背景：

近年來(lái)，我國(guó)在智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展方面開展了系列部署，實(shí)施了一批重大應(yīng)用示范工程，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)智能裝備、北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛等智慧農(nóng)業(yè)科技取得了突破。然而相比發(fā)達(dá)國(guó)家，因起步晚、基礎(chǔ)薄弱，我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)研發(fā)應(yīng)用水平整體呈落后態(tài)勢(shì)；農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)業(yè)模型與核心算法等關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品受制于人，仍處于跟跑模仿階段，落后先進(jìn)國(guó)家 10~15 年；由于行業(yè)頂層設(shè)計(jì)缺失，各地區(qū)的智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)水平參差不齊。提高農(nóng)業(yè)質(zhì)量效益和競(jìng)爭(zhēng)力，建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)，是國(guó)家發(fā)展的必然要求；進(jìn)入新發(fā)展階段后，智慧農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，亟需從戰(zhàn)略層面進(jìn)行系統(tǒng)謀劃與科學(xué)布局。

現(xiàn)階段關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)的研究較多關(guān)注概念解析、技術(shù)方法創(chuàng)新、技術(shù)產(chǎn)出效率測(cè)算、技術(shù)進(jìn)展梳理、技術(shù)方案論證等方面，而從宏觀角度入手，面向 2035 年我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展路線進(jìn)行的前瞻性分析較為少見(jiàn)，尤其缺乏針對(duì)不同規(guī)模主體、不同產(chǎn)業(yè)類型的路徑選擇問(wèn)題研究。

智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展需求分析

（一）提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與效益的需要

技術(shù)論證和應(yīng)用實(shí)踐都表明，實(shí)施智慧農(nóng)業(yè)工程可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)大產(chǎn)業(yè)的精準(zhǔn)布局、技術(shù)管控、提質(zhì)增效，是解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率低下問(wèn)題的有效路徑。例如，北京市小湯山國(guó)家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究示范基地的蔬菜無(wú)人農(nóng)場(chǎng)，通過(guò)蔬菜規(guī)?；a(chǎn)全生長(zhǎng)周期的無(wú)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(guó)要躋身世界農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化國(guó)家第一梯隊(duì)，唯有加快部署智慧農(nóng)業(yè)，推動(dòng)智能裝備替代勞力，根本性地提高生產(chǎn)效率。

（二）提升農(nóng)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?yàn)?zāi)害頻發(fā)，這是我國(guó)的基本農(nóng)情 ，同時(shí)面臨面源污染、疫病防控等壓力。根據(jù)《2019 年中國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量報(bào)告》，我國(guó) 1~3 等的優(yōu)質(zhì)耕地占比僅為 27%，基礎(chǔ)地力貢獻(xiàn)率約為 50%，均比農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家低 20~30 個(gè)百分點(diǎn)。從資源利用率看，盡管近年來(lái)農(nóng)業(yè)部門積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)肥節(jié)藥行動(dòng)，至 2020 年年底我國(guó)三大糧食作物的化肥、農(nóng)藥利用率已提高至 40% 以上，但相比農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家仍有 20 個(gè)百分點(diǎn)的差距。此外，畜禽糞污綜合利用率與農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家也相差 20 個(gè)百分點(diǎn)以上。

（三）確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的需要

隨著生活方式、消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，城鄉(xiāng)居民對(duì)優(yōu)質(zhì)、綠色、安全、健康農(nóng)產(chǎn)品的需求量進(jìn)一步加大。因食品制造涉及生產(chǎn)、加工、流通、銷售等多個(gè)環(huán)節(jié) / 主體，受到投入品、環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)主體機(jī)會(huì)主義行為等多種因素的制約，生產(chǎn)者、消費(fèi)者、監(jiān)管部門之間的信息不對(duì)稱，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管難度大、食品安全事件屢禁不止，公眾對(duì)農(nóng)產(chǎn)品缺乏信心。

根據(jù)《中國(guó)城市公共安全感調(diào)查報(bào)告（2019）》， 2019 年城市居民食品安全感指數(shù)僅為 0.497 2，約 66% 的受訪者在過(guò)去 1 年中至少經(jīng)歷過(guò) 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(guó)家食品安全，更好滿足城鄉(xiāng)居民多層次、個(gè)性化的食物需求，必須盡快構(gòu)筑安全可控的農(nóng)產(chǎn)品透明供應(yīng)鏈，實(shí)施農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的全程可追溯管控，確保舌尖上的安全。

（四）提升農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的需要

在構(gòu)建國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)的新發(fā)展格局背景下，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)有利于提升我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，這是我國(guó)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要方面。亟需通過(guò)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)來(lái)提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力盡快接近農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家水平。

另一方面是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。在全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興的過(guò)程中，促進(jìn)小農(nóng)戶與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)銜接成為三農(nóng) 工作的重點(diǎn)。小農(nóng)戶在我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)中的占比依然較高，應(yīng)充分發(fā)揮信息服務(wù)聯(lián)農(nóng)帶農(nóng)的作用，構(gòu)建面向小農(nóng)戶的大數(shù)據(jù)智能服務(wù)體系，讓億萬(wàn)小農(nóng)戶與大市場(chǎng)有效對(duì)接；在鞏固拓展脫貧攻堅(jiān)成果的同時(shí)，有效銜接鄉(xiāng)村振興，暢通城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)循環(huán)，讓小農(nóng)戶增收更有底氣。

（五）實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技自立自強(qiáng)的需要

近年來(lái)，我國(guó)實(shí)施了一批與智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)的科技項(xiàng)目和工程，推動(dòng)北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛、植物工廠、無(wú)人機(jī)農(nóng)業(yè)應(yīng)用等技術(shù)方向達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。但系統(tǒng)層面之外的一些關(guān)鍵核心技術(shù)仍受制于人，如高端農(nóng)業(yè)環(huán)境傳感、生命信息感知設(shè)備被美國(guó)、日本、德國(guó)等企業(yè)壟斷，大馬力高端智能裝備較多依賴于進(jìn)口，動(dòng)植物生長(zhǎng)模型與核心數(shù)據(jù)主要來(lái)自美國(guó)、以色列、荷蘭、日本等。

隨著農(nóng)業(yè)進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，智慧農(nóng)業(yè)成為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)搶占農(nóng)業(yè)科技制高點(diǎn)的重要方向。我國(guó)應(yīng)掌握發(fā)展主動(dòng)權(quán)，注重并保持科技自立自強(qiáng)，圍繞智慧農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展涉及的短板核心關(guān)鍵技術(shù)，開展集中攻關(guān)與示范應(yīng)用，推動(dòng)自主可控，提高國(guó)產(chǎn)核心產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化提供有力保障。

我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展任務(wù)

（一）部署農(nóng)業(yè)領(lǐng)域新基建，打牢智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)

推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域新基建工作，建設(shè)泛在、先進(jìn)、開放、共享的農(nóng)業(yè)新型信息基礎(chǔ)設(shè)施體系。加快 5G 網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、倉(cāng)儲(chǔ)保鮮冷鏈物流等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，升級(jí)國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)中心，形成農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和數(shù)據(jù)交換機(jī)制。開展農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的深度應(yīng)用，建立農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)智能關(guān)鍵技術(shù)體系；構(gòu)建全新的農(nóng)業(yè)知識(shí)圖譜，促進(jìn)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為實(shí)際價(jià)值，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息服務(wù)精準(zhǔn)化、智能化。

（二）推進(jìn)生產(chǎn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，批量建設(shè)智慧農(nóng)場(chǎng)

發(fā)展天、空、地多尺度農(nóng)業(yè)資源環(huán)境信息獲取網(wǎng)絡(luò)、農(nóng)業(yè)資源環(huán)境信息感知技術(shù)系統(tǒng)，構(gòu)建多時(shí)相、多維度、高精度的農(nóng)業(yè)資源環(huán)境信息獲取系統(tǒng)與智能服務(wù)平臺(tái)，支持農(nóng)業(yè)資源環(huán)境監(jiān)測(cè)與信息服務(wù)能力提升。攻克大田、園藝作物傳感器瓶頸技術(shù)，加快數(shù)字農(nóng)情建設(shè)，形成智能溫室設(shè)施建設(shè)運(yùn)行集成技術(shù)體系。針對(duì)規(guī)?；r(nóng)田、溫室大棚推廣種植環(huán)境監(jiān)測(cè)控制、水肥藥精準(zhǔn)施用、土壤作物智慧管理等技術(shù)裝備，批量建設(shè)無(wú)人化（或少人化）農(nóng)場(chǎng)植物工廠。

（三）建設(shè)透明供應(yīng)鏈，構(gòu)筑質(zhì)量安全防線

構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈智能化生態(tài)，研發(fā)農(nóng)產(chǎn)品采后處理加工與冷鏈智能設(shè)備，革新農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈運(yùn)行模式以顯著提升效率。發(fā)展清潔能源驅(qū)動(dòng)的智能設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)、冷庫(kù)智慧控制技術(shù)，推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理中應(yīng)用區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、AI 技術(shù)，對(duì)農(nóng)資、生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸?shù)绒r(nóng)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈的諸多環(huán)節(jié)信息進(jìn)行全面監(jiān)管，構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的數(shù)字孿生能力，提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追根溯源水平 。探索利用數(shù)據(jù)聯(lián)盟鏈方式來(lái)構(gòu)建新型供應(yīng)鏈協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，降低供應(yīng)鏈的信任成本，支持農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈朝著綠色、智能、高效、開放方向發(fā)展。

（四）加快技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，壯大智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)

緊跟世界智慧農(nóng)業(yè)科技發(fā)展趨勢(shì)，以推動(dòng)重大產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目培育為依托，平衡潛在技術(shù)需求、產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)潛力、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力、技術(shù)帶動(dòng)引領(lǐng)性 。聚焦農(nóng)業(yè)智能裝備制造、農(nóng)業(yè)傳感器與測(cè)控終端設(shè)計(jì)及制造、農(nóng)業(yè)軟件與新興信息服務(wù)業(yè) 3 類重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域，實(shí)施智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)培育工程，促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈精準(zhǔn)對(duì)接，使得三農(nóng)發(fā)展更好獲益于智慧農(nóng)業(yè)科技及其產(chǎn)品。提高 AI、 5G、邊緣計(jì)算、新型人機(jī)交互等信息技術(shù)在智慧農(nóng)機(jī)、農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)業(yè)軟件開發(fā)中的應(yīng)用成熟度，提升智慧農(nóng)業(yè)軟硬件產(chǎn)品的支撐能力。發(fā)展農(nóng)業(yè)智能生產(chǎn)作業(yè)裝備、農(nóng)業(yè)智能作業(yè)機(jī)器人等重點(diǎn)智能農(nóng)機(jī)裝備，實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性好、性價(jià)比高、可智能決策的新一代農(nóng)業(yè)傳感器的標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化，構(gòu)建農(nóng)業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)、產(chǎn)業(yè)集群。

（五）突出綠色生態(tài)理念，助力碳達(dá)峰與碳中和

應(yīng)對(duì)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)要求，以綠色生態(tài)為主線，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)賦能綠色農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的化肥、畜禽養(yǎng)殖碳排放；建設(shè)綠色智慧農(nóng)業(yè)示范區(qū)，引領(lǐng)綠色農(nóng)業(yè)高能效、高質(zhì)量發(fā)展。實(shí)施耕地保護(hù)的智慧化轉(zhuǎn)型，推廣應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)水土資源利用效率。探索基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與多組學(xué)融合的動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育精準(zhǔn)調(diào)控、環(huán)境變化智能應(yīng)激，建立適應(yīng)氣候變化的現(xiàn)代智慧生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)種植養(yǎng)殖，減少農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放。推動(dòng)智慧型生態(tài)保護(hù)建設(shè)，建立智慧生態(tài)保護(hù)與修復(fù)示范區(qū)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警與智能監(jiān)管。

中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展一定是體系化發(fā)展，需要政府、企業(yè)聯(lián)動(dòng)，除了政策之外，還需要給予足夠大的發(fā)展空間,并且不斷地扶持初創(chuàng)型智慧農(nóng)業(yè)公司，幫助智慧農(nóng)業(yè)公司解決資金、人才等方面的難題。智慧農(nóng)業(yè)模式未來(lái)可期，但道路也必將坎坷不平...

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