本文來自35斗微信公眾號，作者胡小鳳。
近日，波士頓諮詢公司（BCG）與極飛科技召開《通往農業碳中和之路》報告發布會，帶來了智慧農業減排和凈零轉型方面的前瞻洞察、先進經驗以及解決方案。
我國力爭2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和。農業是全球各類行業，除建築、能源、交通外，非常大的碳排放的來源。而傳統農業沒有充分數字化，在傳統的生產方式中，碳排放難以捕捉、儲存和計算，因此在農業里的碳排放研究的成果並不多。
基於此，極飛科技聯合BCG撰寫了《通往農業碳中和之路》。極飛科技是一家農業科技公司，致力於通過研發新的生產工具，推廣新的生產方式來提升農業的生產效率，在碳中和氣候變化領域，通過自身實踐來為行業提供前沿案列。BCG擁有宏觀的全球視角，研究科技如何賦能全行業。二者結合，一起探討科技數字化如何更好的賦能農業，實現農業碳中和。
在發布會後，35斗專訪了報告作者BCG董事總經理、全球合伙人阮芳女士，極飛科技聯合創始人高級副總裁龔檟欽先生。
一、占全球溫室氣體排放總量17%，農業減排刻不容緩
報告指出，由於農業和林業活動以及土地利用的變化而產生的溫室氣體約占全球溫室氣體排放總量的17%。如果考慮到食品生產價值鏈中儲存、運輸、包裝、加工、銷售和消費等環節產生的溫室氣體排放，則該比例會進一步上升至21%—37%。
農業既是全球變暖、氣候變化的受害者，同時也是整個溫室氣體最重要的排放源之一。在整個農業領域來看，農業活動產生溫室氣體的七大主要排放源，包含動物腸道發酵、化肥施用、有機土壤排水、水稻種植、農場能源消耗、糞便管理和農作物殘餘。
此外，農業生產活動也會對生態環境造成破壞，導致全球溫室效應進一步惡化。有全球80%的森林砍伐活動與農業生產相關。另外，農業生產活動也可能導致土壤侵蝕和退化，從而破壞土壤本身的固碳能力，促使更多的碳被釋放到空氣當中。
更加嚴峻的是，農業溫室氣體排放的構成嚴重偏向於非碳排放，即甲烷（CH4）和氧化亞氮 （N2O）。據統計，農業活動排放的甲烷占全球甲烷排放總量的45%，排放的氧化亞氮占全球排放總量的77%。相較於二氧化碳，這些氣體在推動全球溫度上升方面影響更加明顯。甲烷吸收熱量的效率是二氧化碳的20倍，氧化亞氮吸熱效率更是二氧化碳的300倍。
阮芳表示，隨著地球人口在不斷增加，2050年人口會比現在增加30%以上，達到97億，人類對糧食資源的需求大幅上漲，穀物的產量未來需要再增加10億噸，肉類要進一步提升74%。全球都在致力於研究如何在提升農業效率的同時，控制溫室氣體的排放，農業到了一個迫切需要變革轉型的時間點。
龔檟欽則從更加微觀的角度解釋了農業如何影響碳排放。他認為，我們正在面臨的問題是未來到底誰從事農業，誰生產糧食，經營主體的轉變對農業的碳排放有非常大的影響。
過去10年里，中國平均每年約有1200萬人從農村進入到城市，他們中大部分都是適齡的勞動力。而留在農村的生產者中，有超過35%是55歲以上的中老年人，他們使用傳統的農業生產方式，造成的碳排放較大。目前比較積極的一面是，每年還有很多新農人回流到農村，他們會使用更具持續性、更現代化的農業生產方式。比如他們不願意開拖拉機，大部分拖拉機未來都將會電動化，由此深遠影響未來農業的生產結構。
二、科技如何助力農業碳中和？
「如果要想全方面地減少農業碳排放，最好的辦法是研究每一個排放源，然後藉助科技的手段減少這方面的排放。」阮芳如此描述。
報告顯示，動物腸道發酵、生產過程中施用化肥是農業活動中最高的兩大碳排放源，達整體的40%。但是目前農業減排嘗試較多地發生在種植領域，通過智能化農場管理工具、智能機械的使用，減少化肥、農藥等農業投入品使用量，實現精準控制。
以極飛科技的「超級棉田」為例，兩位90後員工，藉助機器人、人工智慧等高科技手段挑戰管理 3000 畝高標準棉田，相比於傳統農場，減少了約22%的溫室氣體排放。
具體來看，可從四方面助力農業凈零轉型。
首先是減少化石燃油的消耗。一方面用電力替代傳統的燃油農機，是將傳統的燃油機器替換為使用清潔能源（如水電、風電或太陽能）等作為動力的機器。目前，在農場中使用通過電池供電的無人機和農業機器人被認為是通過替代化石燃料機械實現可持續農業的有效方 法，極飛無人機、無人車、自動駕駛儀都是電動，傳感器基本使用太陽能源。另一方面，對大型的燃油農機進行節能改造，從使用環節上來減少燃油的消耗，提升機械作業精準度，提高能源使用效率。
第二是減少農業化學品的投入。藉助AI技術精準施肥打藥，通過使用遙感無人機採集農田作物數據並生成高清地圖，結合人工智慧分析，掌握農田邊界、作物密度與生長趨勢以及害蟲和雜草的發生情況，基於作物需求精確計算施肥用量。藉助智能灌溉系統提升氮肥利用率，智能灌溉系統將肥料與灌溉水結合起來，讓液體肥料直接被作物根部吸收，達到更好的水資源與肥料利用效率。
第三是推動秸稈科學還田。過去由於缺乏相關技術和認知，農民通常在作物豐收後焚燒掉秸稈，造成大量溫室氣體排放和大氣污染，也不利於土壤中有機質含量和肥力的增加，難以提升土壤的固碳能力以及來年產量。近年來，隨著國內外秸稈禁燃令的逐步實施，秸稈粉碎拋撒還田的方式已逐步被大多數農戶接受。然而，沒有科學的處理方式，秸稈容易成為大量害蟲蟲卵或細菌滋生的溫床，即使進行粉碎也很難清除。因此，利用科技幫助農民在早期就識別可能的病蟲災害並儘早採取控制措施對於提升秸稈還田質量和作物產量至關重要。
最後則是對於農事決策，通過萬物互聯、大數據、AI的分析，科學幫助農戶做出及時高效的判斷。過去，基本上所有的農事決策，例如種植什麼作物、作物的密度、何時播種、灌溉、施肥和打藥以及犁多少次地等，都由農民基於個人經驗做出判斷。這種過於依賴人工經驗、缺乏數據支撐的方式，除了造成能源浪費和過度施肥外，還可能導致土地利用效率低下、重複耕作甚至農田退化的情況，從而削弱土壤的固碳能力，間接增加農業溫室氣體的排放。智慧農業平台採取的是端到端的方式，整合了物聯網傳感器、機器人、無人機、人工智慧和雲計算等各項技術，在作物種植的整個生命周期中指導並服務農戶。
三、堅定推進智能農機路線，用技術應對三大挑戰
藉助科技實現高效與可持續的農業生產，將是人類應對氣候挑戰的關鍵抓手之一，無人機、傳感器、大數據分析科技的應用將極大改變未來農業生產方式。但是，加速農業科技發展和應用的速度，仍面臨農業生產的非標準化、對於基礎設施的過度依賴，以及政府法律法規和政策的三大挑戰。
農業生產本身標準化程度低且差異較大，在同一國家內，由於地理位置、天氣、水土條件、以及種植作物的差異，對技術的需求不同。農業科技解決方案標準化與規模化空間有限，企業需要投入大量的成本與精力，針對不同農業系統和作物來開發所需的技術解決方案。因此一種技術就算已經被證明其生產價值，也很難被快速推廣。
此外，智慧農業技術嚴重依賴高清地圖、導航、5G網絡等基礎設施，而世界上很多地區基礎設施條件不足。比如全球大多數農場仍在運行2G或3G網絡，無法滿足實現物聯網技術所需的實時數據傳輸需求。
最後，相關政策環境尚待改善。一些國家出於對食品安全、隱私保護以及就業機會保護的擔憂，推廣農業科技的應用仍然充滿爭議。目前針對快速平穩推動農業科技轉型的政策仍有完善空間。
面對這些挑戰，極飛科技選擇回到技術本身解決問題。針對非標準化問題，極飛從水稻、小麥、玉米、棉花這類更容易標準化的產業入手，推廣設備和新技術，從而影響到長尾市場的農戶。極飛科技還與BCG合作，做用戶培訓和知識推廣普及，在全球範圍內樹立典型案例，推動法律法規的完善。
《極飛科技企業社會責任報告顯示》，截止2021年，極飛智慧農業科技產品覆蓋來50個國家和地區，包括無人機、無人車以及遙感機器在內共有超8萬台設備在運營，累計為農民提供無人化生產服務1.03億次，累計農田作業面積達9.9億畝次。
龔檟欽表示，極飛科技未來將堅定地走智能農機路線，集中在農業生產環節實現無人化、智能化，從而把人從繁重重複的農業勞動中解脫出來，去參與更具有創造性的農事環節，比如農藝學習、農業經濟決策等；站在更長遠的角度，公司會研究更多替代型的農業生產方式，提升農業生產效率，構建可持續農業生態。