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数据告诉你,我国智慧农业的发展现状
发布时间:2022-01-19 10:12:34      点击次数:2177

数据来源:《中国工程科学》2021年第23卷第4

我国智慧农业发展现状

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。本文作为“智慧农业发展战略研究”咨询项目的学术性成果展示,凸显新发展格局下我国发展智慧农业的宏观需求,提出总体战略构想,探讨产业发展路线和重点任务,以期为智慧农业领域的理论和政策研究提供基础参考。

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%(见图 2)。

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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。

我国资源利用率现状
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。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。
2025 年发展路线与目标

实施农业大数据融汇治理、大数据认知分析、大数据深度学习等农业大数据共性关键技术突破,制定农业大数据标准规范,建设数字农业农村大数据中心,为数据发现知识提供支撑。研制高端植保无人机、病死畜禽无害化处理自动化装备,推动农机装备自主创新。加强农业 AI、农业虚拟现实(VR)等技术基础研发,发展人机协同与农业智能系统、农业人机混合智能交互与虚拟技术;研究基于农业增强现实(AR)/VR 的表型信息解析技术,利用VR 技术设计动植物理想表型结构,为突破农业知识模型提供基础。

到 2025 年,我国农业数字化转型取得重要进展。数字技术与农业产业体系、生产体系、经营体系融合,大田规模化种植基地、设施园艺标准园、规模化生猪 / 蛋鸡 / 肉鸡 / 奶牛养殖场、水产健康养殖示范场率先实现数字化转型。智慧农业科技创新体系更为健全,智慧农业产业体系基本完善,智慧农业引领农业农村现代化取得阶段性进展。具体而言,预计大田、设施、畜禽、水产生产的数字化水平分别达到 25%、45%、50%、30%,生鲜农产品冷链流通率超过 40%,实现质量安全追溯的农产品占比超过 25%,农业数字经济占第一产业国内生产总值(GDP)的比重超过 15%,行政村电子商务站点覆盖率不低于 85%(见表 1)。

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