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近年來，我國在智慧農業(yè)發(fā)展方面開展了系列部署，實施了一批重大應用示范工程，農業(yè)專家系統(tǒng)、農業(yè)智能裝備、北斗農機自動導航駕駛等智慧農業(yè)科技取得了突破。
然而相比發(fā)達國家，因起步晚、基礎薄弱，我國智慧農業(yè)研發(fā)應用水平整體呈落后態(tài)勢；
農業(yè)傳感器、農業(yè)模型與核心算法等關鍵技術和產品受制于人，仍處于“跟跑模仿”階段，落后先進國家 10~15 年；
由于行業(yè)頂層設計缺失，各地區(qū)的智慧農業(yè)建設水平參差不齊。提高農業(yè)質量效益和競爭力，建設智慧農業(yè)，是國家發(fā)展的必然要求；
進入新發(fā)展階段后，智慧農業(yè)的高質量發(fā)展，亟需從戰(zhàn)略層面進行系統(tǒng)謀劃與科學布局。
現(xiàn)階段關于智慧農業(yè)的研究較多關注概念解析、技術方法創(chuàng)新、技術產出效率測算、技術進展梳理、技術方案論證等方面，而從宏觀角度入手，面向 2035 年我國智慧農業(yè)發(fā)展路線進行的前瞻性分析較為少見，尤其缺乏針對不同規(guī)模主體、不同產業(yè)類型的路徑選擇問題研究。
智慧農業(yè)發(fā)展需求分析
（一）提高農業(yè)生產效率與效益的需要
技術論證和應用實踐都表明，實施智慧農業(yè)工程可實現(xiàn)農業(yè)大產業(yè)的精準布局、技術管控、提質增效，是解決農業(yè)生產效率低下問題的有效路徑。例如，北京市小湯山國家精準農業(yè)研究示范基地的蔬菜無人農場，通過蔬菜規(guī)?；a全生長周期的無人化管理，平均減少人工投入成本約 55%，分別減少水、肥、藥施用量 25%、31%、70%。我國要躋身世界農業(yè)現(xiàn)代化國家第一梯隊，唯有加快部署智慧農業(yè)，推動智能裝備替代勞力，根本性地提高生產效率。
（二）提升農業(yè)資源利用效率的需要
人多、地少、各地資源稟賦不均衡、極端氣候災害頻發(fā)，這是我國的基本農情 ，同時面臨面源污染、疫病防控等壓力。根據《2019 年中國土壤環(huán)境質量報告》，我國 1~3 等的優(yōu)質耕地占比僅為 27%，基礎地力貢獻率約為 50%，均比農業(yè)發(fā)達國家低 20~30 個百分點。從資源利用率看，盡管近年來農業(yè)部門積極推進農業(yè)節(jié)肥節(jié)藥行動，至 2020 年年底我國三大糧食作物的化肥、農藥利用率已提高至 40% 以上，但相比農業(yè)發(fā)達國家仍有 20 個百分點的差距。此外，畜禽糞污綜合利用率與農業(yè)發(fā)達國家也相差 20 個百分點以上。
（三）確保農產品質量安全的需要
隨著生活方式、消費觀念的轉變，城鄉(xiāng)居民對優(yōu)質、綠色、安全、健康農產品的需求量進一步加大。因食品制造涉及生產、加工、流通、銷售等多個環(huán)節(jié) / 主體，受到投入品、環(huán)境、技術、經營主體機會主義行為等多種因素的制約，生產者、消費者、監(jiān)管部門之間的信息不對稱，導致農產品質量監(jiān)管難度大、食品安全事件屢禁不止，公眾對農產品缺乏信心。
根據《中國城市公共安全感調查報告（2019）》， 2019 年城市居民食品安全感指數僅為 0.497 2，約 66% 的受訪者在過去 1 年中至少經歷過 1 起食品安全事件，而反映食品事故違法信息的公開程度較低。確保國家食品安全，更好滿足城鄉(xiāng)居民多層次、個性化的食物需求，必須盡快構筑安全可控的農產品透明供應鏈，實施農產品質量安全的全程可追溯管控，確保“舌尖上”的安全。
（四）提升農產品市場競爭力的需要
在構建國內國際雙循環(huán)的新發(fā)展格局背景下，發(fā)展智慧農業(yè)有利于提升我國農產品的市場競爭力，這是我國農業(yè)高質量發(fā)展的重要方面。亟需通過智慧農業(yè)技術來提升農業(yè)產業(yè)價值鏈，促進我國農業(yè)產業(yè)核心競爭力盡快接近農業(yè)發(fā)達國家水平。
另一方面是國內市場。在全面推進鄉(xiāng)村振興的過程中，促進小農戶與現(xiàn)代農業(yè)銜接成為“三農” 工作的重點。小農戶在我國農業(yè)經營中的占比依然較高，應充分發(fā)揮信息服務聯(lián)農帶農的作用，構建面向小農戶的大數據智能服務體系，讓億萬小農戶與大市場有效對接；在鞏固拓展脫貧攻堅成果的同時，有效銜接鄉(xiāng)村振興，暢通城鄉(xiāng)經濟循環(huán)，讓小農戶增收更有底氣。
（五）實現(xiàn)農業(yè)科技自立自強的需要
近年來，我國實施了一批與智慧農業(yè)相關的科技項目和工程，推動北斗農機自動導航駕駛、植物工廠、無人機農業(yè)應用等技術方向達到或接近國際先進水平。但系統(tǒng)層面之外的一些關鍵核心技術仍受制于人，如高端農業(yè)環(huán)境傳感、生命信息感知設備被美國、日本、德國等企業(yè)壟斷，大馬力高端智能裝備較多依賴于進口，動植物生長模型與核心數據主要來自美國、以色列、荷蘭、日本等。
隨著農業(yè)進入數字化時代，智慧農業(yè)成為傳統(tǒng)農業(yè)強國搶占農業(yè)科技制高點的重要方向。我國應掌握發(fā)展主動權，注重并保持科技自立自強，圍繞智慧農業(yè)高質量發(fā)展涉及的“短板”核心關鍵技術，開展集中攻關與示范應用，推動自主可控，提高國產核心產品的市場競爭力，為農業(yè)農村現(xiàn)代化提供有力保障。
我國智慧農業(yè)發(fā)展總體戰(zhàn)略構想
（一）發(fā)展思路
按照國家部署，從當前到 2035 年是我國基本實現(xiàn)現(xiàn)代化的關鍵時期。加快智慧農業(yè)發(fā)展必須立足新的發(fā)展階段，貫徹新發(fā)展理念，實現(xiàn)農業(yè)高質高效發(fā)展；聚焦“保障國家糧食安全、食品安全、生態(tài)安全，促進農民持續(xù)增收”的目標，針對農業(yè) “新基建”、智慧種養(yǎng)、智慧供應鏈、農業(yè)智能信息服務、智慧農業(yè)相關技術產業(yè)化等方向，按照“抓重點、補短板、強弱項”的總體思路，開展重點建設。
突出農業(yè)科技自立自強，加強智慧農業(yè)的戰(zhàn)略性、前沿性、基礎性研究與關鍵共性技術研發(fā)，論證實施智慧農業(yè)重大科技專項與應用示范工程。攻關農業(yè)傳感器與高端芯片、農業(yè)大數據智能與知識模型、農業(yè)人工智能（AI）算法與云服務等關鍵技術，研制高端智能農機裝備、農業(yè)智能感知產品、農業(yè)自主作業(yè)（機器人）智能服務產品等重點產品。推動高端產品在智慧農（牧、漁）場、植物工廠、農產品加工智能車間、農產品智慧供應鏈等的集成應用示范，培育農業(yè)軟件開發(fā)與智能信息服務、農業(yè)傳感器與測控終端、農業(yè)智能裝備制造等配套產業(yè)。融合生物技術（品種選育）、信息技術（數字賦能）、智能裝備（機器替代），建立以“AI + 大數據 + 新一代通信技術 + 物聯(lián)網 + 北斗衛(wèi)星導航”為技術支撐、與農業(yè)強國發(fā)展目標相適應、達到世界先進水平的智慧農業(yè)產業(yè)技術體系。推動農業(yè)“機器替代人力”“電腦替代人腦”“自主技術競爭力增強”三大轉變，提升農業(yè)生產智能化和經營網絡化水平，強化農業(yè)質量效益和競爭力，拓展農民增收空間，助力鄉(xiāng)村全面振興。
（二）2025 年發(fā)展路線與目標
實施農業(yè)大數據融匯治理、大數據認知分析、大數據深度學習等農業(yè)大數據共性關鍵技術突破，制定農業(yè)大數據標準規(guī)范，建設數字農業(yè)農村大數據中心，為數據發(fā)現(xiàn)知識提供支撐。研制高端植保無人機、病死畜禽無害化處理自動化裝備，推動農機裝備自主創(chuàng)新。加強農業(yè) AI、農業(yè)虛擬現(xiàn)實（VR）等技術基礎研發(fā)，發(fā)展人機協(xié)同與農業(yè)智能系統(tǒng)、農業(yè)人機混合智能交互與虛擬技術；研究基于農業(yè)增強現(xiàn)實（AR）/VR 的表型信息解析技術，利用 VR 技術設計動植物理想表型結構，為突破農業(yè)知識模型提供基礎（見圖 1）。
圖 1 我國智慧農業(yè)技術發(fā)展路線圖（2020—2035 年）
注：以 2035 年為目標節(jié)點，根據兩輪共計 150 人次的專家德爾菲調查結果（設計了 16 個客觀題、3 個主觀題，中高級以上職稱專家占比大于 70%），篩選出了 13 項關鍵核心技術；4G 表示第四代移動通信；5G 表示第五代移動通信。
到 2025 年，我國農業(yè)數字化轉型取得重要進展。數字技術與農業(yè)產業(yè)體系、生產體系、經營體系融合，大田規(guī)?；N植基地、設施園藝標準園、規(guī)?；i / 蛋雞 / 肉雞 / 奶牛養(yǎng)殖場、水產健康養(yǎng)殖示范場率先實現(xiàn)數字化轉型。智慧農業(yè)科技創(chuàng)新體系更為健全，智慧農業(yè)產業(yè)體系基本完善，智慧農業(yè)引領農業(yè)農村現(xiàn)代化取得階段性進展。
表 1 我國智慧農業(yè)發(fā)展的主要指標預測值
注：除特別標注外，基期值均為 2019 年年底數據。
（三）2035 年發(fā)展路線與目標
在高品質、高精度、高可靠、低功耗農業(yè)環(huán)境信息感知，農產品品質信息感知，高端動植物生命信息感知，農機裝備專用傳感器等技術方向實施攻關，基本實現(xiàn)農業(yè)傳感器與高端芯片的自主可控，緩解智慧農業(yè)高通量信息獲取難題。實施農業(yè)機器人科技創(chuàng)新，發(fā)展承擔高勞動強度、適應性強、性價比高、可智能決策的新一代農業(yè)機器人，提升嫁接機器人、除草機器人、授粉機器人、打藥機器人、設施溫室電動作業(yè)機器人的技術水平，示范和推廣智慧（無人化或少人化作業(yè)）農場集成技術。瞄準應用亟需開展農業(yè)動植物知識模型、核心算法與支持決策系統(tǒng)等共性關鍵技術研究，推動農業(yè)大數據智能水平提升。運用軟件即服務理念，發(fā)展可適性農業(yè)云服務技術，顯著降低智慧農業(yè)運維成本，為廣大用戶提供便捷的定制化服務。
到 2035 年，農業(yè)全產業(yè)鏈數字化、網絡化基本實現(xiàn)，智慧農業(yè)取得標志性進展，我國進入世界農業(yè)強國前列。智慧農業(yè)的“新基建”、新理論、新技術、新裝備、新產品、新業(yè)態(tài)取得突破，自主創(chuàng)新能力和水平全面提升，智慧農業(yè)學科與創(chuàng)新團隊達到國際一流水平。農業(yè)主要環(huán)節(jié)的數字化全面轉向農業(yè)全產業(yè)鏈、全環(huán)節(jié)的數字化和網絡化，批量建成少人化或無人化的智慧農（牧、漁）場，基本建成“軟件定義、數據驅動、裝備支撐、產業(yè)融合”的智慧農業(yè)產業(yè)體系。農業(yè)傳感器與測控終端、農業(yè)智能裝備制造、農業(yè)軟件等產業(yè)規(guī)模不斷壯大，智慧農業(yè)產業(yè)核心競爭力達到國際先進水平。具體而言，預計大田、設施、畜禽、水產生產數字化水平分別達到 50%、70%、75%、75%，農業(yè)數字經濟占第一產業(yè) GDP 的比重超過 70%。
我國智慧農業(yè)重點發(fā)展任務
（一）部署農業(yè)領域“新基建”，打牢智慧農業(yè)基礎
推進農業(yè)農村領域“新基建”工作，建設泛在、先進、開放、共享的農業(yè)新型信息基礎設施體系。加快 5G 網絡、數據中心、倉儲保鮮冷鏈物流等新型基礎設施建設，升級國家農業(yè)農村大數據中心，形成農業(yè)大數據標準化技術和數據交換機制。開展農業(yè)大數據的深度應用，建立農業(yè)大數據智能關鍵技術體系；構建全新的農業(yè)知識圖譜，促進數據信息轉化為實際價值，實現(xiàn)農業(yè)信息服務精準化、智能化。
（二）推進生產數字化轉型，批量建設智慧農場
發(fā)展“天、空、地”多尺度農業(yè)資源環(huán)境信息獲取網絡、農業(yè)資源環(huán)境信息感知技術系統(tǒng)，構建多時相、多維度、高精度的農業(yè)資源環(huán)境信息獲取系統(tǒng)與智能服務平臺，支持農業(yè)資源環(huán)境監(jiān)測與信息服務能力提升。攻克大田、園藝作物傳感器瓶頸技術，加快“數字農情”建設，形成智能溫室設施建設運行集成技術體系。針對規(guī)?；r田、溫室大棚推廣種植環(huán)境監(jiān)測控制、“水肥藥”精準施用、土壤作物智慧管理等技術裝備，批量建設“無人化（或少人化）農場”“植物工廠”。
（三）建設透明供應鏈，構筑質量安全防線
構建農產品供應鏈智能化生態(tài)，研發(fā)農產品采后處理加工與冷鏈智能設備，革新農產品供應鏈運行模式以顯著提升效率。發(fā)展清潔能源驅動的智能設備關鍵技術、冷庫智慧控制技術，推動農產品冷鏈行業(yè)轉型升級。在農產品供應鏈管理中應用區(qū)塊鏈、大數據、AI 技術，對農資、生產、加工、儲藏、運輸等農產品全產業(yè)鏈的諸多環(huán)節(jié)信息進行全面監(jiān)管，構建農產品供應鏈的數字孿生能力，提升農產品質量安全追根溯源水平 。探索利用數據聯(lián)盟鏈方式來構建新型供應鏈協(xié)作網絡，降低供應鏈的信任成本，支持農產品供應鏈朝著綠色、智能、高效、開放方向發(fā)展。
（四）加快技術產業(yè)化進程，壯大智慧農業(yè)產業(yè)
緊跟世界智慧農業(yè)科技發(fā)展趨勢，以推動重大產業(yè)項目培育為依托，平衡潛在技術需求、產業(yè)增長潛力、產品競爭力、技術帶動引領性 [17]。聚焦農業(yè)智能裝備制造、農業(yè)傳感器與測控終端設計及制造、農業(yè)軟件與新興信息服務業(yè) 3 類重點創(chuàng)新領域，實施智慧農業(yè)相關技術產業(yè)培育工程，促進智慧農業(yè)創(chuàng)新鏈、產業(yè)鏈精準對接，使得“三農”發(fā)展更好獲益于智慧農業(yè)科技及其產品。提高 AI、 5G、邊緣計算、新型人機交互等信息技術在智慧農機、農業(yè)傳感器、農業(yè)軟件開發(fā)中的應用成熟度，提升智慧農業(yè)軟硬件產品的支撐能力。發(fā)展農業(yè)智能生產作業(yè)裝備、農業(yè)智能作業(yè)機器人等重點智能農機裝備，實現(xiàn)適應性好、性價比高、可智能決策的新一代農業(yè)傳感器的標準化、產業(yè)化，構建農業(yè)軟件產業(yè)生態(tài)、產業(yè)集群。
（五）突出綠色生態(tài)理念，助力碳達峰與碳中和
應對碳達峰、碳中和的目標要求，以綠色生態(tài)為主線，應用數字技術賦能綠色農業(yè)，實現(xiàn)高標準的化肥、畜禽養(yǎng)殖碳排放；建設綠色智慧農業(yè)示范區(qū)，引領綠色農業(yè)高能效、高質量發(fā)展。實施耕地保護的智慧化轉型，推廣應用高效節(jié)水灌溉技術，提高農業(yè)水土資源利用效率。探索基于大數據驅動與多組學融合的動植物生長發(fā)育精準調控、環(huán)境變化智能應激，建立適應氣候變化的現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)生產體系，實現(xiàn)精準種植養(yǎng)殖，減少農業(yè)系統(tǒng)碳排放。推動智慧型生態(tài)保護建設，建立智慧生態(tài)保護與修復示范區(qū)，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測預警與智能監(jiān)管。
【來源：網絡轉載】
