魯飛

智慧農(nóng)業(yè)（農(nóng)業(yè)4.0）以信息為生產(chǎn)要素，其主要特征是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈、人工智能和智能裝備應(yīng)用。在經(jīng)歷了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)（農(nóng)業(yè)1.0）、生物-化學(xué)農(nóng)業(yè)（農(nóng)業(yè)2.0）、機(jī)械化農(nóng)業(yè)（農(nóng)業(yè)3.0）之后，我國(guó)農(nóng)業(yè)正向智慧農(nóng)業(yè)邁進(jìn)。

關(guān)鍵詞：智慧農(nóng)業(yè)；農(nóng)業(yè)數(shù)字革命；扶貧

近年來，國(guó)家連續(xù)推出智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)政策，大力推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)落地。自2017年以來，中央一號(hào)文件更連續(xù)四年提到智慧農(nóng)業(yè)?！吨袊?guó)數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展報(bào)告》預(yù)測(cè)，2020年我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)潛在市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到2000億元人民幣。

中國(guó)工程院院士、國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任趙春江表示，世界農(nóng)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了以矮稈品種為代表的第一次綠色革命、以動(dòng)植物轉(zhuǎn)基因?yàn)楹诵牡牡诙尉G色革命，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)的深度融合發(fā)展，農(nóng)業(yè)的第三次革命——“農(nóng)業(yè)數(shù)字革命”正在到來。發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍對(duì)智慧農(nóng)業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略布局。目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)面臨勞動(dòng)力短缺、人工成本增加、產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)等問題，對(duì)發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)具有重大需求。

智慧農(nóng)業(yè)的“桐鄉(xiāng)樣本”

2020年11月23日下午，一年一度的“世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)”在浙江烏鎮(zhèn)開幕，本次論壇主題是“數(shù)字賦能、共創(chuàng)未來，攜手構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間命運(yùn)共同體”。作為世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì) 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展論壇的重要組成部分，“烏鎮(zhèn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展咖薈”同時(shí)舉辦。

作為世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)的永久舉辦地，同時(shí)作為首批全國(guó)農(nóng)村創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新典型縣，近年來，運(yùn)用“整體智治”理念，浙江省桐鄉(xiāng)市打造了“桐鄉(xiāng)數(shù)字三農(nóng)大腦”、數(shù)字農(nóng)業(yè)核心區(qū)、智慧農(nóng)業(yè)基地的“一心一核多點(diǎn)”布局；建成了以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、運(yùn)河省級(jí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)、國(guó)家農(nóng)創(chuàng)園為核心的“3 X”農(nóng)業(yè)發(fā)展平臺(tái)；連續(xù)舉辦三屆農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)洽談會(huì)，累計(jì)引進(jìn)項(xiàng)目112個(gè)，總投資超100億元（億元以上項(xiàng)目39個(gè)）；出臺(tái)了土地流轉(zhuǎn)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人才新政、鄉(xiāng)村建設(shè)等系列扶持政策；創(chuàng)新推廣了“田保姆”服務(wù)體系，為項(xiàng)目招引落地提供一站式服務(wù)和全方位保障，桐鄉(xiāng)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平躍居浙江省第一方陣。

“這一系列成果的取得，得益于互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)紅利釋放、智慧農(nóng)業(yè)高質(zhì)量的發(fā)展，也得益于大會(huì)永久落戶之后，干部群眾互聯(lián)網(wǎng)思維方式的養(yǎng)成?！蓖┼l(xiāng)市副市長(zhǎng)徐剛表示，希望以本次咖薈為契機(jī)，進(jìn)一步聯(lián)結(jié)區(qū)域數(shù)字農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，助推多地鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。桐鄉(xiāng)也將在新的起點(diǎn)上，讓更豐富的數(shù)字應(yīng)用場(chǎng)景得到推廣，讓最具創(chuàng)新動(dòng)能的數(shù)字農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)蓬勃興起，讓數(shù)字惠民得到充分彰顯，真正實(shí)現(xiàn)在桐鄉(xiāng)、在烏鎮(zhèn)看得見互聯(lián)網(wǎng)和“數(shù)字三農(nóng)”的未來。

在距離互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)會(huì)址僅10分鐘車程、擁有7000年馬家浜文化的譚家灣遺址公園原址上，譚家灣云上農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)作為大會(huì)新推出的“一館一園一場(chǎng)”之一，以沉浸式體驗(yàn)和交互式場(chǎng)景生動(dòng)展示了互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)賦予未來農(nóng)業(yè)的全方位變化。

走進(jìn)譚家灣云上農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)的云棚系統(tǒng)試驗(yàn)區(qū)，能看到來來往往的穿梭車“熊貓”，能爬坡能巡檢的機(jī)器人“龍犬”，能讓農(nóng)戶在手機(jī)上輕輕一點(diǎn)就看到棚內(nèi)蔬菜的空中軌道機(jī)器人“云雀”……40多個(gè)不同種類的機(jī)器人，成為700畝“云上農(nóng)場(chǎng)”里的“打工人”。

云棚系統(tǒng)試驗(yàn)區(qū)還同時(shí)配套建有數(shù)據(jù)方艙和直播方艙。光是云棚系統(tǒng)根節(jié)點(diǎn)內(nèi)，就配有超過300個(gè)各類傳感器采集單元、上百個(gè)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，5G微基站已實(shí)現(xiàn)全覆蓋。

有了云棚系統(tǒng)根節(jié)點(diǎn)，遠(yuǎn)在山東壽光的野虎蔬菜合作社的產(chǎn)業(yè)園便有了數(shù)據(jù)支撐，農(nóng)戶不再依靠經(jīng)驗(yàn)種田，而是依靠精確的數(shù)據(jù)種田。

土壤濕度、環(huán)境溫度、陽光強(qiáng)度等各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)“上云”，何時(shí)該澆水、施肥，在農(nóng)戶的手機(jī)屏幕上一目了然。農(nóng)戶生產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)化的農(nóng)作物，從農(nóng)產(chǎn)品變?yōu)檗r(nóng)業(yè)商品，附加值能翻上好幾倍。

除了云棚系統(tǒng)試驗(yàn)區(qū)，譚家灣云上農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)還布局有智慧網(wǎng)格試驗(yàn)區(qū)、都市農(nóng)業(yè)試驗(yàn)區(qū)，涵蓋多種作業(yè)場(chǎng)景。在智慧網(wǎng)格試驗(yàn)區(qū)，各種農(nóng)田小環(huán)境數(shù)據(jù)都能直接“上云”“上鏈”，能夠同時(shí)支撐多個(gè)科研單位開展農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程科研工作。目前，9個(gè)農(nóng)業(yè)新品種已完成試驗(yàn)種植；都市農(nóng)業(yè)試驗(yàn)區(qū)則在探索如何利用城市屋頂、陽臺(tái)空間等打造大型密閉空間植物工廠，讓城市人口的部分果蔬需求能夠在城市空間內(nèi)解決。

“我們的試驗(yàn)場(chǎng)可以與世界各地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)云端互聯(lián)，就像是未來農(nóng)業(yè)的‘樣板間。”譚家灣云上農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人傅騫說。

2019年以來，桐鄉(xiāng)高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)省級(jí)鄉(xiāng)村振興產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范建設(shè)縣項(xiàng)目。以市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)為核心，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算及人工智能等新一代先進(jìn)信息技術(shù)，實(shí)施鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)數(shù)字化應(yīng)用支撐、畜禽生態(tài)養(yǎng)殖數(shù)字化、糧油產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化、設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)字化、無人農(nóng)場(chǎng)技術(shù)創(chuàng)新示范“六大工程”，建立智慧農(nóng)業(yè)示范應(yīng)用和鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)數(shù)字化管理服務(wù)體系，加速農(nóng)業(yè)數(shù)字化改造、鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。2020年，桐鄉(xiāng)發(fā)布了國(guó)內(nèi)首個(gè)縣域智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，為未來十年智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展謀篇布局。近日，2020全國(guó)縣域數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展交流活動(dòng)在重慶舉行，會(huì)上，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部信息中心通報(bào)2020全國(guó)縣域數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展水平評(píng)價(jià)工作結(jié)果，桐鄉(xiāng)獲評(píng)“2020全國(guó)縣域數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展先進(jìn)縣”。

智慧農(nóng)業(yè)撐起“脫貧傘”

在山東省菏澤市定陶區(qū)黃店鎮(zhèn)益民蔬菜種植專業(yè)合作社，一排排溫室大棚有序地坐落在道路兩旁，棚前LED屏幕上顯示著空氣溫濕度、土壤濕度、二氧化碳濃度等指標(biāo)，棚內(nèi)作物生長(zhǎng)情況也在屏幕上全方位展示。

“以前種大棚純靠人工，通風(fēng)、澆水、施肥這些活，全憑摸索出來的經(jīng)驗(yàn)，數(shù)量啥的只能粗略估計(jì)，浪費(fèi)人力、物力不說，而且溫度、濕度稍微不合適，就極易育苗失敗?！焙献魃缲?fù)責(zé)人何淑超介紹說。

何淑超自從給眼前這四個(gè)溫室大棚裝上了智能設(shè)備，通過傳感器就可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程獲取大棚內(nèi)部的空氣溫濕度、土壤水分、二氧化碳濃度、光照強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了信息化、智能化、遠(yuǎn)程化管理。

“與以往相比，每畝地每年能降低15%的化肥使用量，綜合算起來每畝地年減少投入約1000元。投入減少，效益卻增加了，同樣是種植西紅柿，每畝能增加約10%的產(chǎn)量?！焙问绯f。

在這家蔬菜種植專業(yè)合作社，科技帶來的改變?nèi)庋劭梢姡簩?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作物信息，實(shí)現(xiàn)了作物生長(zhǎng)環(huán)境的精細(xì)化管理，為高效生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、生態(tài)、安全的產(chǎn)品創(chuàng)造了更好的條件，提升了農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

目前，合作社蔬菜年育苗量已達(dá)到2000萬株以上，每年能為周邊16個(gè)村提供約33萬元的項(xiàng)目分紅，增加村集體收入10萬元左右。

在當(dāng)?shù)兀腔坜r(nóng)業(yè)引領(lǐng)了發(fā)展方向。目前，定陶區(qū)著眼于農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，積極推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，已經(jīng)建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)項(xiàng)目50多個(gè)，并積極跟進(jìn)技術(shù)指導(dǎo)。尚谷集團(tuán)建設(shè)了一座占地約14000平方米的玻璃連體溫室，“我們正打造智能玻璃連體溫室和智能玻璃連棟研學(xué)科普教育的示范基地。目前有152座日光溫室大棚，在智能化模式下，將實(shí)現(xiàn)噴淋滴灌、內(nèi)外遮陽、頂窗側(cè)窗、加溫補(bǔ)光等高度自動(dòng)化?！痹摴究偨?jīng)理王佩說。

黃店鎮(zhèn)徐莊村的李愛梅是2016年建檔立卡的貧困戶，家里缺少勞動(dòng)力，2019年來到益民蔬菜種植專業(yè)合作社務(wù)工?！霸谶@里干活，一天能有70元的收入，冬天在大棚里面也比在其他地方暖和?！彼f。

黃店鎮(zhèn)是菏澤市及周邊地區(qū)較早大規(guī)模種植大棚蔬菜的專業(yè)鎮(zhèn)，目前種植面積約3.6萬畝。近年來，當(dāng)?shù)卦趥鹘y(tǒng)優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上，依托合作社和企業(yè)，大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，帶動(dòng)了整個(gè)區(qū)域傳統(tǒng)蔬菜大棚的轉(zhuǎn)型升級(jí)，逐步走上一條農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新路子。

黃店鎮(zhèn)鎮(zhèn)長(zhǎng)李銘說：“在發(fā)展中，我們把智慧農(nóng)業(yè)與扶貧工作相結(jié)合，建設(shè)了智能雙膜玫瑰育苗溫室、高標(biāo)準(zhǔn)智能育苗日光溫室、農(nóng)業(yè)跨境電商孵化基地等智慧農(nóng)業(yè)扶貧項(xiàng)目，不僅提升了農(nóng)業(yè)發(fā)展質(zhì)量，還使845戶1903名貧困戶實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期穩(wěn)定脫貧。”

金柚成熟的季節(jié)，廣東梅縣松口鎮(zhèn)大黃村的空氣里，飄蕩著柚子清爽香甜的味道，農(nóng)民們?cè)诂F(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)園區(qū)里忙著分揀包裝柚子。這些帶著“條碼”的柚子，隔天就會(huì)出現(xiàn)在運(yùn)往全國(guó)各地的貨車上，送入千家萬戶。

在梅州市梅縣區(qū)金柚現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，新一代的果農(nóng)利用科學(xué)技術(shù)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)、網(wǎng)紅直播等多種手段，讓智慧農(nóng)業(yè)成為了“日?！保阂淮畻l碼，聯(lián)結(jié)著田間地頭與老百姓的“果籃子”。掃一個(gè)碼，就知道這只果子來自哪個(gè)農(nóng)戶的哪片田。一臺(tái)儀器，無須摘果剝皮就可利用近紅外線測(cè)出果實(shí)糖度。糖度在16以上的金柚收購價(jià)是普通柚子的兩倍，在大超市一個(gè)可以賣50元。果農(nóng)根據(jù)測(cè)量結(jié)果，將果實(shí)按糖度進(jìn)行分類定價(jià)，實(shí)現(xiàn)了柚子的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。一個(gè)屏幕，實(shí)時(shí)顯示果林相關(guān)動(dòng)態(tài)信息，節(jié)省人力物力，監(jiān)測(cè)更加精準(zhǔn)。果園的溫度、濕度、雨量、風(fēng)向、氣壓等自然信息，以及噴灌、殺蟲、除草等設(shè)施工作狀態(tài)都可實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄。

一套覆蓋示范種植基地200畝的智慧種植系統(tǒng)，能節(jié)省用水2000噸，節(jié)省肥料18噸，節(jié)省農(nóng)藥1000千克，在省下人力、省下成本的同時(shí)，將畝產(chǎn)提升20%。去年，該園區(qū)金柚總產(chǎn)量達(dá)39.22萬噸，產(chǎn)值超過55億元，產(chǎn)業(yè)園內(nèi)農(nóng)民人均收入2.32萬元。

據(jù)悉，作為廣東省脫貧攻堅(jiān)的主戰(zhàn)場(chǎng)，經(jīng)過四年的奮斗，梅州全市145461名建檔立卡貧困人口100%達(dá)到脫貧退出的標(biāo)準(zhǔn)，全市349個(gè)省定貧困村全部達(dá)到出列標(biāo)準(zhǔn)，目前共培育省級(jí)金柚專業(yè)鎮(zhèn)兩個(gè)、龍頭企業(yè)47家、家庭農(nóng)場(chǎng)783家。

廣東梅縣松口鎮(zhèn)大黃村戶籍2300多人，曾因地處山區(qū)、大部分青壯勞力外出務(wù)工，成為了“空心村”?？上驳氖牵陙?，越來越多的年輕人回到村里，用在城市里務(wù)工學(xué)習(xí)的技能、開闊的眼界、創(chuàng)新的思路，助力大黃村走出一條鄉(xiāng)村振興的新路。

大黃村黨支部書記廖建明曾在深圳經(jīng)商十年。2015年開始，他與村里的部分果農(nóng)一起，成立了股份公司，與全國(guó)各地的大型農(nóng)批市場(chǎng)對(duì)接銷售當(dāng)?shù)亟痂?。?018年，廣東省第一批省級(jí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目落地大黃村，他們抓住了農(nóng)村電商發(fā)展風(fēng)口，成為京東、天貓等電商平臺(tái)的供貨商，進(jìn)一步拓寬了農(nóng)產(chǎn)品銷售渠道。

“現(xiàn)在村里常住人口有1800多人，整個(gè)村進(jìn)駐的快遞公司多達(dá)15家，這在梅州市不多見。”廖建明說，“平時(shí)，村民們?cè)谧约夜麍@種種柚子，研究如何提質(zhì)增量；豐收季節(jié)，他們搖身一變成了產(chǎn)業(yè)工人，在產(chǎn)業(yè)園做清洗、包裝等工作。手腳勤快的，高峰時(shí)一天收入都接近300元?！?/p>

廖建明介紹，他與20多個(gè)農(nóng)戶共建的合作社，今年預(yù)計(jì)可收獲3.5萬斤柚子。

重塑我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)

中國(guó)工程院院士、國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任趙春江撰文分析了智慧農(nóng)業(yè)的國(guó)際形勢(shì)，他指出，世界農(nóng)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了以矮稈品種為代表的第一次綠色革命、以動(dòng)植物轉(zhuǎn)基因?yàn)楹诵牡牡诙尉G色革命，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)的深度融合發(fā)展，農(nóng)業(yè)的第三次革命——“農(nóng)業(yè)數(shù)字革命”正在到來。

趙春江表示，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)對(duì)智慧農(nóng)業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略布局。美國(guó)在經(jīng)歷了機(jī)械化、雜交種化、化學(xué)化、生物技術(shù)化后，正走向數(shù)字農(nóng)業(yè)。據(jù)測(cè)算，目前美國(guó)20%的耕地、80%的大農(nóng)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了大田生產(chǎn)全程數(shù)字化，平均每個(gè)農(nóng)場(chǎng)約擁有50臺(tái)連接物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備。加拿大聯(lián)邦政府預(yù)測(cè)與策劃組織在其發(fā)布的《MetaScan3：新興技術(shù)與相關(guān)信息圖》報(bào)告中指出，土壤與作物感應(yīng)器（傳感器）、家畜生物識(shí)別、農(nóng)業(yè)機(jī)器人等技術(shù)將在未來5—10年進(jìn)入生產(chǎn)實(shí)際，顛覆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。2017年10月12日，歐洲農(nóng)機(jī)協(xié)會(huì)（CEMA）在歐盟總部召開峰會(huì)，提出在農(nóng)業(yè)數(shù)字技術(shù)革命的背景下，未來歐洲農(nóng)業(yè)發(fā)展方向是以現(xiàn)代信息技術(shù)裝備為核心的“農(nóng)業(yè)4.0”。2014年，安倍晉三牽頭“戰(zhàn)略創(chuàng)新/創(chuàng)造計(jì)劃（SIP）”，2015年啟動(dòng)了“基于智能機(jī)械+智能IT的下一代農(nóng)林水產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造技術(shù)”項(xiàng)目。日本未來將大力發(fā)展以農(nóng)業(yè)機(jī)器人為核心的無人農(nóng)場(chǎng)。據(jù)國(guó)際咨詢機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2025年，全球智慧農(nóng)業(yè)市值將達(dá)到683.89 億美元，發(fā)展最快的是亞太地區(qū)，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到14.12%，主要內(nèi)容包括大田精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧畜牧業(yè)、智慧漁業(yè)、智能溫室，主要技術(shù)包括遙感與傳感器系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與云服務(wù)技術(shù)、智能化農(nóng)業(yè)裝備（無人機(jī)、機(jī)器人）。

趙春江對(duì)我國(guó)發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的重大需求進(jìn)行了分析：一是勞力短缺導(dǎo)致人工成本迅速增加。2019年我國(guó)城鎮(zhèn)化率為60.60%，“十三五”期間農(nóng)村將轉(zhuǎn)移人口1個(gè)億。根據(jù)世界銀行數(shù)據(jù)，我國(guó)農(nóng)業(yè)勞力占比由1991年的60%（世界平均45%）下降到2018年的26%（世界平均28%）。農(nóng)村勞動(dòng)力短缺，人工成本迅速增加，目前幾乎所有農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的人工成本占比超過50%。農(nóng)業(yè)勞力老齡化日益突出，預(yù)計(jì)“十四五”我國(guó)農(nóng)業(yè)勞力60歲以上占比接近80%。另外，農(nóng)業(yè)從業(yè)人員受教育程度低，也是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的短板。二是我國(guó)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。生產(chǎn)規(guī)模小，我國(guó)人均耕地2畝，是美國(guó)1/200；我國(guó)勞均耕地9畝，美國(guó)勞均957畝。小農(nóng)戶生產(chǎn)是我國(guó)農(nóng)業(yè)的基本特征，現(xiàn)有農(nóng)戶2.2—2.3億戶，50畝以下農(nóng)戶耕地占全國(guó)耕地總面積的80%。生產(chǎn)方式落后，2019年我國(guó)主要農(nóng)作物（小麥、玉米、水稻）耕種收綜合機(jī)械化率69%，而設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化率僅31%-33%，畜禽養(yǎng)殖業(yè)機(jī)械化率35%（其中生豬養(yǎng)殖機(jī)械化水平30%，雞養(yǎng)殖機(jī)械化水平40%，肉牛、水禽等機(jī)械化水平普遍低于30%）。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率效益低。歐美農(nóng)業(yè)人均產(chǎn)值5萬—7萬美元，日韓3萬—5萬美元，中國(guó)7850美元（2016年），是美國(guó)1/10、歐洲1/7、日韓1/6。我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)缺乏技術(shù)儲(chǔ)備。智慧農(nóng)業(yè)具有顯著的多學(xué)科交叉的特點(diǎn)，由于農(nóng)業(yè)的生物特性，將工業(yè)信息技術(shù)直接拿到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域往往不能有效解決農(nóng)業(yè)問題，必須開展基于農(nóng)業(yè)生物特性和農(nóng)業(yè)問題的專題研究。由于缺乏基礎(chǔ)性和原創(chuàng)性研究，我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)整體上與發(fā)達(dá)國(guó)家差距在10年以上，特別是在農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)業(yè)人工智能、農(nóng)業(yè)機(jī)器人等方面，差距更大。我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)不僅僅是“短板”問題，而是整體上的“短桶”問題。

我國(guó)農(nóng)業(yè)在經(jīng)歷了人力和畜力為主的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)（農(nóng)業(yè)1.0），以廣泛應(yīng)用雜交種和化肥、農(nóng)藥的生物-化學(xué)農(nóng)業(yè)（農(nóng)業(yè)2.0），以農(nóng)業(yè)機(jī)械為生產(chǎn)工具的機(jī)械化農(nóng)業(yè)（農(nóng)業(yè)3.0）之后，正向著以信息為生產(chǎn)要素，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈、人工智能和智能裝備應(yīng)用為特征的智慧農(nóng)業(yè)（農(nóng)業(yè)4.0）邁進(jìn)。

當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著誰來種地、怎樣把地種好的重大問題，面臨著質(zhì)量效益不高、產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)等挑戰(zhàn)。趙春江指出，圍繞農(nóng)業(yè)“保供給、促升級(jí)、提效益、可持續(xù)”發(fā)展理念，“十四五”我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)圍繞以下三大戰(zhàn)略目標(biāo)進(jìn)行任務(wù)布局：一是電腦替代人腦。通過農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與人工智能等技術(shù)，提高涉農(nóng)人員運(yùn)用信息與知識(shí)水平和管理決策能力。二是機(jī)器替代人力。通過農(nóng)業(yè)智能裝備的創(chuàng)新發(fā)展，核心解決農(nóng)村勞力短缺、人工成本高的問題。三是自主安全可控。核心解決“卡脖子”與“短板”技術(shù)，確保安全自主可控。重點(diǎn)任務(wù)是建設(shè)人機(jī)協(xié)同的天空地一體化數(shù)據(jù)信息采集體系、建設(shè)國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)中心與應(yīng)用體系、加大農(nóng)業(yè)智能裝備應(yīng)用、實(shí)施一批智慧農(nóng)業(yè)重大工程。