人工智能正在推动印度的下一次农业革命

印度的农业是工作很艰难，而且只会变得更加艰难。水资源短缺、气候迅速变化、供应链混乱以及获得信贷的困难使得每个生长季节都成为一场精心策划的赌博。但像 Harish B. 这样的农民发现，新的人工智能工具可以消除工作中的一些不可预测性。（印度人的名字通常与代表父亲或村庄名字的首字母组合在一起，而不是姓氏。）

这位 40 岁的男子接管了他家位于南部班加罗尔郊区的农场。印度，10年前。他的父亲自 1975 年以来一直在这片 5.6 公顷的土地上耕种，为了寻求更高的利润，他从种植蔬菜转向种植葡萄。自接任以来，Harish B. 增加了石榴种植，并齐心协力实现业务现代化，安装了滴灌和喷雾机来施用农用化学品。

然后，一年半前，他开始与这家位于班加罗尔的初创公司合作法萨尔。该公司采用物联网（IoT）组合传感器、预测建模和人工智能驱动的农场级别天气预测为农民提供量身定制的建议，包括何时浇灌作物、何时施肥以及农场何时面临害虫袭击的风险。

Harish B. 使用 Fasal 模型来做出有关灌溉以及农药和化肥施用的决策。埃德·根特

Harish B. 表示他对这项服务感到满意，并大大减少了杀虫剂和水的使用量。他说，这些预测远非完美，如果这些建议似乎不成立，他仍然依赖农民的直觉。但他表示，这项技术正在收回成本。

“以前，用我们的旧方法，我们使用更多的水，”他说。“现在它更加准确，我们只使用我们需要的量。”他估计农场的用水量比他开始使用 Fasal 之前减少了 30%。

由于该国蓬勃发展的“农业科技”行业，寻求更新方法的印度农民有了越来越多的选择。许多初创公司正在使用人工智能和其他数字技术来提供定制农业建议并改善农村供应链。

印度政府全力以赴：2018年，国家政府宣布农业为其重点发展领域之一人工智能策略，它刚刚宣布获得约 3 亿美元的融资用于数字农业项目。凭借政府的大力支持和印度丰富的技术人才，人工智能的努力有望提振该国庞大且欠发达的农业部门。印度甚至可以成为农业创新的试验台，这些创新可以出口到发展中国家。但专家也警告说，技术并不是万能的，如果不仔细考虑，创新的破坏性力量可能会伤害农民，就像它们为农民带来的帮助一样。

人工智能如何帮助印度的小农场

印度仍然是一个深度农业社会，大约65%的人口涉足农业。感谢 –绿色革命— 在 20 世纪 60 年代和 1970 年代，新作物品种、化肥和农药提高了产量，该国在粮食方面长期以来一直自给自足 — 对于一个拥有 14 亿人口的国家来说，这是一项令人印象深刻的壮举。它还出口超过400亿美元每年的粮食价值。但尽管农业部门取得了巨大的成功，但效率却极其低下。

印度大约 80% 的农场都是面积不到 2 公顷（约 5 英亩）的小农场，这使得这些农民很难获得足够的收入来投资设备和服务。将粮食从种植者运送到市场的供应链也杂乱无章，并且依赖中间商，这种情况侵蚀了农民的利润并导致大量浪费。这些农民由于农场规模小且缺乏财务记录而难以获得信贷，因此他们经常受到高利贷者的摆布。农民债务已达到令人担忧的程度：一半以上的农村家庭负债累累，平均未偿债务金额接近900美元（相当于半年多的收入）。研究人员将债务确定为主导因素印度农民自杀流行的背后。在农民自杀率全国最高的马哈拉施特拉邦，2,851 名农民2023年自杀。

虽然技术并不能解决这些复杂的社会问题，阿南达维尔玛Fasal 的创始人表示，有很多方法可以让农民的生活变得更轻松。他的公司销售物联网设备，收集土壤湿度、降雨量、气压、风速和湿度等关键参数的数据。

该数据被传递到 Fasal 的云服务器，并在其中输入机器学习模型以及来自第三方的天气数据，以生成有关农场当地小气候的预测。这些结果被输入定制的农艺模型中，该模型可以预测作物的需水量、养分吸收以及对病虫害的敏感性等。

“印度正在做的事情可以说是大多数新兴经济体的试验台。”ØAbhay Pareek，第四次工业革命中心

这些模型的输出用于建议农民何时浇水或何时施肥或杀虫剂。维尔马说，通常情况下，农民根据直觉或日历做出这些决定。但这可能会导致不必要的化学品施用或过度浇水，从而增加成本并降低作物的质量。“[我们的技术]帮助农民做出非常精确和准确的决策，完全消除任何猜测，”他说。

Fasal 提供这些服务的能力得益于印度数字基础设施的快速扩张，特别是全国范围内的 4G 覆盖以及极低的数据价格。这智能手机用户数量从十年前的不到2亿跃升至今天的超过10亿。“我们能够在印度的农村角落部署这些设备，有时甚至找不到道路，但仍然有互联网，”维尔马说。

减少农场的水和化学品的使用也可以减轻对环境的压力。一项独立审计发现，在 Fasal 目前运营的约 80,000 公顷土地上，它已帮助节省了 820 亿升水。该公司还减少了自来水泵产生的 54,000 吨温室气体排放，并减少了 127 吨化学品使用量。

访问和信任问题

然而，让更多农民掌握这些能力将很棘手。Harish B. 表示，他所在地区的一些小农户对这项技术表现出了兴趣，但他们买不起（农民和公司都不愿透露该产品的价格）。充分利用 Fasal 的建议还需要投资自动灌溉等其他设备，这使得该解决方案更加遥不可及。

维尔马表示，农业合作社可以提供解决方案。它们被称为农民生产者组织（FPO），为小农群体提供了汇集资源的法律结构，提高了他们与供应商和客户谈判以及投资设备和服务的能力。但实际上，建立和运营 FPO 可能很困难。Harish B. 说，他的一些邻居试图建立 FPO，但他们很难就具体行动达成一致，最终被放弃。

Cropin 的技术将卫星图像与天气数据相结合，提供定制建议。克罗平其他农业科技公司正在寻找食物链上游的客户。

总部位于班加罗尔克罗平基于人工智能对卫星图像和天气模式的分析，提供精准农业服务。农民只需在智能手机启用 GPS 的情况下四处走动，即可使用该公司的应用程序勾勒出他们的地块边界。然后，克罗宾下载这些坐标的卫星数据，并将其与气候数据相结合，以提供灌溉建议和害虫咨询。其他见解包括分析不同地块的生长情况、产量预测、最佳收获时间的建议，甚至是最佳作物生长的建议。

但该公司承认很少直接向小农出售服务普拉文·潘卡贾克山，克罗平的首席科学家。他说，除了成本之外，农民解释和实施建议的能力也可能是一个障碍。这就是为什么 Cropin 通常与发展机构、地方政府或消费品公司等大型组织合作，而这些组织又与合同农民网络合作。这些组织的现场工作人员可以帮助农民理解克罗平的建议。

与更成熟的中介机构合作还有助于解决农业科技初创企业的一个主要问题：建立信任。Pankajakshan 表示，当今的农民受到新技术和服务宣传的轰炸，这让他们变得警惕。“他们在采用技术或解决方案方面没有问题，因为他们通常知道这可以使他们受益，”他说。– 但他们想知道这已经被尝试过，并且这些不是新想法、新实验。 –

Harish C.S. 的观点确实如此，他在班加罗尔北部经营着一家占地 24 公顷的果园。他是 Fasal 的客户，并表示该公司的服务对他的利润产生了显着的影响。但他也意识到，他拥有试验新技术的资源，这是小农户所没有的奢侈。

Harish C.S. 表示 Fasal 的服务使他 24 公顷的果园利润更高。埃德·根特

Harish C.S. 表示，对种植什么作物或何时灌溉的错误决定可能会导致数月的努力白费，因此农民很谨慎，倾向于根据值得信赖的供应商或其他农民的建议做出决定。“人们会说：“我应该在什么基础上应用人工智能提供的信息？”他说。☀️有证据吗？已经工作了多少年了？它对任何知名、有信誉的农民有效吗？他赚钱了吗？

Harish C.S. 表示，虽然他对 Fasal 感到满意，但他更加依赖 YouTube，他可以在 YouTube 上观看一位著名石榴种植专家的视频。对他来说，技术将农民联系起来并帮助他们分享最佳实践的能力是其对印度农业最有力的贡献。

农民聊天机器人

一些人认为人工智能可以帮助农民分享知识。最新的大语言模型（法学硕士）提供了一种强大的新方法来分析和组织信息，以及通过语言更自然地与技术交互的能力。说这可能有助于释放印度农民共享的农业知识的深层宝库里金·甘地，首席执行官数字绿色，一个国际非营利组织，利用技术帮助小农或小农场主。

非营利组织“数字绿色”录制了有关农民解决问题的视频，并在村庄中展示。数字绿色自 2008 年以来，该组织一直让印度农民录制短片，解释他们面临的问题及其解决方案。

然后，工作人员网络会巡视乡村进行放映。一个学习由麻省理工学院的研究人员进行扶贫行动实验室发现该计划将让农民采用新做法的成本从大约 35 美元（当工作人员前往村庄并与个别农民会面时）降低到 3.50 美元。

但该组织的业务在 COVID-19 大流行期间受到严重限制，促使 Digital Green 尝试使用简单的 WhatsApp 机器人，引导农民查看数据库中的相关视频。两年前，它开始对法学硕士进行视频转录培训，以创建一个更复杂的聊天机器人，可以提供量身定制的响应。

至关重要的是，聊天机器人还可以整合个性化信息，例如用户位置、当地天气和市场数据。– 农民不想只获得通用的维基百科，聊天GPT一种答案，”甘地说。– 他们需要针对特定​​地点、特定时间的建议。 –

两年前，Digital Green 开始开发一款聊天机器人，该机器人接受了该组织有关农业解决方案的视频的培训。数字绿色但仅仅通过应用程序向农民提供建议，无论它多么智能，都有其局限性。

“信息并不是人们寻找的唯一东西，”甘地说。“他们正在寻找将信息与市场、产品和服务联系起来的方法。”

因此，目前，Digital Green 仍然依靠工人来帮助农民使用聊天机器人。根据该组织自己的评估，甘地认为新服务可以将采用新做法的成本降低另一个数量级，仅 35 美分。

人工智能对农业科技的缺点

并非所有人都相信人工智能帮助农民的潜力。在一个2022年论文、生态人类学家格伦·斯通认为大数据技术渗透到南半球农业可能会给农民带来风险。斯通是弗吉尼亚州华盛顿与李大学的常驻学者，他将监视资本主义（利用收集的互联网用户数据来操纵他们的行为）与他所说的监视农业（他将其定义为基于数据的数字技术）进行了类比。剥夺农民的决策权。

主要担心的是，这类工具可能会削弱农民的自主权，并以可能并不总是有帮助的方式引导他们的决策。斯通说，更重要的是，该技术可能会干扰现有的知识共享网络。“存在一个非常现实的危险，即当决策被算法或人工智能所采用时，当地的农业学习过程或“技能”总是部分社会性的，将被破坏和削弱，”他说。

另一个担忧是，南迪尼·查米，宣传组副组长IT 促进变革，是谁在使用人工智能工具。她指出，Ninjacart、DeHaat 和 Crofarm 等印度大型农业科技公司专注于利用数据和数字技术来优化农村供应链。从表面上看，这是一件好事：大约10%大量的水果和蔬菜在收获后被浪费，农民的利润常常被中间商吃掉。

但查米表示，提高农业效率和实现规模经济的努力往往主要使大型农场或农业综合企业受益，而往往将小农抛在后面。无论是在印度还是其他地方，随着农村就业机会枯竭以及人们涌入城市寻找工作，这正在推动经济的结构性转变。“许多小农正被迫离开农业，从事其他职业，”她说。“但我们没有足够的高质量工作来吸纳他们。”

人工智能能否改造农村供应链？

人工智能支持者表示，通过精心设计，许多相同的技术也可以用来帮助小农。普鲁肖坦·考希克 (Purushottam Kaushik)，世界经济论坛主席第四次工业革命中心(C4IR) 位于孟买，正在领导一个试点项目，该项目利用人工智能和其他数字技术来简化农业供应链。它已经提高了 Telangana 州 Khammam 地区 7,000 名辣椒种植者的收入。

在特伦甘纳邦，人工智能驱动的农作物质量评估提高了农民的利润。数字绿色

该项目于 2020 年与州政府合作启动，将 Digital Green 第一代 WhatsApp 机器人的建议与人工智能驱动的土壤测试、人工智能驱动的作物质量评估以及将农民直接与买家联系起来的数字市场相结合。超过18个月，该项目帮助农民提高了 21% 的产量和 8% 的售价。

考希克表示，该项目的重要教训之一是，即使是最智能的人工智能解决方案也无法孤立工作。为了发挥作用，它们必须与其他数字技术相结合，并仔细集成到现有的供应链中。

特别是，该项目证明了与备受诟病的中间商合作的重要性，这些中间商通常被认为是农民收入的消耗者。这些当地商人不仅仅是商人，还是商人。它们还提供金融和运输等重要服务。说，如果没有这些服务，农业供应链将陷入停滞阿拜·帕里克领导 C4IR 的农业工作。“它们对于整个生态系统来说是非常固有的，”他说。“您必须确保它们也是整个流程的一部分。”

该计划现已扩大到该地区的 20,000 名农民。帕里克说，虽然现在还处于早期阶段，但这项工作可以成为世界各地农业现代化努力的模板。他说，由于印度农业条件的巨大多样性、大量的小农、蓬勃发展的技术部门以及政府的大力支持，该国是测试可在发展中国家部署的技术的理想实验室。“印度正在做的事情对于大多数新兴经济体来说是一种试验台，”他补充道。

处理数据瓶颈

与许多人工智能应用程序一样，进步的最大瓶颈之一是数据访问。大量重要的农业信息被锁定在中央和州政府的数据库中。人们越来越认识到，为了让人工智能发挥其潜力，需要让这些数据变得可访问。

特伦甘纳邦政府正在带头开展这项工作。拉玛德维兰卡其新兴技术部主任，带头努力创建农业数据交换。此前，当企业向政府提出数据访问请求时，需要经历一个曲折的审批过程。“这不是成长的方式，”兰卡说。“你无法像这样扩大规模。”

因此，她的团队与世界经济论坛合作创建了一个数字平台，经过审查的组织可以通过该平台注册直接访问政府持有的关键农业数据集。该平台还被设计为一个市场，兰卡预计最终将允许从公司到大学的任何人共享其私人农业数据集并从中获利。

印度中央政府正在寻求效仿。农业部正在开发一个平台农业堆栈这将创建一个与作物和土壤数据相关的农民和农田国家登记册。政府机构和经批准的私人参与者（例如农业科技公司、农业供应商和信贷提供商）将可以使用这些服务。政府希望推出该平台2025年初。

但 IT for Change 的 Chami 表示，在急于将数据驱动技术引入农业的过程中，农民可能会落后。

查米认为，Agri Stack 的发展是由错误的技术乐观主义推动的，这种乐观主义认为数字创新将不可避免地为农民带来涓滴效应。但这也很容易导致电子商务平台取代传统的贸易商和供应商网络，从而降低小农户的议价能力。她补充说，在没有足够保护的情况下获取详细的农场级数据也可能导致土地鲨鱼或不道德的信贷提供者的掠夺性目标。

Agri Stack 提案称，访问个人记录需要农民同意。但查米表示，细节尚不清楚，印度农民通常是文盲，不太懂技术，他们能否给予知情同意也值得怀疑。而且该计划的实施速度太快，几乎没有时间解决这些复杂的问题。

“[政府]正在寻找简单的解决方案，”她说。“如果您通过考虑群体权利、群体隐私和农民利益而使问题复杂化，那么您就无法提供这些快速解决方案。”

人民农业科技

一些有希望的实验正在采取更加民主的方法。总部位于班加罗尔的非营利组织弗鲁蒂正在开发一个数字平台，使农业供应链中的不同参与者能够互动、收集和共享数据以及买卖商品。关键的区别在于，该平台由用户共同拥有，因此他们对其设计和原则有发言权，说普雷拉克·沙阿，谁正在领导其发展。

Vrutti 的平台主要用作 FPO 向买家出售产品的市场。每个农民的交易历史都与一个唯一的 ID 相关联，他们还可以记录他们正在种植的作物以及他们在土地上使用的耕作方式。这些数据最终可能成为宝贵的资源，例如，它可以帮助会员获得信用额度。农民控制谁可以访问他们的记录，这些记录存储在数据钱包中，他们可以将其转移到其他平台。

能否说服私营部门采取这些更加以农民为中心的方法还有待观察。但查米表示，印度在农业合作社和自下而上的社会组织方面有着悠久的历史。这就是为什么她认为该国不仅可以成为创新农业技术的试验场，而且还可以成为更公平地部署这些技术的试验场。“我认为印度将向世界展示企业主导的农业科技与人民农业科技之间的这场竞争如何展开，”她说。