经济观察报 记者 沈怡然 2024年以来，新疆尉犁县的很多农户用起了一款智能水阀，它被安装在田间，通过管道连接灌溉系统。农户可以用手机操作水阀，控制开关、水压和流速，无需下地开阀门，也不再需要用脚踩水袋来感知水压。

当地棉农陈修建说，这一改变帮他一年省下20万元。

这款智能水阀是广州极飞科技股份有限公司（下称“极飞科技”）在2023年12月推出的。该公司成立于2007年，由无人机业务起家，现已转型为农业科技公司。极飞科技用4年时间在新疆尉犁县的一块棉花试验田里研发、验证，制作出一套农业无人化设备，智能水阀是该系列的第一款产品。

陈修建在新疆地区代理了这款产品，并在2024年销售了2000多套。他推算，这款产品在新疆棉田市场的销售潜力是360万套，如果推向内蒙古、云南、甘肃等更多旱地作物耕种区，至少能卖1000万套。

智能水阀下棉田

陈修建在尉犁县长大，家里承包了5000亩棉花地。水阀在耕、种、管、收环节都必不可少。每到灌溉季，工人会去地里逐个打开阀门，启动水泵，让涓涓细流汇入田地。一块地浇几小时后关掉阀门，再去下一块地重复这个流程。

每年春播，陈修建至少需要25名工人管理这些棉田。他们的工作内容包括开阀门浇水，以及耕种、施肥、除草。

陈修建是尉犁县第一个使用智能水阀的人，这让工人们省去了下地开阀门这一巨大的工作量。在同样的工资下，人均管理面积从200亩提升到300亩，而陈修建的亩成本从180元降到140元。陈修建预计，17名工人便能完成过去25人的工作。

在陈修建看来，水灌到位、灌得匀非常重要，这决定了作物能否获得更均匀的水肥供给，从而影响最终的品质和产量。以前灌溉时，阀门一打开，工人在近处开口比例小，远处开口比例大，同时用脚踩地上的水袋，凭硬度感觉压力的大小，其实这样很不均匀。智能水阀上有水压传感器，通过检测水压来判断管道压力是否足够，并通过比例调节控制水压，确保高处不旱、低处不涝。

2025年初，极飞科技又推出了施肥机，其原理和智能水阀类似，从依靠人工经验控制施肥量，转为由机器精准控制，帮农户节省一定肥料，而且施肥更均匀。

陈修建觉得，使用智能水阀和施肥机的过程有点像操作小米智能家居，在田地里铺上电缆、拉上网线，再把农田里的多种设备和功能集成在一个手机App里。照此思路，农田里的摄像头、土壤传感器、气象仪等都能通过手机操作，数据也能实时传回。

5.5万人种98.5万亩地

陈修建的家乡尉犁县，地处库尔勒市南50公里处，其消费水平、物价水平在巴音郭楞蒙古自治州属于中上。

据《2022年尉犁县国民经济和社会发展统计公报》，尉犁县有5.5万乡村人口，棉花种植面积98.5万亩。

陈修建介绍，不少年轻人选择去城镇开出租、跑外卖、进工厂，留在乡村的大多是45—55岁的壮年，以及小部分六七十岁的老年人。谁来种地、怎么种地，是陈修建们不得不面对的现实。传统的生产和作业方式需要改变。

实际上，陈修建家的5000亩棉田经历了多轮农业技术升级。他小时候，采棉工作全部由棉农完成，之后有了采棉机，缓解了人工压力。近几年，陈修建家用上了无人机喷洒药物，一开始还需要几位飞手，随着无人机变得更智能、更简便，陈修建的父亲自己就能操作，田里只留下无人机的嗡嗡声。

在陈修建看来，靠天吃饭的生意有太多不可控因素，几乎只有人力成本是可控的，通常情况下，人工费占总成本的7%—10%。

给产品做减法

除了节约人力和灌溉均匀以外，这款智能水阀吸引农民的另一个原因是价格便宜——499元。陈修建曾计划采购一批单价2700元的本地水阀，若每10亩地装一块水阀，5000亩地需要投入135万元，每亩的成本高达270元，而极飞科技的水阀只增加60元/亩成本。因此，陈修建最终选择了极飞科技的产品。

极飞科技创始人彭斌曾对记者说，极飞科技背靠大湾区，这里有丰富的电子元器件和制造业资源，比如极飞科技可以轻易造出60寸的碳纤维螺旋桨，背后的材料、注塑工艺和开模设计能力，是世界上大部分国家没有的。大湾区还有完备的新能源供应链，无论是飞机还是阀门的电池，极飞科技只需要提供方案，就能找到几家供应商比价。

但是，要追求极致的性价比，必须在产品设计中做减法。这是极飞科技研发团队的理念。

传统电动阀都带有太阳能电池板。然而，棉花种植中每5—7天才需操作一次开关，大部分时间电动阀处于空闲状态，没必要实时在线，所以极飞科技用1节21700锂电池替代了太阳能电池板，满足灌溉所需电量的同时，还降低了研发和维护成本。

不过，产品研发是一个复杂过程，并非总是一帆风顺。

艾海鹏是极飞科技“超级棉田”农场的主理人，他和搭档凌磊为了实地试验包含水阀在内的无人化设备，在尉犁县周边包下了3000亩地种棉花。艾海鹏回忆，2021年启动水阀研发项目后，他在凌晨三点总被手机震动惊醒，当屏幕显示出水肥灌溉系统的警报，甚至是流水声响起时，他就会紧张。

他们原本希望省去水肥灌溉的人工操作，但是，前期工作比传统的人工管理更繁重，机器多次失灵险些淹没农田，还有一次几乎冲垮田埂。

另一个问题是信号遮挡，农田里架设的服务器和中继器为水阀提供本地信号网络，当棉花长到七八十厘米，就有可能遮挡阀门的天线，导致阀门没法自动打开。后来团队加长了天线，解决了信号遮挡问题。

智慧农业的近景与远景

彭斌认为，劳动力缺口越来越大，人力成本越来越高，而智能化的设备越来越先进、越来越便宜，当两者交汇，自然就产生了应用场景和商业价值。

艾海鹏和同事们在试验田研发设备时，吸引了很多农户围观，不少人担心断网、无人车压苗、飞机漏农药等问题会导致生产中断，影响最终的亩产量。

陈修建说，很多农户宁愿每年支付不断上涨的人工费，也不相信机器，直到一年耕种下来反倒赔了钱，才决定尝试新设备。

彭斌称，智能水阀和施肥机正在农户间推广并初步实现了商业闭环，但这只是极飞科技打开智慧农业市场的一个切口。目前，极飞科技的产品线还有遥感无人机、农业无人车、农机自驾仪。

彭斌和团队梳理出一份完整的种植周期全景图，涵盖小麦、水稻、玉米、棉花等作物，针对这些作物的生产流程，把各环节所需人力、机械，以及效率、成本和现存问题都详细分析，进而寻找哪些环节能实现智能化管理。

彭斌的思路是，先找到能帮助传统农业从手动变成自动的场景，让农户体验到智能设备解决问题带来的实际益处，引导其进一步认可数据，认可农业智慧化、数字化应用带来的更多可能。

实际上，智慧农业概念流行多年。无人智能设备在农田里耕作，需要一套软件、大数据、人工智能、物联网来进行管理。据中研普华产业研究院的数据，中国智慧农业市场规模在2024年增长12%，预计2025年将突破1100亿元。

智慧农业就像构建一种农业数字基础设施，核心是靠数据驱动农业生产的每一步，在耕、种、管、收全程都能通过摄像头和传感器来收集田间数据、感知田间发生的一切。农民则利用这些数据进行分析和决策，精准地进行作业，不再单纯依赖经验，让农田中的所有东西被信息化，更多不可控因素变得可控，就像获得了一个会种田的大脑。

极飞科技也在实践中探索技术的边界。他们希望农业大数据能帮助农民决策，但其中困难重重。毕竟农业是靠天吃饭、因地制宜的行业，任何自然灾害对农作物的打击都是数据和设备难以抵挡的。

艾海鹏和同事们最初建设棉田时，进行了三次播种。刚完成第一块棉田的播种，当晚就遭遇大风，由于棉田选址靠近戈壁滩，风中夹带着大量沙子，吹散了1700多亩地的地膜和滴灌带，棉花苗几乎被毁。重新播种后，又一场8级大风吹毁了100亩地的棉花苗。后来，艾海鹏学到了一个经验，将小麦和棉花一起种植。小麦生长迅速，能很快冒出地面为棉花苗搭建挡风挡沙的屏障，这样棉田终于抗住了第三场大风。

极飞研发团队认为，智能化产品的普及、数据的闭环和作物模型的积累是一个长期过程。农民多年来积累下的那些难以言述的知识、直觉和洞察力，数据究竟能不能替代、能替代多少，需要不断地被推翻和验证。

陈修建认为，机器和数据能帮助农民更高效地发挥经验。经验固然重要，但有了数据支持，农户能更精准地管理农田。以前他们靠经验判断地里缺水，却不清楚具体缺多少，现在的土壤传感器能显示土壤湿度百分比。当湿度低于30%就可以进行灌溉，当土壤湿度达到80％就无需继续灌溉了。这种数据化管理，让种地变得更科学、更高效。