张,有限的土地养不活过多的人口,饥饿的农民就会发动起义推翻王朝。所以,劳动密集农业和小农经济的弊端,束缚了农业的进一步发展,也造成了中国历史上300年左右一个周期的王朝兴替。
现代东亚-东南亚-南亚是世界人口最密集的地区
按照古代的生产技术和生产组织是无法养活的
即使靠精耕细作勉强饱腹,也毫无剩余,陷入贫困陷阱▼
能密集的不只是劳动
然而进入工业化时代后,尤其是大型农业机械投入生产后,时代变了。能够密集的生产要素不再仅仅是劳动,资金、技术同样可以密集。发达国家人口密集度较小地区的后发优势显露无遗。这些地区原本从事粗放型农业,纷纷转型为资金、技术密集型农业,或在粗放型农业中加入技术密集的因素。
发达国家的大农场与传统自耕农有着巨大差异
极大的人均面积可以分摊投入成本
完善的上下游链条提高了农业收益
本质上是一个农业大工厂
(图:shutterstock)▼
更少的劳动力、更高的生产效率、更低廉的成本,使大量剩余农产品进入商品流通领域,这便是农业现代化的伟大力量。
当机械化生产解决了人少地多的矛盾,玉米、小麦的育种革命,化肥的普及提高了种植效益。纵贯东西的大铁路解决了农产品运输的问题。美国中部的商品谷物农业开始腾飞,成为全球最重要的粮食产地之一。澳大利亚原本粗放的畜牧业,也增加了资金与技术密集的成分,不但商品化程度维持在很高的水平,还产生了类似地区品牌的声誉。
而庞大的谷物生产剩余又支撑了成本更高的畜牧业
这些不缺地也不缺资本的国家
往往既是产粮大国,也是产肉大国
(图:shutterstock)▼
大规模、高效率的机械化农业生产,外加商品经济,给东亚传统农业和自给自足的自然经济也带来了巨大的冲击。
在传统中属于劳动密集型农业的东亚,机械化之路却十分坎坷。长期以来,大量人口依旧被困在土地上,导致农业人力供给过多,机械化缺少价格上的竞争力。另一方面,东亚劳动密集农业虽然亩产高,但是因为种粮食的众多农民也要吃粮食,所以商品率低。而人力有限的耕作能力和尖锐的人地矛盾,又导致生产规模很小。
即使是农业高度机械化的日本
由于土地实在狭小,在效率上也无法和美澳相比
只能靠特别的组织制度,保障了农民的收益
(图片:shutterstock.com)▼
建国后,国家曾推行农业机械化,但主要是在人少地多的三江平原和北疆实践。除了上述问题,地形崎岖的南方也没有大型机械操作的空间。导致水稻种植业机械化水平尤其低。虽然杂交水稻的推广一定程度提高了单位面积产量,但是还十分依赖人力。
美是很美的
但在这种多山地形推广高效机械化,成本非常高
作为高产基础农田,难,但是很适合旅游
(图:图虫创意)▼
可是,人力并不会永远供给充沛。
如今中国城市化、少子化和老龄化使得农业劳动力减少,已经成为日益凸显的现实。人口被束缚在土地上的情况逐渐被打破。农民终将变得越来越少,以至于原有的劳动密集型农业难以为继。这一问题对于中国农业来说既是挑战,也是促进农业机械化的巨大机遇。
中国的人均粮食消费还会继续提高
总要有人种田,但收益太低,种田的人越来越少
更高程度的机械化,更高的收益才是未来
(图:老山货 / 图虫创意)▼
农业机器人的时代
让机器人从体力劳动中解放人类,是一个贯穿古今的梦想,也是有理想的工程师们孜孜以求的目标。达·芬奇设计了最早的机器人构想。1928年,第一个人形机器人埃里克在伦敦的模型工程师协会的年度展览中展出。让机器人真正走向实用化的,还是近年来的技术革命,而这一进程依旧在进行之中。
很像那个时代对机器人的想象
(2017年重制的埃里克,图:wiki@Matt Brown)▼
机器人小型、灵活、高度专业的特点,将大大促进农业机械化的深度和广度。事实上,部分农业机器人早已被付诸实践。比如城市化、老龄化、土地破碎程度都更严重的日本,近年逐步研制出了育苗机器人、扦插机器人、采摘机器人、施肥机器人等,并在逐步推广。
既有管植物的机器人
(图:shutterstock)▼
也有管动物的机器人
(图:shutterstock)▼
我国经过多年来的资金、技术积累,经过了代工、模仿的阶段,如今终于迎来了新一轮的技术革新浪潮,自然不会放过这次弯道超车的机会。结合国内农业劳动力的情况,采用机械化和自动化装备代替农业人工成为必然发展方向。
为此,相关机构、院校和希望推动农业自动化发展的大企业,都在利用自身的优势,整合资源,推动这一划时代的历史进程的到来。
比如今年,中国人工智能学会、国家农业信息化工程技术研究中心、华南农业大学和拼多多等产学研机构,就联合主办了 “第一届中国农业机器人创新大赛”。这一赛事引发了学界、业界的热烈反响,在预赛阶段即吸引了国内高校、科研院所、科技企业等195个项目参与报名,最终有20支队伍入围决赛。
在此次的决赛队伍中,既有设施园艺机器人作业系统、全自动垂直农业生产系统等综合性机器人项目,也有垄作草莓收获机器人、水下围网巡检机器人、畜禽舍防疫消毒机器人等垂直领域的“机器人天团”,“农林牧渔”都出现了让人眼前一亮的科技成果。
能识别果实成熟度的自动采摘机器人▼
5月21日,决赛结果正式揭晓。来自北京农业智能装备技术研究中心的“设施园艺机器人作业系统”、中国农业大学的“采摘童——垄作草莓收获机器人”以及福建省中科生物股份有限公司的“全自动垂直农业生产系统”分别拿下三个“一等奖”。
简单的名字背后是复杂的系统工程。比如“设施园艺机器人作业系统”经过了一年半时间的研究,涉及从授粉机器人到采摘机器人的6中互相配合的机器人。多种多样的机器人都由一种系统统一调度,实现了多机器人协同作业。大大节约了劳动力。更可贵的是,这种充满未来感的系统,已经实现了部分应用。
不同工种的机器人正在同一系统下配合工作
通过系统网络喊话确实安静又高效▼
其实世界不缺少将科幻情节变成可见未来的头脑,但是,缺少能够向这些头脑倾斜的资源。这一次活动便是这样的契机。在众多的科研院所中间,拼多多作为唯一的企业也位列其中,与之多年的助农经验有关。拼多多直接连接了广大农户和消费者,在助力广大农民把农产品卖得好的方面,积累了“百亿补贴”这样的成功案例。
帮助农民尝到甜头 ▼
在助农的领域,拼多多不仅仅是一个电商平台。还在全国范围内持续投入建设冷库、生鲜冷链物流体系等基础设施,建立适合于生鲜农产品的供应链体系,提高流通效率,降低损耗。有了如此的资源,参与到让农民“种得好”的进程中,能够让如同来自科幻世界的农业机器人更好地落地。
在研究所、相关企业、平台的共同努力下,农业技术密集化、机械化的未来,正在变得越来越接近现实。
文琳编辑
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