全国“十五五”数字农业、无人农场与设施农业发展规划及趋势分析
一、国家顶层设计:以数字农业为引领,构建现代化农业新格局“十五五”时期(2026—2030年),我国农业现代化进入关键阶段。国家层面明确以数字农业为核心抓手,推动农业向智能化、绿色化、高效化转型。农业农村部印发的《关于大力发展智慧农业的指导意见》提出,到2030年智慧农业发展取得重要进展,关键核心技术取得重大突破,农业生产信息化率达到35%左右;展望2035年,农业生产信息化率达到40%以上,为建设农业强国提供强有力的信息化支撑。
2026年中央一号文件进一步强调,要统筹科技创新平台基地建设,加强农业关键核心技术攻关,加快高端智能、丘陵山区适用农机装备研发应用,促进人工智能与农业发展相结合,拓展无人机、物联网、机器人等应用场景,加快农业生物制造关键技术创新。这标志着智慧农业从“鼓励探索”升级为明确的战略方向。
二、数字农业:从“单点应用”到“全链条赋能”
(一)发展目标与路径
数字农业的核心是推动“天空地”一体化监测体系建设,实现农业生产全过程数字化管理。国家层面提出,到2030年建成覆盖全国的智慧农业技术应用体系,智能机械装备、智慧技术模式大范围推广,重点作物、重要领域、关键环节建成智慧应用场景。
具体路径包括:
- 主要作物种植精准化:集成应用“四情”监测、精准水肥药施用、智能农机装备、无人驾驶航空器和智能决策系统等技术,提升耕种管收精准作业水平
- 设施种植数字化:以设施种植传统优势产区为重点,推动集中连片老旧低效设施数字化改造,推进环境控制、水肥一体化等物联网设备应用
- 农机装备智能化:大力发展智能农机装备,推进农机具数字化升级,建设全国农机作业指挥调度平台
(二)省级实践:山西智慧农业行动计划
山西省印发的《智慧农业行动计划(2026—2030年)》是省级层面的典型代表。该计划提出分阶段目标:到2026年底,推出一批主要作物大面积单产提升智能化解决方案和智慧农(牧、渔)场技术模式,农业生产信息化率达到30%以上;到2028年底,省级农业农村大数据平台基本建成,农业生产信息化率达到32%以上;到2030年底,建成覆盖全省的智慧农业技术应用体系,力争农业生产信息化率达到35%左右。
山西的实践路径包括:
- 打造省级农业农村大数据平台:完善平台架构设计,对接国家农业农村大数据平台,建设可信数据空间
- 共建农业农村用地“一张图”:推动各类涉农数据上图入库,建设耕地、永久基本农田、高标准农田等专题图层
- 推进粮食作物生产智能化:在产粮大县率先推广应用“北斗+”精准种植,普及玉米、小麦生产智能精细播种
- 推进智慧农机应用:落实农机北斗系统规模化应用政策,在大同、临汾、运城等市探索建设无人农场试点
三、无人农场:从“示范试点”到“规模化推广”
(一)技术体系与建设模式
无人农场是数字农业的高级形态,其核心是“北斗+物联网+大数据+人工智能+机器人”技术体系的集成应用。目前全国无人农场建设呈现出以下特征:
1. 技术路径趋同:各省普遍推进农机自动驾驶、精准导航、高精度自动作业、作物生长环境监测、病虫害预警等关键技术,配套建设遥感、物联网、视频监控等基础设施
2. 场景应用聚焦:主要集中在粮食主产区、棉花主产区、设施蔬菜基地和现代水产养殖基地,通过“无人农场+设施农业”“无人农场+智慧牧场”“无人农场+工厂化水产”等模式实现全产业链智能化
3. 政策支持体系:通过设立智慧农业/无人农场专项项目、配套财政资金、引导社会资本投入、培育农业数智化复合型人才等方式,推动无人农场从“试验田”走向“示范推广区”
(二)典型省份实践
江苏已建成283个无人农场,项目总投入8.72亿元,在粮食、蔬菜、棉花等作物上实现大面积无人化作业,是全国无人农场建设规模最大、投入最集中的省份之一。2026年江苏两会期间,省政协委员提出要围绕智慧农业、无人农场、农业电商等场景,构建农业数智化人才“育—引—用—留”全链条生态。
上海在《发展智慧农业实施方案(2025—2030年)》中提出,到2030年要“提升建设15个以上粮食生产智慧农场”,并建成10个以上智能温室和植物工厂、4个以上楼房畜禽养殖场、3个以上工厂化智能水产养殖基地,全市农业生产信息化率达到55%以上。在粮食生产智慧农场领域,重点推进农机自动驾驶与机具协同控制、基于时空信息的精准智能作业等技术攻关与应用。
河北在《2026年省级智慧农业建设项目储备指南》中专门设立“智慧(无人)农场应用场景项目”,要求配套遥感、物联网测控、田间综合监测站点、高点视频监控等设施设备,对农机装备进行信息化改造,实现以北斗为主的精准导航、高精度自动作业和作业过程自动测量。
新疆巴音郭楞蒙古自治州尉犁县的“超级棉田”无人农场,占地3000亩,采用空中机器人、地面机器人、农业物联网和智慧农场管理系统,无人化率达到75%,平均棉花亩产达到529公斤,成为全国棉花无人农场的典型样板。
黑龙江北大荒集团建三江分公司无人农场规模庞大、设备先进,实现了水旱田各环节的大面积无人化作业,为东北地区粮食主产区发展无人农场提供了可复制、可推广的模式。
四、设施农业:从“补充保障”到“国家战略”
(一)国家规划目标
农业农村部联合国家发展改革委、财政部、自然资源部制定的《全国现代设施农业建设规划(2023—2030年)》是我国出台的第一部现代设施农业建设规划,对促进设施农业现代化具有重要指导意义。规划提出,到2030年,全国现代设施农业规模进一步扩大,区域布局更加合理,科技装备条件显著改善,稳产保供能力进一步提升。具体目标包括:
- 设施蔬菜产量占比提高到40%
- 畜牧养殖规模化率达到83%
- 设施渔业养殖水产品产量占比达到60%
- 设施农业机械化率与科技进步贡献率分别达到60%和70%
- 建成一批现代设施农业创新引领基地
- 全国设施农产品质量安全抽检合格率稳定在98%
(二)重点任务与工程
规划部署了4方面重点任务和6大工程:
重点任务:
1. 建设以节能宜机为主的现代设施种植业
2. 建设以高效集约为主的现代设施畜牧业
3. 建设以生态健康养殖为主的现代设施渔业
4. 建设以仓储保鲜和烘干为主的现代物流设施
重大工程:
1. 现代设施农业提升工程
2. 戈壁盐碱地现代设施种植建设工程
3. 现代设施集约化育苗(秧)建设工程
4. 高效节地设施畜牧建设工程
5. 智能化养殖渔场建设工程
6. 冷链物流和烘干设施建设工程
(三)政策导向与保障措施
农业农村部印发的《关于发展现代设施农业的指导意见》进一步明确,到2030年设施农业绿色发展全面推进,设施农业的劳动生产率、土地产出率和资源利用率大幅提高,发展质量效益和竞争力不断增强,从事设施农业生产的农民收入持续增长;展望2035年,设施农业全面升级,供给保障更加有力,技术装备达到国际先进水平。
保障措施包括:
- 强化组织领导:完善协同工作机制,压实地方责任
- 加大政策扶持:整合财政、金融、土地等政策资源,引导金融和社会资本加大投入
- 加强指导服务:健全技术服务体系,强化科技支撑
- 培育经营主体:支持家庭农场、农民合作社、龙头企业等发展设施农业
- 加强宣传引导:总结推广典型经验,营造良好发展氛围
五、发展趋势与前景展望
(一)技术演进趋势
2026—2030年将进入自动化种植的“技术验证期”,核心突破集中在单点环节的智能化替代。播种领域,基于机器视觉的精量播种机通过深度学习算法实现单粒精准投放;植保环节,无人机集群通过毫米波雷达与多光谱传感器协同,实现厘米级变量喷洒。这一阶段的技术应用呈现“大田先行”特征,东北平原、新疆棉区等规模化种植区域将率先实现耕种管收全流程机械化。
2031—2035年迈入“系统集成期”,数字孪生技术与农业机器人深度融合重构生产范式。农田数字孪生平台通过整合土壤剖面模型、作物生长模型和气象预测模型,构建厘米级精度的虚拟农场;农业机器人集群实现自主协同作业,通过5G+北斗定位系统实现厘米级导航,24小时连续作业效率大幅提升。
2036—2040年进入“智能决策期”,认知智能推动农业生产向“自主决策”跃迁。基于Transformer架构的农业大模型可融合基因组学、气象大数据和市场预测,生成动态种植方案;自主农业机器人具备环境适应与自主决策能力,在极端天气中自动调整作业策略。
(二)市场前景预测
据行业研究测算,2025—2030年智慧农业技术应用将进入快速发展期。以北斗导航为基础的高精度定位系统在拖拉机、插秧机、植保无人机等农机装备中的渗透率已超过65%;基于物联网的土壤墒情、气象、作物长势等多源数据采集网络日益完善,单个数字农场日均数据处理量可达10TB以上。无人化作业系统在播种、施肥、喷药、收割等关键环节全面铺开,作业效率提升40%,化肥农药使用量降低18%。
若全国50%的高标准农田在2030年前完成数字化改造,将带动农业劳动生产率提升30%以上,粮食单产潜力增加8%—12%,并减少碳排放约1.2亿吨。在此过程中,企业、科研机构与地方政府的协同创新机制将持续优化,形成覆盖技术研发、标准制定、商业模式与人才培养的完整生态体系。
六、挑战与建议
(一)面临的主要挑战
1. 技术瓶颈:丘陵山区适用智能农机装备、复杂环境下的精准作业、多机协同控制、数据安全与隐私保护等仍是制约无人农场大规模推广的关键技术瓶颈
2. 人才短板:农业数智化复合型人才短缺是各省普遍面临的共性问题,既懂农业又懂技术的复合型人才严重不足
3. 投入成本高:无人农场和设施农业建设前期投入大、回报周期长,对经营主体的资金实力要求较高
4. 标准体系不完善:数字农业、无人农场、设施农业的标准体系尚不健全,影响技术推广和规模化应用
(二)政策建议
1. 强化顶层设计:各省应结合国家智慧农业、现代设施农业建设规划,制定本省无人农场发展目标、重点任务和保障措施,形成可量化、可考核的指标体系
2. 加大技术攻关:聚焦丘陵山区智能农机装备、复杂环境精准作业、多机协同控制等关键技术,加大研发投入,推动产学研用深度融合
3. 培育复合型人才:依托高校、科研院所和企业,加强农业数智化人才培养,打造一支懂农业、懂技术、懂管理的无人农场人才队伍
4. 完善政策体系:统筹财政、金融、土地等政策资源,加大对无人农场建设的支持力度,引导社会资本投入,形成多元化投入格局
5. 健全标准体系:加快制定数字农业、无人农场、设施农业的技术标准、管理标准和评价标准,推动规范化、标准化发展
七、结语
“十五五”时期是我国农业现代化的关键阶段,数字农业、无人农场和设施农业将成为推动农业高质量发展的重要引擎。在国家顶层设计的引领下,各省市正积极探索符合自身资源禀赋和产业基础的发展路径,推动农业生产从“靠天吃饭”向“靠数吃饭”转变,从“经验种植”向“智能决策”转变,从“分散经营”向“集约发展”转变。未来,随着技术的不断突破和政策的持续完善,数字农业、无人农场和设施农业将迎来更加广阔的发展前景,为加快建设农业强国、全面推进乡村振兴提供有力支撑。