精細農業推進現代農業發展：機理分析和現實依據

匡遠配，易夢丹

（湖南農業大學經濟學院，湖南 長沙 410128）

現代精細農業代表了21世紀農業發展的一種必然趨勢,是我國現代化農業建設進程中的一大重要板塊。它是在現代信息技術、生物技術和機械工程技術等一系列高新技術最新成就的基礎上發展起來的一種農業生產形式，是基于變異的一種田間管理手段和全新的現代化農業理念[1]。我國農業正面向現代化逐步發展，但農業中還存在著資源浪費、成本高昂和環境污染等諸多問題，需要推動農業農村朝著精細化、規模化和綠色化方向發展，實現農業提質增效。

目前，國內學者關于精細農業的研究主要在其技術體系方面。羅錫文等[2]研究了精細農業的技術體系及其在我國農業發展過程中的應用前景，認為精細農業的技術體系與認識思維方式必將對我國農業發展產生重大影響。秦其明[3]和楊敏等[4]研究了精細農業與“3S”技術之間的關系和“3S”技術在精細農業中的綜合應用，以及應用過程中存在的相關問題與對策。李震等[5]、黃欣等[6]和王立舒等[7]研究了無線傳感器網絡在精細農業當中的應用，論述了無線傳感網絡技術應用到農業生產過程中的優勢和現存的關鍵問題，提出了相應的優化措施。在精細農業的環境效應方面，我國研究也已經起步，并在精準施肥、水土保持和農藥管理等方面取得了極大的進步。黃玉祥和楊青[8]指出了環境效應在推動精細農業發展中的重要性，并重點研究了精細農業在農業生產各環節上的環境效應現狀。

已有研究對精細農業的發展定位還缺乏一定的理論基礎。本文從精細農業在推動我國現代農業發展過程中的理論意義出發，通過明晰精細農業與現代農業之間的關系，理清精細農業在推動我國現代農業發展進程中的作用機理，尋找相關現實依據，來證明發展精細農業在推動農業現代化中的必要性和緊迫性，為發展精細農業、促進現代農業進步發展尋求相應的政策建議。

1 精細農業推進現代農業發展的機理分析

1.1 精細農業是現代農業的一種類型

目前，理論界對于現代農業有著諸多定義，但其核心內涵基本一致。現代農業是在傳統農業的基礎上發展起來，并廣泛應用現代科技和現代工業提供的生產要素、科學經營管理方法進行社會化生產的一種農業形態[9]。現代農業包括對傳統農業的進

一步改造與提升，也包括傳統農業中的精華部分。現代農業是高科技農業、規模化農業、市場化農業、高效益農業、兩型農業、多功能農業、高效率農業和組織化農業，它能夠有效促進農業發展方式轉變[10]。精細農業既保留了傳統農業的精華部分，又在現代信息技術等創新上具有“資源節約和環境友好”等性質，體現要素集約化、生產規模化、功能多元化、人工智能化、生產標準化和產品商品化等特征。精細農業是以保護生態環境和提高農產品質量為目標的一種現代化農業，其本身就是現代農業的一種類型，推動現代農業向前發展。發展精細農業與發展現代農業是等同的（圖1）。兩者都是在改進傳統農業的基礎上，通過依靠現代科學與信息技術，提升勞動生產率和資源利用效率，發展更高效、更高產的兩型農業。

1.2 精細農業通過農業生產投入精細化來推動現代農業發展

1.2.1 加強適度規模經營：規模化現代農業發展 土地是農業生產中不可或缺的投入要素之一，我國傳統的家庭聯產承包責任制度導致農村土地細碎化。研究表明，土地細碎化對農民收入水平、生產經營效益和農業生產風險具有負面影響，打破土地細碎化困境，加快適度規模經營是推動傳統農業轉型為現代農業的迫切要求[11]。精細農業技術的廣泛運用是推進農業規模化發展的外因之一[12]。傳統農業中經營主體相對分散化，導致農業生產趨于分散經營，農業生產過于分散和弱小，因此生產效率低下，市場進入和風險規避能力差。精細農業鼓勵將分散的小農生產組織起來，形成有組織、有規模、有科學管理的合作形態，提高農業生產適度規模經營發展水平，不僅提高了土地資源配置效率，更提升了農戶市場進入比率與規避市場風險的能力，促進農業朝著現代化、規模化的方向發展。

圖1 精細農業與現代農業間的關系Fig. 1 Relationship between precision agriculture and modern agriculture

1.2.2 投入農業資金：資本增密型現代農業發展 匡遠配和唐文婷[13]認為，加快推進農村經濟增長，加速現代農業發展，需要進行資本深化。資本增密（資本—勞動比的上升）是資本深化的一個方面。傳統農業中，我國農村“人多地少”特征顯著，農業生產在很長一段時間內一直都是往勞動密集型方向發展。然而在有限的土地上投入大量的勞動力以獲得農業總產量的增長，會導致邊際效率逐步遞減，最終造成農業的“內卷化”，農業生產總效益也因此得不到真正意義上的提高。一般來說，資金的投入對農業經濟發展有巨大的推動力。目前，我國農業由勞動密集型正逐步轉化為資本密集型，精細農業能有效改善農業勞動力結構，進而改善農業生產中的資金投入結構，能投入更多有效農業資金用以引入現代科學技術、購買農業機械和培育職業經營主體等，農村剩余勞動力往非農化方向發展，不僅是對農村資本的增密，又改善了資本對勞動力產生的擠壓。

1.2.3 應用現代科學技術：科技化現代農業發展 精細農業應用現代信息技術推動農業發展，依靠科技的大量投入，實現農業由傳統落后的粗放型經營管理模式向現代先進集約的精細經營管理模式的轉變。高科技助推農業發展體現在：一是運用“3S”技術收集農田信息；二是對農田采取精細播種、精細管理和精細收獲等技術，并將精細種子工程與精細播種技術有機地耦合，實現農業生產的低耗、優質和高效；三是運用“互聯網+”精細農業航空服務平臺體系實現節本增效。通過新一代信息技術對農業中的氣象、土地、土壤、病蟲害、噴藥、施肥和水分等多維度的數據源進行信息化有效管理，并且通過數據分析等技術手段提供多種增值服務，實現精細農業航空服務生態圈的有效良性循環，達到節約農業資源利用，保護農村生態環境的目的，讓農業航空更好地為我國農業現代化服務[14]。我國農業生產中部分精細農業的技術運用與決策生成，體現了精細農業在農業生產過程中能有效運用現代信息技術，測定土壤中的水分、養分以及作物生長情況，應用相應的技術體系來生成生產決策（表1），有效減少生產中的資源浪費，改善環境現狀。

表1 部分精細農業生產技術運用與決策生成Table 1 Application of precision agriculture production technology and decision making

1.3 精細農業通過農業生產過程精細化來推動現代農業發展

1.3.1 推進農業供給側改革：市場化現代農業發展近年來，我國經濟進入新常態發展階段，農業生產持續面臨著農產品產量、進口量和庫存量“三量齊增”，物質成本、人工成本和土地成本“三本齊升”等諸多問題，導致農業供需結構失衡、農民增收困難[15]。因此，需要推進農業供給側改革來達到“去庫存、降成本、補短板”的目的。精細農業運用現代科學技術，推動農產品生產的精細化、規模化和品牌化發展，農業生產要求既保質又保量，能有效減少農產品生產中的產能過剩問題，更能有效降低生產成本，解決傳統農業中土地規模小、機械化水平低和勞動過于密集等短板問題，以市場為導向促進農產品供需平衡，推進我國市場化現代農業的進步發展。

1.3.2 培育新型經營主體：組織化現代農業發展 隨著農業生產方式和農民生活方式的日趨轉變，分散化的傳統農業弊端日益明顯，傳統小農家庭經營與我國農業現代化之間的矛盾急需我國將孕育新型農業經營主體作為推進現代農業發展的核心任務[16-17]。精細農業強調適度規模經營，農業生產方式由傳統農業的分散化經營轉向規模化經營，農村中如家庭農場、公司農場、兼業化農戶（副業性農戶）和龍頭企業等新型經營主體在規模化生產中得以孕育發展，推動我國組織化現代農業的發展。

1.3.3 轉變農業發展方式：集約化現代農業發展 轉變農業發展方式是經濟發展方式轉變的重要內容。隨著“互聯網+”、“精細化+”等新型生產方式的出現，文化創意與科技創新的耦合驅動（“雙創”驅動），傳統的農業發展方式發生著翻天覆地的變化。精細農業通過現代科學技術改造與提升農業的素質、效益和競爭力，加速農業生產方式的轉變，推動我國農業朝著集約化和規模化方向轉變。農業發展方式轉變表現在：一是信息、機械等新興要素替代傳統的勞動力要素；二是各要素在農業產業鏈上合理配置與優化，提高生產總效益，農業生產更加注重可持續發展與綠色化發展。

1.3.4 優化農業要素配置：效率型現代農業發展 要素配置效率提升是農業發展的必然要求。在有限的要素投入和技術水平下，要素配置組合的不斷優化是提高農業生產效率的重要途徑。我國農業發展方式正不斷轉變，要素配置效率也逐步遞增。盡管農業技術水平與信息化水平正處于不斷提高的階段，但是總體上看，我國農業依然還未跳出產量的“貧窮陷阱”，農產品的質量與產量不高，要素配置效率低下（一般表現為要素的投入不足和要素投入不合理），這也是農業供給側結構性改革提出的背景。在長期的農業發展過程當中，傳統農業的要素資源配置效率已經達到了低水平的最優狀態。現代農業發展應重視舒爾茨模式，引入了新的要素，例如通過人力資本、科學技術和機械設備等新要素的投入，以內涵式發展為主，合理配置生產要素，來大幅提高農業生產效率，全面提高農業生產力[18]，需要尋求一個新的最優配置狀態，使得農業的總量全要素生產率有質的提升。精細農業依靠“3S”等技術將農田中的信息收集起來并分析，根據作物生長需求來制定最合理有效的決策信息，通過精細播種、精細灌溉和精細施肥等方式來進行農業要素合理配置，減少資源浪費，達到配置效率的最優化。

1.4 精細農業保障農業產出精細化來推動現代農業發展

1.4.1 瞄準“生產生活生態”功能：多功能型現代農業發展 目前，農業發展的多功能化具備傳統農業所缺乏的優質特性與產能效益，可以實現可持續的健康發展，并且能充分展現出其人文功能、經濟功能、生態功能和社會功能。精細農業越來越強調農業經濟、資源利用與生態環境的協調發展，致力于瞄準現代農業中農業生產、農民生活和生態環境保護等多功能發展，對現代多功能農業的進步與發展具有推動作用。

1.4.2 提質增效促進增收：效益型現代農業發展 現代農業是高效益型農業。精細農業運用高度發展的現代信息技術制定生產計劃，通過土地流轉等手段來實現規模經營適度性，構建產供銷一體化的農村產業鏈條，促進農村一二三產業的有機耦合，使農業生產朝著精細化、科技化與規模化的方向發展，有利于提高勞動生產率和土地生產率，有利于增強農業實際生產過程中對市場風險的抵御能力，實現增加糧食產出、提升農民收入和提高農業生產效益的目標。因此，精細農業可以通過提質增效來達到農民增收的目的，推動效益型現代農業的發展。

1.4.3 節約資源保護環境：兩型現代農業發展 兩型農業是農業現代化和可持續化發展的重要方向。是在減少資源浪費的情況下同時降低對農村生態環境的破壞程度，達到資源節約與環境保護協調發展的目標。精細農業發展是在現代信息與科學技術發展基礎上，農業實現精細化與規模化發展，通過節水、節肥、優化資源配置和加強土地適度規模經營，來實現農業生產率和土地產出率的提升，達到減少生態環境污染，節約農業資源的目的。更能節本增效，保障農產品的優質高產。精細農業節本增效體現在能有效降低化肥和水資源的浪費，提高資源的有效利用率，推動兩型現代農業的發展。

2 精細農業推動現代農業發展的現實依據

2.1 我國農業現代化水平還是較低

1981—2011年中國農業現代化的效益水平總體為負，農業現代化效率值低，但在2002年以后其波動趨勢開始由加速下滑變為加速上升，中國農業發展方式轉型呈現出較為積極的態勢[19]。資源稟賦未得到充分利用，農業現代化發展滯后，農業機械化水平、有效灌溉面積、化肥施用和勞動生產率等變量對提高農業現代化、促進“三化”協調發展均不十分明顯[20]。近十年來我國農作物總播種面積以及糧食產量總體上呈上升趨勢，農用化肥施用量、農藥使用量和農業用水總量持續下降，農業有效灌溉面積和機械化水平不斷提高（表2）。這些指標為測算農業現代化發展效率水平的評價基礎，顯示了我國農業現代化效率水平正不斷提高，但在提高機械化水平、化肥和水資源利用率、勞動產出率等方面仍舊具有極大的發展空間。

2.2 問題倒逼精細農業發展

2.2.1 要素扭曲錯配倒逼效率增進型精細農業發展我國在包括勞動力、土地、信貸和農業保險在內的農村要素市場發育尚不完善[21]，加之農戶對農業生產投入要素機會成本的考慮和現階段土地生產規模的限制，我國要素配置過程中無效或過度擁擠等要素扭曲錯配現象是現存的主要問題。研究表明，在不考慮技術因素的情況下，若能有效杜絕資本和勞動的扭曲錯配，農業全要素生產率至少能實現20%的增長[22]。農業生產要素在行業和地區間的低流動性導致要素錯配。一是資本錯配，資本出現投入不足或過度擁擠現象；二是勞動力錯配，農村勞動力與其崗位技能需求表現出很大程度的不匹配，一方面農村技能勞動力缺失，另一方面非技能勞動力剩余。三是技術錯配，要素之間的錯配現象往往會導致技術效率的損失。最終影響全要素生產率[23]。我國1993—2002年資本配置效率較低，其值為0.016。盡管資本配置效率正逐漸提高，卻出現了嚴重的技術效率不足問題[24]。農業生產中的要素錯配扭曲問題倒逼我國效率增進型精細農業的發展。

表2 2007—2016年我國農業生產相關數據Table 2 Data on agricultural production in China from 2007 to 2016

2.2.2 信息技術應用不足倒逼技術進步型精細農業發展 我國現代信息技術在農業生產運用中存在的問題有：農業信息化規劃效力較弱、農村地區信息化基礎設施建設欠缺、農業信息服務體系尚不完善、農業信息資源共建共享程度低、先進新興信息技術的推廣有待擴大和信息技術在農業農村的推廣普及與應用不足等[25]。因此，農業生產在運用現代信息化和機械化的過程中會出現范圍不足、成本高昂和技術人才缺乏等問題。以我國山區農業發展為例，2016年底，我國共有2851個縣（不含港澳臺），其中山區縣占比接近1/3，而山區由于交通不便，基礎設施建設水平低，加之地勢崎嶇導致的土地規模化經營難度大，現代信息技術在我國山區的推廣與實現難度極大，因此，科技水平利用率低，農業生產效率水平跟不上，而地域間的農業發展不平衡也是阻礙現代農業發展的一大障礙因素。部分地域與農業生產領域的信息技術應用不足問題倒逼我國技術進步型精細農業發展。

2.2.3 經營主體培育問題倒逼適度規模型精細農業發展 目前我國農村新型經營主體培育有兩大主要問題存在。一是經營主體培育不足。我國長期維持下來的“自給自足”小農家庭生活，致使社會經濟一時無法跳出小農經濟狀態。盡管各類規模化經營的新型經營主體相繼出現，但小農仍占據極大的比重，甚至有固化趨勢。1996年經營耕地規模0.67 hm2以下的農小經營比例是76%，2014年比例更進一步上升為85.9%[26]。隨著我國人地比率的下降，小農經濟出現了嚴重的“低水平均衡陷阱”，農業生產效率無法得到顯著提高。二是經營主體培育不當。現代農業的發展要求大力培育農村新型經營主體，在此過程中，如果過度強調“種糧大戶”發展，忽視“小規模農戶”發展，就會帶來農業治理原則逐步偏向“親大戶，遠小農”的風險。如馮小[27]基于皖南平鎮農業經營制度變遷的分析表明，平鎮原本由3萬人耕種的超過3 300 hm2的土地轉為主要由87個家庭農場和5個農業企業來經營，除外出打工者外，剩下的近2萬人無處就業。因此，農村新型經營主體培育還會使得農業勞動力大量剩余，農村資本和勞動力大量非農化，農地拋荒嚴重，未來“誰來種地”成為困擾人們的難題。農村的經營培育問題倒逼我國適度規模型精細農業發展，適度即意味著不能過小，也不能過大。

2.2.4 資源環境問題突出倒逼兩型精細農業發展 發展現代農業，一是要保證農業資源合理利用。農業綠色發展要求：到2020年，我國必須嚴守耕地紅線，灌溉水有效利用系數提高到0.55以上，全國耕地質量平均比2015年提高0.5個等級，化肥、農藥利用率達到40%，提高利用效率，降低施用強度[28]。主要農作物在化肥、農藥的使用量上要實現零增長。而目前我國的耕地質量水平偏低，并且限制了作物新品種的增產潛力，中低產田上種植高產品種，其產量水平甚至較傳統的作物品種還要低。例如我國玉米的單產平均只有5 000 kg/hm2，產量較高的東北地區玉米單產平均也只有7 143 kg/hm2左右[29]。我國2014年底的農田有效灌溉面積達6 572.3萬hm2，僅占耕地面積的50%左右；但有效灌溉面積中，未得到實際灌溉的農村耕地有近億畝[30]。二是要保護產地環境綠色清潔。已有研究表明，我國化肥用量占農業總成本的25%以上，但有效利用率卻僅為30%～35%，遠低于西方發達國家的50%～60%，不僅造成了農業經濟的巨大損失，更帶來了環境污染與生態破壞等一系列的嚴重問題。2010年我國農業生產排放的總氮（TN）、COD和總磷（TP）分別占總排放量的57.19%、43.71% 和67.27%[31]。農村存在耕地面積大幅減少、土壤肥力退化、自然災害頻發和水資源短缺等問題，農業發展的資源環境面臨嚴峻挑戰。因此，農業生產中逐漸顯現的資源環境問題倒逼我國兩型精細農業的發展。

2.2.5 農業“三本齊升”倒逼市場型、效益型精細農業的發展 農產品“三量齊增”和農業“三本齊升”構成目前我國農業供給側的基本特征，農產品價格峰值持續降低，農民增收難度日益增大[26]。“小規模分散化”的傳統經營方式是農業生產高成本的主導因素，土地流轉加快、農村勞動力三化（空心化、老齡化和婦幼化）嚴重和生產分工不足等因素導致物質成本、人工成本和土地成本的上升，農產品供給逐漸失衡，農業生產效率低下。1990—2014年三種主要糧食作物（玉米、小麥和稻谷）的單位面積產值年均增長為13.6%，然而其成本增長達15.5%。三種糧食的服務費用與平均物質的占比從58.3%下降為39.1%，人工成本占比從35.1%增加到41.8%，土地成本占比從6.6%迅速上升到19.1%，土地成本上升速度最快[32]。農業“三本齊升”問題倒逼我國市場型、效益型精細農業的發展。

2.2.6 糧食綜合生產力保障和糧食安全倒逼多功能型精細農業發展 糧食生產與糧食安全自古就是經濟發展、社會穩定的重要保障[33]。我國傳統農業所帶來的低精細化和低規模化水平，導致農作物對化肥的吸收慢，進而導致農業污染控制難度加大，農產品質量安全治理困難。糧食安全問題由糧食供給能力和糧食購買能力兩個因素決定。綠色農業發展的目標規定，到2020年我國糧食綜合生產力應穩定在5.5億t以上，農產品質量安全水平應有明顯提升。過去我國糧食基本自給，到2010年卻下降到了90.6%，糧食生產凈利潤有所下降。以2010—2013年的稻谷、小麥和玉米為例，由于物質和服務、人工成本、化肥投入和總成本增長的速度較快，產值增長的速度較慢，因此凈利潤有所下降，且減幅逐漸加大，由3 958.7元/hm2減至1 042元/hm2，減幅為73.68%[34]。2010年以來國際糧食價格的持續上漲勢頭給我國糧食安全帶來了巨大挑戰[35]。我國國家糧食安全存在巨大隱患。糧食綜合生產力與糧食安全問題倒逼我國多功能型精細農業發展。

3 精細農業推動現代農業發展的對策

3.1 規劃和理念創新，建立精細農產品基地

需加大精細農業在全國范圍內的建設力度，增加試點數量，建立精細農產品供應基地。一是要合理規劃，在精細農業規劃中強調資源節約、糧食安全與生態環境保護等方面的結合發展，將“五化”理念（產業發展精細化、農業功能多元化、農業科技化、經營規模化和農產品品牌化）應用于精細農業優質農產品供應基地的建設中去。二是要有理念創新，積極推進“精細化+”的生產經營方式轉變，將精細化與生態農業、創意農業等新型農業模式結合起來，推動我國綠色農業發展。

3.2 建設精細農業的“三個體系”

構建精細農業的產業、生產和經營三大重要體系，加快三個體系間的彼此聯結，共生發展。一是積極拓寬傳統農業的功能邊界，提升農業產業的競爭力水平，引入現代技術、金融資本和組織管理等新要素，同時不斷加強要素間的優化配置。有效利用農業資源，保護農村生態環境，加速農村一二三產業的有機結合與快速發展，將精細農業與可持續、“互聯網+”等理念相結合，發展新產業新業態，充分的展現我國農業產業的新活力。二是加快農業供給側結構性改革，對農產品供給結構進行優化。重點解決傳統農業生產中遺留下的“三高”（高速度、高投入、高消耗）與“三低”（低質量、低產出、低效益）問題，延長產業鏈、完善生態鏈，提高農產品產量與質量，減少環境污染與生態破壞，使得農業發展可持續。三是實現小農戶與現代農業發展有機銜接。積極培育農村新型經營主體，引領新型職業農民從事農業生產；加快適度規模經營，提高發展農業產前、產中和產后各環節的專業化規模化服務水平，帶動普通農戶發展現代農業。

3.3 提高農業勞動力素質和培育“三農”工作隊伍

在加快城鄉發展的同時，重視農村日趨空心化、老齡化和婦幼化的現狀。精細農業的發展需要依靠較高素質的勞動力，建設精細農業工作隊伍，一是要提高農村勞動力的整體素質水平，加大教育投入資金與力度，積極宣傳人才培養的重要性，提高農民對現代信息技術的接受度，既要讓農民愿意學，更要讓農民容易學。二是要培育有技術有能力的專業化“三農”人才，培養新型職業農民，針對不同領域、不同程度的技術要求進行專門化人才培養，推進創新創業人才返鄉，引進優秀技術人才到農村參加農業生產活動。

3.4 加快科技興農、質量興農和綠色興農的步伐

一是科技興農，即加強現代農業信息服務體系的構建與完善，在積極引入新技術的同時加大自主研發力度。完善農村基礎設施，在農業農村推廣和普及現代科學技術，培養和積極引入高科技人才從事農業生產。二是質量興農，在農業供給側結構性改革這一范疇之內，堅守農產品質量安全這條重要底線，強化監管評估，注重風險防范，完善農產品質量監管體系。加大農業生產科技和人才投入，提高我國糧食生產和國際購買能力，實現國家糧食安全。三是綠色興農，采取源頭減排和過程治理結合策略。保障農業經濟增長、資源有效利用和農村環境保障的可持續協調健康發展。一方面遵循農業源頭污染物的特征和產生機理，尋求合理的減排策略；另一方面制定對不同程度污染、不同區域污染的治理策略，堅守生態保護紅線，發展可持續的綠色無公害農業。