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中国。 农民用平板电脑监测辣椒作物。
©iStock.com/xijian

粮食及农业状况 2022

第1章 农业自动化:农业自动化是什么,为何如此重要

要 点
  • 总体而言,自动化为农业生产者和农业粮食体系带来了许多机遇,但由于国与国之间以及各国内部获取和采用自动化的水平并不均衡,其潜力并没有得以充分发挥。
  • 具体而言,农业自动化可以提高生产力,增强韧性,改善产品质量和提升资源利用效率,减少人类繁重劳动,缓解劳动力短缺,加强环境可持续性,并促进适应和减缓气候变化。
  • 农业自动化有助于实现2030年可持续发展目标,尤其是目标1(无贫穷)和目标2(零饥饿)以及与环境可持续性和气候变化相关的目标,并通过催生新的创业机会推动农业粮食体系全面转型。
  • 若农业自动化对某些人来说始终然遥不可及,特别是对小规模和女性农业生产者而言,就会导致不平等。若不妥善管理,自动化还会造成种植结构单一等负面环境后果。
  • 为了充分释放农业自动化的潜力,必须保证技术对所有人的可用性、包容性和可及性,技术必须因地制宜以适合不同规模的农业生产,必须有助于改善环境的可持续性。
  • 主要的挑战在于如何确保技术做到因地制宜,如何鼓励地方的创新进程,以及如何帮助生产者形成采纳和使用新技术的能力。

创新进程推动和促进技术变革,提高生产力和收入,改善人类的福祉,这是古往今来社会经济进步的主要动力。这条规律适用于经济的各行各业,农业粮食体系也不例外。当前,为了养活不断增长的世界人口,我们需要增加营养食物的产量,同时还要解决诸多难题,例如农业用地紧张,自然资源的使用不可持续,冲击和压力此起彼伏,气候变化加速的后果日益突显。因此,农业粮食体系必须以可持续的方式应对提高生产力的挑战。现在比以往任何时候都更迫切地需要实施新的技术解决方案,提高农业生产所有部门的生产力和可持续性,包括种植业、畜牧业、渔业、水产养殖业和林业,并提高农业粮食体系在初级生产之外其他阶段的生产效率。

技术变革持续地改变着我们的经济,数字技术日新月异,计算机速度越来越快,移动电话、传感器、机器学习和人工智能,各种新技术层出不穷,在此基础上,突破性的设备应运而生,从根本上改变了机械在农业生产中的使用方式。和其他领域的技术一样,按照创新的整体规律,新的农业自动化技术可能会补充旧技术的不足,或者取而代之;旧技术和传统实践也有可能因为新技术的出现而重新焕发生机,或找到新的用武之地。自动化不仅有可能使农业生产摆脱繁重的体力劳动,甚至有可能使收集和分析信息数据并进行决策的脑力劳动变得可有可无。自动化可以提高操作的及时性以及投入品施用的准确性和效率,推动精准农业1落地。

人类历史上,技术进步对劳动者的负面影响曾多次引起社会的忧虑,世人曾普遍认为自动化会导致工作岗位减少和失业增加,然而,历史事实证明这是杞人忧天。本报告认为,恰恰相反,包括数字技术在内的自动化可以增强农业生产的韧性,更好地抵御各种冲击和压力,例如干旱和加速的气候变化。农业自动化可以提高生产力,改善产品质量,提升资源利用效率,缓解劳动力短缺,通过减少繁重的体力劳动促进体面就业,并增强环境可持续性。然而,不容否认的是,引进自动化技术,特别是不考虑当地具体情况盲目引进,可能会给一些群体带来社会经济挑战,包括对劳动力市场造成冲击,但这些挑战可以通过适当的政策和立法加以解决,本报告对此进行了论述。另一个重大挑战是自动化的推广面临各种障碍,特别是对贫穷的小规模生产者而言,从而造成获取自动化的不平等。

农业自动化与多项可持续发展目标密切相关,尤其是目标1(无贫穷)和目标2(零饥饿)。就世界各地农业对自动化的接受程度而言,自动化也可以推动实现目标9(产业、创新和基础设施),该目标要求支持和提升技术能力、研究和创新,尤其是在低收入国家。同理,如果采用自动化的障碍能够被克服,自动化可以弥合技术鸿沟,促进实现目标5(性别平等)、目标8(体面工作和经济增长)和目标10(减少不平等)。自动化有可能提供更安全的工作条件和更安全、更高质量的食品,因此有助于实现目标3(良好健康与福祉)。最后,成功采用增强环境可持续性的自动化解决方案,有助于实现目标6(清洁饮水和卫生设施)、目标7(经济适用的清洁能源)、目标12(负责任消费和生产)、目标13(气候行动)、目标14(水下生物)和目标15(陆地生物)。

本报告的研究内容是,在农业中和食品供应链的早期阶段采用自动化,如何有助于实现可持续发展目标并确保产生积极影响。本报告分析了农业自动化的采用情况,包括实施的趋势、这些趋势的动力及潜在的社会经济影响。本报告还讨论了一系列政策和立法的选项和干预措施,以最大限度地提高自动化技术的效益,并降低其风险。本报告的第1章对农业自动化进行了定义,阐述了农业自动化与可持续发展的关系,并介绍了新的自动化技术可能带来的机遇、挑战和利弊权衡。本报告的分析遵循一个基本前提:农业自动化的进步有助于人类克服诸多挑战,实现营养食物的持续增产,但如果我们要使自动化的效益最大化,必须妥善管理可能伴随着自动化产生的新挑战。

历史进程

历史上,技术变革的进程伴随着农业生产,人类为了减少繁重的劳动,一直在开发各种独具匠心的工具,并利用火、风、水和动物的力量。公元前4000年,美索不达米亚的农民就已经在使用牛耕;2约公元前1000年,在中国出现了水力磨坊。3在过去两个世纪中,由于蒸汽动力的发明(蒸汽脱粒机和蒸汽犁于19世纪中叶问世),技术变革加快了步伐;随后又出现了化石能源驱动的拖拉机、收割机和加工机械,新的食品保存技术也得以发明,技术变革进一步加速。4, 5这一系列革新使世界各地的农业生产逐渐变得没有那么繁重,农民从重体力劳动中解放出来,因此,初级阶段的农业生产对劳动力的需求与之前相比大大减少,农民开始流向其他就业部门务工,例如从事工业和服务业。农村儿童有时间上学,妇女可以寻求非农就业机会或操持家务。与此同时,种子化肥等投入品和灌溉等农业操作也取得了巨大进步,引发了绿色革命,在农业劳动力减少和新增农田面积有限的情况下,粮食产量却大幅提高。6

农业生产力提高,农业劳动力开始从农业流向其他经济部门,这一过程通常被称为农业转型。随着经济的发展,农业工人被节省劳动力的技术排挤出农场,与此同时,非农部门赚钱的机会吸引他们进入工业和服务业。7, 8, 9因此,随着农业转型的推进,从事农业的人口比例逐渐下降。在工业革命之前,世界上大多数人生活在农村地区,依靠初级农业生产维持生计。对于经历了深刻农业转型的国家来说,现在的情况则完全不同。例如,在美国,2020年只有1.4%的就业人口从事农业。10其他高收入国家直接从事农业的人口比例也非常低。

这样的农业转型并不是一个孤立发生的进程,而是涉及整个经济的转型。事实上,人口不断增长,城市化程度越来越高,为了给越来越多的城市人口提供充足、安全和有营养的食物,不仅需要对农业生产进行投资,还需要对运输、储存和食品加工进行投资,建设各类实体基础设施和交易市场。农民要获得充足的农业投入品,包括各种物资和人力资本,要进入市场销售农产品,必须要有良好的道路和交通设施。

当前,农业自动化正在进行之中,其背景是不断演变的农业粮食体系。事实上,农业自动化对农业粮食体系的影响超出了初级生产的范畴,而且农业自动化本身也受到初级生产以外的事态的影响。初级生产的自动化可以推动农业粮食体系转型,尤其是通过在上下游创造新的创业机会。同样,上下游的自动化对初级生产的自动化也会产生影响,效果如何取决于农业粮食体系的活力、其各个阶段的状态以及彼此间的双向联系。

技术被采用也是一个渐进的过程,11需要在各种各样的现实背景中实践、测试和调整,其影响要假以时日才能显现。例如,机动拖拉机的兴起无疑带来了许多好处,但也造成了负面的环境影响,包括毁林、生物多样性丧失和过度使用化石燃料,这些影响的显著性经过几十年才显露出来。12, 13同样的道理可能也适用于绿色革命中采用的各种技术,毫无疑问,这些技术使产量大幅提高,但一些地方却为此付出了长期和高昂的环境代价。13

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