中国是农业大国，农业在国民经济中占据重要地位。我国农业发展已经历了3个阶段：以人力和畜力为主要生产手段的“传统农业阶段”（农业1.0）；以大量使用化肥和农药提高农业生产水平的“生物——化学农业阶段”（农业2.0）；以农业机械为生产工具的“机械化农业阶段”（农业3.0）。随着技术的进步和发展，“互联网+”已逐渐进入各行各业。数字农业这一融合互联网的高度智能化种植管理（农业4.0）体系已逐渐进入我国农业生产中。
数字农业分为四部分
数字农业这一概念是由美国科学院、工程院两院士于1997年提出。数字农业是将信息作为农业生产要素，用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合，对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。数字农业涉及领域众多，总体来看主要包含四部分，即农业物联网、农业大数据、精准农业和智慧农业。
其中，农业物联网和大数据是基础，精准农业和智慧农业则是未来发展的方向。智慧农业也是农业4.0发展的成果，它是利用大数据与云计算、智能传感系统、农业物联网与互联网、人工智能、3S（GPS 全球定位系统、GIS 地理信息系统、RS遥感系统）技术、自动控制和互联网等现代信息技术，在农业的生产、加工、经营、管理和服务等各个环节实现“精准化种植”“可视化管理”“互联网销售”“智能化决策”和“社会化服务”等全程智能化管理。数字农业可将农业、工业及信息高度融合，从而达到合理利用农业资源、降低生产成本、改善生态环境、提高农作物产量和品质的目的。
数字农业，顾名思义其核心就是大数据。在农业生产过程中所涉及的数据种类繁多，如天气、GPS数据、土壤情况、肥料和种子等，多种因素都会对农业生产产生重大影响。数字农业可助力于作物管理，提高作物的产量和品质。通过收集和利用这些数据，可对不同地区不同作物的生长进行模拟，协助农民对作物的生长进行管理。数字农业也可与农机相结合，可减少农民的劳动量，提高效率。数字化农机与传统农机不同，通常需要安装卫星导航系统、自动驾驶系统和必要的传感器，以实现代替人工劳作的效果。
中国数字农业极具发展前景
近年来，中国十分重视数字农业的发展，突破了一批数字农业关键技术，开发出一批实用的数字农业技术产品，建立了网络化数字农业技术平台。一些地区建立了数字农业示范基地，以探究国内大规模实现数字农业的可能。目前，浙江省数字农业发展迅速，处于国内领先地位。浙江省农科院致力于研发数字农业相关的智慧农业管理系统，目前已更新至第四代。通过这套系统，农民可以实时监控种植基地内的每一棵植株。大棚内的植物生长环境如温湿度、土壤养分含量等也被监测，当发现环境条件有变化时，系统会自动调整到最适合植物生长的状态。通过这种智能控制系统，农民可以随时随地进行农业管理。利用数字农业技术还可以实现机器人巡田和无人机喷洒。
与人工相比，机器人巡田可获取和分析的数据更为全面，无人机则可配合机器人巡田生成的结果进行药物喷洒。喷洒一亩地仅需5分钟，农业生产效率大幅提升。通过利用数字农业相关技术可以极大地节约化肥、水、农药等投入，根据作物生长所需均衡的投入水肥，改善国内目前一些地区化肥使用过量的情况。
展望未来，中国数字农业将会加速发展并赶超欧美发达国家。目前我国数字农业发展获得了政策的大力支持，2019年的中央一号文件就明确提出要深入推进“互联网+农业”，扩大互联网示范应用。2020年1月，农业农村部发布《数字农业农村发展规划（2019-2025年）》，对我国数字农业农村的发展做出了详细的规划和指导。面对数字农业这一机遇，各大互联网巨头相继加入，布局数据平台服务、无人机植保、农机自动驾驶，以及精细化种植养殖等。
发展仍面临诸多挑战
然而，从目前中国农业整体情况来看，数字农业的发展仍面临众多困难和挑战。
1.盈利性不足，目前数字农业推广成本高，市场不够成熟。与欧美发达国家相比，我国数字农业的起步较晚，目前发展仍然处于相对落后的水平。从生产性、商品性、营利性和组织性方面看，由于技术装备成本高、市场不成熟、规模化和标准化程度低等原因，智慧农业尚未真正实现产业化。
2.国内农民普遍受教育程度较低，专业人才缺乏。相关文献资料显示，中国8亿多农民平均受教育程度不足7年，在4.9亿农村劳动力中，高中文化程度的只占13%，初中占49%，小学及以下的占38%。数字农业相关技术的应用和普及需要具有相关农业知识的专业人员。因此，在布局数字化农用设备和管理系统的同时，还需要构建数字化教育平台，让农民能够学习到智能化农业耕种与管理技术，培养新型职业农民。
3.规模化经营程度不高。我国农业生产一直以家庭承包经营为主，农田较为分散，一些地区土地流转率较低。因此我国的农田普遍规模较小，难以规模化标准化的生产，对数字农业的大规模发展也有一定的制约。
胡天一 中国化工信息中心咨询事业部咨询师。毕业于英国曼彻斯特大学，污染与环境控制专业硕士学位，拥有2年化工行业咨询经验及2年土壤修复工程经验。其专长领域包括化肥、聚氨酯、工程塑料等。曾在《国际肥料产业发展研究》《中国化肥市场研究》《中国聚醚多元醇市场研究》《硝酸钾中国市场分析》等20余个咨询项目中担任核心咨询顾问的角色。