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36氪 2022-11-26

先正达:用数字化把农业做“厚”

文 | 徐文璞

编辑 | 石亚琼

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长久以来,国内农业投资集中在下游农产流通、营销环节,资本对上游种子研发和种植技术的关注有限,这种情况到近 2、3 年才有所改观。

这主要是因为面向上游的投资需要遵循作物自然生长规律,投资周期长、回报见效慢。另一面,农业投入品具备 ToB 属性,而国内农田集约化程度低,农产品品牌化的势能弱,作为 " 个体户 " 的农民付费意愿低,付费能力有限。

因此,现阶段国资背景的投资机构和行业龙头企业相对更能承担农业投资背后的代价。

先正达集团中国(Syngenta Group China,以下简称先正达)就是一家立足国内市场的农业科技巨头,其主营业务植保、种子和作物营养在 2020 年国内市场营收分别排名第一、第二和第一,2021 年公司实现 74 亿美元营收。

先正达具备雄厚的资金基础和技术能力,在发展过程中,其基因更是决定了其关注的重点在于农业上游种子研发和种植服务。

面对行业普遍存在的难题,先正达利用数智化技术加速种子研发,并在作物种植环节推行精细化管理、标准化生产。2022 前 9 个月,先正达 MAP 与数字农业业务单元营业收入增长 80%,达 26 亿美元,成为先正达一大增长引擎。

通过加大对农业生产上游环节的科技投入,聚焦多个作物品类打通上下游全链路,先正达致力于创造品牌化农产品,提升农产品的品牌溢价。

本次,「数字时氪」对话先正达集团中国首席数字官竺鸿江,探讨先正达如何利用数字化工具,基于综合考虑 G(种质资源)、 E(环境)、 M(种植管理)因素的科学理念,在种子研发、作物种植、农产品品牌化及新农民培养等方面进行有效探索。

01 迈向育种 4.0

从东北平原到云贵高原、从吐鲁番盆地到西南山区,一把把种子播撒下去,在时节的轮换中生根发芽开花结果。亲自参与种植的农户们知道,从选种开始他们就要参考所在地域的气候、土壤等综合情况,选择最适宜的优质品种。

而可供选择的种源大多是种子研发企业里,生物育种科学家平均通过 8-9 年的研发周期推向市场的。

现阶段,发达国家种业已进入育种 4.0 阶段,即 " 生物技术 + 人工智能 + 大数据信息技术 " 育种,而国内还处于 2.0 杂交育种向 3.0 分子标记辅助育种的过渡。

浙江大学农业生命环境学部主任万建民院士指出,中国要进入育种 4.0,首先要解决种质资源保护、精准鉴定的问题。在此基础上,科研人员需要对种子基因进行挖掘,获得 " 真正有用的基因 ",并通过种质资源利用 - 基因挖掘 - 品种研发 - 产品开发 - 产业化应用的全链条组织体系实现技术创新。

对于先正达而言,育种 4.0 主要是指基于种质资源库、环境、种植管理、以及种植性状组合,培育出适应不同地理环境和种植管理的、具有不同产量和成熟期的新型品种。

其中,种质资源(G)是指携带作物遗传信息的载体,包括种子、植株、枝条、根茎等。通过遗传信息表达出来的性状则包括作物的形态结构、生理特征、环境适应性等,先正达通过持续的品种试验和观测统计积累大量种质资源数据。

环境(E)是指种植地块的气候、土壤历史数据和预报数据,先正达通过数据资产采购,物联网设备,以及预报接口不断地积累环境数据。

种植管理 ( M ) 是指作物种植管理过程中所采取的植保措施、水肥措施、耕作措施、休整措施等,先正达通过大量的田间试验,获得不同管理措施对作物生长管理的影响数据。

这意味着要实现育种 4.0,就需要对大量生物基因测序、种植环境、种植管理以及育种数据进行采集、治理和建模。

基因数据是高维的,环境数据往往是大量的 IoT 设备采集的流式数据,结合种植管理以及种植结果数据,最终会是一个高维复杂的建模过程。

而对于育种学家而言,在纷繁的数据中,通过已有数据建模找到最佳的基因组合并且创建相关的材料是育种 4.0 的核心,比如 PB 级的基因数据需要与 TB 级的环境与种植管理数据进行耦联建模分析,这部分属于典型的高维机器学习过程,需要大量的存储和算力及算法支持。

先正达集团中国首席数字官竺鸿江告诉数字时氪,其团队在组配环节为育种家提供高通量计算的能力,以在实验室仿真模拟生物育种基因型的匹配环节,提高组配成功的概率,帮助育种家减少不必要的田间试验次数。

传统上,田间数据调查主要通过人力完成,在数据采集密度、以及数据的归一化与标准化处理上有很大的问题,不利于大数据建模过程。未来,通过物联网设备和智能作业设备,进行视觉高通量数据和田间表型数据采集,可以提升数据采集的效率和质量。

而组配之后推向市场过程中,育种家就必须考虑到种子种植过程中具体的温光热水土等条件,这样才能 " 因地制宜 " 地为不同市场提供适合的品种,即产品定位工作。

因此,先正达数字化团队通过部署 " 产品分析师 "(Product Analyzer)将育种研发及商业化验证阶段的田间试种数据进行打通,整合并关联天气、土壤信息,为各部门提供统一的视图化数据分析,为种子产品定位、市场商务决策做支撑;判定种子适合在什么区域进行种植和推广;应该对种植做什么样的管理等。

2021 年,先正达已有 31 个玉米新品种获国内审定通过,水稻则有 80 多个新品种获审定通过。

02 种植 : 从靠天吃饭到知天而作

不论是 " 面朝黄土背朝天 " 还是 " 靠天吃饭 ",这依然是国内大部分小农户面临的真实现状。

但在先正达落地 MAP(Modern Agriculture Platform)技术服务平台的地方,情况已发生明显改变。

MAP 主要服务于有一定规模的专业种植主体,一个线下 MAP 技术服务中心以周围 50 公里半径的规模种植户为服务对象,通过 " 智农 "" 慧农 " 应用、农场综合信息化系统,基于大数据的地块遥感检测监测、农业气象预报、病虫害识别与诊断处方、农事决策建议、农产上行撮合等方面,提供综合解决方案与服务。

根据特定地块的条件,先正达提供优质种源选种服务。帮助种植户选择最合适的种子、提升种植户选种决策水平,先正达建立了 " 选种农艺师 " 模型与应用。以天气 x 土壤 x 种质田间试种表现 x 管理大数据为输入,通过作物模型算法进行计算,模拟作物的生长,并预测最佳播期、熟期和产量,从而帮助种植者筛选出最适宜当地气候环境和管理条件的种质品种。

在环境监测上,先正达与本地的农业院校和科研机构合作,基于遥感、地理信息系统、物联网等技术,优化农业生产的分析决策模型。

比如对病虫害预测,先正达集团研发了面向主要作物的病虫害预测模型,先正达通过与本地科研院校合作,对预测模型进行了引入和优化,可以预测当地主要病虫害的发生概率,提前预防治理、减轻病虫害对种植造成的损失。

2021 年开始,先正达有计划有规模地采集国内各地区的土壤数据建档,以形成长期的土壤档案,从化学、物理、生物三方面建立土壤指标体系,为育种、选种、作物种植相关分析决策及建模,提供所需的土壤环境数据。

农事管理上,今年以来先正达还与多家农机巨头达成农机合作项目——通过自动化农机测产,来推演地块级的种植规划。更进一步,先正达还希望在农机测产同时实现目标地块的精细诊断与药肥处方,以及结合处方图让农机具设备具备变量作业能力,实现种植的降本增效。

基于 MAP 线上智慧农业系统,农户可以免费获得遥感巡田、农田精准气象、病虫害识别和预警、线上农技培训等服务。这让农作物种植从 " 靠天吃饭 " 变为 " 知天而作 "。通过精准种植,农业种植可以实现 " 减水、减肥、减药、增产、增收、增质 " 的目标。

正是因为有了 MAP 农业大数据,先正达可以与银行合作,向农户提供地租支付、农资采购、农机购买、农产购销多种助农贷款,截至 2022 年 10 月末,通过 MAP 大数据赋能,已累计发放贷款 21 亿元。

作为技术提供方,先正达还与保险公司定制化开发农业险种,推出了国内首创的 " 大数据产量保险 "。基于作物全生命周期的线上线下服务、管理大数据和无人测产等手段,先正达希望提高农业保险覆盖面。相较传统农业保险产品,先正达合作保险产品亩均保额提升 300 元以上,并大幅降低农户保险成本。

截至 2022 年 9 月,MAP 已在全国建成运营超过 560 个技术服务中心,线上线下服务面积超过 2 亿亩,累计实现粮食增产 21 亿斤,平均助农增收超过 8%-15%。

03 新农民,新农具

针对中国农业生产与服务组织分散的特点,MAP 的解决方案是做整合。

以先正达打造的安徽阜南县示范中心为例,当地通过 " 公司 + 合作社 + 基地 + 农户 " 模式成立粮食产业化联合体,各主体分工协作,通过统一土地组织、统一技术方案、统一机械作业、统一烘干收储、统一品牌打造服务,建设全程闭环运作的稳定粮源基地。

在这个过程中,MAP 覆盖到的农户会在技术服务中心工作人员的指导下,开始使用智慧农业系统,培养使用智能设备和数据分析的习惯。

竺鸿江告诉数字时氪:" 这些面向农户免费开放的数字农业工具也被称为‘新农具’,它的目标是帮助农民提升种植效益,降低种植过程中的投入成本,并收获更高品质的农产品。"

使用先正达提供的新农具的农民规模正在不断扩大。截至 2022 年 10 月底,MAP 数字农业的用户数量超过 200 万人。

而面向 MAP 仍未覆盖到的广大土地上的中小农户,竺鸿江表示, 需要警惕数字技术发展中的 " 数字鸿沟 " 问题。在数字化赋能农业生产提升的过程中,应该避免因为认知水平、使用能力、支付能力与意愿的差异,导致小农与专业种植者两级分化。如何让数字化技术真正普惠小农,可能是在推动农业数字化的过程中也会面临的一个挑战。

针对小农,完整的基于数字化技术的精准农业方案门槛太高。先正达的应对之策是一方面将整套能力解构成很多对小农友好的、模块化的产品;另外一方面是赋能先正达渠道合作伙伴的数字化转型,让他们通过数字农业工具从单纯的卖农资产品给小农,转向通过向他们提供一部分的种植服务来带动产品销售。

其次,先正达提供数字化平台接入多种创新的专业服务组织,比如目前比较普遍的飞防服务等,通过平台化的运营,广泛链接分散的供需,形成网络化的规模和集约效应。在平台上也能形成地块上作物完整、连贯的种植与环境数据,让相关农业服务更有科学依据,并能进一步支持农机智能化、无人化的发展。

再者,先正达将借鉴消费互联网成熟的用户体验,通过互联网,面向农民提供农业生产经营方面专业的内容、培训、数字化工具、农技与农机服务、农产市场信息等,协助渠道合作伙伴与广大农户建立紧密链接,提供专业的服务。

先正达正在逐步建设落地上述面向广大农户及产业链企业的农业生态产业互联平台服务,预计明年初上线相关产品。

04 做品牌化农产品

国内的高品质农产品,目前主要以地域为特色划分。除了部分具有国民知名度的区域农产品,还有很多农产品难以形成市场化品牌并因此获得溢价。竺鸿江解释,这是因为国内农业生产主要以小农户为单位,土地集约程度低,科技投入少,未形成标准化的生产经营与品质标准。

与许多农业企业一样,先正达正在力图扭转这个现实。

如果你在淘宝搜索 " 养慕 ",你会看到检索出来了 " 养慕鸡尾酒番茄 ",其介绍栏写着 " 富含花青素、有独特的酸甜鲜味 ",选购栏则清晰地标明 "16 枚一盒,单枚 20 克,尝鲜价 39 块 9",还有迪士尼联名包装款可供选择。

下滑页面,你则可以看到与之形成鲜明对比的普通农家小番茄,硕大的字样显示着 " 现摘 5 斤 19 块 8"。

养慕鸡尾酒番茄正是在国内由 MAP 授权种植贯通产业链上下游打造的品牌农产品。

另一个就农产品品牌化能形成共识的新兴农业品牌褚橙,同样具备规模化生产、精细化管理的特征。褚橙在云南哀牢山有 6800 亩种植面积,在与 MAP 合作前,就进行着标准化农业生产。MAP 作为合作伙伴加入后,让褚橙在规模化、标准化的基础上进一步实现精细化生产。

褚橙好吃的秘诀之一在于严格的叶果比,250 片叶子配一枚果是最适当的比例——叶多会占用果子需要吸收的营养,而叶少会使得果子过度暴露在阳光下。

MAP 在介入褚橙生产后,在水肥管理方面,做了大量的土壤及叶片检测,基于这些数据制定了科学水肥管理方案,引入了水肥一体化的滴灌系统及相关的监测小工具,进行少量多次,精准化的水肥管理。此外,MAP 还结合植保监测数据制定病虫害管理方案,并根据属地条件变化,动态调整。这让褚橙生产相比之前更加节省肥料、农药和水份,并稳定了产品产量及质量。

而先正达自己打造的养慕鸡尾酒番茄与褚橙的差异在于,养慕的种子由先正达集团在荷兰开发,再引入国内种植。

现在,在前端通过种子研发和规模化、精细化种养来打造标准化农产品的方式在先正达已日渐成熟。而为了接通后端的加工、物流和销售,先正达 MAP 团队还开发了 MAP beSide 全流程品控溯源工具,向消费者公开农产品全生命周期的信息。这意味着先正达具备打通多物种品类全链路的能力。

而除了躬身入局开发品牌农产品、帮助合作伙伴打造品牌农产品,先正达 MAP 团队在 2018 年还推出了《熊猫指南》,参考米其林指南制定了一套农产品标准,期望将健康、好吃等多个评价品牌农产品的维度量化,并以此打造排行榜。

通过《熊猫指南》,一种口味独特,但生长仅局限于博斯腾湖畔戈壁的油蟠桃被介绍进市场而热销,在此之前,它一直因为货太少甚至没有进入城市渠道售卖。

因为国内复杂的气候和地理环境,类似博斯腾油蟠桃的案例还不少。" 只有打通供需断口,才能避免劣币追逐良币的现象。在此基础上,农产品供给者应该在选种和种植环节去做更多正确的事情。" 竺鸿江说。

尾声

中国 80% 以上的土地在 2.6 亿小农户手里,其中小规模土地经营者所占比重高达 93%。耕地分散、块状分明,农业机械化、规模化进程受阻。加之农业从业者老龄化加剧,2019 年我国农业从业人员的平均年龄提高到 65 岁。这是我国农业发展的现实基础。

与此同时,可以看到不少善于使用新农具的年轻人开始主动投身农业。中国农业发展的相关主体也在丰富化。正如养蜂人随着季节变迁追赶花期般,中国出现了植保飞防团队,追赶作物生长的时节在全国迁徙。

这些习惯了使用智能设备和先进技术的新农户(专业种植者)势必在农业数字化时代大展身手。

作为农业科技巨头,先正达明显感知到国内农业发展大环境的变化。" 土地流转速度在加剧,专业种植者在增加。但个体小农户基数大,会和专业种植者、农业企业长期共存。" 竺鸿江判断,这个现实基础决定了我国农业发展路径本质上区别于其他农业发达国家,没有作业可以抄。

对此,先正达的 MAP 模式以及打造品牌农产品的尝试,都是适配我国农业基础的有益探索。而通过数字农业改造中国农业、农民落后面貌的进程,应该才刚刚开始。

参考文章:

1. 种业翻身仗:先正达不能输的战争

https://finance.sina.com.cn/chanjing/gsnews/2022-03-03/doc-imcwipih6416560.shtml

2. 如何实现我国种业向 4.0 时代跨越?——中国农科院副院长万建民谈打赢种业翻身仗

http://www.gov.cn/xinwen/2021-01/29/content_5583612.htm

3. 先正达集团中国的农业标准化试验

https://m.yicai.co/news/101272482.html

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