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新技术解决农业关键挑战:气候变化、动植物疫病、人口老龄化及劳动力成本上升【2019未来农业报告】

作者:35斗 2020-01-07 08:49

2019年12月26日至27日,2019未来农业食品百强·白马峰会在南京举行,本次大会由南京国家农业高新技术产业示范区主办,35斗联合主办。


35斗于本次大会发布了《2019未来农业报告》(下称《报告》),《报告》从全球前沿技术创新入手,重点阐释以数字化技术为首的技术集群在农业食品行业的应用,聚焦于农业创新标杆企业的案例解读,从头部企业案例找到可量化、可复制的经验路径。与此同时,形成细分领域产业图谱,清晰刻画行业格局和竞争象限。


《2019未来农业报告》

报告目录:

第一章 未来农业要素解析和模型构建

1.1未来农业定义:从智慧化到技术融合创新

1.2以数字化为核心,串联农业全要素创新

1.3未来种植关键创新:基因工程、微生物、可持续

1.4未来畜牧关键创新:育种、疾病检测、精准养殖

1.5未来食品关键创新:食物指纹、流通追溯、新材料

1.6未来农业十大热门领域

第二章 技术创新为全球产业增长带来新动能

2.1技术创新已成为全球竞争要点

2.2高渗透、广应用的通用技术解析

2.3跨行业的经验整合与解决方案构建

第三章 全球农业行业现状和关键挑战

3.1全球农业基本情况

3.2全球农业面临的关键挑战

3.3全球农业新的组织形式、治理结构和产业特征

第四章未来农业创新案例


35斗(微信号:vcearth)将陆续刊出报告节选,和大家一起探讨未来农业发展趋势。


农业面临的关键挑战主要从几个方向考虑:供给端、消费端和支撑端,供给端是自然资源、农业投入品、劳动力成本等,消费端是消费能力和意愿、替代品等,支撑端是一系列农业产业服务,比如科研、人才教育培养、金融、信息等。供给、消费和支撑三者之间相互影响,提供了分析农业问题的核心框架。自然灾害、气候变化、动物疫病、遗传危机、农业投入品增长瓶颈等被视为农业发展将要解决的关键挑战,解决这些挑战的方法和经验也将重塑全球农业价值链。

 

3.2.1 气候变化

农业与气候息息相关,气候变化将对农业产生一系列的影响。根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的数据,人类活动估计造成了全球升温高于工业化前水平约1.0°C,可能区间为0.8°C至1.2°C。如果继续以目前的速率升温,全球气温可能会在2030年至2052年比目前气温升高1.5°C。从工业化前时期到目前的人为排放量造成的升温将持续数百年至数千年,并将继续造成气候系统进一步的长期变化,例如海平面上升,并带来相关影响。

 

全球变暖将影响农业的产量、品种、耕作方式和稳定性,比如农作物的生产期发生变化、农作物品质发生变化、农药化肥等主要农业投入品效用发生变化等。当然,对于不同地区而言,变化并不完全一致,比如高纬度地区,可能受益于气候变暖,能够耕作此前不能适应该纬度的作物;对于中纬度而言,因为降水减少,粮食生产潜力将下降。但总体而言,世界粮食生产的总量是下降的。

 

根据联合国粮农组织、世卫组织的预计,气候变化相关影响会降低食物产量,增加食品污染,刺激全球粮食价格增幅由3%提高至2050年的84%,加剧粮食不安全和营养不良状况。气温和二氧化碳浓度升高可能会削弱主要作物的营养价值,对营养产生直接影响;另外,还有可能提高部分粮食作物或海产品中的毒素含量,增加食品安全风险。

 

为应对气候变化,农业部门的解决方案包括农业和森林方案、可持续膳食和减少食物浪费、土壤固定、牲畜和粪便管理、减少毁林、造林和再造林、负责任的采购等。我国政府于2016年10月发布的《全国农业现代化规划(2016—2020年)》等政策文件也指出,积极应对由气候变化诱发的地区旱涝不均、病虫害突发、极端气候事件对农业生产的不利影响。各地积极发展节水农业,推广旱作农业、抗旱保墒等适应技术;努力保护和提升耕地质量,大力推进秸秆还田等增加土壤有机质的工作;大力提升农作物育种能力,培育耐高温、抗寒抗旱等适应力强的作物品种。

 

减少农业领域碳排放已经成为共识,如“中国应对气候变化的政策与行动2019 年度报告 ”显示,我国继续实施化肥使用量零增长行动,在全国300个县开展化肥减量增效示范,水稻、玉米、小麦三大粮食作物化肥利用率达到37.8%,化肥使用量提前实现负增长。支持585个畜牧大县整县推进畜禽粪污资源化利用,实现畜牧大县全覆盖,支持建设粪污收集、贮存、处理、利用设施,全国畜禽粪污综合利用率达到70%,规模养殖场粪污处理设施装备配套率达到63%。提升秸秆综合利用水平,实施十省百县秸秆利用试点,全国秸秆综合利用率达到83%。

 

在农业和食品领域,一些国际组织和知识智库汇总了主要的行动方案,这些方案包括减少食物浪费、采用富含植物的饮食、使用清洁炉具、采用堆肥等,同时也包括采用轮作、种植覆盖作物、少耕,亦或是林草复合、再生农业等。

 

图1:农业食品领域缓解气候变化的行动方案

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数据来源:瑞尔保护协会行为与环境中心,蛋壳研究院

 

3.2.2动植物疫病风险

随着人类对食物需求的增加,规模化养殖成为必然趋势。规模化养殖带来了养殖效率、管理水平、投入产出的提升,同时也对动物疫病监测、防治提出了新的要求。对规模化种植而言,因为使用了统一的种质、农业投入品和管理方式,疫病监测、防治的挑战同样存在。

 

无论是肉猪还是肉鸡行业,规模化养殖是未来的重要趋势。首先,大型畜禽养殖场在劳动效率和饲料成本方面优势明显。大型畜禽养殖场配备更多专业设备,使得每个劳动力可养殖的畜禽数量大幅增加,使得大型畜禽养殖场在劳动效率方面具备显著优势。同时,大型畜禽养殖场可实现集中采购饲料、疫苗和药物等物资以及自备饲料生产工厂,因此在饲料成本方面具备较强优势。此外,规模化与技术进步相互促进,引发良性循环。规模化养殖企业通过在专业技术和专业设备上的资金投入,实现了养殖技术的改善和生产效率的提升,最终使得其盈利能力高于行业平均,获得显著的资金优势。未来,大规模畜禽养殖企业的内在规模经济效益将不断显现,促使养殖场规模化程度跃升。

 

其次,规模化企业生产的商品代畜禽更受下游食品制造企业、屠宰企业和肉品批发市场青睐,主要原因是:大规模采购有利于下游企业降低运输成本及稳定开工率;散养或中小规模养殖场生产畜禽肉类质量和安全难以得到保证,出现食品安全问题的概率要远远高于规模化养殖企业。对于直接面对消费者的食品制造企业、屠宰企业和肉品批发市场而言,如果出现食品质量问题,对其品牌的负面影响巨大。未来,随着食品制造企业、屠宰企业和肉品批发市场规模化和集约化的进一步提升,将会继续推高对畜禽养殖行业规模化程度和集中度提升的需求。

 

未来,散养户将加速退出。在农村劳动力向城市转移的大背景下,随着农民工工资的快速增长,以及农民工就业条件的不断改善,相比之下,从事小规模家庭农业生产的劳动强度相对较高、收入相对较低,使得年轻一代农民从事小规模家庭农业生产的意愿有所减弱,并由此导致散养或中小规模畜禽养殖的机会成本大幅提高。此外,近年来,疫情多发导致产品价格大幅波动和养殖风险增大,使得从事散养或中小规模畜禽养殖的收益波动性大幅增加,加速了散养户退出。

 

图2:散养、“公司+农户”、自营养殖模式综合能力对比

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数据来源:公司公告,蛋壳研究院

 

重大动物疫病是养殖行业的主要风险之一,肉鸡养殖过程中易发生的重大疾病主要包括高致病性禽流感、低致病性禽流感、新城疫、传染性法氏囊病、传染性喉气管炎等。肉猪养殖过程中易发生的重大疾病主要包括猪瘟、蓝耳病、伪狂犬病、猪传染性胃肠炎等。

 

以非洲猪瘟为例,1921年,非洲猪瘟最初发现于肯尼亚,上世纪五、六十年代在非洲、欧洲、南美洲流行。2018年8月初我国爆发非洲猪瘟首起疫情以来,2018年的5个月发生99起,2019年1-10月发生59起,截至2019年10月末,全国已有31个省份发生非洲猪瘟疫情共158起,全国累计扑杀生猪119.2万头。直观表现为生猪存栏量的大幅下降,同样截至2019年10月末,全国生猪存栏数量已经降至上一轮猪周期以来的最低点。

 

图3:全国生猪存栏数量(万头)较上一轮猪周期峰值下降一半

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数据来源:choice金融终端,蛋壳研究院

 

就植物、粮食疫病而言,情况同样严峻。鲁军景等人的研究指出,农作物病虫害是威胁粮食产量和品质的第一大自然生物灾害,易受周围环境特点、作物品种、种植方式以及统防统治效果等众多因素的影响。近年来全球气候变化为病虫害的小范围发生到大区域爆发和流行带来了极为有利的条件,全球的粮食安全问题日益突出。据联合国粮农组织估计,每年粮食产量因病虫害发生遭受的损失占总产量的24%。我国农作物病虫害在1981-1990、1991-2000、2001-2010和2011-2014年年均发生面积分别为1.78、2.55、3.40和3.61亿公顷,作物病虫害为害程度呈逐渐加重的趋势。2012年小麦、玉米和水稻三大粮食作物累计发生面积分别为0.72、0.81、1.05亿公顷次,是当年种植面积的3、2.3和3.5倍,损失量为总产量的17%;遇到病虫害流行年份,损失还会更加严重。

 

刘万才等人在2016年的研究亦指出,2006-2015年,我国农作物病虫草鼠害总体处于严重发生状态,各类病虫害年发生面积在4.6亿-5.0亿公顷次,年均挽回粮食损失9684.68万吨,占全国粮食总产量的17.35%;年均实际损失粮食1965.49万吨,占全国粮食总产的3.53%。五大粮食作物中每年通过防治挽回损失的比例,水稻、小麦、玉米、大豆和马铃薯分别占55.18%、21.29%、18.97%、1.88%和2.68%,实际造成损失的比例分别占33.67%、23.31%、35.13%、2.11%和5.79%。影响全国粮食生产最为重要的10种(类)病虫害依次为稻飞虱、水稻纹枯病、稻纵卷叶螟、玉米螟、小麦蚜虫、二化螟、稻瘟病、小麦纹枯病、小麦赤霉病、小麦白粉病;某一个病虫暴发危害时最高可实际造成200万吨以上的粮食损失,总损失可达2200万吨,占某类粮食总产的12%左右,对国家粮食安全影响巨大。

 

图4:2006年-2015年我国粮食作物病虫草鼠危害损失情况与粮食产量比较

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数据来源:刘万才等,蛋壳研究院

 

粮农组织的报告指出,水产养殖同样面临动物疫病、废弃物管理的问题。水产养殖的特点是,养殖品种数量较大,养殖水生生物、病原菌与环境之间的互动关系复杂。控制疫病暴发需要落实生物安保(政策和渔场层面)、监测和适当的治疗措施,并辅以适当的政策以及训练有素的兽医或水生动物卫生专业人员。除生产相关的疾病外,由于活体养殖水生动物的移动不受管制,且生态系统也在发生变化,外来和新发疾病(病因已知或未知)也给水产养殖带来挑战,两类挑战同等重要。生产集约化往往会增加单位生产的废弃物产量,养殖鱼类更加依赖外来食物来源。水产养殖废弃物,包括粪、尿、未食用的食物垃圾以及未代谢的药物,仍然是直接排放到环境中,带来多种食品安全相关威胁。水产养殖的生态系统方法,包括实施水产养殖分区、地点选择、品种选择和面积管理等,可确保养殖场具备支持必要生产的各种属性,尽可能减少对环境和社会产生的不利影响。

 

3.2.3人口老龄化和劳动成本上升

世卫组织数据显示:未来十年,老年人口将增加一半,即到2030年,60岁及以上人口的数量将增长56%,从2017年的9.62亿增至2030年14亿。到2050年,全球老年人口将增加一倍多,达到21亿;其中,发展中国家60岁及以上人口的数量增长最快,2017年至2050年期间,生活在发展中区域的60岁及以上人口预计将增加一倍以上,从6.52亿增至17亿,而发达国家将从3.1亿增至4.27亿,这也意味着发展中国家在医疗、社会福利、基础设施方面将面临更大压力。

 

数据显示,我国人口老龄化比例已达12%,并呈上升状态。

 

图5:65岁以上人口已占12%

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数据来源:Choice数据

 

人口是产业发展的基石,老龄化会从根本上改变总体人口结构,也会带来劳动人口数量比值的下降,影响劳动力的供给。对于农业而言,老龄化的情况更为突出,农业农村的劳动力呈现明显的老龄化,老龄化加剧,对农业有较大影响,需要以农业机械、自动化设备来代替或提高农业生产力,以满足生产需求。劳动力成本上升是农业面临的又一挑战,随着城镇化率和工业化速度加快,大量劳动力离开土地,加入工业化进程。制造业平均工资从2009年的2.66万元升至2017年的6.44万元,近十年间制造业工人平均工资增长142%。

 

李升发等人的研究指出,2003年以来中国农民工工资每年以约10%的增速快速上升,促使农民务农机会成本上升,继而引起农业生产中劳动力成本的快速上涨。2003-2013年期间,中国3种主粮(稻谷、玉米和小麦)农业劳动力的雇工工价增长了5.1倍,而农资和服务的投入(不含机械作业费)仅增长2倍左右,远低于雇工工价增长速度。因此,在亩均农业生产成本中,劳动力成本以高于农资和服务成本的速度增长。到2011年,3种主粮的亩均劳动力成本首次超过了农资和服务成本,成为了种植业第一大成本。

 

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粮食等主要农产品需求变动较小,价格也较为稳定,农业劳动力成本的上升带来“挤出”效应,使得农业劳动力转向投入收益更高的制造业或者是服务业,进一步加剧了农业劳动力的匮乏。在工业及服务业收入持续上升的周期中,这种挤出效应回持续存在。

注:文中如果涉及35斗记者采访的数据,均由受访者提供并确认。

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