經(jīng)濟觀察報 記者 沈怡然 2024年以來，新疆尉犁縣的很多農(nóng)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(tǒng)。農(nóng)戶可以用手機操作水閥，控制開關(guān)、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?shù)孛揶r(nóng)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(yè)務(wù)起家，現(xiàn)已轉(zhuǎn)型為農(nóng)業(yè)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(fā)、驗證，制作出一套農(nóng)業(yè)無人化設(shè)備，智能水閥是該系列的第一款產(chǎn)品。

陳修建在新疆地區(qū)代理了這款產(chǎn)品，并在2024年銷售了2000多套。他推算，這款產(chǎn)品在新疆棉田市場的銷售潛力是360萬套，如果推向內(nèi)蒙古、云南、甘肅等更多旱地作物耕種區(qū)，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(huán)節(jié)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(guān)掉閥門，再去下一塊地重復(fù)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(nèi)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(yù)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(zhì)和產(chǎn)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(diào)節(jié)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(jīng)驗控制施肥量，轉(zhuǎn)為由機器精準控制，幫農(nóng)戶節(jié)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(wǎng)線，再把農(nóng)田里的多種設(shè)備和功能集成在一個手機App里。照此思路，農(nóng)田里的攝像頭、土壤傳感器、氣象儀等都能通過手機操作，數(shù)據(jù)也能實時傳回。

5.5萬人種98.5萬畝地

陳修建的家鄉(xiāng)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(jù)《2022年尉犁縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》，尉犁縣有5.5萬鄉(xiāng)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(zhèn)開出租、跑外賣、進工廠，留在鄉(xiāng)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(xiàn)實。傳統(tǒng)的生產(chǎn)和作業(yè)方式需要改變。

實際上，陳修建家的5000畝棉田經(jīng)歷了多輪農(nóng)業(yè)技術(shù)升級。他小時候，采棉工作全部由棉農(nóng)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(chǎn)品做減法

除了節(jié)約人力和灌溉均勻以外，這款智能水閥吸引農(nóng)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(chǎn)品。

極飛科技創(chuàng)始人彭斌曾對記者說，極飛科技背靠大灣區(qū)，這里有豐富的電子元器件和制造業(yè)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(shè)計能力，是世界上大部分國家沒有的。大灣區(qū)還有完備的新能源供應(yīng)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(yīng)商比價。

但是，要追求極致的性價比，必須在產(chǎn)品設(shè)計中做減法。這是極飛科技研發(fā)團隊的理念。

傳統(tǒng)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(guān)，大部分時間電動閥處于空閑狀態(tài)，沒必要實時在線，所以極飛科技用1節(jié)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(fā)和維護成本。

不過，產(chǎn)品研發(fā)是一個復(fù)雜過程，并非總是一帆風順。

艾海鵬是極飛科技“超級棉田”農(nóng)場的主理人，他和搭檔凌磊為了實地試驗包含水閥在內(nèi)的無人化設(shè)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(fā)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(tǒng)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(tǒng)的人工管理更繁重，機器多次失靈險些淹沒農(nóng)田，還有一次幾乎沖垮田埂。

另一個問題是信號遮擋，農(nóng)田里架設(shè)的服務(wù)器和中繼器為水閥提供本地信號網(wǎng)絡(luò)，當棉花長到七八十厘米，就有可能遮擋閥門的天線，導(dǎo)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(nóng)業(yè)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(shè)備越來越先進、越來越便宜，當兩者交匯，自然就產(chǎn)生了應(yīng)用場景和商業(yè)價值。

艾海鵬和同事們在試驗田研發(fā)設(shè)備時，吸引了很多農(nóng)戶圍觀，不少人擔心斷網(wǎng)、無人車壓苗、飛機漏農(nóng)藥等問題會導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，影響最終的畝產(chǎn)量。

陳修建說，很多農(nóng)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(shè)備。

彭斌稱，智能水閥和施肥機正在農(nóng)戶間推廣并初步實現(xiàn)了商業(yè)閉環(huán)，但這只是極飛科技打開智慧農(nóng)業(yè)市場的一個切口。目前，極飛科技的產(chǎn)品線還有遙感無人機、農(nóng)業(yè)無人車、農(nóng)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(chǎn)流程，把各環(huán)節(jié)所需人力、機械，以及效率、成本和現(xiàn)存問題都詳細分析，進而尋找哪些環(huán)節(jié)能實現(xiàn)智能化管理。

彭斌的思路是，先找到能幫助傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)從手動變成自動的場景，讓農(nóng)戶體驗到智能設(shè)備解決問題帶來的實際益處，引導(dǎo)其進一步認可數(shù)據(jù)，認可農(nóng)業(yè)智慧化、數(shù)字化應(yīng)用帶來的更多可能。

實際上，智慧農(nóng)業(yè)概念流行多年。無人智能設(shè)備在農(nóng)田里耕作，需要一套軟件、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)來進行管理。據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，中國智慧農(nóng)業(yè)市場規(guī)模在2024年增長12%，預(yù)計2025年將突破1100億元。

智慧農(nóng)業(yè)就像構(gòu)建一種農(nóng)業(yè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，核心是靠數(shù)據(jù)驅(qū)動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(shù)據(jù)、感知田間發(fā)生的一切。農(nóng)民則利用這些數(shù)據(jù)進行分析和決策，精準地進行作業(yè)，不再單純依賴經(jīng)驗，讓農(nóng)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(shù)的邊界。他們希望農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)能幫助農(nóng)民決策，但其中困難重重。畢竟農(nóng)業(yè)是靠天吃飯、因地制宜的行業(yè)，任何自然災(zāi)害對農(nóng)作物的打擊都是數(shù)據(jù)和設(shè)備難以抵擋的。

艾海鵬和同事們最初建設(shè)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(jīng)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(fā)團隊認為，智能化產(chǎn)品的普及、數(shù)據(jù)的閉環(huán)和作物模型的積累是一個長期過程。農(nóng)民多年來積累下的那些難以言述的知識、直覺和洞察力，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)能幫助農(nóng)民更高效地發(fā)揮經(jīng)驗。經(jīng)驗固然重要，但有了數(shù)據(jù)支持，農(nóng)戶能更精準地管理農(nóng)田。以前他們靠經(jīng)驗判斷地里缺水，卻不清楚具體缺多少，現(xiàn)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(xù)灌溉了。這種數(shù)據(jù)化管理，讓種地變得更科學、更高效。