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1.智慧農業行業概述

1.1定義

我國知名經濟學家陳世清提出，智慧農業是農業中的智慧經濟，或智慧經濟形態在農業中的具體表現。智慧農業是智慧經濟重要的組成部分；對于發展中國家而言，智慧農業是智慧經濟主要的組成部分，是發展中國家消除貧困、實現后發優勢、經濟發展后來居上、實現趕超戰略的主要途徑。

智慧農業是農業生產的高級階段，是集新興的互聯網、移動互聯網、云計算、物聯網技術為一體，依托部署在農業生產現場的各種傳感節點（環境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等）和無線通信網絡實現農業生產環境的智能感知、智能預警、智能決策、智能分析、專家在線指導，為農業生產提供精準化種植、可視化管理、智能化決策、災變預警等智能管理；運用傳感器和軟件通過移動平臺或者電腦平臺對農業生產進行控制，使傳統農業更具有“智慧”。

狹義的智慧農業只包括生產部分，廣義的可以包括到生產、物流、倉儲、銷售、電子商務、食品溯源防偽、農業休閑旅游、農業信息服甚至可以包括資產會議管理、人員管理等。

1.2特征

精確性

      智慧農業是利用現代化信息技術對農業資源最大節約的使用。一方面是可以對土壤、空氣等環境參數的準確測量及記錄，另一方面是確定農作物的生產目標，從而達到少投多得的效果。

效率高

      智慧農業運用現代化智能機械代替了一部分的農事操作，大大減少了生產所需的人力、物力以及財力;降低了農業資源的消耗，實現農業工廠化生產。還可以提前預測農業生產的自然災害及人為災害，減少經濟損失，推動傳統農業向著現代化農業轉化。

可追溯性

      智慧農業可以記錄農產品生產過程中的生長環境、農事記錄、氣候、農殘監測、以及加工、配送、視頻等信息展現給消費者，消費者可以通過掃描農產品的二維碼即可快捷地追溯到該農產品的全部信息，保證了農產品的品質安全。

生產模式改革

     智慧農業徹底改變農業生產者、消費者觀念及組織體系結構。具有完善的農業科技及電子商務網絡服務體系，農業專家庫為農業相關人員提供農業生產相關理論知識，為他們的生產提供指導，徹底地改變了傳統農業生產依靠經驗來進行農業操作的模式。智慧農業不僅提升質的安全，還會保證量的開拓，智能化程度提升，使得農業經營模式越來越龐大，淘汰小規模的農業生產，逐漸發展以大規模為主的農業組織體系結構。

功能系統

      智慧農業是物聯網技術在現代農業領域的應用，主要有監控功能系統、監測功能系統、實時圖像與視頻監控功能。

監控功能系統

     根據無線網絡獲取植物生長環境信息，系統收集信息、接收數據、存儲、顯示和管理數據，實現對基地測試點信息的獲取、管理、動態顯示和分析處理，以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶，并根據以上各類信息的反饋對農業園區進行自動灌溉、自動降溫、自動卷模、自動進行液體肥料施肥、自動噴藥等自動控制。

監測功能系統

      通過配備無線傳感節點，太陽能供電系統、信息采集和信息路由設備配備無線傳感傳輸系統，每個基點配置無線傳感節點，每個無線傳感節點可監測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、植物養分含量等參數。根據種植作物的需求提供各種聲光報警信息和短信報警信息。

實時圖像與視頻監控功能

      農業物聯網的基本概念是實現農業上作物與環境、土壤及肥力間的物物相聯的關系網絡，通過多維信息與多層次處理實現農作物的最佳生長環境調理及施肥管理。但是作為管理農業生產的人員而言，僅僅數值化的物物相聯并不能完全營造作物最佳生長條件。視頻與圖像監控為物與物之間的關聯提供了更直觀的表達方式。視頻監控的引用，直觀地反映了農作物生產的實時狀態，引入視頻圖像與圖像處理，既可直觀反映一些作物的生長長勢，也可以側面反映出作物生長的整體狀態及營養水平。可以從整體上給農戶提供更加科學的種植決策理論依據。

2.智慧農業發展背景分析

2.1中國農業發展階段

       中國農業的發展需要經歷四個階段，中國農業大學李道亮教授將其定義為農業1.0到農業4.0，農業1.0指的是傳統農業，此時使用簡單的工具，生產效率較低、無法抵抗自然災害，只是解決了農產品的短缺問題；農業2.0指的是小型規?；r業，利用農業機械化工具，實現部分地區規?；l展，提升勞動生產率；農業3.0指的是自動化農業，利用計算機、硬件設備等產品，提升專業化水平，實現資源的合理利用；農業4.0指的是智慧化農業，利用多種設備獲取相應的數據，實現數字化、智能化生產，將各個設備獲取的數據打通，進行資源整合，實現無人化生產。當前，以物聯網、大數據為主的農業信息技術應用于農業，處于自動化農業階段，而根據相關資料查找，實現的比例僅為13%，主要應用在沿海以及東、西部經濟發達地區，農業信息科技還剛剛起步，中國目前還正處于農業2.0向農業3.0的過渡階段。

       相比傳統農業，智慧農業更加具有規?；?、精細化、環境友好化，更低的人力成本、更低的勞動強度、更低的中間投入，更高的農業技術，更直觀的統籌管理、更廣闊的市場合作。

我國耕地面積情況分析

分地區耕地面積分布

       智慧農業是利用現代化信息技術對農業資源最大節約的使用。一方面是可以對土壤、空氣等環境參數的準確測量及記錄，另一方面是確定農作物的生產目標，從而達到少投多得的效果。

近年來，我國耕地面積持續減少。由于我國人口眾多，人均耕地面積遠低于世界人均水平。數據顯示，2017年我國人均耕地面積僅有1.46畝/人，比世界人均耕地面積少1.43畝。中國需要用占世界8%的耕地面積養活占世界19%的人口。人均耕地面積的減少讓我國糧食供需關系趨于緊張，使我國糧食安全和社會穩定受到了嚴重的威脅。因此，發展智慧農業，提高糧食生產質量，推進耕地高效合理的利用對我國農業發展具有重大意義。

我國分地區耕地面積分布情況

我國糧食播種面積及產量情況

      據數據統計，2018年全國糧食總播種面積117037千公頃，比2017年減少952千公頃，下降0.8%；糧食總產量為65789萬噸（13158億斤），同比減少371萬噸（74億斤），下降0.6%。全年糧食產量雖有所下降，但減幅不大，仍處于高位水平，屬于豐收年景。總的來看，2018年全國糧食產量在種植結構調整優化基礎上繼續保持高位水平。

我國糧食播種面積及產量變化趨勢圖

我國耕地灌溉和化肥施用情況

      近年來，由于化肥農藥的過度使用，我國部分地區土壤污染嚴重。據統計，我國耕地土壤污染面積達到1.5萬畝、點位超標率高達19.45%。2015年，農業部出臺《到2020年化肥使用量零增長行動方案》和《到2020 年農藥使用量零增長行動方案》，方案中指出，我國農作物化肥用量21.9公斤/畝，遠高于世界平均水平8公斤/畝。同時根據公開資料，中國農藥單位面積使用量也遠高于歐美國家，我國化肥年使用量占世界的三分之一，相當于美國和印度的總和。由于化肥、農藥等的過量使用，導致我國農用地土壤污染問題日益凸顯，農業安全與生態安全面臨重大挑戰。智慧農業中的自動控制技術不但可以應用在耕地灌溉，還可以用無人機植保作業代替傳統的農藥噴灑方式，解決灌溉水資源短缺、農藥和化肥利用效率低等問題。

我國耕地灌溉面積和化肥施用量

     

3.智慧農業發展現狀

3.1國外智慧農業發展現狀

目前智慧農業在世界各國建設發展的如火如荼。一些起步較早的國家，政策支持、科技研發、創新科技應用方面都早已大規模展開并快速發展。

現在一些農業發達國家的智慧農業都已達到世界領先水平，因地適宜創新的現代化農業發展模式也已形成并在日益完善（如表1），精準生產管理、節約人力物力資本、提高產能和質量也都在逐漸實現。各國政府均在積極推動農業大數據開發，手機APP廣泛應用于農業生產中。其中，美國模式主要特點為集約化、規?；途珳驶?；日韓模式主要表現形式為合作社、環保及可溯源；以色列模式的特點為智能化、節約型、高效性；德國為代表的歐洲模式主要以家庭農場和政府補貼為主。

      政策方面

      國外的一些國家都早已出臺、落地支持智慧農業發展的政策法規來高位引導智慧農業發展。率先提出“精確農業”構想的美國，先后出臺了6項與農業信息化相關的法律法規和發展計劃，在信息、科研、教育、基礎設施、投資等方面都以法律法規形式明確推進農業發展，為“智慧農業”及其產業鏈條的發展提供了良好的政策環境和財政支持。

       農業資源匱乏、人地分配嚴重不足的荷蘭，自第二次世界大戰后政府便開始推行農業保護政策，荷蘭政府和歐盟一直堅持大額農業補貼，用以建設農業發展設施以及農業知識創新體系。

       科技研發方面

     農業發達國家也早已創建不同結構的農業科技研發系統，以適應性促進本國智慧農業發展，一些發達國家的具體科技研發狀況如表2所示。

世界各國的農業科技研發系統組成主體多樣化，但都基本以政府、高校的農業科技研發機構為重要主體，且政府為主要管理者、研發推動者，企業的重要程度各國略有不同，其他農業相關者緊密配合主要研發機構。

科技創新應用方面

       世界各國都在大力推進產學研結合，建立完善的配套規章制度和專項資金池以推進農業科研技術快速應用于智慧農業的發展，當前許多國家都已形成各具特色的農業推廣體系，并且目前各國科技創新應用成效顯著。

如，美國早已應用“5S技術”、智能化農機技術等形成了農業精細化、規?；l展的智慧農業生產線系統，幫助農場主精細化耕作并提質增效；日本也早已利用數字技術、傳感技術和遠程控制等技術建立了個性化“網上農場”式農業運營新模式，使消費者可實時自主遠程精準控制自有農產品生產，并獲得理想的農產品。

國外智慧農業模式

     （1）英國大數據整合精準農業模式

英國全國農業協會呼吁：一是要求政府在農村地區實現寬帶全覆蓋，二是要求建立適當的平臺和渠道，將農業生產準確信息進行匯總和分析。在削減開支的大背景下，英國政府在2015年春季預算中仍為該項目撥款1200萬英鎊。

     （2）美國信息化支撐農業發展模式

從上世紀90年代開始，美國政府每年撥款10多億美元建設農業信息網絡，進行技術推廣和在線應用，農村高速上網日益普及。農業信息化體系日益完善，大量涉農信息化企業應運而生。這些企業利用政府公開發布的農業大數據進行分析、預測，并提供給農業生產者用于農場生產管理及精細化耕作，提高生產效率。

      （3）法國打造大農業數據體系模式

法國是歐盟內部最大的農業生產國，也是世界第二大農業食品出口國。經過多年發展，法國農業信息數據庫目前十分完備，涵蓋種植、漁業、畜牧、農產品加工等領域。同時，一個集高新技術研發、商業市場咨詢、法律政策保障以及互聯網應用等在內的“大農業”數據體系正在打造中。農民足不出戶，便能在網上了解基礎農業信息行情。

       （4）德國積極扶持數字農業模式

據德國機械和設備制造聯合會統計，德國2015年在農業技術方面的投入為54億歐元。在今年的漢諾威消費電子、信息及通信博覽會上，德國軟件供應商SAP公司推出“數字農業”解決方案，能在電腦上實時顯示多種生產信息，如某塊土地上種植何種作物、作物接受光照強度如何、土壤中水分和肥料分布情況，農民可據此優化生產，實現增產增收。

3.2國內智慧農業發展現狀

近3年，伴隨著傳感器精度的提高，大數據、機器視覺、機器學習等領域的高速發展，我國“智慧農業”整體解決方案在幫助農業生產者提高土地畝產，穩定產品品質、降低生產成本、節約自然資源、并減少環境污染等方面取得了一定的發展。國內智慧農業關鍵技術包括智能農業監控系統、農場標準化綜合管理系統、基于物聯網的農業感知技術、基于大數據的農業分析技術、基于云計算的數據處理技術等。

總體上看，國內智慧農業起步晚，目前行業發展明顯落后于國外。但在國家鄉村振興戰略、國家數字化農業戰略等多種因素的推動下，農業領域出現一片藍海，阿里、京東、百度等巨頭紛紛布局智慧農業，為國內智慧農業建設注入活力，同時借鑒國外智慧農業的發展，然后結合自身優勢，發展出獨特的智慧農業形式。

目前，智慧農業技術已經應用到農業物聯網、溫室植物種植、精準灌溉、農產品質量安全追溯等諸多領域。在生產管理端口，智慧農業的運用程度超過90%以上，已經成為中國農業新業態，也將成為未來發展效益農業的的競爭優勢。

1、行業發展階段

智慧農業的發展經歷了萌芽期、快速發展期、規模應用期三個階段，目前我國正處于規模應用期。21世紀，精準農業、新技術的快速發展為農業機器人發展提供了新的可能，農業無人機植保也在不斷發展。

國內與智慧農業相關政策支持

4.智慧農業應用場景分析

農業種植分為設施種植（溫室大棚）和大田種植，主要包括播種、施肥、灌溉、除草以及病蟲害防治等五個部分，以傳感器、攝像頭和衛星等收集數據，實現數字化和智能機械化發展。當前，數字化的實現多以數據平臺服務來呈現，而智能機械化主要分為兩個部分：新型機械的研制創新無人機植保，以及傳統農機的改良升級農機自動駕駛。目前，農業養殖主要是將新技術、新理念應用在生產中，包括繁育、飼養以及疾病防疫等，并且應用類型較少，因此用“精細化養殖”定義整體農業養殖環節。

根據當前農業應用方式以及類型的不同，將智慧農業的典型應用場景分為四類：以軟件為主要服務手段，實現農業精準管理的數據平臺服務；用于噴灑除草劑和農藥的無人機植保；以衛星導航系統為根本，實時檢測、控制播種距離等的農機自動駕駛；通過新技術、新理念提高養殖效率、改善農產品品質的精細化養殖方向。

4.1數據平臺服務

為了不斷推進農業經濟的優化，實現可持續的產業發展和區域產業結構優化，進一步推動智慧農業的建設進程，需要全面及時掌握農業的發展動態，這需要依托農業大數據及相關大數據分析處理技術，建設一個農業大數據分析應用平臺來支撐。在技術上，平臺充分運用先進數據管理技術和數據倉庫技術，建設具有高效性，先進性，開放性的商務智能項目。結構上，平臺具有良好的可配置性，滿足資源、業務流程的變化。

1、技術特點

以衛星遙感技術、無人機航拍以及傳感器等收集氣候氣象、農作物、土地土壤以及病蟲害等數據，建立數據服務平臺，通過對數據進行分析，為農場、合作社以及大型農業企業提供可視化管理服務等。

2、技術介紹

遙感技術不僅可以使我們做到精細的作物分類、作物種植結構的提取，還可以獲取時間、空間動態的農作物土壤、地形、氣候等一系列的時空數據，是精確獲得田間數據的重要來源，主要應用于作物的長勢監測、災害監測、精準管理，讓現代農業變得更加“智慧”。無人機可以利用特殊紅外的攝像頭，在空中掠過的時候，開始計算腳下農田的病蟲害程度。因為蟲子密集的地方會發射一個特殊的波頻，航拍一張照片就可以知道哪里有蟲災。

近年來，高空間、時間和光譜分辨率遙感技術的發展，為利用遙感技術監測農業災害和加快智慧農業發展提供了寶貴契機。傳統的災害監測方法只能獲取“點”上的災害發生信息，遠遠不能滿足“面”上對災害的大面積及時防控需求，農業生產上迫切需要開展大面積、快速、動態、無損的災害監測方法。智慧農業方面，傳統方法只能網格采樣，大量測試土壤養分進行精準管理分區，耗時耗力成本高。

利用衛星遙感技術可以獲得田塊尺度的土壤養分、不同時期作物的長勢和產量，構建了快速、低成本的精準管理分區技術體系，使得定時、定位、定量、定配方的精準農業管理模式成為可能。此外，依托遙感等空間技術，可以為綠色農產品動態監測、有機認證提供關鍵技術，保障了農民從種得好到賣得好的轉變，為農戶提供個性化農業信息的精細服務，也為政府、民政、財政、農業等部門的宏觀管理、農業補貼發放、災害救援提供了科學依據。

隨著互聯網、物聯網產業和遙感技術的融合日益深入，農業遙感應用技術已經與人們的生活密不可分，將成為有巨大產能價值的高新技術產業。

3、相關企業圖譜

相關企業中，佳格利用中、美、歐等數十顆衛星和無人機實時采集地面和氣象數據，整合土壤、地塊、作物、農資等全方位信息，通過擁有自主知識產權的圖像解析和數據分析算法，實現面積測算、適宜區規劃、生產周期測算、產量預估、病蟲害防治指導、作物植保、灌溉方案、農機調配、農業金融等全產業鏈數據支持和管理級服務。

4.2農機自動駕駛

近年來，中國規模化土地流轉正在穩步推進，在農業規?；⒓s化的過程中，精準農業的需求將會持續增長，中國市場在經歷10多年的培育后，已經處于需求空間爆發的前夕。

1、技術特點

農機自動駕駛以計算機和傳感器技術為基礎，根據衛星導航定位系統和機器視覺技術實現農機的精準定位，通過智能終端實現農機信息、作業狀態及作業速度等。

2、系統組成

農機自動駕駛系統由顯示器+農機自動駕駛軟件、控制器+天線、電磁閥組+角度傳感器組成。圖表11為國內智慧農業農機自動駕駛系統組成。

3、相關企業圖譜

“慧農”是目前業內首個涵蓋北斗農機導航自動駕駛系統、變量作業系統以及農業信息化系統的全產業鏈解決方案。作為北斗高精度應用在農業領域的開拓者，合眾思壯的北斗自動導航產品應用在中國農業市場已經超過8年，實現了單臺農機均日作業量較人工駕駛提高100-200%、單作業季一臺農機節本增效達3000元的突破。“慧農”北斗導航農機自動駕駛系統已在新疆、內蒙古、河北等十余個省市區域的積極布局，在精準農業領域積累了較為成熟的技術、設備和市場經驗。

4.3無人機植保

1、技術介紹

無人機植保技術搭載先進的傳感器設備，根據地形、地貌搭配專用藥劑對農作物實施精準、高效的噴藥作業，通過人機藥三位一體達到節水節藥的作用。該型無人飛機由飛行平臺（固定翼、直升機、多軸飛行器）、導航飛控、噴灑機構三部分組成，通過地面遙控或導航飛控，來實現噴灑作業，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。

2、植保無人機

我國的農業植保無人機目前尚處于起步階段，據統計，2014年我國植保無人機保有量為695架，總作業面積426萬畝；2015年我國植保無人機保有量為2324架（31個省統計），總作業面積1152.8萬畝，增長幅度分別為234%、170.6%。據農業部最新統計，截至2016年6月5日，我國生產專業級無人機的公司有300多家，其中有200多家是植保無人機生產廠家，生產各類植保無人機共178個品種，保有量超過5000架。

3、相關企業圖譜

相關企業中，農田管家作為互聯網農業服務平臺，以飛防植保（無人機噴灑農藥）切入，讓農戶網上一鍵下單，享受農業科技紅利。已獲得順為資本、GGV紀源資本、戈壁創投、執一資本、云啟資本和真格基金數千萬美元投資。農田管家平臺上已入駐超過3000個飛防組織，可調度無人機近萬架，在黑龍江、湖北、湖南、山東、江蘇、河南、河北、安徽、江西等地建立分支機構，飛防服務覆蓋10余個省近百個城市，2017年總作業面積超過800萬畝。

中國作為農業大國，18億畝基本農田，每年需要大量的人員從事農業植保作業，而我國每年農藥中毒人數有10萬之眾。農藥殘留和污染造成的病死人數至今尚無官方統計。同時，農村青壯年勞動力逐漸稀缺，人力成本日益增加；由于農藥對人體傷害較大，年輕人不愿意進行農藥噴灑。植保無人機可遠距離遙控操作，避免了噴灑作業人員暴露于農藥的危險，保障了噴灑作業的安全。有專家預計到2020年，中國植保無人機需求量是 10萬架，無人機植保從業人員需求量是40萬人。

4.4精細化養殖

1、技術特點

通過耳標、攝像頭等監控畜牧動物生長情況，實時跟蹤，且對收集到的圖形等數據進行處理、分析，實現養殖的精細化管理。

（1）精準飼喂。根據自動化喂養 裝置，按需喂養，達到營養均衡的 作用。

（2）實時監控。通過攝像頭等裝置實時監測養殖舍情況，預測發情期，提升產仔率，降低死亡率。

（3）健康防病。通過傳感器監測豬舍內溫濕度，控制光照強度，實現好環境替代藥物的作用。

（4）技術管理。通過耳標、攝像頭等設備，用技術分析畜禽的行為狀況，實現精準管理。

2、技術應用

當前，養殖行業存在很多問題，抗生素使用過多、畜禽產品藥物殘留嚴重，產品質量較差；畜禽每天的排泄物造成當地的環境污染問題；同時，畜禽產品死亡率過高，成本大大提升。大型上市養殖企業主要是利用環境控制系統、飼料飼喂系統以及信息化管理系統等進行規?；B殖，而精細化養殖指利用新的技術、新的理念改變養殖行業普遍存在的問題：抗生素使用過多以及養殖死亡率較高等。

養殖行業主要分為四個核心環節：育種、繁育、飼養和疾病防疫。精細化養殖利用新技術（物聯網、人工智能等）、新理念降低畜禽死亡率、提升產品質量，主要應用在繁育、飼養以及疾病防疫等三個階段。

精細化養殖主要應用于養豬、養牛和養雞上，利用傳統的耳標、可穿戴設備以及攝像頭等收集畜禽產品的數據，通過對收集到的數據進行分析，運用深度學習算法判斷畜禽產品健康狀況、喂養情況、位置信息以及發情期預測等，對其進行精準管理。

3、相關企業圖譜

精細化養殖相關企業里，網易以養銷一體化來提升豬肉品質；阿里與傳統企業結合運用新技術提高母豬生產率和降低豬仔死亡率。網易味央用RFID耳標為主要監控設備，通過嚴格監管，引進新技術提高豬肉品質。而阿里云與特驅集團合作利用機器視覺、語音識別等新技術，來提高母豬的生產率以及降低豬仔的死亡率。

4.5智慧農業發展中存在的問題

1、高素質農業生產管理人才匱乏，職業農民的教育系統還未建立

當前我國農村高素質人力資本流失嚴重，留守農民的年齡、文化、性別結構不協調，年齡偏高、文化水平普遍較低且以女性為主，對互聯網信息技術了解應用較少，現代化農業生產意識比較淡薄。

并且我國當前職業農民教育體系還未建立，新型農民培養機構少，培養過程走馬觀花，使我國現代職業農民難以培育。高素質農業生產管理人員匱乏，導致智慧農業的農村初創者和支持者較少，智慧農業建設發展的內生動力嚴重不足，且在我國農村本土化發展緩慢。

因此，高素質農業生產管理人才匱乏已成為困擾我國智慧農業發展的重大難題，亟需建立新型職業農民教育系統。

2、智慧農業科研體系不健全，農業科技推廣能力不足

由于我國政府和社會對其培育支持力度不夠，我國當前農業科研體系仍不健全、科研成果轉化生產力能力不足，導致我國農業科研進度緩慢且難以應用于智慧農業建設發展之中。

首先，我國還未建立頂層系統化組織全國農業科研體系的組織部門，眾多農業科研機構未成統一體系，沒有明確的科研分工、合作指導以及溝通渠道，眾多科研機構的小型科研課題重復，突破性的大型科研課題難以系統化合作完成。

其次，由于我國農業科研機構缺少統一指導和支持，科研成果應用推廣力度不夠，使我國當前許多農業科技系統運行的標準參數難以根據大規模生產數據確定，許多科研成果缺乏應用檢驗，導致一些智慧農業科研成果體系精準度不夠，運行波動過于頻繁。

3、智慧農業基礎設施落后，機械設備現代化程度低

我國當前大部分地區的農業基礎設施仍舊落后，大型現代化農機設備較少。主要表現為，我國當前大多農田道路都毀損嚴重，狹窄且坑洼不平，雨雪天氣時泥濘不堪，甚至出現無法通車現象。

多數牲畜禽舍的基礎設施僅限于照明和取暖，其他現代化養殖設備幾乎沒有；我國大部分地區的農業灌溉設施僅是簡陋的水道溝渠，只能采用傳統的大水漫灌形式，噴灌和滴灌等高效節水灌溉所需的運輸管道僅在部分地區建成使用，導致農業用水浪費嚴重，農田土壤板結、養分流失。

另外，由于我國農機設備的市場投放量較少、價格過高，且政府農機補貼較少，使我國分散經營的小微型農業生產者無力購買，許多現代化農機無法走進農田。

5.智慧農業發展對策分析

1、吸引農業高素質人才，加快培育新型職業農民

（1）各級政府在政策、資金、物資、人力方面加大對我國智慧農業建設發展的支持力度，通過報紙、電視、廣播等多渠道媒體在農村全方位宣傳智慧農業，調整農民文化水平、年齡、性別結構，鼓勵他們主動創業創新。

（2）充分發揮運營成功的智慧農業示范基地的示范帶頭作用，組織農民定期參觀了解智慧農業運行模式，深入學習如何建設管理智慧農業。

（3）結合我國農業高校和相關科研院所擁有的雄厚的師資力量和科研基礎優勢，將職業農民培養納入國家教育培訓發展規劃，建立適合培訓我國高素質農業人才的長效教育機制，教授農民和青年學生智慧農業理論知識，為智慧農業發展提供源源不斷的農業人才。

2、加快完善農業科研體系，提高農業科研成果的轉化應用能力

（1）強化政府頂層設計職責，加大農業科研體系的資金、物質和人才投入，統籌規劃、建立統一協調的農業科研體系。

（2）促進農業科研機構的相互合作和交流，使農業科研項目井然有序地進行，減少重復研究，強化集成創新，并統籌兼顧智慧農業發展所需的各項高科技技術。

（3）深化基層農技推廣體系改革，建設全國農業信息網上交流平臺，激勵農技推廣人員充分利用其廣泛接觸農業生產者的優勢，通過各種方式盡職做好農技推廣，促進土壤修復技術、數字化管理等技術的應用，廣泛收集農業生產問題和生產數據為農業科研提供反饋，及時檢驗農業科研成果效用，完善農業科研成果的功能。

3、加強智慧農業基礎設施建設，促進農業機械設備提檔升級

（1）加強農田水利建設，建設統籌兼顧引水、排水、蓄水、灌溉等多種功能的水利工程，實現節水灌溉、綠色灌溉、數字化灌溉。

（2）改善牲畜禽舍現狀，推進通風、采陽、溫控、清理垃圾以及餌料投喂自動化建設，建立全封閉式現代化種養殖舍棚。

（3）加快現代化農機設備進入農田，建立專項資金支持農機設備生產企業降低生產成本研究，擴大農機設備生產規模，增加市場投入量，并加強農機設備購置補貼政策，鼓勵農民積極使用現代化農機設備，實現精準化、智能化、科學化遠程控制管理農業生產。

6.智慧農業發展趨勢

1、由人工走向智能

（1）在種植、養殖生產作業環節，拜托人力依賴，構建集環境生理監控、作物模型分析和精準調節為一體的農業生產自動化系統和平臺，根據自然生態條件改進農業生產工藝，進行農產品差異化生產。

（2）在食品安全環節，構建農產品溯源系統，將農產品生產、加工等過程的各種相關信息進行記錄并存儲，并能通過食品識別號在網絡上對農產品進行查詢認證，追溯全程信息。

（3）在生產管理環節，特別是一些農墾墾區、現代農業產業園、大興農場等單位，只能設施與互聯網廣泛應用于農業測土配方、茬口作業計劃及農場生產資料管理等生產計劃系統，提高效能。

2、突出個性化與差異性營銷方式

（1）物聯網、云計算等技術的應用，打破農業市場的時空地理限制，農資采購和農產品流通等數據將會得到實時監測和傳遞，有效解決信息不對稱問題。

（2）對農業休閑旅游、農家樂熱潮等通過網站、線上宣傳等渠道推廣、銷售休閑旅游產品，為旅客提供個性化旅游服務，成為農民增收新途徑和農村經濟新業態。

3、提供精確、動態、科學的全方位信息服務

（1）面向“三農”的信息服務為農業經營者傳播先進的農業科學技術知識、生產管理信息以及農業科技咨詢服務，引導龍頭企業、農業專業合作社和農戶經營好自己的農業生產系統與營銷活動，提高農業生產管理決策水平，增強市場抗風險能力，做好節本增效、提高收益。

（2）云計算、大數據等技術也推進農業管理數字化和現代化，促進農業管理高效和透明，提高農業部門的行政效能。