刘志杰:智慧农业驱动“四个农业”协同创新的机理和路径

“十五五”规划将发展科技农业摆在首位，意义在于突出强调科技创新是第一动力，以科技创新引领产业创新，推动农业生产力质态发生根本性变革。让农业从“靠天吃饭”转向“知天而作”；从“体力活”变为“技术活”。

智慧农业本身就是科技农业的高级形态，它将生物技术、信息技术、智能装备技术集于一体，推动农业从依赖隐性经验的传统模式，转向以数据为生产要素、以算法为决策核心的现代化模式，实现从“经验传承”到“数据驱动”的升级转变。

如果说科技农业是发动机，那么智慧农业就是技术底座、操作系统，它把分散的技术创新整合为系统能力，让每一项科技成果都能找到落地的场景和路径。从技术体系看，智慧农业涵盖了“云大物移智链边”等新一代信息技术集群，北斗卫星导航系统为精准作业提供时空基准，物联网传感器网络实现环境与本体的实时感知，大数据技术支撑海量农业数据的存储与挖掘，人工智能算法推动决策模型从经验判断向深度学习演进，区块链技术构建全程可信的溯源体系，边缘计算保障田间地头的实时响应。从创新链条看，智慧农业极大缩短了从实验室到大田生产的过程。如智能育种，AI算法可以将传统育种周期缩短‌1/3到‌1/2；无人农场通过“云端大脑+田间终端”的协同，可实现耕种管收的全流程无人化作业。中联智慧农业股份有限公司在安徽芜湖建立的水稻数字化种植体系，将种植过程划分为13个环节、49个决策点，通过10大算法、23类模型对水稻全生命周期进行管控，这是科技创新转化为产业创新的典型案例。

智慧农业对科技农业的赋能，至少体现在三个层面：重塑创新范式，推动农业科研迈入“数据密集型科学发现”新模式，大幅度缩短育种周期和栽培模式迭代周期；重构推广体系，通过数字化农技服务平台，将专家知识转化为算法模型，直抵千万农户终端；重育人才队伍，催生“农业数据师”“智能农场管理员”等新兴职业，优化农业从业者的能力结构。农业农村部已发布16个“2025年智慧农业典型案例”，全国农作物耕种收综合机械化率已达76.7%，农业生产信息化率正加速向30%以上的目标迈进。科技农业正在从“关键变量”转化为农业现代化的“最大增量”。

绿色农业是可持续发展的基本底色。其核心要义是在保障粮食安全的前提下，促进人与自然的和谐共生，最终达成产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代农业发展目标。长期以来，发展绿色农业面临不少困境，有资源禀赋的约束，如耕地条件差、水资源短缺；有生产成本的约束，有机肥、生物农药等农资贵，化肥农药减量慢；农业废弃物资源化利用有短板，秸秆收储运体系不健全、畜禽粪便废弃物处置不规范；市场溢价机制缺失，绿色生产往往意味着短期成本上升，而生态收益却具有长期性、外溢性特征，市场机制难以“埋单”。

智慧农业通过精准感知、智能决策和变量作业，为绿色农业从理念倡导走向实践落地提供了关键技术支撑，让“绿色”成为看得见、算得清的“效益”。感知环节，如物联网传感器实时监测土壤墒情、养分状况、病虫害动态和气象变化，为绿色生产提供数据基础。决策环节，如AI算法根据感知数据，生成水肥一体化、病虫害防治等方案，实现复杂决策的智能化。执行环节，如变量施肥机、变量喷药机、智能灌溉系统，根据处方图精准实施“一地一策、一株一策”的投入品管理，化肥农药使用量实现“负增长”。评估环节，如遥感技术和区块链溯源系统，对绿色生产效果全程记录，为绿色农产品的市场认证和品牌溢价提供可信数据支撑。

在山西省晋中国家农高区，全国首款以秸秆为原料的生物降解地膜正式规模化推广，破解了传统地膜“白色污染”的顽疾；内蒙古绿发农业科技发展有限公司以废弃果蔬制作功能性酵素肥料代替化肥农药，构建“以果养果”的有机生态循环；海南省五指山市水满乡全域推行“五零”绿色生态农业模式，以智慧监测保障标准严格执行。这些案例的溢出效应在于，他们不仅推动自身绿色转型，还带动周边主体跟进。

面向“十五五”，智慧农业赋能绿色农业的更大溢出效应在于，构建农业碳排放数字监测网络，推动农业碳汇可量化、可交易；发展智慧灌溉与水肥一体化技术，实现节水增效；推广智慧植保与绿色防控融合模式，持续降低化学农药使用强度。

质量是农产品的生命线，也是农业的核心竞争力。质量农业的核心要义是农业发展要从“有没有”向“好不好”转变、从“保供给”向“优供给”跃升——不仅要保障数量安全，更要实现品质安全、营养安全。当前，我国农产品质量安全监测合格率多年保持在97%以上。合格并不等于优质、特色。质量农业要破解的重要命题是，优质农产品应该优质优价，而实际生活中，农产品的质量特性，往往是消费者难以在购买前判断的“信任品”属性，信息不对称导致了“柠檬市场”效应，形成劣质产品驱逐优质产品的市场现象‌。

智慧农业通过标准化管控、全程化追溯和智能化分级，能有效将质量农业从模糊的经验判断升级为精准的数据治理。在标准化维度，传统标准化停留在纸面规程，智慧农业通过智能装备的自动作业和物联网的实时监控，将标准化生产写入每一个作业环节，如播种深度、施肥用量、灌溉时机、采收标准，全部由智能系统精确执行。目前，我国已制定农业国家标准1300余项、行业标准6470余项，智慧农业要为这些标准落地执行提供技术保障。在追溯化维度，可建立全链条质量追溯体系。如中联智慧农业区块链追溯平台将农场、粮厂、品牌商、加工厂、仓储厂、消费者等全链条主体关联起来，覆盖生产、加工、流通各环节。生产可记录、信息可查询、流向可跟踪、质量可追溯，消费者通过扫码即可看见农产品的完整旅程。以区块链的“不可篡改”特性，确保溯源信息的真实可信。在分级化维度，传统分级主要依靠人工感官判断，标准不一、效率低下，智慧农业通过近红外光谱检测、图像识别、电子鼻等技术，对糖度、酸度、色泽、大小、成熟度等指标进行快速无损检测，实现了分级的客观化、精准化和高效化，为“优质优价”提供了技术前提。广西融安金桔严格依据绿色生产技术规程，实现脆蜜金桔地头收购价最高达每公斤70元；浙江仙居杨梅在智慧化管理和标准化生产助力下，品牌价值达35亿元，位居全国杨梅类第一。

面向“十五五”，要加快完善农产品质量安全智慧监管平台，实现全程数字化追溯；推动农产品品质评价智能化，建立主要农产品品质数字图谱；发展智能冷链物流监控技术，降低产后损耗，保障品质稳定。

品牌农业的核心要义是跳出传统产品竞争的格局，进入品牌竞争的新阶段，将品质优势转化为市场优势，将地域特色转化为文化标识，将生产者信誉转化为消费者信任。长期以来，品牌建设的传统做法大多是依赖广告传播和口碑积累，从打造知名度到形成美誉度，最终形成消费者对品牌的忠诚度，周期长、成本高、追溯性滞后。

智慧农业对品牌农业最深层的赋能，不仅在于让产品可追溯，更在于将生产者承诺变为证明，让消费者信任有数据支撑，将品牌农业变为可验证的信用资产，可验证、可量化、可交易。这种转化遵循“数据可信—主体可信—价值可信”的递进逻辑。数据可信，让品质变成可追溯的数据。传统品牌建设依赖“我承诺我的产品更好”，智慧农业则将承诺升级为证明，你可以扫码看到产品从种子到餐桌的全部数据。如上海“申农链”，上链农产品涉及种源、生产主体、绿色认证、监管记录、生产档案、农事信息、采收信息、仓储信息、加工信息、销售信息等关键环节数据，截至2025年9月，上链农产品17款，覆盖规模化种植主体156家，上链数据271万条。数据可信，是品牌信用的第一块基石。主体可信，让生产者成为可验证的信用主体。数据可信解决产品从哪里来，但消费者还关注谁是生产主体、该主体是否靠谱。如甘肃陇西将追溯数据覆盖率、农残重金属抽检合格率、履约交货情况等指标，转化为直观的数字化信用分，推行“合格证+追溯码+信用分”三位一体评价体系，这种数据信用成了金融机构授信的核心依据，破解了涉农主体在抵押、担保、融资等方面的困境。当信用可以被量化、被金融系统识别和定价时，品牌信用就从营销概念变成了实实在在的资产。价值可信，让品牌溢价变成可量化的市场回报。如上海“马陆葡萄数字云平台”上线后，产品有了“数字身份证”，实现从“论斤卖”到“论品牌卖”。2024年，核心种植区27家主体全部纳入上链范围，品牌价值从2023年的2.78亿元猛增至2024年的6.72亿元。

这些案例揭示了一个新趋势，农业品牌建设正在从传播驱动转向信用驱动，先用数据证明品质的可信度，再用“数字身份证”强化辨识度，最终将信用兑现为溢价度，进而实现“含科量—含信量—含金量”的三量并升。智慧农业让品牌从一种营销资产重构为一种数据资产和信用资产。当数据信用可以像土地、设备一样成为融资的抵押物时，农业品牌就从软实力变成了硬资产，这不仅是技术赋能，更是生产关系的深刻变革。当然，在更大范围实现这种转化还需要不断深化智慧农业场景，要从单环节追溯向全链条信用闭环升级，形成生产有记录、流向可追踪、信息可查询、责任可追究的完整闭环。要从政府主导向多元共治拓展，推动“政府背书+企业承诺+顾客监督”的信用治理模式，使其成为联结监管、企业、金融、消费者的枢纽。要从国内可信向国际互认打通，推动中国农业品牌信用体系与国际接轨。

智慧农业要走出一条驱动“四个农业”协同创新的新路子，就要不断从单点突破走向系统集成，从示范引领走向全面覆盖，更需要在制度创新与政策供给方面综合发力。要强化智慧农业基础设施投入。如将农业传感器网络、农业数据中心、智慧农机装备等纳入农业农村基础设施建设范畴，推动5G网络、物联网基站向农村延伸覆盖，消除数字鸿沟。要构建数据要素流通机制。建立健全农业数据采集、确权、交易、安全保护等制度规范，推动气象、土壤、市场等公共农业数据有序开放，释放数据要素的倍增效应。要完善创新激励机制。设立智慧农业科技创新专项，重点支持农业AI模型、专用传感器、智能农机核心部件等卡脖子技术攻关，建立“研发—中试—推广”一体化激励机制。要推动标准体系协同建设。推进智慧农业标准与绿色农业标准、质量分级标准、品牌评价标准的衔接与互认，形成覆盖“四个农业”全链条的标准体系。要培育新型经营主体和服务主体。支持龙头企业、合作社、家庭农场率先应用智慧农业技术；培育社会化服务组织，为小农户提供轻量化、模块化的数字农业服务，让广大中小农户也能分享智慧农业红利。

智慧农业是驱动“四个农业”协同创新的“智慧大脑”“操作系统”和“赋能引擎”，可谓“一脑赋能、四体联动”，为科技农业提供技术集成平台，为绿色农业提供精准管控工具，为质量农业提供全程追溯手段，为品牌农业提供信用数据支撑，持续提升科技农业、绿色农业、质量农业、品牌农业协同创新的“飞轮效应”。

（本文根据山西省农业农村厅原厅长刘志杰在山西省智慧农业学会第二次学术研讨会上的发言编辑整理）

来源：《中国乡村振兴》杂志2026年第15期