十五五规划

依据农业农村部《全国种植业发展“十五五”规划》,梳理未来五年种植业在智慧农业、人工智能、智能农机、机器人、数字化监测与智慧农场等方向的系统部署。

规划总览

种植业智能化被写入未来五年系统部署

除粮食、大豆、油料、棉花、糖料等传统生产任务外,《规划》对智慧农业、人工智能、智能农机、无人机、机器人、数字化监测、智慧农场等新技术和新场景进行了较为系统的部署。

《规划》明确,到 2030 年,我国粮食综合生产能力将稳步提升,农业高效节水稳步发展,化肥农药科学精准施用,农情灾情监测预警更加精准。从整体结构看,智能化并非被局限于单独一个章节,而是已经渗透到育种、耕种、灌溉、施肥、植保、收获、加工、分选以及防灾减灾等种植业生产环节。

到 2030 年粮食综合生产能力稳步提升
到 2030 年农业高效节水稳步发展
到 2030 年化肥农药科学精准施用
到 2030 年农情灾情监测预警更加精准

技术升级路径

传统机械化→高端智能农机
单机自动化→智慧农场与全周期智能生产
人工经验判断→传感监测、数据分析与 AI 辅助决策
有人作业→无人机、自主作业机器人与无人农机

政策依据:农业农村部《全国种植业发展“十五五”规划》。

01

智慧种植:AI 决策与自主作业机器人

《规划》在“发挥农业新质生产力引领作用”部分提出“加强智能化场景推广应用”,并在“农业新质生产力应用”专栏中直接提出“智慧种植”。

精准监测AI 决策自主作业智慧农场

智能化场景推广应用

  • 推进装备研发、技术集成和场景打造
  • 开展传感器与专用芯片、模型算法等研发攻关
  • 拓展无人机、物联网、机器人等应用
  • 加快精准感知、智能分析、自主调控等数字化技术装备应用
  • 加快智慧农场等应用场景示范推广,促进作物全周期智能生产

“智慧种植”专栏部署

  • 以精准监测、AI 决策、自主作业为重点
  • 土壤墒情传感器、气象监测站点
  • 作物“四情”自动识别模型、产量预测算法
  • 自主作业机器人
  • 实现数字化感知、智能化决策、精准化作业、智慧化管理

技术链条:感知—分析—决策—执行

  • 前端:依靠传感器和监测设备获取农田信息
  • 中间:通过模型算法进行智能分析
  • 后端:由无人机、机器人和智能农机完成精准执行
  • AI 应用已延伸至AI 辅助决策、产量预测和自主作业
02

智能农机:从“机械化”走向“高端智能化”

农机是《规划》中出现频率较高的技术方向之一,部署重点从装备端进一步向品种、农艺和区域生产模式延伸。

大型高端智能农机丘陵山区轻简农机宜机化品种全程机械化

装备攻关方向

  • 加快精量密植播种、高效低损收获、高质量种床整备、作业质量监测、自适应调平等装备攻关
  • 面向规模化地块:研制推广大型高端智能农机装备
  • 面向丘陵山区:发展轻简高效农机装备
  • 重点机型:气力式精量播种机、大喂入量收获机、大型联合整地机、混合动力拖拉机、大载荷植保无人机

品种宜机化与区域模式

  • 选育推广耐密宜机收玉米、高产高糖宜机收糖料等突破性品种
  • 水稻:推进集中育秧和机插机抛
  • 小麦、玉米:推广高性能播种机
  • 西南地区玉米:提高山地耕种管收机械化水平
  • 马铃薯:推广智慧栽培、平原智能机械化和山地丘陵轻简机械化

油料、棉花与糖料

  • 大豆:推广高性能播种机和专用收割机,南方提高机械化种植水平
  • 油菜:宜机收品种;向日葵:精量播种与机械化收获
  • 芝麻:宜机收新品种与全程机械化;木本油料:提高机械化采收水平
  • 新疆棉区:推广机采棉品种,探索智慧化生产场景
  • 糖料:推进农机农艺融合,联合机收与分步机收协同发展
03

经济作物自动化:蔬菜、水果、茶叶与采后处理

相比传统粮食作物,《规划》对园艺和经济作物的自动化同样进行了大量部署,智能装备的应用对象由大田进一步拓展至设施农业、园艺作物以及采后处理环节。

宜机化生产自动嫁接自动采摘智能分选分级

分作物部署

  • 蔬菜:开展老旧设施更新改造,推广宜机化生产模式及专用品种,提升全年生产、立体种植和智能调控水平
  • 水果:推广果园生草、水肥精准管理,加快智能高效分级分选设备研制应用
  • 茶叶:推动加工环节向清洁化、自动化、智能化发展
  • 西甜瓜:工厂化育苗、自动化嫁接,推广宜机化栽培模式
  • 麻类:针对丘陵、盐碱沙荒地等环境研发推广智能收获机械

“农业新质生产力应用”专栏

  • 研发推广水肥精准管控、病虫害自动识别、自动嫁接、自动采摘、智能分选分级等智能化装备
  • 以及免耕精量播种、高速插秧等高效作业装备
04

水肥药精准管理:智能灌溉与无人机施肥

水肥药精准管理是《规划》数字化、智能化部署比较集中的领域。

墒情监测预报智能灌溉水肥一体化无人机施肥植保无人机施药

农业节水

  • 加强墒情监测预报
  • 水田:推广浅湿节灌、智能灌溉等技术
  • 水浇地:发展微灌、喷灌
  • 系统推广水肥一体化技术

精准施肥

  • 加快土壤养分快速测定、植物营养诊断等技术应用
  • 动态监测土壤肥力变化和作物营养状况
  • 集成推广智能精准施肥、无人机施肥、侧深施肥等模式

精准用药

  • 推进植保无人机施药规范作业
  • 加大智能化、高性能植保装备推广力度
  • 提高精准用药水平
05

高标准农田配套“智能化水肥调控系统”

智能装备的落地被写入重大工程建设,智慧农业建设正逐步与高标准农田、设施农业改造等农业基础设施工程结合,而不再只是增加单一智能设备。

稳定供水装置智能化水肥调控系统滴灌水肥精准施用设施更新改造

玉米大豆单产提升工程

  • 依托已建或新建高标准农田,在具备基本灌溉条件基础上,集中连片建设稳定供水装置
  • 配备智能化水肥调控系统
  • 集成全生育期精准调控水肥技术
  • 构建稳定的农田供水系统和滴灌水肥精准施用系统
  • 以玉米、大豆密植高产精准调控技术模式为支撑,促进水肥高效利用

设施种植业更新改造工程

  • 升级自动化调控、省力化作业装备
  • 提高设施生产效能
06

“天空地”一体化监测:卫星、无人机、雷达与物联网

在防灾减灾领域,《规划》提出提升灾情监测预警水平,实现由“主观经验判断”向“科技精准赋能”转变。

遥感卫星无人机雷达地面物联网一体化监测网络

技术路线

  • 发展遥感卫星、无人机、雷达、地面物联网等监测技术
  • 推进构建“天空地”一体化监测网络

数据与决策

  • 建设苗情、墒情、病虫情、灾情数据库
  • 科技监测灾情、数据分析风险和智能辅助决策
  • 提高防灾减灾救灾应急指挥能力

信息网建设

  • 建设“天空地一体化全国农情灾情监测信息网”
  • 深化农业、水利、应急管理、气象等部门协同配合和信息共享
  • 优化农情灾情监测与农业气象观测站网布局
07

植保智能化:大数据、AI 与具身机器人

病虫害防控是《规划》中人工智能应用最明确的领域之一。

大数据人工智能物联网无人机具身机器人

技术融合

  • 推动大数据、人工智能、物联网等信息技术和无人机、具身机器人等先进装备与传统植保深度融合
  • 提升农作物重大病虫害监测处置能力
  • 构建植保相关数据标准和管理体系,提高大数据对病虫害防控减损的支撑能力

重大工程

  • 建设和健全病虫疫情智能化监测预警网络
  • 重点布局重大病虫害常发区、重发区
  • 重点布局植物疫情源头区和迁飞性害虫过渡带等区域

作业链条

  • 监测设备进行前端感知
  • AI 进行病虫害识别和风险判断
  • 无人机或机器人完成精准作业
08

无人化人才培育:装备之外的能力建设

《规划》不仅部署了无人装备,还明确提出相应的人才培养与服务体系建设要求。

无人农机操作员植保无人机操作员遥感无人机操作员设施农业技术员

专业技术人员培育

  • 大田无人农机操作员
  • 植保无人机操作员
  • 遥感无人机操作员
  • 现代设施农业技术员

应急作业服务体系

  • 建设农机应急作业服务队
  • 建设区域农机社会化服务中心和农业应急救灾中心
  • 储备应急救灾所需机具装备
  • 提升农业机械在应急生产中的配置和调度能力
小结

从机械化到智能化,技术路线进一步清晰

《规划》已明确写入 AI 决策、自主作业机器人、无人机、物联网、具身机器人、模型算法、智慧农场、“天空地”一体化监测网络等一系列技术方向。在“十五五”时期,智慧农业将不再只是单一的信息化建设,而是进一步深入到种植业育种、耕种、灌溉、施肥、植保、收获、加工和防灾减灾的全过程;围绕农业传感器、农业 AI、智能农机、农业机器人、植保无人机、精准水肥装备、智能设施农业以及农业监测平台等领域,都将获得更加明确的应用场景支撑。