農業種植生產是水資源密集型的產業,根據聯合國最新版的「世界水資源開發報告」,農業用水佔到了工業、農業、市政用水總量的70%。隨著全球人口增長,2050年全球對糧食的需求將增加70%。據此預計,到2050年,全球農業用水量(包括旱地農業和灌溉農業)將增加約19%,如果不大幅提高農作物單產和農業生產效率,此數據還將繼續飆升。
提升灌溉效率、減少水源浪費的需求日益擴大。通過部署可持續、高效的灌溉系統,以保護水資源的方式愈來愈受到重視。基於物聯網的智能灌溉對空氣溼度、土壤溼度、溫度、光照度等參數進行測量,由此精確計算出灌溉用水需求量,可有效提高灌溉效率。
35鬥梳理了全球20家智能灌溉創新企業,其中不僅包括水肥一體化技術領先者以色列耐特菲姆公司、印度灌溉巨頭Jain Irrigation,還有致力於創新灌溉解決方案的初創企業。從數據可以看出,從上世紀開始,印度、以色列就出現了灌溉技術研發類企業。隨著農業不斷走向智能化、自動化,在美國尤其是加州地區,不少創業公司紛紛入局,從而加劇了市場迭代。
海外知名智能灌溉類公司
以下是其中一些典型公司的詳細介紹:
Netafim:全球最大灌溉企業、滴灌技術發明者
作為滴灌技術的發明者,耐特菲姆於1965年成立於以色列哈茲裡姆。經過五十多年的發展,現已成為精準灌溉領域的領導者、全球最大的灌溉企業,目前在世界範圍內擁有29家子公司、17家工廠、近5000名員工,在110個國家開展業務。
耐特菲姆的業務覆蓋大田、礦業、景觀、溫室等多個領域。其精準灌溉解決方案的核心為滴灌技術,能夠有效幫助種植者種出產量更高、品質更優的作物,同時節約用水、肥料、人工,極大降低投入成本。
相比其他灌溉方式,滴灌具有更高的投資回報率,還為農戶提供了高效、簡單的農場管理方式。水和營養物質通過滴灌管輸送到整個地塊,滴灌管內部每隔一段距離配置一個滴頭。含有水和肥料的液滴從滴頭流出,並均勻分布到每株植物的根部區域。
2015年3月,耐特菲姆完成5億美元的債務融資,投資方為HSBC、Israel Discount Bank、Migdal Insurance and Financial Holdings、Mizrahi Tefahot Bank。
2019年2月,耐特菲姆公司推出耐碧特(NetBeat)平臺,該平臺綜合應用物聯網、傳感器、雲計算技術,整合主控單元、田間終端、雲端軟體、動態作物模型、傳感器、水肥系統等,根據作物生長的不同階段,提供不同的水肥建議,並根據環境變化實時調整灌溉策略。這一平臺具有六大優勢:統一的集成平臺、動態的作物模型、以用戶為導向的操作界面、強大的雲端技術、模塊化灌溉系統、專業技術支持。
Jain Irrigation:世界第二大微灌公司、第三大脫水洋蔥生產商
印度跨國公司Jain Irrigation成立於1989年,總部位於馬哈拉施特拉邦賈爾岡。公司擁有超過10000名員工以及32家製造工廠,產品包括滴灌和噴灌組件、灌溉自動化集成系統、溫室、生物肥料等。
作為農業物聯網領域的先驅,Jain Irrigation近一半的收入來自高科技產品。在公司灌溉解決方案的幫助下,印度水資源利用率可從30%-40%提高到80%-85%,進而改善灌溉資源管理,幫助農戶降本、增效。
Jain Irrigation還擁有一個佔地2000英畝的高科技農業研究所,主要進行農場資源的研發、演示、培訓和推廣,以及生產精準灌溉系列產品。研究所有超過1500名農業灌溉領域的科學家、工程師,為客戶提供土壤調查、工程設計、農藝支持等全方位的服務。
截至目前,JAIN共完成2輪融資,累計融資金額1.632億美元。
在三十年的發展歷程中,Jain Irrigation通過不斷收購公司來擴大其業務滲透率。2015年,收購美國PureSense Environmental的資產,成立於2006年的PureSense公司致力于田間監測和農業灌溉管理;2017年2月,收購澳大利亞Observant Technology,這家公司專業研發精準灌溉所需的硬體和基於雲的應用程式。
2017年12月,Jain Irrigation宣布推出田間監測和產品控制平臺Jain Logic。經過一些大型收購和自主研發,Jain Irrigation成為世界上第二大灌溉公司和第三大脫水洋蔥生產商。
Hortau:7輪融資5440萬美元,有效降低30%的種植用水
Hortau成立於2002年,總部位於美國加州聖路易斯-奧比斯波。創始人為來自加拿大拉瓦爾大學的土壤物理學家及農學家Jean Caron博士,以及農業工程師Jocelyn Boudreau博士。公司團隊最早進行溫室研究,之後轉型為加州的經濟作物提供在線灌溉管理信息,目前通過與多家大數據公司合作,Hortau的產品和服務已覆蓋整個北美地區。
Hortau的業務模式亮點在於,將土壤傳感技術與現代信息技術結合,進行多維度農業生產環境監測。公司研發的傳感器,配備了土壤張力監測系統,可以隨時向種植者報告其農作物的生長情況。Hortau方面表示,這款傳感器不需要針對土壤類型進行校準,也不會受到土壤鹽度的影響。
通過在無線太陽能監測站上安裝土壤和溫度傳感器,達到提高農作物產量和質量的目的,有效解決病蟲害控制、能源消耗、養分流失的問題。Hortau的智能灌溉管理系統可以提供精準的數據,並生成報告上傳到用戶的移動平臺,種植者就能準確看到植物獲得的水分,從而優化灌溉方案、更有效地利用水資源。
Hortau的農業科學家團隊花費了數十年時間,來研究農作物的生長周期和農產品的運營模式。公司可以對各個灌溉設施進行評估,結合農作物的品種、當地地形及土壤類型,在具有代表性的區域上安裝土壤監測站,提供獨特的天氣監測服務,以電話、文本、電子郵件等多種方式發送相關的預警,傳輸更多有價值的數據來輔助農作物的線上監測。
截至目前,Hortau共完成7輪融資,累計融資金額5440萬美元。
CropX:產品主打安裝便利,一年節省三分之一用水量
CropX成立於2013年,總部位於以色列內坦亞,在美國加州舊金山設有辦事處。公司通過開發無線傳感器以及基於雲的軟體解決方案,為農戶提供個性化的供水、施肥建議。「農田和人一樣,都具有獨特性。」 創始人Bentwich將 CropX 的技術比喻成個性化醫療:「正如我們不能用同一種藥物來治療所有的頭痛,土地的處理方式也是有差異的。」
CropX的主要產品是監測土壤參數的硬體以及相關軟體。公司研發的傳感器形似一朵「大蘑菇」,由三部分組成,分別收集地形、土壤結構和含水量信息,以此來決定土壤對水的需求量。軟體方面, CropX通過應用程式將雲端的計算結果呈現給用戶,農戶也可以通過更改相應參數來計算不同區域所需的灌溉量。
通過硬體軟體協同工作,CropX可以幫助農戶減少三分之一的用水量,有效節省水資源的同時提高產量。其次,公司的產品能夠兼容現有的中樞灌溉系統,現在大部分現代化商業農場都已經採用了中樞灌溉系統,然而這些設備的更換成本十分高昂,CropX 的產品則可以免去這一部分成本。
此外,Cropx的灌溉設備具有很強的靈活性,不僅適用於大型農場,也可以應用於小規模的土地。根據官網顯示,其傳感器產品售價在275美元到899美元不等,所需的傳感器數量取決於作物的種植面積、作物類型、農田地形以及土壤類型等。
截至目前,CropX共完成8輪融資,累計融資金額2290萬美元。未來,CropX的產品開發方向也會擴展到肥料供應、作物保護等。除了美國,中國、印度、澳洲和紐西蘭也是公司的目標市場。
WaterBit:利用LoRa技術提高灌溉效率,有效降低耗能與成本
WaterBit成立於2015年,總部位於美國加州聖何塞。 2018年6月,公司完成1140萬美元的A輪融資,由New Enterprise Associates領投,其他投資方包括T. J. Rodgers和Heuristic Capital,資金主要用於自主灌溉解決方案的開發。
WaterBit的產品組合主要由三部分組成:微型太陽能工具WaterBit Carbon,用於連接用戶所在區域的傳感器和探頭,在微觀層面解決水的輸送問題;WaterBit區域值控制器,可以根據WaterBit Carbon裝置的輸入信號來控制灌溉系統;WaterBit Dashboard是一個基於雲端的軟體程序,可以幫助種植者合理安排灌溉計劃。
WaterBit的灌溉傳感器利用LoRa技術,將設備連接至網關。為了滿足灌溉和施肥的基本需求,系統為終端節點提供雙向的通信連接,支持讀取傳感器數據並實現控制功能。這些傳感器可探測水位、土壤的含鐵量和含鹽量,農戶通過這些數據來優化其種植生產。
目前,WaterBit的解決方案已經應用於不同類型的農作物田地中,包括玉米、棉花、草莓、杏仁和葡萄樹等,支持24小時全天運作。這些傳感器具有超低功耗的特點,將節點部署在距離網關3英裡處時,每天僅消耗13焦耳的能量。這種節能的設計方案也有效解決了電池更換的問題,維護成本更低。
中國市場潛力大,節水智能是方向
與全球平均水平接近,我國農業用水也佔到用水總量的60%以上,2017年全年數據為3766.4億立方米,佔比為62.3%。在保持農業用水總量變化不大的情況下,中國農業水資源利用率大幅提高。這主要得益於政策和體制改革、持續投資和技術革新,比如2002年修訂的《中華人民共和國水法》,指出要轉向可持續的水資源管理,以及化肥、農藥高效利用技術的推廣等。
《水利改革發展「十三五」規劃》中提到,2020年農田灌溉水有效利用係數要提高到0.55以上,完成434處大型灌區續建配套和節水改造規劃任務,新增農田有效灌溉面積3000萬畝,全國農田有效灌溉面積達到10億畝以上,發展高效節水灌溉面積1億畝。
目前,灌溉行業迅速發展,在其他國家已經有了較為成熟的應用。以滴灌、噴灌為主的水肥一體化灌溉模式正在中國慢慢普及,智能產品讓灌溉工作更簡單、複製性更強、成本更低。未來,隨著技術創新和設備升級,智能灌溉與農業生產其他工序、下遊農產品流通市場結合起來,能有效解決傳統農業種植規劃亂、水肥濫用、日常管理成本高等問題。
註:文中如果涉及35鬥記者採訪的數據,均由受訪者提供並確認。
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