農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)上專注于以盡可能低的成本最大化產(chǎn)量。但隨著環(huán)境問題的增加和可持續(xù)性已成為一個關鍵的商業(yè)問題，農(nóng)業(yè)正在發(fā)展。

互聯(lián)傳感器、智能拖拉機、無人機、機器學習(ML)、人工智能(AI)、農(nóng)場管理軟件和智能手機應用程序正在悄悄地重塑一個低技術含量的行業(yè)。這些系統(tǒng)正在減少用水量、燃料消耗、化肥的使用，并最終減少碳排放。

“我們看到了可持續(xù)農(nóng)業(yè)的巨大進步，”商業(yè)管理咨詢公司麥肯錫公司的合伙人Vasanth Ganesan說。“人們越來越認識到，農(nóng)民可以通過他們使用的技術獲得可觀的投資回報。”

事實上，麥肯錫發(fā)現(xiàn)世界各地的農(nóng)民正在迅速轉向可持續(xù)的做法。其中包括低技術解決方案，如低耕或免耕做法，以及使用覆蓋作物到涉及生物刺激劑、生物工程作物和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的高科技方法。

智慧農(nóng)業(yè)改變一切

農(nóng)業(yè)對世界碳足跡的影響是巨大的。該行業(yè)每年產(chǎn)生約2.4萬億美元的收入，為超過13億人（約占全球人口的19%）提供就業(yè)機會。然而，據(jù)聯(lián)合國稱，該行業(yè)也有巨大的碳足跡。全球約31%的排放來自世界農(nóng)業(yè)食品系統(tǒng)。

解決這個問題是一項艱巨的挑戰(zhàn)。“世界各地的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)存在很大的異質(zhì)性，”不列顛哥倫比亞大學資源與環(huán)境可持續(xù)性研究所教授米蘭德·坎德利卡(Miland Kandlikar)說。“在解決可持續(xù)性問題時，有不同的經(jīng)濟、機械、技術、土壤、作物和其他因素在發(fā)揮作用。”

雪上加霜的是，森林砍伐和日益復雜的供應鏈正在加速碳排放。“最重要的趨勢……自1990年以來……是農(nóng)業(yè)用地以外產(chǎn)生的與食品相關的排放在生產(chǎn)前和生產(chǎn)后過程中的作用越來越重要，”聯(lián)合國經(jīng)濟學家馬克西莫·托雷羅指出。

然而，數(shù)字技術的進步正在開始重塑農(nóng)業(yè)。咨詢公司Bain & Company的合伙人Sasha Duchnowski表示，進步圍繞三個主要領域：生產(chǎn)力、精確度和預測。技術和流程的正確組合使農(nóng)民能夠根據(jù)需要只施用所需的水或肥料，更有效地監(jiān)測條件，并利用數(shù)據(jù)來推動進一步的收益。“年復一年的小改進加起來就是大規(guī)模的改進，”他說。

事實上，根據(jù)麥肯錫公司進行的研究，世界上超過一半的農(nóng)場采用了可持續(xù)的做法。連接的數(shù)字傳感器監(jiān)測作物生長模式、牲畜活動、小氣候數(shù)據(jù)和土壤的pH值。隨著這些數(shù)據(jù)被輸入系統(tǒng)，農(nóng)民可以根據(jù)需要進行調(diào)整和調(diào)整。分析軟件和機器學習系統(tǒng)自動適應澆水和化學品的應用。一些農(nóng)場和牧場也轉向使用多光譜圖像的無人機來監(jiān)測植物健康、雜草、動物和土壤狀況。

遙測和GPS系統(tǒng)也在減少碳排放方面發(fā)揮作用。這些技術監(jiān)控車輛和設備的位置——并優(yōu)化它們的使用方式。這些技術還可以改善燃料使用、優(yōu)化設備維護和跟蹤畜群。“技術的融合正在推動農(nóng)業(yè)發(fā)生深刻的變化，”Duchnowski說。

一個可持續(xù)發(fā)展的新時代出現(xiàn)

解決食品生產(chǎn)供應鏈產(chǎn)生的生產(chǎn)前和生產(chǎn)后碳排放的努力也越來越多。隨著食品生產(chǎn)商更深入地關注采購工作并采取更詳盡的ESG舉措，范圍3排放的可見度越來越高，同時農(nóng)業(yè)生產(chǎn)商面臨著提高績效的壓力。

Ganesan說，目前最大的問題是缺乏解決可持續(xù)性問題的整體循環(huán)。雖然農(nóng)民對創(chuàng)新持開放態(tài)度，尤其是通過技術，但他們往往難以接受可持續(xù)性，因為他們的供應商——銷售種子、化學品和其他產(chǎn)品——采用低碳做法的速度很慢。“我們看到了進步，但它仍然有點狂野，狂野的西部，”他說。“在許多情況下，行業(yè)內(nèi)部和政府之間缺乏協(xié)調(diào)。”

不過，也有一些令人鼓舞的跡象。例如，2022年2月，美國農(nóng)業(yè)部宣布將向公司投資10億美元，以減少溫室氣體排放和與基于氣候的技術相關的燃料創(chuàng)新。Ganesan認為，農(nóng)業(yè)行業(yè)對于精密技術和分析的可能性只是觸及了皮毛。“關鍵是開發(fā)不僅能推動改進還能為農(nóng)民創(chuàng)造價值的技術。這將加速可持續(xù)性，”他指出。

生物技術還可以在建立更可持續(xù)的農(nóng)業(yè)框架方面發(fā)揮關鍵作用。在過去的幾十年里，通過基因工程，更具彈性的種子和植物變得司空見慣。然而，強大的基因編輯工具CRISPR的影響可能證明是革命性的。它可能會讓科學家們設計出更適合極端條件的作物——并提高產(chǎn)量。

然而，Kandlikar認為，僅靠技術并不能解決問題。還需要改變行為。“如果我們想以真正的方式促進可持續(xù)發(fā)展，僅僅提高種植作物和飼養(yǎng)動物的效率，然后用更大的需求抵消收益是不夠的。有必要從可持續(xù)發(fā)展的角度看待一切。”

這包括更細致地查看范圍3排放。有必要減少食物浪費——據(jù)聯(lián)合國稱，食物浪費占所有收獲食物的14%，并通過浪費的水、勞動力和能源擴大碳足跡。此外，社會必須就其消費的食物以及食物的生產(chǎn)方式做出一些艱難的選擇。例如，牛肉、巧克力和咖啡每公斤產(chǎn)生的溫室氣體比大多數(shù)大田作物高20到100倍。

種植更可持續(xù)的未來

農(nóng)業(yè)的碳足跡遠遠超出食品這一事實也很容易被忽視。今天，它涉及許多行業(yè)——從航空和紡織到產(chǎn)品包裝和紙制品。更重要的是，隨著公司采用合成燃料、植物性軟飲料容器和替代類型的服裝，業(yè)務和IT主管需要了解它們的影響并在促進進一步的碳減排目標中發(fā)揮作用。

Ganesan說，世界上絕大多數(shù)農(nóng)民都樂于接受創(chuàng)新和更可持續(xù)的做法。“工具包是存在的，而且一直在變得更好。我們必須找到使用技術、稅收優(yōu)惠和其他工具的方法，以更全面的方式促進可持續(xù)實踐——并為農(nóng)民和生產(chǎn)我們食品的公司提供獎勵。”