作为传统的农业大国，近年来中国在提高粮食产量方面取得了巨大的成就。近期中国农业科学院和国际食物政策研究所（IFPRI）联合发布的《中国农业产业发展报告2022》指出，2022年中国农业生产将继续向好，粮食总产量预计将达到1.38万亿斤。
在近日举行的2022全球数字经济大会智慧农业论坛上，中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任赵春江介绍了中国发展智慧农业的路线图。他对中国粮食生产取得的成就予以充分肯定，但同时也指出，农业仍面对各个方面的诸多挑战。
中国农业发展面临五大挑战
“第一个挑战是资源利用率的问题，目前全球都很重视现有资源的利用效率——肥料、水和土地”，赵春江指出，中国农业绿色发展研究会公布的数据显示，我国氮肥有效利用率只有40%左右，磷肥也比较低。“农药利用率也是40%左右，但和发达国家60%的数据相比，还是有很大的差距。”
其次，我国将土地经营权交给农民，导致生产经营的地块比较小。小农户、小地块的碎片化现状，导致农业生产效率比较低。
第三，随着大量农村劳动力向城市转移，导致从事农业的人口数量急剧下降。赵春江说：“现在的‘00后’几乎没有人愿意从事农业生产，未来必须有一种解决方案能持续地生产食物。”
第四，目前中国的农业机械化率较低，约为72%左右，主要针对作业的农作物包括小麦、玉米、水稻。其他的农业设施、畜牧业、水产业、园艺业等机械化率均不高。赵春江说：“一方面我国劳动力减少，没人种地，另一方面机械率又比较低，这就是面临的前所未有的挑战。”
同时，中国农业在效益方面也存在着一些问题。农民由于获得的利润不高甚至为负数，导致其种地积极性较低。
赵春江指出，未来的劳动力短缺、人口老龄化对中国农业可持续发展是巨大的挑战。“在此背景下，我们必须找到一种能支持农业可持续发展的解决方案。随着数字技术的到来，农业也进入了绿色革命、数字革命的新时代。我们必须牢牢把握这个机遇，发展数字农业与智慧农业。”
去年3月12日，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》公布，提出要建设智慧农业，加快推进农业农村现代化。赵春江指出，未来中国农业发展要推动三个方面的转变：由传统生产方式向高生产效率绿色发展方式的转变，由过度依赖人向机器为主的转变，由主观经验判断向大数据智能决策转变。
智慧农业路线图分五步
智慧农业包括四个重要部分，即信息获取、以大数据为基础的智能决策、精准控制与投入、个性化的精准服务。赵春江指出，发展智慧农业对应对全球气候变化、水土的保持、保护、减少农药的使用以及保护生物多样性等具有重要的作用和意义。
他表示，未来智慧农业的发展目标包括三个方面：第一，通过计算技术提高人对农业整体生命系统的把控能力；第二，通过高等智能化的机械化技术替换人力劳动；第三，用自有产品替代进口产品。
“使得农业生产逐步地走向智能化，服务网络化，这是中国智慧农业的发展目标。那么每个阶段怎么走？通过研究我们将其分成了五步。”赵春江介绍道，我国从2020年开始已经推进智慧农业的发展，第一步预计从2020年到2030年将进行持续的技术创新，重点解决理论、技术、方法相关的应用场景问题。
第二步重点是技术产品的研发和创新，实现农业生产过程中智能化的控制与自动化的操作以及智能化服务。赵春江指出，这一步的时间点将从2022年到2030年，“预计经过十年的技术创新，能够发展出满足我国智慧农业发展的技术体系与产品体系。”
在中国发展智慧农业的路线图中，第三步是集成化的应用示范；第四步要实现智慧农业技术的广泛应用，这一阶段预计从2030年持续到2035年，届时农业数字经济的规模将达7.8万亿元；第五步，智慧农业要形成产业在农业领域进行广泛地应用，这一阶段将从2035年发展到2050年。
赵春江表示，到2050年我国的社会经济、人口素质、应用环境等将发生巨大的变化。届时农业要全面实现智慧化的管理，农业数字经济规模达到24万亿元。
统筹智慧农业发展和数字乡村建设
目前，我国已经推动了一系列相应的措施和政策以推动智慧农业的发展。赵春江指出，首先是加强农村基础设施建设，5G通信网络已经在我国农村地区如县城、乡镇等开始进行建设。一些响应的技术标准和技术规则如国家标准、行业标准、团体标准、地方标准等也正在推进。
第二，支持技术创新。除了在国家层面上设立重点研发专项外，还有技术攻关的项目以解决智慧农业发展的技术问题；第三，各个省市正在推动以场景为驱动的应用示范；第四，制定乡村政策保证体系，以政策“组合拳”推动智慧农业的发展。
“我国国土面积太大、场景太复杂，未来发展智慧农业的模式我们从技术发展、技术应用的模式角度分成三大类。”赵春江指出，第一类面向农民和家庭农场，重点以提供专业化和社会化服务为主。第二类瞄准全国380万座家庭农场，推动中等尺度规模的生产经营主体搞技术的配套和集成。第三类在东北地区、西北地区等地的大农场实施完整的技术集成解决方案，以推动智慧农业的发展。
赵春江表示，我国政府高度关注农业，除生物技术外，在推动信息技术的发展和应用上也给予了很大的支持。比如1999年在小汤山建立了精准农业的国家应用示范基地，可以进行相应的产品设计、研发、中试和示范，以及传感器、生产线式的中试生产。
目前，基于新能源的智能拖拉机已经被大型农机企业研发面世。一些大型农机企业正在探索高端农机装备的研发，并将这一技术和农业的实际场景，尤其是结合农业科学持续发展、保护性耕作等国际热点和方向进行应用示范。
此外，我国在探索天空地一体化的信息获取以及集成应用方面也获得进展。如通过遥感无人机以及物联网技术，可以实现精准施肥。在河北省建设的79个智慧农场中就有部分农场实现了这一功能。
北斗卫星导航技术也已经被广泛地应用于农业生产的各个环节，体现出北斗卫星导航技术作为数字的底盘技术在农业中的重要作用。赵春江说：“从种到收、运输等各个环节，北斗卫星导航技术为中国发展智慧农业，奠定了很好的基础。北斗卫星导航技术对支持我国智慧农业的发展，特别是大田智慧农业发挥了很重要的作用。同时各地政府正在开展大量的田间新技术的展示和示范。”
他总结道，在我国有着强大农业需求的基础，基于一定的技术基础以及各种各样应用场景的驱动，未来中国智慧农业一定会发展得很好。“发展智慧农业要兼顾数字乡村建设，将智慧农业的发展和数字乡村建设统筹起来，实现乡村振兴。”
来源：高科技与产业化