- ➔ Механизация с использованием моторизованной техники является важной формой автоматизации сельскохозяйственного производства и одним из важнейших элементов преобразований сельского хозяйства во всем мире, но ее внедрение идет неравномерно. Особенно отстают в этом отношении страны Африки к югу от Сахары.
- ➔ Для того чтобы улучшить доступ к возможностям устойчивой механизации для мелких сельхозпроизводителей, включая женщин, молодежь и другие маргинализированные группы, необходимы технологические и институциональные инновации, например рынки услуг по механизации, развитию которых способствуют цифровые платформы.
- ➔ Расширение использования цифровых технологий и их разнообразие позволяют проводить преобразования сельского хозяйства даже в странах с низким и средним уровнями дохода – в частности потому, что эти технологии становятся более доступными.
- ➔ Факторы, способствующие внедрению, разнятся в зависимости от обстоятельств и конкретной технологии. Так, главным стимулом к внедрению доильных роботов является возможность обеспечить более гибкий график работы и улучшить качество жизни работников сельского хозяйства, стимулом к внедрению технологий автоматизации в растениеводстве прежде всего является повышение рентабельности, а в лесном хозяйстве важную роль играет повышение безопасности условий труда.
- ➔ Для стран, находящихся на разных этапах развития, целый ряд технологических решений доступен уже сейчас, и еще больше находится в стадии разработки. С помощью надлежащих мер политики и законодательства правительства могут продвигать решения, отвечающие конкретным условиям и потребностям различных производителей.
- ➔ В частности, мелким сельхозпроизводителям необходим доступ к недорогим технологиям цифровой автоматизации, который позволит им внедрять эти технологии с выгодой для себя.
В прошлом, на протяжении нескольких столетий, основным источником энергии в сельском хозяйстве были мускульная сила человека и тягловые животные. До недавнего времени автоматизация сельского хозяйства в основном заключалась в замене тягловых животных и человеческого труда моторизованным оборудованием во многих сельскохозяйственных операциях, включая подготовку земли к севу, прополку, уборку урожая, орошение, доение и кормление животных, а также технические работы на ферме, такие как обмолот и помол зерна.
В последнее время в сельском хозяйстве получили применение технологии цифровой автоматизации (см. рисунок 2), которые используются через различные приложения: иногда они интегрированы в существующую сельхозтехнику, иногда применяются с использованием других носителей. В обоих случаях эти технологии способны улучшить качество диагностики и принятия решений сельхозпроизводителями. Если сельхозтехника оснащена цифровой автоматикой, то сельскохозяйственные операции могут выполняться с большей точностью, что обеспечивает дальнейшее повышение эффективности и производительности труда.
Таким образом, эти технологии могут преобразовать источники средств к существованию в сельской местности и связанный с ними сельскохозяйственный ландшафт, в том числе ситуацию в растениеводстве, животноводстве, аквакультуре и лесном хозяйстве. В растениеводстве они могут повысить продуктивность таких факторов производства, как семена, удобрения и вода. В животноводстве и аквакультуре они способны сократить трудоемкость операций и повысить их своевременность, а также увеличить эффективность использования факторов производства, например кормов. Во всех секторах сельского хозяйства, особенно в лесном хозяйстве, техника может улучшить условия труда и обеспечить более безопасную среду для работников.
В этой главе рассматриваются мировые тенденции в области технологий автоматизации, проводится анализ их различий в разных странах и регионах и причины, которыми обусловлены эти различия. Из-за нехватки данных изложение в значительной степени опирается на конкретные примеры из литературы и на два справочных документа, подготовленных для настоящего доклада1, 2. (Подробное описание 27 заказанных для подготовки данной публикации тематических исследований см. в Приложении 1). Процесс представлен в исторической перспективе, начиная с внедрения моторизованной техники и ее распространения в странах с высоким уровнем дохода и заканчивая ее последующей передачей в некоторые страны с низким и средним уровнями дохода. Рассматриваются факторы, способствующие автоматизации сельского хозяйства, препятствия, стоящие на пути ее внедрения, и их влияние на освоение технологий автоматизации в разных регионах. Обозначены также некоторые компромиссы, связанные с автоматизацией, в том числе возможное негативное воздействие моторизованной техники на окружающую среду. Рассматривается вопрос о том, как цифровые технологии преобразуют процесс использования сельхозтехники, и приводится анализ потенциала цифровых решений для немеханизированного сельского хозяйства. В заключение дается описание ситуации с развитием технологий цифровой автоматизации в мире и их потенциала в плане вытеснения традиционной моторизованной техники и устранения некоторых негативных последствий ее использования.
Мировые тенденции и движущие силы механизации с использованием моторизованной техники
Показатели внедрения существенно разнятся в зависимости от региона
Моторизованная техника получает все более широкое распространение во всем мире. Имеющиеся данные говорят о том, что в широких масштабах ее внедрение началось в Соединенных Штатах Америки, где тракторы стали основным источником энергии на фермах, заменив в период с 1910 по 1960 год порядка 24 млн тягловых животных3. В Соединенном Королевстве Великобритании и Северной Ирландии тракторы начали применяться в 1930-х годах, но в остальных странах, в частности в Японии и в некоторых странах Европы (в Германии, Дании, Испании, Франции и бывшей Югославии), преобразования сельского хозяйства были отложены примерно до 1955 года, после чего внедрение моторизованной техники пошло очень быстро, и она полностью заменила тягловых животных4. Использование тракторов в хозяйствах стало одной из важнейших вех модернизации двадцатого века, поскольку это позволило внедрить – и даже стимулировало – инновации в конструкциях других видов сельскохозяйственной техники, таких как молотилки, уборочные комбайны и целый спектр рабочего оборудования5. Это значительно облегчило тяжелый труд в сельском хозяйстве и позволило фермерам решать свои задачи более своевременно. На более позднем этапе значительный прогресс во внедрении моторизованной техники был достигнут во многих странах Азии и Латинской Америки6. Единственным регионом, где этот процесс в последние десятилетия застопорился, является субсахарская Африка7, хотя в некоторых африканских странах механизация сельского хозяйства шла быстрее.
Общеизвестно, что возможности анализа тенденций в области внедрения сельхозтехники сильно ограничены нехваткой данных. Серьезной проблемой в области сбора данных является большое разнообразие техники и сопутствующего оборудования, используемого в рамках механизации сельского хозяйства (о том, как ФАО планирует решать эту проблему, см. во врезке 1). Всю сельхозтехнику можно подразделить на две большие категории: i) моторизованная техника: тракторы, водяные насосы и уборочные комбайны; и ii) вспомогательное механическое оборудование без двигателей, используемое в сочетании с моторизованной техникой (например, рабочее оборудование тракторов, такое как плуги и сеялки, а также ирригационные системы). Сбор данных обычно ведется по моторизованной технике, но даже по этой категории данных крайне мало из-за того, что агроэкологические и аграрные условия в разных странах сильно различаются. Различные агроклиматические зоны, почвенные условия, рельеф местности и ориентация производства требуют использования различных типов техники и оборудования. В частности, тракторы могут быть разных размеров и иметь различные характеристики (например, они бывают двух- и четырехколесными). В разных системах животноводства и аквакультуры могут использоваться очень разные типы оборудования: в случае животноводства это могут быть разные системы кормления и разные доильные аппараты.
Врезка 1Решение проблем с данными при составлении отчетности об использовании сельскохозяйственной техники
До 2009 года в ФАОСТАТ регулярно публиковалась информация об использовании сельскохозяйственной техники и оборудования и о торговле ими (объемы и стоимость). Была опубликована статистика за период с 1961 года по относительно небольшому числу позиций, включая сельскохозяйственные тракторы, комбайны и молотилки, доильные аппараты, почвообрабатывающие машины и сельхозтехнику.
Основным источником для каждого набора данных был рассылаемый национальным партнерам ежегодный вопросник, касавшийся как использования техники, так и торговли ею. Некоторые данные, собранные с помощью этого вопросника, были получены из национальных сельскохозяйственных переписей, которые обычно проводятся каждые десять лет, и по возможности обновлены с использованием статистических ежегодников и других министерских источников и информационных порталов в период между переписями. Большинство стран предоставляли данные о торговле без указания количества единиц используемого оборудования; это вызывало обеспокоенность в связи с необходимостью повышения качества данных и уровня детализации наборов данных.
В начале 2010-х годов ФАО выпустила новую редакцию этого вопросника, в которой странам было предложено представить более подробную информацию, особенно в отношении типов сельхозтехники. Полученные данные были дополнены сведениями о торговле (количества и стоимость) из базы данных "Комтрейд ООН", а все оставшиеся пробелы в данных заполнены с использованием ряда вторичных источников, включая страновые тематические исследования.
Однако эта редакция вопросника не получила ожидаемого уровня отклика. Дополнительную информацию смогли предоставить всего несколько стран, а надежность информации из внешних источников оказалась невысокой. В результате рассылка вопросника в этой редакции была прекращена, и в настоящее время доступны только данные за 2009 год (собраны в 2011 году). По этой причине о динамике внедрения сельхозтехники и оборудования за последние десять лет известно очень мало. И это серьезный пробел в наших представлениях о характере развития сельскохозяйственных систем.
Статистический отдел ФАО приступил к обновлению базы данных о сельхозтехнике путем объединения сведений из различных источников. Эта методика пока еще находится на стадии разработки и по сравнению с используемой ранее в большей степени полагается на данные обследований и сельскохозяйственных переписей. В ближайшие годы данные обследований, вероятно, будут собирать в рамках ряда проектов с участием ФАО, включая Программу комплексного обследования сельского хозяйства (AgriSurvey) и инициативу "50х2030". Эти проекты направлены на оказание технической помощи и содействие сбору данных в сельском хозяйстве по целому ряду тем и социально-экономических и экологических переменных с использованием экономного модульного подхода, охватывающего периоды между переписями. Одним из предлагаемых модулей являются данные о наличии и использовании сельхозтехники.
Кроме того, на систематической основе публикуется все больше микроданных, полученных в ходе сельскохозяйственных переписей. Данные об использовании сельхозтехники в периоды между переписями можно получать из ряда обследований, таких как Исследование критериев оценки уровня жизни, проводимое Всемирным банком (ИКОУЖ), и аналогичные национальные обследования. Некоторые согласованные показатели и микроданные, полученные в результате таких обследований, включены в базу данных Информационной системы ФАО по источникам средств к существованию жителей сельских районов (РуЛиС), которая является еще одним источником данных об использовании техники.
Обновленный набор данных будет включать количество используемых и произведенных единиц техники и оборудования и объемы импортируемой и экспортируемой техники (и их относительную рыночную стоимость).
ФАО планирует оценить все возможные надежные источники путем сбора и обработки данных и создания к 2023 году единого стандартизированного набора данных. В долгосрочной перспективе домен данных о сельхозтехнике будет обновляться с использованием сведений, собираемых с помощью новой редакции вопросника, для распространения между странами.
На рисунке 4 показан процесс механизации сельского хозяйства во всех регионах мира за период с 1961 по 2009 год. Этот рисунок составлен на основе последних имеющихся данных – с той оговоркой, что эти данные являются обрывочными и устарели. Следует отметить, что в этом показателе (количество используемых тракторов на 1000 га пахотных земель) не учитываются ни размер трактора, ни наличие других видов оборудования. Однако его использование в качестве косвенного показателя для оценки уровня общей механизации частично может быть оправдано отсутствием других данных, а также тем, что тракторы являются сейчас основным источником энергии для множества сельскохозяйственных операций, таких как подготовка почвы, посев, внесение удобрений и опрыскивание химикатами. Помимо транспортировки, тракторы могут также обеспечивать подачу энергии для перекачки воды для орошения, а также для работы доильных аппаратов.
Рисунок 4 Количество используемых тракторов на 1000 га пахотных земель
ИСТОЧНИК: ФАО, 20219.
Имеющаяся статистика по количеству тракторов на 1000 га пахотных земель (см. рисунок 4) говорит о том, что в разных регионах темпы механизации разнились. Если в странах с высоким уровнем дохода (Северная Америка, Европа и Океания) уровень механизации был высоким уже в 1960-х годах, то в регионах с преобладанием стран с низким и средним уровнями дохода этот показатель был ниже. В период с 1990-х по 2000-е годы в Европе наблюдалось снижение уровня использования тракторов; заметнее всего это было в Российской Федерации (более чем на 50 процентов), что, вероятно, объясняется политическими и экономическими преобразованиями в стране в этот период. Но существенное сокращение наблюдалось и в других странах, например в Албании, Дании, Германии, Ирландии и Нидерландах, и причины этого не ясны. Возможно, дело тут в том, что по мере совершенствования конструкции тракторов и с увеличением концентрации ферм и сельхозугодий площадь в гектарах (га), обслуживаемая одной машиной, увеличивается.
В Азии и Северной Африке после 1960-х годов механизация пошла быстрыми темпами. Например, в Восточной, Юго-Восточной и в Южной Азии количество тракторов на 1000 га увеличилось в 56 и 36 раз соответственно: с 2,7 млн тракторов в 1960-х годах до 20,3 млн единиц в 2000-х годах. Однако частично этот экспоненциальный рост, наблюдавшийся в Восточной и Юго Восточной Азии в 2000-х годах, может быть обусловлен включением в анализ четвертого типа тракторов (пешеходных): в таких странах, как Китай, Мьянма и Филиппины, это существенно увеличило совокупные показатели. В Северной Африке и Западной Азии этот показатель увеличился за тот же период на порядок (с 3 до 33 единиц на 1000 га). Значительный рост наблюдался и в Латинской Америке и Карибском бассейне: там в 2000-х годах количество тракторов на 1000 га пахотных земель выросло по сравнению с 1960-ми годами почти втрое, с пяти до 14 единиц. Единственным регионом, где заметного прогресса в области механизации сельского хозяйства не наблюдалось, была субсахарская Африка. Там количество используемых тракторов увеличивалось очень медленно, достигнув всего 2,1 млн в 1980-х годах (т.е. 2,8 трактора на 1000 га пахотных земель), а в 2000-х годах снизилось до 700 000 (1,3 на 1000 га). Низкий уровень механизации в этом регионе подтверждается результатами недавнего исследования положения дел с механизацией сельского хозяйства в 11 странах: было установлено, что основным типом используемого оборудования в этих странах являются легкие ручные орудия труда. Это исследование показывает, что доступ к тракторной технике есть всего у 18 процентов опрошенных домохозяйств, остальные же используют либо простые ручные инструменты (48 процентов), либо оборудование, приводимое в движение животными (33 процента)8.
Данные по Азии и Северной Африке свидетельствуют о том, что там уже в 1960-х годах повсеместное использование тягловой силы животных способствовало последующему переходу на моторизованную технику. Этому процессу также содействовали интенсификация сельского хозяйства, обусловленная "зеленой революцией", а затем – повышение заработной платы в сельской местности в результате индустриализации и структурных преобразований6. Аналогичные тенденции наблюдались в Латинской Америке и Карибском бассейне, где механизация сельского хозяйства осуществлялась в основном силами частных субъектов. Важную роль в этом сыграли и правительства, которые создали благоприятные условия для механизации. С этой целью, в частности, проводились государственные программы, в рамках которых обеспечивался доступ к дешевым кредитам и налоговые льготы; так было в Аргентине, Коста-Рике, Перу и Эквадоре10, 11. Кроме того, в нескольких странах (например, в Перу) были отменены импортные пошлины на сельхозтехнику10.
Появление в некоторых странах Азии (Китай и Индия) и Латинской Америки и Карибского бассейна (Бразилия, Мексика и, в некоторой степени, Аргентина) секторов производства надежной сельхозтехники привело к диверсификации экспорта сельскохозяйственной техники во всем мире11. Это снизило затраты на приобретение как малогабаритной техники, например двухколесных тракторов (особенно в Азии), так и четырехколесных тракторов, а также другого оборудования, в частности насосов для неглубоких скважин, молотилок и зерновых мельниц12, 13, 14. Есть также данные в пользу того, что механизации сельского хозяйства способствовал рост рынков аренды сельхозтехники, поскольку у мелких производителей появилась возможность получить ее по доступным ценам6.
В субсахарской Африке в 1960-х и 1970-х годах предпринималось много усилий по содействию механизации: фермерам предоставлялись субсидии на покупку техники, создавались укрупненные и государственные фермерские хозяйства, государственные центры проката техники, часто при поддержке доноров15, 16. Эти усилия оказались дорогостоящими и по большей части не имели успеха из-за слабой инфраструктуры, недостатка инвестиций в развитие знаний и навыков, отсутствия необходимых возможностей для ремонта и обслуживания техники, ограниченного доступа к топливу и запасным частям, отсутствия реального спроса на механизацию, а также из-за проблем управления, таких как чиновничьи поборы и коррупция6, 16. В странах Африки к югу от Сахары и в других регионах, где уровень механизации остается низким, по-видимому, отсутствует поддержка этого процесса со стороны государственного сектора, который должен обеспечивать благоприятные условия для механизации, например путем содействия развитию необходимых знаний и навыков, предоставления доступа к финансированию и создания сельской инфраструктуры11. Одним из главных приоритетов любой стратегии устойчивой механизации сельского хозяйства в этом регионе должна быть организация финансово устойчивых служб проката техники (см. врезку 2).
Врезка 2Как понимают механизацию в странах Африки к югу от Сахары
В субсахарской Африке в сельском хозяйстве до сих пор используются преимущественно ручной труд человека и тягловая сила животных, что ограничивает производительность. Одним из наиболее распространенных (с разной степенью успеха) видов сельскохозяйственной техники в последние семь десятилетий является трактор15. Но для большинства фермеров тракторы по-прежнему слишком дороги и недоступны. Поэтому важнейшим решением, позволяющим фермерам, особенно мелким, получить доступ к услугам механизации, являются устойчивые механизмы аренды техники. В этом регионе действуют службы проката тракторов, где можно арендовать как традиционные (четырехколесные) тракторы, так и – в последнее время и в меньшей степени – мотоблоки (двухколесные тракторы). У государственных служб проката тракторов репутация плохая, но в регионе есть тысячи частных лиц, которые владеют тракторами и могут предоставить фермерам услуги проката. В качестве примера можно привести фирму TROTRO Tractor из Ганы (см. врезку 3).
На рисунке представлен краткий обзор текущей ситуации c использованием (на правах собственности или аренды) четырехколесных (слева) и двухколесных (справа) тракторов в отдельных странах Африки к югу от Сахары, по которым есть данные из проекта "Исследование критериев оценки уровня жизни – комплексные обследования сельского хозяйства".
Количество домохозяйств, имеющих тракторы в собственности (даже двухколесные, которые обычно дешевле), по-прежнему очень невелико. Наличие услуг аренды тракторов лишь незначительно увеличивает доступ к четырехколесным тракторам. Низкий уровень использования двухколесных тракторов в сочетании с практическим отсутствием рынка аренды говорит о том, что поставщикам еще только предстоит создать полностью функционирующую и устойчивую местную сеть для цепочки поставок этих машин и запасных частей к ним15. Одним из главных приоритетов любой стратегии устойчивой механизации сельского хозяйства в этом регионе должна быть организация финансово устойчивых служб проката техники (находящейся в частной или кооперативной собственности).
рисунок Доля сельских домохозяйств, имеющих доступ к тракторам, в некоторых странах
Данных о механизации без использования тракторов еще меньше, но есть свидетельства в пользу того, что даже в странах Африки к югу от Сахары некоторые стационарные операции уже давно механизированы: например, для помола, который является энергоемкой операцией, используются механические мельницы16. Но механизация целого ряда операций, включая сбор урожая и прополку, по-прежнему практикуется далеко не везде. Кроме того, несмотря на то, что использование уборочных комбайнов и стационарных молотилок в ряде стран растет, эту технику можно использовать только для уборки зерновых культур. За очень малым исключением, производство фруктов и овощей в мире практически не механизировано6.
Усредненные региональные показатели не отражают важных внутрирегиональных и даже национальных различий
Несмотря на то что в некоторых регионах средние показатели использования тракторов оказались выше, внутри самих регионов могут наблюдаться существенные различия, обусловленные особенностями структурных и сельскохозяйственных преобразований и уровнем технического прогресса. Так, в Японии в 1960-х годах процесс внедрения тракторов шел очень быстро, а в других странах этого региона (например, в Таиланде) он начался только в 1990–2000-х годах9. В Китае же повсеместное использование тракторов началось в 1970-х и 1980-х годах, а в Бангладеш, Индии, Мьянме и Шри-Ланке, по недавним оценкам, до 90 процентов сельскохозяйственных угодий (в основном используемых для выращивания риса) обрабатывается с использованием моторизованной техники18, 19, 20, 21. В некоторых азиатских странах ограничением для механизации являются топографические условия, из-за которых ее внедрение может идти неравномерно6, 14. Например, в горных районах Непала тракторы и мотоблоки используют лишь 23 процента сельхозпроизводителей страны, а в равнинной зоне, Тераи, эта доля достигает 46 процентов. В Латинской Америке и Карибском бассейне наблюдаются существенные различия между крупными и мелкими хозяйствами: крупные гораздо более механизированы по сравнению с мелкими, так как последние, по крайней мере частично, расположены в отдаленных и гористых районах10, 11, 22, 23.
Даже в наименее механизированных субрегионах Африки к югу от Сахары уровни механизации разнятся как между странами, так и внутри стран. Например, в 2000 году количество тракторов на 1000 га пахотных земель в Ботсване и Южной Африке составляло восемь и пять единиц соответственно, а в таких странах, как Мадагаскар, Мали и Сенегал, этот показатель не превышал 0,4. По оценкам, в Гане тракторы используют в среднем треть фермерских хозяйств (в основном для обработки почвы), но эта доля сильно варьируется: в лесных зонах она может составлять всего два процента, а в саваннах достигает 88 процентов6. В Объединенной Республике Танзании уровень механизации выше всего в тех регионах, где выращивают товарные культуры24. В Нигерии для подготовки земли к севу семь процентов производителей используют тракторы, а еще 25 процентов – собственных или взятых в аренду тягловых животных25. В Эфиопии всего один процент фермерских хозяйств используют тракторы, в основном для выращивания пшеницы и ячменя (это производство легко механизируется); в этом секторе также доминируют крупные производители и появились рынки услуг по комбайновой уборке пшеницы.
О чем говорят имеющиеся (ограниченные) данные о механизации животноводства и аквакультуры
Данные о внедрении механизации в животноводстве и аквакультуре или очень скудны, или крайне разрозненны, или отсутствуют вовсе. То же касается и лесного хозяйства. Анализ имеющихся ограниченных данных показывает, что оборудование для животноводства (например, доильные аппараты) в основном находится в странах с высоким уровнем дохода. В странах же с низким и средним уровнями дохода такое оборудование, если и присутствует, то, вероятнее всего, используется в крупных производственных единицах. Но учитывая скудость и противоречивость этих данных, установить точную картину в различных контекстах представляется затруднительным. Кроме того, не очень понятно, что конкретно представляет собой доильный аппарат и сколько коров обслуживает каждый из них. По мере развития этой технологии количество коров, которых можно подоить одним аппаратом, увеличивается; следовательно, количество аппаратов может уменьшаться. В качестве примера можно привести Данию: она является крупным производителем молока, и количество используемых там доильных аппаратов сокращается; возможно, причиной этого является замена технологии доения на более современную, и сведения об этом не вошли в статистику9. Но отдельные данные одного из тематических исследований (Lely) указывают на то, что главной причиной сокращения количества доильных аппаратов в Северной Европе является консолидация молочных ферм, которая стала результатом замены технологии и увеличения эффекта масштаба2.
