“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。”