近日，波士顿咨询公司（BCG）与极飞科技召开《通往农业碳中和之路》报告发布会，带来了智慧农业减排和净零转型方面的前瞻洞察、先进经验以及解决方案。
我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。农业是全球各类行业，除建筑、能源、交通外，非常大的碳排放的来源。而传统农业没有充分数字化，在传统的生产方式中，碳排放难以捕捉、储存和计算，因此在农业里的碳排放研究的成果并不多。
基于此，极飞科技联合BCG撰写了《通往农业碳中和之路》。极飞科技是一家农业科技公司，致力于通过研发新的生产工具，推广新的生产方式来提升农业的生产效率，在碳中和气候变化领域，通过自身实践来为行业提供前沿案列。BCG拥有宏观的全球视角，研究科技如何赋能全行业。二者结合，一起探讨科技数字化如何更好的赋能农业，实现农业碳中和。
在发布会后，35斗专访了报告作者BCG董事总经理、全球合伙人阮芳女士，极飞科技联合创始人高级副总裁龚槚钦先生。报告指出，由于农业和林业活动以及土地利用的变化而产生的温室气体约占全球温室气体排放总量的17%。如果考虑到食品生产价值链中储存、运输、包装、加工、销售和消费等环节产生的温室气体排放，则该比例会进一步上升至21%—37%。
农业既是全球变暖、气候变化的受害者，同时也是整个温室气体最重要的排放源之一。在整个农业领域来看，农业活动产生温室气体的七大主要排放源，包含动物肠道发酵、化肥施用、有机土壤排水、水稻种植、农场能源消耗、粪便管理和农作物残余。此外，农业生产活动也会对生态环境造成破坏，导致全球温室效应进一步恶化。有全球80%的森林砍伐活动与农业生产相关。另外，农业生产活动也可能导致土壤侵蚀和退化，从而破坏土壤本身的固碳能力，促使更多的碳被释放到空气当中。更加严峻的是，农业温室气体排放的构成严重偏向于非碳排放，即甲烷（CH4）和氧化亚氮 （N2O）。据统计，农业活动排放的甲烷占全球甲烷排放总量的45%，排放的氧化亚氮占全球排放总量的77%。相较于二氧化碳，这些气体在推动全球温度上升方面影响更加明显。甲烷吸收热量的效率是二氧化碳的20倍，氧化亚氮吸热效率更是二氧化碳的300倍。阮芳表示，随着地球人口在不断增加，2050年人口会比现在增加30%以上，达到97亿，人类对粮食资源的需求大幅上涨，谷物的产量未来需要再增加10亿吨，肉类要进一步提升74%。全球都在致力于研究如何在提升农业效率的同时，控制温室气体的排放，农业到了一个迫切需要变革转型的时间点。龚槚钦则从更加微观的角度解释了农业如何影响碳排放。他认为，我们正在面临的问题是未来到底谁从事农业，谁生产粮食，经营主体的转变对农业的碳排放有非常大的影响。过去10年里，中国平均每年约有1200万人从农村进入到城市，他们中大部分都是适龄的劳动力。而留在农村的生产者中，有超过35%是55岁以上的中老年人，他们使用传统的农业生产方式，造成的碳排放较大。目前比较积极的一面是，每年还有很多新农人回流到农村，他们会使用更具持续性、更现代化的农业生产方式。比如他们不愿意开拖拉机，大部分拖拉机未来都将会电动化，由此深远影响未来农业的生产结构。
“如果要想全方面地减少农业碳排放，最好的办法是研究每一个排放源，然后借助科技的手段减少这方面的排放。”阮芳如此描述。
报告显示，动物肠道发酵、生产过程中施用化肥是农业活动中最高的两大碳排放源，达整体的40%。但是目前农业减排尝试较多地发生在种植领域，通过智能化农场管理工具、智能机械的使用，减少化肥、农药等农业投入品使用量，实现精准控制。以极飞科技的“超级棉田”为例，两位90后员工，借助机器人、人工智能等高科技手段挑战管理 3000 亩高标准棉田，相比于传统农场，减少了约22%的温室气体排放。首先是减少化石燃油的消耗。一方面用电力替代传统的燃油农机，是将传统的燃油机器替换为使用清洁能源（如水电、风电或太阳能）等作为动力的机器。目前，在农场中使用通过电池供电的无人机和农业机器人被认为是通过替代化石燃料机械实现可持续农业的有效方 法，极飞无人机、无人车、自动驾驶仪都是电动，传感器基本使用太阳能源。另一方面，对大型的燃油农机进行节能改造，从使用环节上来减少燃油的消耗，提升机械作业精准度，提高能源使用效率。第二是减少农业化学品的投入。借助AI技术精准施肥打药，通过使用遥感无人机采集农田作物数据并生成高清地图，结合人工智能分析，掌握农田边界、作物密度与生长趋势以及害虫和杂草的发生情况，基于作物需求精确计算施肥用量。借助智能灌溉系统提升氮肥利用率，智能灌溉系统将肥料与灌溉水结合起来，让液体肥料直接被作物根部吸收，达到更好的水资源与肥料利用效率。第三是推动秸秆科学还田。过去由于缺乏相关技术和认知，农民通常在作物丰收后焚烧掉秸秆，造成大量温室气体排放和大气污染，也不利于土壤中有机质含量和肥力的增加，难以提升土壤的固碳能力以及来年产量。近年来，随着国内外秸秆禁燃令的逐步实施，秸秆粉碎抛撒还田的方式已逐步被大多数农户接受。然而，没有科学的处理方式，秸秆容易成为大量害虫虫卵或细菌滋生的温床，即使进行粉碎也很难清除。因此，利用科技帮助农民在早期就识别可能的病虫灾害并尽早采取控制措施对于提升秸秆还田质量和作物产量至关重要。最后则是对于农事决策，通过万物互联、大数据、AI的分析，科学帮助农户做出及时高效的判断。过去，基本上所有的农事决策，例如种植什么作物、作物的密度、何时播种、灌溉、施肥和打药以及犁多少次地等，都由农民基于个人经验做出判断。这种过于依赖人工经验、缺乏数据支撑的方式，除了造成能源浪费和过度施肥外，还可能导致土地利用效率低下、重复耕作甚至农田退化的情况，从而削弱土壤的固碳能力，间接增加农业温室气体的排放。智慧农业平台采取的是端到端的方式，整合了物联网传感器、机器人、无人机、人工智能和云计算等各项技术，在作物种植的整个生命周期中指导并服务农户。
借助科技实现高效与可持续的农业生产，将是人类应对气候挑战的关键抓手之一，无人机、传感器、大数据分析科技的应用将极大改变未来农业生产方式。但是，加速农业科技发展和应用的速度，仍面临农业生产的非标准化、对于基础设施的过度依赖，以及政府法律法规和政策的三大挑战。
农业生产本身标准化程度低且差异较大，在同一国家内，由于地理位置、天气、水土条件、以及种植作物的差异，对技术的需求不同。农业科技解决方案标准化与规模化空间有限，企业需要投入大量的成本与精力，针对不同农业系统和作物来开发所需的技术解决方案。因此一种技术就算已经被证明其生产价值，也很难被快速推广。此外，智慧农业技术严重依赖高清地图、导航、5G网络等基础设施，而世界上很多地区基础设施条件不足。比如全球大多数农场仍在运行2G或3G网络，无法满足实现物联网技术所需的实时数据传输需求。最后，相关政策环境尚待改善。一些国家出于对食品安全、隐私保护以及就业机会保护的担忧，推广农业科技的应用仍然充满争议。目前针对快速平稳推动农业科技转型的政策仍有完善空间。面对这些挑战，极飞科技选择回到技术本身解决问题。针对非标准化问题，极飞从水稻、小麦、玉米、棉花这类更容易标准化的产业入手，推广设备和新技术，从而影响到长尾市场的农户。极飞科技还与BCG合作，做用户培训和知识推广普及，在全球范围内树立典型案例，推动法律法规的完善。《极飞科技企业社会责任报告显示》，截止2021年，极飞智慧农业科技产品覆盖来50个国家和地区，包括无人机、无人车以及遥感机器在内共有超8万台设备在运营，累计为农民提供无人化生产服务1.03亿次，累计农田作业面积达9.9亿亩次。龚槚钦表示，极飞科技未来将坚定地走智能农机路线，集中在农业生产环节实现无人化、智能化，从而把人从繁重重复的农业劳动中解脱出来，去参与更具有创造性的农事环节，比如农艺学习、农业经济决策等；站在更长远的角度，公司会研究更多替代型的农业生产方式，提升农业生产效率，构建可持续农业生态。商务合作，请点击文末左下方“阅读原文”填写表单，我们的工作人员将尽