我国智慧农业发展路线和重点任务

近年来，我国在智慧农业发展方面开展了系列部署，实施了一批重大应用示范工程，农业专家系统、农业智能装备、北斗农机自动导航驾驶等智慧农业科技取得了突破。

然而相比发达国家，因起步晚、基础薄弱，我国智慧农业研发应用水平整体呈落后态势；农业传感器、农业模型与核心算法等关键技术和产品受制于人，仍处于“跟跑模仿”阶段，落后先进国家 10~15 年；由于行业顶层设计缺失，各地区的智慧农业建设水平参差不齐。提高农业质量效益和竞争力，建设智慧农业，是国家发展的必然要求；进入新发展阶段后，智慧农业的高质量发展，亟需从战略层面进行系统谋划与科学布局。

现阶段关于智慧农业的研究较多关注概念解析、技术方法创新、技术产出效率测算、技术进展梳理、技术方案论证等方面，而从宏观角度入手，面向 2035 年我国智慧农业发展路线进行的前瞻性分析较为少见，尤其缺乏针对不同规模主体、不同产业类型的路径选择问题研究。

一、智慧农业发展需求分析

（一）提高农业生产效率与效益的需要

技术论证和应用实践都表明，实施智慧农业工程可实现农业大产业的精准布局、技术管控、提质增效，是解决农业生产效率低下问题的有效路径。例如，北京市小汤山国家精准农业研究示范基地的蔬菜无人农场，通过蔬菜规模化生产全生长周期的无人化管理，平均减少人工投入成本约 55%，分别减少水、肥、药施用量 25%、31%、70%。我国要跻身世界农业现代化国家第一梯队，唯有加快部署智慧农业，推动智能装备替代劳力，根本性地提高生产效率。

（二）提升农业资源利用效率的需要

人多、地少、各地资源禀赋不均衡、极端气候灾害频发，这是我国的基本农情 ，同时面临面源污染、疫病防控等压力。根据《2019 年中国土壤环境质量报告》，我国 1~3 等的优质耕地占比仅为 27%，基础地力贡献率约为 50%，均比农业发达国家低 20~30 个百分点。从资源利用率看，尽管近年来农业部门积极推进农业节肥节药行动，至 2020 年年底我国三大粮食作物的化肥、农药利用率已提高至 40% 以上，但相比农业发达国家仍有 20 个百分点的差距。此外，畜禽粪污综合利用率与农业发达国家也相差 20 个百分点以上。

（三）确保农产品质量安全的需要

随着生活方式、消费观念的转变，城乡居民对优质、绿色、安全、健康农产品的需求量进一步加大。因食品制造涉及生产、加工、流通、销售等多个环节 / 主体，受到投入品、环境、技术、经营主体机会主义行为等多种因素的制约，生产者、消费者、监管部门之间的信息不对称，导致农产品质量监管难度大、食品安全事件屡禁不止，公众对农产品缺乏信心。

根据《中国城市公共安全感调查报告（2019）》， 2019 年城市居民食品安全感指数仅为 0.497 2，约 66% 的受访者在过去 1 年中至少经历过 1 起食品安全事件，而反映食品事故违法信息的公开程度较低。确保国家食品安全，更好满足城乡居民多层次、个性化的食物需求，必须尽快构筑安全可控的农产品透明供应链，实施农产品质量安全的全程可追溯管控，确保“舌尖上”的安全。

（四）提升农产品市场竞争力的需要

在构建国内国际双循环的新发展格局背景下，发展智慧农业有利于提升我国农产品的市场竞争力，这是我国农业高质量发展的重要方面。亟需通过智慧农业技术来提升农业产业价值链，促进我国农业产业核心竞争力尽快接近农业发达国家水平。

另一方面是国内市场。在全面推进乡村振兴的过程中，促进小农户与现代农业衔接成为“三农” 工作的重点。小农户在我国农业经营中的占比依然较高，应充分发挥信息服务联农带农的作用，构建面向小农户的大数据智能服务体系，让亿万小农户与大市场有效对接；在巩固拓展脱贫攻坚成果的同时，有效衔接乡村振兴，畅通城乡经济循环，让小农户增收更有底气。

（五）实现农业科技自立自强的需要

近年来，我国实施了一批与智慧农业相关的科技项目和工程，推动北斗农机自动导航驾驶、植物工厂、无人机农业应用等技术方向达到或接近国际先进水平。但系统层面之外的一些关键核心技术仍受制于人，如高端农业环境传感、生命信息感知设备被美国、日本、德国等企业垄断，大马力高端智能装备较多依赖于进口，动植物生长模型与核心数据主要来自美国、以色列、荷兰、日本等。

随着农业进入数字化时代，智慧农业成为传统农业强国抢占农业科技制高点的重要方向。我国应掌握发展主动权，注重并保持科技自立自强，围绕智慧农业高质量发展涉及的“短板”核心关键技术，开展集中攻关与示范应用，推动自主可控，提高国产核心产品的市场竞争力，为农业农村现代化提供有力保障。（四）加快技术产业化进程，壮大智慧农业产业

紧跟世界智慧农业科技发展趋势，以推动重大产业项目培育为依托，平衡潜在技术需求、产业增长潜力、产品竞争力、技术带动引领性 [17]。聚焦农业智能装备制造、农业传感器与测控终端设计及制造、农业软件与新兴信息服务业 3 类重点创新领域，实施智慧农业相关技术产业培育工程，促进智慧农业创新链、产业链精准对接，使得“三农”发展更好获益于智慧农业科技及其产品。提高 AI、 5G、边缘计算、新型人机交互等信息技术在智慧农机、农业传感器、农业软件开发中的应用成熟度，提升智慧农业软硬件产品的支撑能力。发展农业智能生产作业装备、农业智能作业机器人等重点智能农机装备，实现适应性好、性价比高、可智能决策的新一代农业传感器的标准化、产业化，构建农业软件产业生态、产业集群。

（五）突出绿色生态理念，助力碳达峰与碳中和

应对碳达峰、碳中和的目标要求，以绿色生态为主线，应用数字技术赋能绿色农业，实现高标准的化肥、畜禽养殖碳排放；建设绿色智慧农业示范区，引领绿色农业高能效、高质量发展。实施耕地保护的智慧化转型，推广应用高效节水灌溉技术，提高农业水土资源利用效率。探索基于大数据驱动与多组学融合的动植物生长发育精准调控、环境变化智能应激，建立适应气候变化的现代智慧生态农业生产体系，实现精准种植养殖，减少农业系统碳排放。推动智慧型生态保护建设，建立智慧生态保护与修复示范区，实现生态环境动态监测预警与智能监管。

四、中国特色智慧农业分类推进路径

（一）面向不同生产经营主体的推进路径

1. 小农户

以促进小农户与现代农业有效衔接为目标，以 “信息进村入户工程”“全国农业科教云平台”为基础，建立功能完善的区域性农业大数据智能服务平台，为小农户提供便捷、高效、精准的农业知识服务，促进农业生产性服务的精准化、个性化。鼓励各类社会化服务组织、信息化企业探索农业智能语音交互服务新模式，为小农户提供专业化、个性化的农业科技信息、生产托管、装备共享等服务，降低智慧农业技术产品与服务的应用成本。继续开展 “互联网 +”农产品出村进城工程，支持电商企业与科研机构共同探索电商兴农新模式，为小农户提供产销对接平台，支持优质特色农产品的产销衔接、优质优价。

2. 家庭农场

以提升家庭农场经营管理能力、实现最佳规模效益为目标，研制智慧农业示范农场适度规模标准，支持粮食主产区、大宗农产品优势区、现代农业示范区的家庭农场创建智慧农业示范农场。以“中国农业社会化服务平台”等为基础，引导支持各类社会化服务组织为家庭农场提供菜单式、全程生产托管的智慧农业社会化服务。鼓励市场主体开发适用的数据产品，为家庭农场提供定制性技术套餐和应用方案，支持开展针对性的排产计划。

3. 合作社、龙头企业等规模化经营主体

组织力量制定不同区域、不同行业无人生态农场技术应用模式的适用性标准。以国家现代农业产业园为主要载体，优先支持规模以上的粮食、蔬菜、生猪、奶牛、蛋禽等类别农场或入驻企业（合作社）批量建设国家无人农（牧）场示范基地，分阶段、分层次、分领域、分梯次推进无人自主作业的集成应用，尽快形成与我国农业大国地位相适应的生态化、无人化生产技术体系。鼓励社会资本围绕“新基建”农业场景应用落地目标，参与农场 5G 网络、数据中心、基础数据资源体系、农产品数字供应链等新型基础设施建设，批量建设智慧田园、智慧植物工厂、智慧牧场、智慧渔场、智慧果园、农产品智能加工车间等并凸显示范效应。

（二）面向不同产业主体的推进路径

1. 智慧种植业

围绕粮食和蔬菜的稳产保供、提质增效需求，在规模化粮食和蔬菜生产基地，重点开展“天、空、地”一体化智能监测与精准服务应用示范。推动粮食主产区气候智慧型农业模式、西北地区草地气候智慧型管理模式等气候智慧型农业应用示范项目，增强作物生产对气候变化的适应能力。开展农机、农艺与智能化融合应用示范工程，补齐精准作业覆盖环节不全、智能装备协作效率不高等短板。批量建设“无人化（或少人化）农场”“植物工厂”，配套应用嫁接机器人、除草机器人、打药机器人、采摘机器人、设施温室电动作业机器人等，实现无人化或少人化种植场景落地。五、对策与建议

（一）编制智慧农业中长期规划纲要

按照国家乡村振兴战略、《数字乡村发展战略纲要》要求，注重规划衔接，论证和编制“国家智慧农业发展战略纲要（2021—2035）”。在农产品优势产区、国家农业科技园区和国家现代农业产业园的所在县（市），围绕农业生产数字化转型、农产品透明供应链、农业大数据智能服务等方向，推动智慧农业工程建设，显现智慧农业发展成效。

（二）实施智慧农业关键核心技术攻关

立足科技自立自强，瞄准农业产业升级与高质量发展，重点围绕农业传感器与信息采集系统、高端智能农机装备、农业机器人、农业大数据与计算智能、农业模型与算法等短板技术及薄弱环节，布局并实施关键核心技术攻关项目。建设国家智慧农业创新中心、重点实验室等产业助推平台，论证推进“智慧农业科技创新 2035”重大项目，切实提升自主研发能力，为行业用户提供更多用得上、用得起、用得好的软硬件产品。可率先在环渤海经济区、长江三角洲地区、粤港澳大湾区、成渝经济圈等重点区域以及一些现代农业基础较好的城市，创建国家级智慧农业创新发展试验区，开展新技术验证，加速成果转化应用。

（三）建立差异化的智慧农业补贴机制

建议将农业物联网成套设备、智能拖拉机配套测控终端纳入农机购置补贴范畴，适度提高智能化高端农机购置补贴标准。针对区域和产业差异性，建立支持各类规模农户应用数字技术的差异化补贴机制：为小规模农户提供智能移动终端补贴与网络接入费用减免；按照生产规模给予适度规模经营主体以定额补贴或比例补贴，按照服务面积给予智能作业服务主体以托管服务补贴；针对生猪、奶牛、家禽养殖大县实施智慧畜禽养殖试点补贴方案；以东北地区、内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区等地为重点，针对大田粮食、露地蔬菜等智能动力设备和专用作业装备，给予购置补贴与作业服务补贴；以设施蔬菜标准园、水产健康养殖示范场为重点，探索农业物联网成套设备与解决方案补贴办法。

（四）统筹智慧农业与数字乡村发展

建议以县（市）为单位，以“农业高质高效、农民富裕富足、农村宜居宜业”为目标，就智慧农业和数字乡村开展一体化设计和建设。将农业农村 “新基建”纳入国家乡村建设行动，推进县域农业农村大数据中心、农业农村“天、空、地”一体化观测体系建设，实施农业生产基地、农村物流设施的数字化改造，试点开展 5G、互联网协议第 6 版（IPv6）、窄带物联网等网络协同应用。支持有条件的县（市）打造“乡村大脑”，统筹开展农业农村数字经济、环境数字化治理、乡村数字政务、乡村数字治理等建设，实现农业农村数字化、智能化的普惠应用。

（五）培养应用型人才队伍

突出“产业为主、专项服务”的技术推广理念，依托现有农民教育培训体系，开展农村科技特派员、农技员服务能力提升计划。重点围绕农业生产基地数字化标准化改造、智慧农业信息技术操作规程与工艺、农机智能装备操控与管护、应用系统与平台使用及后期维护等方向，开展智慧农业应用型人才专门培训，快速形成人才规模优势，集聚智慧农业建设的内生原动力，为智慧农业工程的应用推广、成效发挥提供智力保障。