推動現代農業轉型：智慧農業發展的思考與展望

1引言

智慧農業是現代農業發展的高級形態，依托新一代信息技術（如物聯網、云計算、大數據、人工智能等），通過對農業生產環境的智能感知、數據分析，實現了精準化管理和可視化診斷。近年來，隨著全球信息化進程的加快，智慧農業作為信息時代農業領域的新技術革命，已成為推動農業現代化轉型與高質量發展的必然要求[1]。智慧農業作為現代農業發展的最新階段，是全球未來農業的發展方向和前沿趨勢，標志著信息技術、數據科學與現代農業的深度融合，代表著農業科技創新的必然路徑與核心競爭領域。數字農業可在不斷提升農業生產效率的基礎上減少對物質資源的依賴，直接或間接地提高現代農業的環境和經濟效益[2]，通過收集、分析大量的農業數據來提高決策效率和資源管理[3]。本文旨在梳理智慧農業的演進規律、基本特征、國內現狀及國際借鑒、機遇挑戰與影響因素、發展趨勢目標與重點領域，以及實現路徑和政策保障進行深入探討，并為未來的智慧農業研究提供參考依據。

2 智慧農業發展的演進規律與基本特征

2.1智慧農業發展的主要研究進展

推動農業現代化轉型與實現高質量發展，智慧農業的發展是不可或缺的必然路徑。智慧農業作為信息技術、數據科學與現代農業深度融合的創新結晶，通過將科技賦予的“智慧”元素全面融入農業生產的種植、經營、管理、銷售等全生命周期，實現了農業產業鏈的深度細化與垂直整合[4]。近年來，從中央一號文件到《數字農業農村發展規劃（ 2019-2025 年）》等一系列指導性文件，均從戰略高度對農業的數字化轉型進行了全面規劃與部署[5]，如智慧農業技術創新專項、農機智能裝備補貼政策以及人才培養激勵措施等，已取得了顯著成效。智慧農業作為備受推崇的新型農業發展模式，近年來呈現出迅猛的發展勢頭（見表1），在提升農產品市場競爭力、增進農業生產效率以及推動農村經濟實現長期可持續發展方面展現出了不可估量的重要價值。當前，眾多學者正積極投身于智慧農業發展的相關研究，以期為該領域的持續進步貢獻力量。

2.2 智慧農業的內涵

智慧農業代表著現代農業創新發展的內在邏輯與戰略導向，是推動農業農村現代化的核心動力之二[10]。盡管近年來智慧農業的概念日益豐富和完善，但在學術界，一個普遍接受的確切定義尚未形成]。普遍觀點認為，智慧農業以信息和知識為基石，是現代信息技術與農業全產業鏈深度融合的產物[11]，它基于新一代ICT技術與農業農村現代化的深度融合，構建了一個復雜且長期的集成體系[12]，是把握新一代信息與通信技術發展新趨勢與推動農業現代化深度融合發展的科學技術體系[13]。智慧農業是移動互聯網、大數據技術等現代信息技術成熟發展的必然結果[14]，它標志著農業與人工智能的結合，高科技滲透于從田間生產到農產品加工、銷售的每一個環節[15]。具體而言，智慧農業涵蓋智慧化生產[1a]、智慧化經營[17]、智慧化管理[18]及智慧化服務[19]四大領域。

2.3智慧農業發展的基本特征

智慧農業的發展動力來源于信息技術、生物技術和機械技術的協同作用。從農業信息技術的角度來看，智慧農業依賴于物聯網、互聯網、人工智能、大數據、云計算等先進技術，通過搜集土壤、氣象及動植物的海量數據，能夠精確且高效地調控水肥資源，并有效解決動植物生產過程中的各種問題，從而推動農業向智慧化、高質量的方向全面發展。在農業智能化裝備方面，傳感器是智慧農業的基礎，在農業生產、監測管理、加工存儲等方面具有顯著優勢，其微型化、智能化、集成化的研發方向有助于提升農業精確化水平。而在農業生物技術領域，基因編輯、合成生物學等新技術的應用正在改變傳統農作物的培育方式，提高作物產量和質量。此外，智慧農業還涉及經濟學屬性和社會應用場景的研究，例如通過優化資源配置、降低成本、提高效率來促進農村經濟的可持續發展。

3 智慧農業發展的國內現狀和國際借鑒

3.1 國內智慧農業的進展

中國政府高度重視智慧農業的發展，自2017年起連續發布多項文件支持該領域建設[8]。《農業農村部關于大力發展智慧農業的指導意見》《全國智慧農業行動計劃（2024—2028年）》等政策文件的發布，進一步推動了智慧農業技術裝備的推廣應用。自前我國已經初步建成了覆蓋全國范圍內的農業信息化服務平臺，部分省市還建立了專門針對本地特色的區域性平臺。此外，5G通信技術的應用也為智慧農業提供了更廣闊的空間一無人機巡查農田、機器人采摘果實等活動變得越來越普遍[20]。截至2023年底，農村地區互聯網普及率達到了 66.5% ，相比2022年底增長了4.6個百分點；到2025年，計劃實現 80% 的行政村5G網絡覆蓋。經過數年的演進，那些快速發展區域所構建的智慧農業典范模式，其成功經驗與實踐方法，為發展相對滯后的地區提供了寶貴的學習與借鑒（表2）。與此同時，騰訊、阿里巴巴、百度及拼多多等數字巨頭也在鄉村部署了“智慧農業平臺”、數字化產地倉、智慧物流中心等基礎設施，促進了農業數字基礎設施網絡的建設和完善[21]。盡管如此，我國智慧農業整體水平仍然處于初級階段，需要進一步加強技術創新和服務體系建設[22]。

3.1國內智慧農業的現實約束

雖然取得了不少成就，但不可否認的是，現階段中國智慧農業仍面臨著諸多現實約束。首先，我國在智慧農業領域的智能控制、農業機器人關鍵技術及其核心部件的研發上，技術水平顯著落后于西方發達國家[23]。關鍵核心技術自主創新能力較弱，特別是在高端農機具制造、土壤養分檢測等方面存在明顯短板[21]。其次，專業人才短缺成為制約我國智慧農業進一步發展的瓶頸，尤其是難以跟上新技術快速迭代的需求[24]。既懂農業又熟悉信息技術的專業人才匱乏，制約了新技術的研發推廣速度[25]。根據2014至2018年間全國31個省份家庭農場的統計數據，農場主平均年齡高達47歲，且超過半數（ 50%-60% ）的農場主教育程度僅達到初中及以下水平[26]，直接影響了新技術的推廣與應用。此外，我國農村地區產業結構相對單一，同質化競爭嚴重。由于農產品結構單一，導致盡管智慧農業理念已在全國范圍內廣泛傳播，但農村經濟創新的成效并不顯著。傳統種植業與養殖業仍占據主導地位，生態農業、綠色農業項目稀缺，智慧農業的深入實施面臨挑戰[23]。最后，我國在智慧農業數據處理與分析能力方面仍有待加強。農業大數據系統的建設和開發相對滯后，智慧農業相關的數據管理體系尚不完善。缺乏統一的數據標準及管理利用規則，導致不同部門之間難以共享有效信息[10]。數據壟斷現象導致技術共享困難，進而阻礙了智慧農業的健康發展[27]，使得其他農業經營主體難以獲取和利用先進技術，進一步拉大了與國際先進水平的差距。

3.3國外智慧農業的發展經驗

相比之下，我國與全球農業發達國家相比，仍存在明顯的差距[28]。我國在智慧農業領域的智能控制、農業機器人關鍵技術及其核心部件的研發上，技術水平顯著落后于西方發達國家[19]。美國、日本、德國等國通過政策引導和技術投入，在農業傳感器、農業大數據智能、農業智能裝備等領域占據了國際前沿地位[29]。在政策引導方面，英國政府制定了《英國農業科技戰略》，旨在利用大數據促進農業智能化轉型；美國通過《2018年農業提升法案》強調智慧農業技術的研發與普及[30]。在技術研發方面，美國利用先進的衛星遙感技術和精準農業管理系統，在大面積農田中實現了高效的資源管理和作物監測[31]；日本則注重小型智能農機具的研發和應用，適應本國多山地地形的特點[32]。而歐盟國家則強調環境保護與食品安全并重，推動有機農業與生態友好型農業模式的發展[33]。

4智慧農業發展的機遇挑戰

4.1 智慧農業發展機遇

面對復雜的國際環境和獨特的國情農情，智慧農業面臨前所未有的發展機遇。從內部優勢角度來看，我國擁有龐大的國內市場潛力，可以通過規模化效應降低單位成本；快速發展的通信技術和互聯網產業也為智慧農業奠定了堅實的技術基礎，物聯網、大數據、云計算等現代信息技術的發展，使得農業生產過程中的數據收集和分析變得更加高效準確，從而提高了農業生產的精準度和效率1。從外部環境來看，全球經濟一體化和技術革命加速了農業科技的交流與合作，為我國引入國外先進技術和管理模式提供了便利條件，借鑒其他國家在智慧農業方面的成功經驗，并利用國際技術資源來促進本國農業現代化的進程[29]。

4.2智慧農業發展挑戰

同樣不可忽視的是，當前智慧農業存在“大國小農”的現實情況以及人多地少、區域差距顯著等問題，給智慧農業帶來了不小的阻力。中國是一個擁有龐大人口基數且農業以小型農戶為主的國家，意味著推廣智慧農業面臨著規模化和標準化的難題[4]。有限的耕地面積與中國龐大的人口需求形成了鮮明對比，限制了農業生產的擴張空間，增加了實現高效農業生產的難度。此外，不同地區的經濟發展水平、基礎設施建設程度和技術接受度存在較大差異，導致智慧農業在全國范圍內的普及速度不一致，部分地區可能因為資源匱乏或技術落后而難以跟上整體步伐[34]。偏遠地區缺乏必要的寬帶網絡和移動通信網絡覆蓋，限制了智慧農業技術的有效供給和服務落地[24]。

5 智慧農業發展的趨勢目標與重點領域

5.1智慧農業發展的趨勢目標

展望未來，智慧農業正昭示著農業領域一次深刻且意義非凡的轉型，是通往高質量發展道路的核心驅動力，精準對接了我國農業現代化進程與農業強國構建的戰略需求。為此，明確勾勒出2035年與2050年兩個關鍵時間點的階段性發展目標，旨在引領智慧農業的穩步前行。遵循摩爾定律的技術進步軌跡，運用情景分析法，深入剖析并展望我國智慧農業的未來藍圖。預計到2035年，我國將初步構建一個全方位、多層次的智慧農業生態系統，將無縫覆蓋從農田耕作到農產品精深加工、市場流通的每一個細微環節，實現農業生產鏈條的智能化升級與高效整合。而進一步展望至2050年，我國智慧農業將邁入全面自動化與智能化的嶄新階段，屆時，農業不僅將成為國民經濟中不可或缺的堅實支柱，更將以其高效、可持續的發展模式，引領全球農業現代化的新潮流，將標志著我國智慧農業達到了前所未有的高度，為農業強國目標的實現奠定堅實基礎[34]。

5.2智慧農業發展的重點領域

為達成上述目標，有必要確定智慧農業發展的重點方向。這包括但不限于以下幾個方面：一是加快新型基礎設施建設。建立天空地一體化觀測網絡，利用遙感、無人機、物聯網等技術對農業自然資源、種質資源、農業產業鏈等進行高效的數據采集，并通過國家農業大數據平臺促進政府、企業和社會間的數據共享[21]；二是加大關鍵技術攻關力度。針對農業生產控制軟件、作物生長模型等核心領域，開展產業短板協同攻關；加強“人工智能 + 農業”、“工業互聯網 + 農業”的應用場景支持，如病蟲害防治、農藥化肥精細化投入等[23]；三是深化產學研用結合機制。提高農業科技成果轉化率，通過設立專項資金支持涉農企業的科研創新活動，鼓勵中小企業參與通用性軟件開發和服務平臺建設[10]；四是強化國際合作交流。學習日本、歐盟等地在智慧農業教育體系構建、多元助農服務等方面的做法，引進先進的理念和技術標準，同時注重知識產權保護[35]；五是重視人才培養體系建設。協同線上線下農業資源，加快農業人才的培養與儲備，吸引更多高素質青年投身于智慧農業事業之中，確保有足夠的專業人員來支撐智慧農業的技術進步和服務升級[3]。

6 智慧農業發展的現實路徑和政策保障

以農業生產、經營、管理和服務全鏈條的需求為指引，聚焦于農業感知技術、大數據、人工智能技術及智能裝備等核心技術創新點，設定近期、2035年及2050年為關鍵時間節點，從技術革新、政策引導、制度優化和人才培養等多個維度，運用政策研究方法，分階段、有步驟地推進智慧農業的發展。

首先，應秉持“查漏補缺”的核心理念，針對當前智慧農業領域內存在的短板與瓶頸挑戰，采取精準有效的策略，精心規劃并實施一套既實際可行又針對性強的智慧農業推進路徑，旨在系統性地彌補現有不足，從而激發并推動整個行業的全面進步與革新。例如，對于那些技術落后或者基礎設施薄弱的地方，可以通過財政補貼、稅收優惠等方式給予扶持；而對于缺乏專業知識的人才隊伍，則可以通過舉辦培訓班、設立獎學金等形式加以培養。其次，應廣泛汲取全球發達國家在智慧農業發展上的先進理念與實踐經驗，同時深度整合我國已有的成功實踐案例，通過精心策劃與細致規劃，探索并構建一套既符合國際趨勢又貼合我國實際國情的智慧農業發展模式。在此過程中，既要注重學習借鑒，也要勇于創新突破，力求在融合與創新中探索最優發展路徑。例如，可以從日本的小型智能農機具開發中獲取靈感，也可以參考歐洲國家關于環保和食品安全的標準要求。最后，緊密圍繞我國獨特的國情、農情以及當前所處的發展階段，結合近期與中長期發展規劃，聚焦智慧農業的關鍵發展領域與核心目標，提出一系列既具有針對性、前瞻性又具有高度可操作性的政策建議，為智慧農業的持續健康發展提供堅實的政策保障與有力支撐，確保其能夠穩步前行，不斷邁向新的高度。

綜上所述，智慧農業作為一種新興的、富有創新性的農業發展模式，正日益凸顯其作為推動農業農村現代化發展核心引擎的重要地位。面對當前錯綜復雜的挑戰，需要從政策扶持、技術創新等多個維度綜合施策，深入探索并構建符合實際國情的發展路徑。此外，必須清醒地認識到，智慧農業的實現并非一朝一夕之功，而是一個需要長期不懈、持續耕耘方能顯現其成效的漸進過程。展望未來，隨著更多學術精英投身這一前沿領域的研究，共同期待并見證智慧農業引領的深刻變革與前所未有的發展機遇。

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引用格式：孔繁濤，趙仁杰，張鑫蕊，劉振虎，曹姍姍.推動現代農業轉型：智慧農業發展的思考與展望[J].農業大數據學報，2025，7（2）：15-16.DOI：10.19788/j.issn.2096-6369.000090.

Abstract： Withtheapidevelopmentofifomationtechologysartagriculture，asanimportantdiretionformodernagriculture， isgraduallybecomingaeyforceinpromotingthetransformationandupgradingofagricultureinChina.Thisarticleprovidesa reviewofthernteseachatusofartagicultureothmesticallydinteratioallandexplorsitspecificpacticead developmenttrends in China.This articlepoints outthatsmart agriculturecannotonlyimproveagricultural production eficiency and productqualityutalsoprovideewideasforsovingmanyproblemsfacedbytraditioalagriculture.Atthetechnicalleel，te applicationofemerging technologiessuchastheInternetof Things，bigdata，andcloudcomputinghasmadetheagricultural productionprocess moreintellgentandprecise;Intermsofmanagement，emphasis isplacedonoptimzingresourcealocationand improvingserviceefciencybyuildingacomprehensiveserviceplatfom.Inadition，policysupportiscrucialforthedevelopent ofsmartagriculture.Thegovemmentsouldincreaseinvestmentininfrastructureconstructionandtalentcultiationstablishand improve relevant legal andregulatorysystems toensuredatasecurity.Atthesame time，we encourageallsectorsof societyto activelyparticipateinteconstructionofsmartagiculture，fomingagodsiatinofuli-partycolaboratio.Finallyacle proposesseveral directions thatfuturesmartagriculture needs to focuson：first，deepening technologyresearchanddevelopment; second，strengtheningcross displinaryooperation;third，emphasiingthesummaryand promotionofpracticalexprience. Kevwords：smart agriculture：technological innovation：Policv support