精準種植是指利用衛星遙感、大資料、雲端計算、人工智慧等技術，藉助無人農機、水肥一體機等智慧農機裝備，推進種植業數字化、智慧化升級，實現種植業生產經營的精準管理。精準種植兼顧生產效益和農產品品質，是各國保障食品安全、保護生態環境、推進農業現代化、提高農業綜合效益、實現農業可持續發展的重要路徑。目前，我國精準種植尚未實現大規模應用，構建適合中國基本農情的發展新模式、加速關鍵技術攻克，將成為推動精準種植更大規模、更寬領域、更深層次應用的關鍵。

發展驅動力

政策環境：系列政策推動種植業生產管理資訊化、農機裝備智慧化

精準種植是智慧農業的重要組成部分，是提升種植業生產管理水平的重要途徑。近年來，國家各部委出臺了系列政策檔案，為種植業數字化轉型和智慧化升級提供了良好的方向指引。《數字農業農村發展規劃（2019-2025年）》（農規發〔2019〕33號）提出，利用衛星遙感、航空遙感、地面物聯網等手段，動態監測重要農作物的種植型別、種植面積、土壤墒情、作物長勢、災情蟲情，建設分級決策系統，發展智慧“車間農業”，推進種植業生產經營智慧管理。2021年中央一號檔案提出，重點支援糧食烘乾、履帶式作業、玉米大豆帶狀複合種植、油菜籽收穫等農機，推廣大型複合智慧農機。

 

供給端：我國重點農產品生產成本較高，精準種植助力降本增效

我國農產品生產成本較高，國際競爭力有待提升。除大豆外，我國主要農產品如玉米、小麥、棉花等的生產成本均高於美國。其中，以棉花差異最大，2020年中國棉花生產成本較美國高出1,566.22元/畝。從生產成本構成來看，中國人工成本佔比高，機械成本佔比較低。以水稻生產為例，中國人工成本佔比達到41%，遠高於美國的10%和日本的26%；中國機械相關費用佔比18%，遠低於美國的38%和日本的42%[1]。在此背景下，以數字技術和智慧裝備賦能耕作、灌溉、施肥施藥等環節，能夠減少人工成本支出、提高種植效率、增加農民收入。精準種植成為我國種植業降本增效、農業競爭力提升的重要發力點。

需求端：農產品消費升級加快，精準種植推動農產品品質提升

近年來，中國居民收入穩步提升，帶動消費能力不斷提高，其對農產品安全、健康的重視程度也日益加深。而長期以來，我國農藥化肥使用量一直處於世界前列，一定程度上影響著國內農產品的品質。根據農業部資料，我國農作物畝均化肥用量21.9公斤，遠高於世界平均水平（每畝8公斤），是美國的2.6倍，歐盟的2.5倍。在此背景下，利用計算機視覺、機器學習等人工智慧技術來區分農作物和雜草，判斷農藥、化肥的使用及投入範圍，並根據不同需求調整所需藥物和藥量，實現精準作業，能夠生產出低化肥、低農藥、更營養健康的農產品，從而在一定程度上更加契合當前居民消費要求的變化。

發展現狀

產業鏈結構：由上游基礎軟硬體、中游智慧裝備及解決方案、下游應用三部分組成

（1）上游：基礎硬體主要包括感測器、攝像頭等產品，基礎軟體主要分為衛星遙感、大資料、雲端計算、人工智慧等技術。（2）中游：主要包括智慧農機裝備和精準種植解決方案。智慧農機裝備是推進精準種植的物質支撐，包括農業無人機、農業無人車、水肥一體機、智慧灌溉裝置等。其中，農業無人機、農業無人車主要應用於農田測繪、播種撒肥、智慧割草、精準植保等領域；水肥一體機、智慧灌溉裝置主要應用於精準施肥、智慧灌溉等領域。精準種植解決方案基於感測器、攝像頭等核心零部件和衛星遙感、大資料、雲端計算、人工智慧等關鍵技術，提供覆蓋播種、施肥、灌溉、病蟲害防治等種植業全流程的數字化解決方案。（3）下游：應用場景包括智慧監測、智慧配肥、精準施肥、智慧灌溉、智慧溫室、病蟲害預警等。

 

重點應用場景1：智慧監測

智慧監測主要包括氣象監測、土壤監控、農作物監測等。（1）氣象監測是基於海量歷史資料，依託大資料、人工智慧等數字技術，獲取地面溫度、溼度、風向、風速、降雨和氣壓等氣象預測資訊，提前預防農業氣象災害，有效解決傳統種植過程中由於氣象資訊獲取不及時造成農作物受損的痛點。（2）土壤監測是藉助感測器等基礎硬體，監測土壤溼度、PH、NPK等資訊，為施肥、灌溉等提供決策指導，從而改善作物生長環境、提高作物品質。（3）農作物監測是利用衛星遙感等技術持續監測農作物面積、長勢、水分狀態、肥力狀態、病蟲害症狀等資訊，及時掌握農作物生產情況，並進一步藉助人工智慧技術建立演算法模型，為長勢分析、產量預測、農事安排等提供重要支撐。

重點應用場景2：智慧灌溉

智慧灌溉是在依託自動氣象站、感測器等監測氣象條件、土壤環境等資訊基礎上，搭建智慧灌溉系統，實現灌溉時間、灌溉量的智慧調節，以及灌溉裝置的統一管理和遠端控制。智慧灌溉通過精準控制灌溉時間及用量，一方面能夠保證作物生長需要的最合適條件，另一方面能夠大大提高水資源利用率、節省人力成本，達到增產節能的效果。

發展展望

構建適合中國基本農情的發展新模式，將成為精準種植規模化應用的關鍵

當前，“大國小農”仍是中國基本國情農情，根據國家統計局資料，我國小農戶數量佔農業經營主體98%以上，小農戶經營耕地面積佔總耕地面積的70%。受到投入成本高、存在一定技術門檻等因素制約，小農戶數字化轉型意願不高，目前我國精準種植尚未實現大規模應用。未來，“大國小農”基本國情農情將長期存在，加速探索適用於小農戶的精準種植落地應用模式將成為行業發展關鍵。一方面，推進農村地區數字技能培訓，幫助小農戶共享數字紅利，實現以精準種植助力農業生產降本增效。另一方面，加大補貼與支援力度，鼓勵環境監測系統、水肥一體化系統、農場ERP等軟體應用，擴大精準種植應用規模、提升應用水平。

關鍵技術加速攻克，推動精準種植更寬領域、更深層次應用

目前，我國精準種植領域關鍵技術與國際先進水平仍存在一定差距。例如，作物生長模型、生產控制軟體等智慧農業核心領域與美國、荷蘭、以色列等國家差距較為明顯，大田農業、實施農業等智慧種植平臺仍處於商業化探索初期[2]。未來，隨著“智慧農業”國家發展戰略的不斷推進，以及精準種植領域企業和科研院所加強關鍵技術裝置研發力度，我國自主創新能力將加速提升，推動前沿技術在作物生長模型、農藥化肥精細化投入、病蟲害防治等精準種植更多場景、更深層次融合應用，最終提高種植業生產管理水平。

[1] 資料來源：李俊傑，李建平. 水稻生產成本效益國際比較及中國發展前景[J]. 中國稻米，2021，27（4）：22-30.

[2] 資料來源：中國信通院《中國智慧農業發展研究報告》。