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一年省下20萬 新疆農戶用手機種棉花

沈怡然2025-03-01 11:18

經濟觀察報 記者 沈怡然 2024年以來,新疆尉犁縣的很多農戶用起了一款智能水閥,它被安裝在田間,通過管道連接灌溉系統。農戶可以用手機操作水閥,控制開關、水壓和流速,無需下地開閥門,也不再需要用腳踩水袋來感知水壓。

當地棉農陳修建說,這一改變幫他一年省下20萬元。

這款智能水閥是廣州極飛科技股份有限公司(下稱“極飛科技”)在2023年12月推出的。該公司成立于2007年,由無人機業務起家,現已轉型為農業科技公司。極飛科技用4年時間在新疆尉犁縣的一塊棉花試驗田里研發、驗證,制作出一套農業無人化設備,智能水閥是該系列的第一款產品。

陳修建在新疆地區代理了這款產品,并在2024年銷售了2000多套。他推算,這款產品在新疆棉田市場的銷售潛力是360萬套,如果推向內蒙古、云南、甘肅等更多旱地作物耕種區,至少能賣1000萬套。

智能水閥下棉田

陳修建在尉犁縣長大,家里承包了5000畝棉花地。水閥在耕、種、管、收環節都必不可少。每到灌溉季,工人會去地里逐個打開閥門,啟動水泵,讓涓涓細流匯入田地。一塊地澆幾小時后關掉閥門,再去下一塊地重復這個流程。

每年春播,陳修建至少需要25名工人管理這些棉田。他們的工作內容包括開閥門澆水,以及耕種、施肥、除草。

陳修建是尉犁縣第一個使用智能水閥的人,這讓工人們省去了下地開閥門這一巨大的工作量。在同樣的工資下,人均管理面積從200畝提升到300畝,而陳修建的畝成本從180元降到140元。陳修建預計,17名工人便能完成過去25人的工作。

在陳修建看來,水灌到位、灌得勻非常重要,這決定了作物能否獲得更均勻的水肥供給,從而影響最終的品質和產量。以前灌溉時,閥門一打開,工人在近處開口比例小,遠處開口比例大,同時用腳踩地上的水袋,憑硬度感覺壓力的大小,其實這樣很不均勻。智能水閥上有水壓傳感器,通過檢測水壓來判斷管道壓力是否足夠,并通過比例調節控制水壓,確保高處不旱、低處不澇。

2025年初,極飛科技又推出了施肥機,其原理和智能水閥類似,從依靠人工經驗控制施肥量,轉為由機器精準控制,幫農戶節省一定肥料,而且施肥更均勻。

陳修建覺得,使用智能水閥和施肥機的過程有點像操作小米智能家居,在田地里鋪上電纜、拉上網線,再把農田里的多種設備和功能集成在一個手機App里。照此思路,農田里的攝像頭、土壤傳感器、氣象儀等都能通過手機操作,數據也能實時傳回。

5.5萬人種98.5萬畝地

陳修建的家鄉尉犁縣,地處庫爾勒市南50公里處,其消費水平、物價水平在巴音郭楞蒙古自治州屬于中上。

據《2022年尉犁縣國民經濟和社會發展統計公報》,尉犁縣有5.5萬鄉村人口,棉花種植面積98.5萬畝。

陳修建介紹,不少年輕人選擇去城鎮開出租、跑外賣、進工廠,留在鄉村的大多是45—55歲的壯年,以及小部分六七十歲的老年人。誰來種地、怎么種地,是陳修建們不得不面對的現實。傳統的生產和作業方式需要改變。

實際上,陳修建家的5000畝棉田經歷了多輪農業技術升級。他小時候,采棉工作全部由棉農完成,之后有了采棉機,緩解了人工壓力。近幾年,陳修建家用上了無人機噴灑藥物,一開始還需要幾位飛手,隨著無人機變得更智能、更簡便,陳修建的父親自己就能操作,田里只留下無人機的嗡嗡聲。

在陳修建看來,靠天吃飯的生意有太多不可控因素,幾乎只有人力成本是可控的,通常情況下,人工費占總成本的7%—10%。

給產品做減法

除了節約人力和灌溉均勻以外,這款智能水閥吸引農民的另一個原因是價格便宜——499元。陳修建曾計劃采購一批單價2700元的本地水閥,若每10畝地裝一塊水閥,5000畝地需要投入135萬元,每畝的成本高達270元,而極飛科技的水閥只增加60元/畝成本。因此,陳修建最終選擇了極飛科技的產品。

極飛科技創始人彭斌曾對記者說,極飛科技背靠大灣區,這里有豐富的電子元器件和制造業資源,比如極飛科技可以輕易造出60寸的碳纖維螺旋槳,背后的材料、注塑工藝和開模設計能力,是世界上大部分國家沒有的。大灣區還有完備的新能源供應鏈,無論是飛機還是閥門的電池,極飛科技只需要提供方案,就能找到幾家供應商比價。

但是,要追求極致的性價比,必須在產品設計中做減法。這是極飛科技研發團隊的理念。

傳統電動閥都帶有太陽能電池板。然而,棉花種植中每5—7天才需操作一次開關,大部分時間電動閥處于空閑狀態,沒必要實時在線,所以極飛科技用1節21700鋰電池替代了太陽能電池板,滿足灌溉所需電量的同時,還降低了研發和維護成本。

不過,產品研發是一個復雜過程,并非總是一帆風順。

艾海鵬是極飛科技“超級棉田”農場的主理人,他和搭檔凌磊為了實地試驗包含水閥在內的無人化設備,在尉犁縣周邊包下了3000畝地種棉花。艾海鵬回憶,2021年啟動水閥研發項目后,他在凌晨三點總被手機震動驚醒,當屏幕顯示出水肥灌溉系統的警報,甚至是流水聲響起時,他就會緊張。

他們原本希望省去水肥灌溉的人工操作,但是,前期工作比傳統的人工管理更繁重,機器多次失靈險些淹沒農田,還有一次幾乎沖垮田埂。

另一個問題是信號遮擋,農田里架設的服務器和中繼器為水閥提供本地信號網絡,當棉花長到七八十厘米,就有可能遮擋閥門的天線,導致閥門沒法自動打開。后來團隊加長了天線,解決了信號遮擋問題。

智慧農業的近景與遠景

彭斌認為,勞動力缺口越來越大,人力成本越來越高,而智能化的設備越來越先進、越來越便宜,當兩者交匯,自然就產生了應用場景和商業價值。

艾海鵬和同事們在試驗田研發設備時,吸引了很多農戶圍觀,不少人擔心斷網、無人車壓苗、飛機漏農藥等問題會導致生產中斷,影響最終的畝產量。

陳修建說,很多農戶寧愿每年支付不斷上漲的人工費,也不相信機器,直到一年耕種下來反倒賠了錢,才決定嘗試新設備。

彭斌稱,智能水閥和施肥機正在農戶間推廣并初步實現了商業閉環,但這只是極飛科技打開智慧農業市場的一個切口。目前,極飛科技的產品線還有遙感無人機、農業無人車、農機自駕儀。

彭斌和團隊梳理出一份完整的種植周期全景圖,涵蓋小麥、水稻、玉米、棉花等作物,針對這些作物的生產流程,把各環節所需人力、機械,以及效率、成本和現存問題都詳細分析,進而尋找哪些環節能實現智能化管理。

彭斌的思路是,先找到能幫助傳統農業從手動變成自動的場景,讓農戶體驗到智能設備解決問題帶來的實際益處,引導其進一步認可數據,認可農業智慧化、數字化應用帶來的更多可能。

實際上,智慧農業概念流行多年。無人智能設備在農田里耕作,需要一套軟件、大數據、人工智能、物聯網來進行管理。據中研普華產業研究院的數據,中國智慧農業市場規模在2024年增長12%,預計2025年將突破1100億元。

智慧農業就像構建一種農業數字基礎設施,核心是靠數據驅動農業生產的每一步,在耕、種、管、收全程都能通過攝像頭和傳感器來收集田間數據、感知田間發生的一切。農民則利用這些數據進行分析和決策,精準地進行作業,不再單純依賴經驗,讓農田中的所有東西被信息化,更多不可控因素變得可控,就像獲得了一個會種田的大腦。

極飛科技也在實踐中探索技術的邊界。他們希望農業大數據能幫助農民決策,但其中困難重重。畢竟農業是靠天吃飯、因地制宜的行業,任何自然災害對農作物的打擊都是數據和設備難以抵擋的。

艾海鵬和同事們最初建設棉田時,進行了三次播種。剛完成第一塊棉田的播種,當晚就遭遇大風,由于棉田選址靠近戈壁灘,風中夾帶著大量沙子,吹散了1700多畝地的地膜和滴灌帶,棉花苗幾乎被毀。重新播種后,又一場8級大風吹毀了100畝地的棉花苗。后來,艾海鵬學到了一個經驗,將小麥和棉花一起種植。小麥生長迅速,能很快冒出地面為棉花苗搭建擋風擋沙的屏障,這樣棉田終于抗住了第三場大風。

極飛研發團隊認為,智能化產品的普及、數據的閉環和作物模型的積累是一個長期過程。農民多年來積累下的那些難以言述的知識、直覺和洞察力,數據究竟能不能替代、能替代多少,需要不斷地被推翻和驗證。

陳修建認為,機器和數據能幫助農民更高效地發揮經驗。經驗固然重要,但有了數據支持,農戶能更精準地管理農田。以前他們靠經驗判斷地里缺水,卻不清楚具體缺多少,現在的土壤傳感器能顯示土壤濕度百分比。當濕度低于30%就可以進行灌溉,當土壤濕度達到80%就無需繼續灌溉了。這種數據化管理,讓種地變得更科學、更高效。

大科創新聞部記者
關注硬科技領域,包括機器人及人工智能、無人機、虛擬現實(VR/AR)、智能穿戴,以及新材料領域。擅長企業深度報道及上市公司分析報道。發現前沿技術、發展趨勢投資價值。