智慧农业发展需求分析

司南导航www.sinognss.com：以信息技术为代表的新一轮科技革命和产业变革正在重构全球科技创新版图 [1]，推动各国由传统工业社会进入信息社会，农业同步迈入数字化、智能化新时代。作为信息技术与农业深度融合的产物，智慧农业是以信息、知识、装备为核心要素的现代农业生产方式，成为各国现代农业科技竞争的制高点、未来农业发展的新业态 

（一）提高农业生产效率与效益的需要

近年来，我国粮食产量连续多年保持在 6×108 t 以上，但因农业生产规模小、生产者素质不高、现代化生产要素投入滞后，农业生产效率与比较效益依然低下。例如，三大粮食作物（小麦、稻谷、玉米）亩均净利润自 2016 年以来持续为负（见图 1）， 2019 年农业劳均产值仅相当于以色列的 4%、美国的 5%、欧盟的 15%、日本的 17%。

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 [14]，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。

各地实践显示，发展智慧农业有利于提高“水肥药”利用率，如小麦、玉米的高低隙精准施药机可实现节药 30%~40%。展望未来发展，我国农业资源环境仍然面临硬约束，在有限的耕地与水资源条件下满足不断增长的人口食物需求，亟需转变农业发展方式，通过智慧农业工程科技来大幅提升农业资源利用效率。

（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。我国已是世界第一大农产品进口国、第二大农产品贸易国，但在世界农产品贸易活动中的话语权和影响力依然不够（农产品进口依存度从 2001 年的 6.19% 增长到 2018 年的 13.44% [15]）。根据农业农村部的统计数据，2019 年我国大豆的自给率不到 20%，食用植物油自给率仅为 30%，多种农产品的国内市场价高于国外到岸价的 30%。国际竞争力薄弱的关键原因在于国内生产成本较高，如小麦、水稻、玉米、大豆等种植成本普遍比国际市场高 40%~70%。因此，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。

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