“第一個挑戰是資源利用率的問題，目前全球都很重視現有資源的利用效率——肥料、水和土地”，趙春江指出，中國農業綠色發展研究會公布的數據顯示，我國氮肥有效利用率只有40%左右，磷肥也比較低。“農藥利用率也是40%左右，但和發達國家60%的數據相比，還是有很大的差距。”

其次，我國將土地經營權交給農民，導致生產經營的地塊比較小。小農戶、小地塊的碎片化現狀，導致農業生產效率比較低。

第三，隨著大量農村勞動力向城市轉移，導致從事農業的人口數量急劇下降。趙春江說：“現在的‘00后’幾乎沒有人愿意從事農業生產，未來必須有一種解決方案能持續地生產食物。”

第四，目前中國的農業機械化率較低，約為72%左右，主要針對作業的農作物包括小麥、玉米、水稻。其他的農業設施、畜牧業、水產業、園藝業等機械化率均不高。趙春江說：“一方面我國勞動力減少，沒人種地，另一方面機械率又比較低，這就是面臨的前所未有的挑戰。”

同時，中國農業在效益方面也存在著一些問題。農民由于獲得的利潤不高甚至為負數，導致其種地積極性較低。

趙春江指出，未來的勞動力短缺、人口老齡化對中國農業可持續發展是巨大的挑戰。“在此背景下，我們必須找到一種能支持農業可持續發展的解決方案。隨著數字技術的到來，農業也進入了綠色革命、數字革命的新時代。我們必須牢牢把握這個機遇，發展數字農業與智慧農業。”

去年3月12日，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》公布，提出要建設智慧農業，加快推進農業農村現代化。趙春江指出，未來中國農業發展要推動三個方面的轉變：由傳統生產方式向高生產效率綠色發展方式的轉變，由過度依賴人向機器為主的轉變，由主觀經驗判斷向大數據智能決策轉變。

智慧農業路線圖分五步

智慧農業包括四個重要部分，即信息獲取、以大數據為基礎的智能決策、精準控制與投入、個性化的精準服務。趙春江指出，發展智慧農業對應對全球氣候變化、水土的保持、保護、減少農藥的使用以及保護生物多樣性等具有重要的作用和意義。

他表示，未來智慧農業的發展目標包括三個方面：第一，通過計算技術提高人對農業整體生命系統的把控能力；第二，通過高等智能化的機械化技術替換人力勞動；第三，用自有產品替代進口產品。

“使得農業生產逐步地走向智能化，服務網絡化，這是中國智慧農業的發展目標。那么每個階段怎么走？通過研究我們將其分成了五步。”趙春江介紹道，我國從2020年開始已經推進智慧農業的發展，第一步預計從2020年到2030年將進行持續的技術創新，重點解決理論、技術、方法相關的應用場景問題。

第二步重點是技術產品的研發和創新，實現農業生產過程中智能化的控制與自動化的操作以及智能化服務。趙春江指出，這一步的時間點將從2022年到2030年，“預計經過十年的技術創新，能夠發展出滿足我國智慧農業發展的技術體系與產品體系。”

在中國發展智慧農業的路線圖中，第三步是集成化的應用示范；第四步要實現智慧農業技術的廣泛應用，這一階段預計從2030年持續到2035年，屆時農業數字經濟的規模將達7.8萬億元；第五步，智慧農業要形成產業在農業領域進行廣泛地應用，這一階段將從2035年發展到2050年。

趙春江表示，到2050年我國的社會經濟、人口素質、應用環境等將發生巨大的變化。屆時農業要全面實現智慧化的管理，農業數字經濟規模達到24萬億元。

統籌智慧農業發展和數字鄉村建設

目前，我國已經推動了一系列相應的措施和政策以推動智慧農業的發展。趙春江指出，首先是加強農村基礎設施建設，5G通信網絡已經在我國農村地區如縣城、鄉鎮等開始進行建設。一些響應的技術標準和技術規則如國家標準、行業標準、團體標準、地方標準等也正在推進。

第二，支持技術創新。除了在國家層面上設立重點研發專項外，還有技術攻關的項目以解決智慧農業發展的技術問題；第三，各個省市正在推動以場景為驅動的應用示范；第四，制定鄉村政策保證體系，以政策“組合拳”推動智慧農業的發展。

“我國國土面積太大、場景太復雜，未來發展智慧農業的模式我們從技術發展、技術應用的模式角度分成三大類。”趙春江指出，第一類面向農民和家庭農場，重點以提供專業化和社會化服務為主。第二類瞄準全國380萬座家庭農場，推動中等尺度規模的生產經營主體搞技術的配套和集成。第三類在東北地區、西北地區等地的大農場實施完整的技術集成解決方案，以推動智慧農業的發展。

趙春江表示，我國政府高度關注農業，除生物技術外，在推動信息技術的發展和應用上也給予了很大的支持。比如1999年在小湯山建立了精準農業的國家應用示范基地，可以進行相應的產品設計、研發、中試和示范，以及傳感器、生產線式的中試生產。

目前，基于新能源的智能拖拉機已經被大型農機企業研發面世。一些大型農機企業正在探索高端農機裝備的研發，并將這一技術和農業的實際場景，尤其是結合農業科學持續發展、保護性耕作等國際熱點和方向進行應用示范。

此外，我國在探索天空地一體化的信息獲取以及集成應用方面也獲得進展。如通過遙感無人機以及物聯網技術，可以實現精準施肥。在河北省建設的79個智慧農場中就有部分農場實現了這一功能。

北斗衛星導航技術也已經被廣泛地應用于農業生產的各個環節，體現出北斗衛星導航技術作為數字的底盤技術在農業中的重要作用。趙春江說：“從種到收、運輸等各個環節，北斗衛星導航技術為中國發展智慧農業，奠定了很好的基礎。北斗衛星導航技術對支持我國智慧農業的發展，特別是大田智慧農業發揮了很重要的作用。同時各地政府正在開展大量的田間新技術的展示和示范。”

他總結道，在我國有著強大農業需求的基礎，基于一定的技術基礎以及各種各樣應用場景的驅動，未來中國智慧農業一定會發展得很好。“發展智慧農業要兼顧數字鄉村建設，將智慧農業的發展和數字鄉村建設統籌起來，實現鄉村振興。”