作者：王元杰，中国农业科学院农业信息研究所，副研究员

审核专家：吴才聪，中国农业大学信息与电气工程学院教授

                 刘继展，江苏大学农业工程学院副院长，教授

提到农业，很多人的印象还是面朝黄土背朝天、靠天吃饭。但如今，智慧农业正在全球田野掀起一场变革。无人机植保、AI灌溉、农业机器人、北斗自动驾驶农机不断走进现实。不同国家立足自身资源条件，走出了截然不同的智慧农业发展道路：有的依靠资本驱动规模化大农场，有的依托高科技设施突破土地资源限制；有的应对耕地碎片化与农业深度老龄化；有的在极度缺水环境下倒逼技术创新；而我们中国，则立足“大国小农”国情，依托数字基建走出集成协同的发展道路。

今天我就带大家对比美国、荷兰、日本、以色列、中国五大典型智慧农业模式。我们不只看炫酷的技术设备，更要读懂每个模式背后：谁是发展的主力，有怎样的制度政策，选择什么技术路线，优先解决哪些现实问题。智慧农业不存在一套可以直接照搬的标准化方案，每一种模式，都是资源禀赋、人口结构、制度环境共同塑造的结果。

在正式介绍案例之前，先简单介绍理解智慧农业的四维分析视角。第一是驱动主体：是谁在推动创新，是企业资本、政府科研机构，还是农户组织；第二是制度环境：包含法律法规、财政补贴、数据治理规则；第三是技术路径：侧重发展什么技术，适配规模化大田还是高集约设施生产；第四是价值取向：发展的优先目标，是追求经济效益、生态保护、应对劳动力短缺，还是保障粮食安全。这四个维度，就是看懂全球智慧农业的一把钥匙。

本次选取这五个样本，它们汇集全球主要农业科技专利、农业投融资与农产品出口份额，公开统计与政策资料完备。五个案例分别对应市场驱动、设施集约规制驱动、政府引导、资源约束诱致、战略引领五大机制，基本覆盖全球智慧农业的主要发展路径。

首先来看美国：商业化大农场智慧农业模式。美国农业最鲜明的标签就是连片大田、大型农机，智慧农业由私营部门主导，依靠规模化大农场承接新技术落地。

驱动主体上，风险资本、装备巨头、农化企业是核心力量。约翰迪尔、爱科等企业把持大型农机硬件；气候公司、拜耳-孟山都通过并购，把数字技术和种子、农药、农艺方案打包卖给农场。2024年美国农业食品科技融资 66 亿美元，占全球41%，位居世界第一。政府更多扮演补充角色，通过国家食品与农业研究所的人工智能研究院开展部分科研工作。

制度环境上属于“轻监管、重基建”。联邦层面没有专门农业数据立法，依靠行业自律规范数据；宽带基建以 ReConnect 计划为载体，在 2018 农业法案基础上，2021《两党基础设施法案》追加 20 亿美元资金支持，项目授权总额58.6亿美元，大幅改善偏远农场高速网络条件，支撑大田精准数字农业落地。2018年农业法案以补贴、贷款支持农村网络，“农村连接重建”计划投入54亿美元改善偏远农场高速网络，筑牢数字农业的基础。

技术路径处于第三代精准农业向第四代AI物联网过渡。六大主粮的农机自动导航已经覆盖半数种植面积，但内部分化十分明显：大农场普及率 70%，中型农场52%，小农场仅9%。约翰迪尔变量喷雾系统2024年作业超40.5万公顷，除草剂用量减少59%，但设备成本高昂，小农户难以负担。

价值取向优先追求商业回报、规模效益、出口竞争力和供应链安全，绿色环保多依靠自愿性补贴引导，硬性法律约束较弱，还将农业芯片、传感器列为国家战略物资。

美国模式的短板十分突出：资本带来技术深度，却造成平台寡头化、数据封闭。市场逻辑很难兼顾农业的公共属性，技术红利高度向大农场倾斜，小农户接入门槛很高，这套模式很难直接复制到小农占多数的国家。

接下来是荷兰：设施集约型智慧农业模式。

荷兰国土面积狭小，地势低洼，纬度偏高、天然光照有限，耕地资源十分紧张。它没有走扩大耕地规模的路线，而是依靠强绿色规制、产学研协同，大力发展智慧设施园艺，用科技突破自然条件束缚，是全世界高集约智慧农业的标杆。

驱动主体上，荷兰形成 “公立科研机构 + 农户合作社 + 私营企业” 三方协同格局。瓦赫宁根大学作为顶尖科研机构对接产业端，农户合作社帮助中小农场分摊研发与设施成本，企业在政策框架内开展技术创新，实现成果快速落地。

制度环境方面，荷兰依托欧盟法律框架，同时出台本国专项政策，把绿色循环硬性指标嵌入设施农业发展。一方面遵循欧盟共同农业政策、《从农场到餐桌战略》相关规则，另一方面出台循环温室发展路线图，明确2040年实现温室生产气候中性，对水资源回收、农药减量、清洁能源使用设置硬性目标，配套补贴支持智慧温室改造与数字创新。

技术路径以第三代精准设施农业为主体，第四代 AI 全自主温室正在试验探索。全国拥有近万公顷文洛式智能玻璃温室，海牙与鹿特丹之间的韦斯特兰地区，连片玻璃大棚从高空看如同一座 “玻璃城市”。

温室内部是全闭环工业化种植系统，传感器实时采集环境数据，AI系统联动调控补光、通风、供热、滴灌设备，主动优化作物生长条件。生产采用无土栽培规避土传病害，灌溉水循环利用率接近98%，单位面积产量可达露天种植的二三十倍，同时大幅降低农药使用。

能源上普遍推广热电联产装置，一份能源实现发电、供暖、供气肥三重利用，多余电力可并网；同时大力开发地热资源，降低化石能源依赖。瓦赫宁根大学也在试验AI全自主管控种植模式，探索下一代设施农业技术。

这套模式的短板在于玻璃温室前期投入大、能源消耗高，资本门槛高，难以简单复制。2025年荷兰农产品出口1375亿欧元，位居全球第二，智慧设施园艺贡献了核心产值。

价值取向优先追求资源高效利用、绿色低碳与生物多样性保护，兼顾中小农场生存与出口竞争力。在欧盟减排目标约束下，2023年，荷兰植保产品销量较2020年下降近25%，兽用抗生素较2009年下降75%，核心逻辑是通过技术突破实现有限国土的高产出、低损耗。

第三个模式，日本：精细化协同智慧农业模式。

日本面临耕地碎片化、农业深度老龄化两大现实难题，发展智慧农业的核心目标是精细作业、机器替人，依靠公共协同平台破解小农经营困境。

驱动主体政府引导特征明显。国家农研机构NARO主攻遥感、AI、农业机器人三大方向；农协充当枢纽，打通政府、科研机构、企业和小农户之间的通道；久保田、洋马等本土企业不研发巨型大田农机，专门适配丘陵小块田地，开发小型智能装备。

制度环境构建“基本计划 + 开放API指南 + 协议会共治”体系。2024年修订农业基本法将数据驱动农业作为主攻方向，搭建公共农业数据平台WAGRI统一数据接口，破除厂商设备壁垒，目前平台API接口超200个，参与企业达530家，是亚太地区重要的农业数字底座。

技术路径以第三代技术为主，第四代AI农业刚刚起步。自动插秧机、果园巡检采摘机器人、小型无人机广泛应用，在小尺度精细作业、机器替代人力领域处于全球前列。

价值取向优先应对老龄化、维系乡村社区、保障粮食自给。2025年日本核心农业从业者仅102万人，65岁以上占比近70%，人均耕地仅0.033公顷，发展智慧农业首要解决“谁来种地”问题，环保约束相对柔性。

这套模式的局限在于，服务碎片化小农的公共平台投入巨大、单位产出回报率偏低，受语言与地域限制，向外输出存在明显天花板。

第四种，以色列：节水化创新智慧农业模式。

以色列六成国土干旱缺水，智慧农业是水资源硬约束倒逼出来的创新成果，形成全球独有的资源约束型农业科技产业。

驱动主体是“四位一体”创新生态：国家研发体系、军工技术外溢、风险资本，叠加基层农业组织。创新管理局资助研发，火山农业研究中心负责技术转化，军工传感、通信技术向农业转移，集体农业组织作为新技术试验场，形成完整的创新转化链条。

制度环境标志性事件是1959年《水法》，把全国水资源国有、统一调度，奠定节水创新的制度根基，形成“资源约束立法 + 国家研发资助”的双轨模式。

技术路径从滴灌起步，延伸再生水回用、AI水肥管理、智慧温室、智慧养殖全链条。第三代节水技术高度成熟，AI水分管理属于全球第一梯队。耐特菲姆滴灌设备覆盖110个国家。该国87%的城市污水经处理后，约72%用于农业灌溉，占农业总用水量的46%。

价值取向首要保障本国水资源安全，同时依靠农业技术对外输出打造国家品牌。国内市场狭小，决定了它走“本土研发、全球应用”的路线。

很多人误以为引进滴灌设备就能复刻先进农业。实际上滴灌只是表象，背后整套创新生态、水资源法律制度、基层试验推广体系才是关键。单纯引进设备很难复制成功，跨境水资源争端、国别水权法规差异等制度与地缘条件差异，也制约了这套技术体系的海外落。

最后回到我国，中国：集成化协同智慧农业模式。立足“大国小农”国情，把国家战略、北斗5G数字基建结合起来，走出多元主体集成协同的道路。

驱动主体为五元协同格局：国家战略统筹，龙头企业、科研院所、合作社、小农户共同参与。中国科学院研发建设的系列“伏羲农场”依托数字孪生、AI 决策与自主农机，实现农田感知、研判、调度、作业一体化的无人化大田生产，代表前沿科研力量，社会化服务组织、合作社承担技术下沉，实现科研与市场双轮驱动。

制度环境政策迭代密集，形成“中央一号文件 + 部委专项 + 数据要素法规”三层架构。近年中央一号文件持续部署农业新质生产力、AI赋能农业；《“数据要素 ×” 三年行动计划》将农业列为重点，《数据安全法》等构筑数据治理基础。

技术路径处于第三代加速普及、向第四代过渡阶段。大田规模化装备水平位居世界前列，2025年农业科技进步贡献率超64%，综合机械化率76.7%，高标准农田累计建成6667万公顷；植保无人机保有量30.9万架、年作业1.67亿公顷次，两项指标全球第一，呼伦贝尔“伏羲农场”千公顷无人化作业已实现节水增产双重效益。

价值取向是多重目标复合：保障粮食安全、培育农业新质生产力、助力乡村振兴、绿色低碳、实现科技自立自强，兼顾底线安全与前沿突破。

同时我们也要正视挑战：高端传感器、农业核心元器件仍存在短板；小农户分散经营给技术适配带来难题；智慧农业已经实现大规模设备部署，但高质量落地见效还有很长的路要走。

综合对比五大模式，没有放之四海皆准的完美方案。

美国靠资本释放规模红利，却受困数据寡头；荷兰依靠设施技术与绿色规制实现资源高效产出，但资本门槛高；日本以公共平台应对小农老龄化，却难以向外复制；以色列被资源压力催生出顶尖技术，但整套生态很难移植；中国依托大国优势实现快速追赶，依然面临核心技术和小农适配难题。

从全球经验中，我们可以得到几点启示。

第一，智慧农业不等于堆砌高科技硬件。无人机、传感器、智能温室只是工具，驱动主体、制度政策、适配本国国情的发展目标才是内核。脱离现实盲目引进设备，只会造成闲置浪费，荷兰智能温室效果出众，但高昂成本不是所有地区都可以直接照搬的。

第二，智慧农业道路具备多样性，不存在唯一标准答案。地广人稀适合大农场模式；耕地稀缺可以探索设施集约路径；老龄化、地块破碎要重视公共平台与人机替代；资源短缺可以倒逼技术创新。我国不能照搬国外模式，必须立足大国小农基本国情，因地制宜发展智慧农业。

第三，要平衡好政府与市场的关系。市场能够提升技术迭代效率，但农业带有公共产品属性，粮食安全、小农权益、生态保护不能完全交由市场，需要公共政策加以调节。

第四，数据是智慧农业的核心生产要素。要重视农业数据治理，学习荷兰、日本建设公共数据底座的经验，保护农户数据权益，防范平台数据垄断。

第五，发展智慧农业不能忽视小农户。新技术红利不能只向规模化农场集中，要依靠合作社、农业社会化服务，让亿万小农户也能分享数字农业的红利。

各位朋友，智慧农业正在重塑全球农业格局。我们学习海外经验不是简单模仿，而是要认清模式背后的约束条件。我国既要巩固无人机、北斗等优势产业，攻坚核心零部件短板；也要平衡规模化示范与小农户服务，推动数字技术下沉惠及普通农户。

智慧农业不只是实验室里的炫酷展示，最终落脚点是守护粮食安全、减轻农民劳作负担、产出优质农产品、保护水土生态，让广大农民实实在在获益。期待更多朋友关注、参与农业现代化事业。