农场上的机器人如何改变农业生产方式？

摘要： 热浪。森林大火。害虫。疾病。杂草。洪水。干旱。这些都不是农民最为忧虑的事情。根据今年夏天早些时候在北卡罗来纳州举行的农业利益相关者研讨会，真正让农民们寝食难安的是劳动力问题。...

热浪。森林大火。害虫。疾病。杂草。洪水。干旱。这些都不是农民最为忧虑的事情。根据今年夏天早些时候在北卡罗来纳州举行的农业利益相关者研讨会，真正让农民们寝食难安的是劳动力问题。



北卡罗来纳州立大学农业与资源经济系的助理教授、北卡罗来纳植物科学倡议的附属教员亚历杭德罗·古铁雷斯-李表示：“人们可能认为农民最关心的是害虫、杂草或天气变化，但实际上，最大的挑战可以通过机器人技术或移民政策来解决……这确实让人感到意外。” 

<img src="http://www.tzcom.net/file/upload/202409/20/093122101.jpg" alt>



一个词云展示了北卡罗来纳州农业利益相关者所面临的挑战。随着世界的扩大，这些挑战变得愈加普遍。



机器人能够在恶劣的环境中工作，比如高温和野火烟雾，并且可以持续更长时间。那么，是什么阻碍了农民们更广泛地采用自动化技术呢？古铁雷斯-李最近在威斯康星州、明尼苏达州和华盛顿州的研究揭示了农业劳动力自动化及其相关成本的复杂性。



“与普遍看法相反，机械化或机器人化并不是一个简单的线性过程，它有其利弊，”古铁雷斯说。



乳制品行业面临劳动力问题。作为一个全年运作的行业，它不符合H-2A签证的资格，而H-2A签证是为获准在美国作为季节性农场劳工工作的临时外国工人发放的。然而，奶牛每天都需要挤奶，通常一天要挤好几次。



为了应对劳动力短缺，中西部的乳制品行业在自动挤奶系统（AMS）上投入了大量资金，该系统利用机械臂和传感器将杯子固定在奶牛的乳房上，实现“无手”挤奶。Gutierrez-Li和他的合作者最近对威斯康星州和明尼苏达州的奶农进行了调查，以了解他们对这项技术的满意度。



研究显示，许多受访农民对挤奶技术表示满意，他们能够提高生产效率，减少雇佣人数，更有效地进行规划，让奶牛更加舒适，并减轻了管理和留住劳动力的压力。



“在AMS成立之前，我们每年要挤180头奶牛，所有劳动均为18工时/天。这就是一切：饲养、喂养、床上用品、给小牛、小母牛挤奶，所有工作！在AMS之后，同样的工作只需12个小时，奶牛数量增加到80多头，牛奶产量提高了10倍，”一位受访者写道。



另一位受访者表示：“对我们的农场来说，要么卖掉奶牛，要么安装AMS。”



然而，安装AMS也存在明显的缺点。那些对AMS不满意的人提到维护和维修的困难及费用，因为设备常常在没有训练有素的人员在场的情况下发生故障。



一位农民回应道：“我们已经使用机器人9年了。当然，我们不能自己挤所有的奶牛（只有我和我丈夫），但每月的账单非常高。我们可以自己解决一些问题，但有些问题我们无能为力。我们发现这些问题非常令人沮丧。”



尽管利益相关者研讨会显示，劳动力是大多数农民最关心的问题，但维持农场运营的成本紧随其后。虽然自动化可能会缓解劳工问题，但它也需要巨额的财政投资。Gutierrez-Li还指出，商品价格、动物福利、可持续性和农场继承计划等其他因素也会影响决策过程。



苹果对华盛顿州的重要性就如同红薯对北卡罗来纳州的意义。另一个相似之处是：这两个州都位列雇佣H-2A季节性农场工人的前五名。



Gutierrez-Li最近在华盛顿州对苹果收割工进行了调查，这项研究即将发表在《农业与应用经济协会杂志》上。他帮助用西班牙语进行了一项调查，以更好地了解作为H-2A签证计划受益人的农场工人最看重的是什么。古铁雷斯-李表示，用西班牙语对农场工人进行调查并不常见。



调查发现，农场工人认为能够从工作中请假，例如回家探望家人，远比其他任何福利更为重要。令人惊讶的是，调查还发现加班费被认为是最没有价值的福利，这正是华盛顿州最近对H-2A工人实施的一项政策。



古铁雷斯-李表示：“工人们认为，更多的法规在原则上有利于他们的经济利益，反而可能促使农民放弃雇佣更多工人，并鼓励他们更多地投资于机械化和自动化，从而使工人的工作处于危险之中。”



这项研究不仅揭示了农场工人的偏好，还强调了善意政策的意外后果。虽然这些发现主要针对华盛顿的苹果种植者，但可以为政策的调整提供信息，以更好地满足所有农民和农场工人的需求。



古铁雷斯-李指出，在劳动力、成本和自动化交叉的领域进行变革是一场持久的斗争。要使技术变得足够便宜并被广泛采用，必须经过创造、改进和扩展，这可能需要几十年的时间。第一步是让农民更好地了解哪些过程可以机械化，以及他们是否会发现投资自动化技术的价值。



“我们不能仅仅将农业劳动力短缺视为体力劳动的问题，”古铁雷斯-李说。“随着生产过程的机械化，这将需要几十年的时间，我们将需要其他类型的高技能工人。”



依靠人工智能的新技术正在产生大量的农场级数据。然而，如果农民没有所需的熟练劳动力来解读这些信息，并提出切实可行的改革建议以提高效率，这些信息就不一定能立即帮助农民。



与此同时，最直接的解决方案是政策改革。古铁雷斯-李表示，在可预见的未来，移民仍将是农业劳动力的主要来源，因此优化H-2A计划等政策以满足农民和农场工人的需求至关重要。



这篇文章最初发表在农业与生命科学学院新闻上。