“十四五”时期中国农业现代化技术发展的创新驱动路径

◇黄亿红 鲁春光

新经济背景下，农业现代化角逐已由传统人力资源转向科技竞争。为应对农业现代化挑战，提升农业国际竞争力，相关参与者需借助当前农业发展政策导向优势，快速推进农业现代化技术发展。农业现代化技术是通过集成现代化高新技术，实现农业机械化及工业化。[1]而由于中国农业现代化技术起步较晚，农业技术推广程度有限，使得农业现代化技术有别于传统而被赋予了全新概念。立足于中国特色社会主义的战略发展目标，科技创新成为现代化农业布局一、二、三产业一体化融合的关键手段。这样的融合以优势产业为主要落脚点，发挥产业科技的结合与扶持作用，在促进农业现代化发展基础上，激发科技的创新与升级。从2005年中央一号文件明确提出发展农业科技以来，历年中央一号文件均把科技作为农业现代化发展的重要支撑。

中共中央除发布一号文件外，还相继发布一系列文件指导农业技术的现代化发展。例如，《“十三五”农业科技发展规划》《中共中央 国务院关于深化科技体制改革加快国家创新体系建设的意见》以及《农业绿色发展技术导则（2018—2030年）》等政策性文件，均将科学技术置于农业现代化发展的重要地位，并强调利用科技创新发展打造中国特色农业技术。[2]有效衔接精准脱贫和乡村振兴，守住绿水青山、建设美丽中国，需要贯彻现代农业技术持续创新的发展理念，再加上数字经济全球化趋势的影响，农业现代化技术发展凸显出融合性、包容性、实用性的特质。是以，立足国际大环境足以引发国内农业相关领域技术环境、技术条件、技术应用等多方面的创新驱动思考，进而衍生信息、人才、设施等生产要素。在国内外主流趋势同向作用下，科技发生重大变革，中国农业现代化技术发展方向也随之变化。

党的十九届五中全会审议通过的“十四五”规划与二〇三五年远景目标，进一步确认农业科技对于优先发展农业农村，全面推进乡村振兴的带动作用。现阶段，中国农业科技在以农业现代化为核心的发展进程中，借助绿色农业、数字农业、生物农业等政策文件出台的契机，加速了农业现代化技术的创新。发展至今，中国农业现代化技术发展成就显著。育种培植方面以杂交技术为主，实现复杂应用流程简单化；设施农业方面以操作为本，实现粗糙操作手段精细化；农机灌溉方面以智能技术为核心，实现人工操作方式自动化。凡此种种，进一步为创新发展农业现代化技术奠定了基础条件。[3]当然，农业现代化技术发展也凸显出一系列问题，亟须进行深化变革与完善。

一、中国农业现代化技术发展的演进趋势

中国农业现代化发展历经长期探索与实践，至今已取得显著成效。同时，农业现代化发展的不同时期，相应技术应用也各具特色。新中国建立至今，中国农业现代化技术在农业三大改革、改革开放后的历年中央一号文件等政策支持下也取得相应成就。就此，依据相关生产、生态及社会效益特征，农业现代化技术发展可划分为以发展机械化为基础的萌芽阶段、以发展生态化为主旨的过渡阶段、以高效优质为诉求的成熟阶段。

（一）萌芽阶段：以发展机械化为基础

1949年中共中央立足国家百废待兴现状，开展了发展农业的土地改革运动。同年基于土地改革运动，毛泽东主席在党的七届二中全会上明确提出中国农业近代化的目标。1952年，国家历时三年实现的全国土地改革，促使农业生产积极性获得较大幅度提升，在释放大量劳动生产力的同时，进一步筑牢农业现代化技术发展的地基框架。然而，经历土地改革运动后的农业发展仍处于小农经济阶段，为抓住农业命脉，发展机械化成为必然选择。[4]由此，农业现代化技术发展首次在农业改革中凸显出萌芽态势。到1984年农业机械化已然基本覆盖粮、棉、油、饲料、排灌等多个方面，且随着化肥、水利等技术在农业领域的深入使用，中国已初步步入以发展机械为基础的现代化农业萌芽阶段。

此阶段，机械化技术应用大幅提升农业生产力，推动了农业现代化技术的发展。严格来说，萌芽阶段的农业现代化技术使中国农业从传统人力劳作向机械化劳作过渡。农业技术获得推广应用，生产力稳步发展，生产效率逐步提升，农业发展进入高速增长时期。[5]首先，化肥是农业现代化技术发展的前提条件。20世纪50—70年代，中国为实现农业增收，大力引进西方化肥化纤设备，并自行组建氮肥厂。截至1984年，农用化肥产量由1949年的不足3万吨增加至1482万吨，为提高农业产量奠定了基础。其次，兴建水利设施是农业现代化技术发展的必备基础。截至1984年，共修建农用水库8.5万座，有效灌溉面积由1949年的1.36亿亩增加到6.67亿亩，抓住了农业发展的命脉。最后，现代化农业技术发展的核心动力在于机械化。1952年起，国内为实现农业机械化，开始试办国营拖拉机站。截至1984年，农业机械已然实现1.8亿千瓦的动力供应，此成就切实表明，农业现代化技术在这一时期成就斐然，以机械化为基础的农业现代化萌芽初具雏形。

（二）过渡阶段：以发展生态化为主旨

1970年始，国内农业现代化技术发展步入正轨，在提升效率、扩大产量的同时，衍生出诸如环境污染、土壤侵蚀等问题。基于此，1985年国务院环境保护委员会提出生态农业理念，为农业现代化技术发展指明道路。自生态农业理念提出后，为响应国家号召，全国积极建设生态农业试点。[6]1993年国家农业部等七部委联合发起了生态农业试点工作，借鉴传统农业经验，以多元化现代技术设备武装农业发展。此背景下的农业现代化技术受生态环境影响，逐渐偏向以发展生态农业为主旨。

此过渡阶段，中国农业现代化技术发展主要基于生态型理念，借助有机肥料、间作套种以及推行立体种植技术、建立良性生态循环体系等措施，大力发展农林牧渔等农业项目。简单来说，生态型农业是借鉴传统农业经验，采用现代化技术，保护生态环境，确保各类资源实现可持续发展。这一时期，生态型农业发展通过持续深入研究实践，取得显著成效。截至2011年，全国大型水库由1985年的340座攀升至567座，有效灌溉面积显著增加；有机化肥使用量与1985年的亩均8.24公斤相比，增加至亩均23.79公斤，提高了1.88倍；粮食总产量也相较1985年大幅增加，达到5.88亿吨，其中亩均产量从232.2公斤增加到347.25公斤。此时，中国的人均粮食占有量达到437.82公斤，超出400公斤的粮食安全线。由此看来，我国在以发展生态农业为主旨的过渡阶段，促使农业现代化技术飞速发展，农业水平大幅提升。

（三）成熟阶段：以高效优质为诉求

生态型农业快速发展的同时，“苏丹红事件”“瘦肉精事件”“五常大米事件”等问题也随之而来，提出了实现消费者权益保障与农业现代化技术发展相协同的现实而迫切的要求。党的十八大明确提出五位一体总体布局，要求将生态文明建设融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，这为助力农业现代化技术发展提供了战略方针指导。[7]至此，中国农业现代化技术核心内涵向多元化发展，进入以高效优质为诉求的成熟阶段。此后，历年的中央一号文件均强调以先进技术为发展目标，助推农业现代化技术发展。党的十九大亦围绕乡村振兴战略，对农业现代化技术发展作出了短期及长期目标部署。

该阶段，国家高度重视农业现代化技术的绿色供需平衡。换言之，以高效优质为目标的粮食安全问题成为农业现代化技术高质量与可持续发展的战略走向。2014年收储制度的破冰改革，使得各大主要农产品价格不断下跌。这进一步导致农村居民的经营性净收入下降，农产品凸显出结构性供需矛盾。以大豆供需为例，据中国社会科学网数据显示，目前国内大豆年均需求量为10150万吨，但自产量仅为1550万吨，供不应求现象较为严重。但以玉米供给来看，供过于求的现象却较为频繁。2019年，国内玉米需求量约1.81亿吨，而该年总产量却高达2.608亿吨。是以，习近平总书记多次强调，新形势下农业现代化技术的发展诉求需以高效优质为主基调，积极通过市场化手段调控各方的供求关系。截至目前，国内农业现代化技术发展虽然进入以高效优质为诉求的成熟阶段，但各种技术的联动效应并未得到很好凸显，需要在相关政策的持续驱动下砥砺前行，不断为现代化农业发展提供充足动力。

二、“十四五”时期支持农业现代化技术创新发展的现实困境

中国农业现代化技术发展在历史演进过程中，取得了显著成效。但立足“十三五”与“十四五”交接转型期背景，农业现代化技术创新发展依然存有“卡脖子”问题，严重制约中国农业现代化的快速发展。

（一）“政出多门、落实不力”现象仍然存在

中国自提出“绿水青山就是金山银山”的生态理念以来，生态农业得到长足发展，并有一系列法律法规加以扶持。据不完全统计，仅2016年至今，仅涉及农业现代化绿色发展的相关政策文件就有数十个。尽管目前国家出台了大量的农业政策，但落实程度存在一定缺失，“重出台、轻落实”现象时有发生。[8]以绿色农药政策为例，相关政策文件出台数量较多，落实效果却不明显。农药广泛应用于农业过程中，因毒性大、降解慢等特点，不仅严重污染环境，而且还导致出现大量人畜中毒事件。对此，农业部为进一步规范农药使用，自1978年陆续联合化工部、卫生部等部门敲定了一系列文件，就农药质量、农药安全使用、农药登记等进行了规制。但这些条例标准并不具备法律效率，科学使用农药效果并不明显。1997年，国务院出台《农药管理条例》，标志中国的农药管理正式进入法制化阶段。此后，无论是2017年《农药管理条例》修订版，还是农业农村部发布的《2020年农药管理工作要点》均对农药使用情况进行了规定。[9]而不同版本的农药政策规定存在表述差异，在一定程度上给相关政府、企业及个人主体造成执行困惑，且各检验部门之间衍生了相互推诿现象，使相关政策落实受阻，损害了政策严肃性及国家权威性。“十四五”时期，这类现象也很难在短期内得到改变。因此，“十四五”期农业农村部应以农药产业发展目标为基础着手修订农药安全用量并制定《全国农药产业发展规划（2021—2025年）》等相关政策。

（二）农产品周期性滞销与紧缺循环出现

回顾农业现代化技术发展历程，科学技术的应用能够促使农业由传统人力操作向机械化技术操作转型，显著提高农产品综合生产能力。但事实上，我国农产品目前仍存在滞销与紧缺交替出现的问题。一方面，缺乏完善的种植规划导致农产品生产呈现出周期性过剩现象。目前，大多数农村种植均缺乏有效规划，种植户大多只能依据“市场信息”确定种植规模。[10]这一现象往往导致某一作物若第一年价格高，种植户就会于第二年扩大种植面积，最终供过于求出现滞销情况，产能过剩，引发作物价格暴跌。而到第三年价格暴跌的作物不再抢手，种植与生产范围将会大打折扣，进而引发第四年出产作物降低、价格抬升，种植户继续跟风种植现象。如此，周期性滞销与紧缺现象便会循环上演。另一方面，农业种植自然生长周期影响作物产品出现阶段性短紧缺和滞销。[11]6—9月，因农作物大规模成熟，市场供给能力远大于需求，必然出现部分作物的滞销情况；10月至次年2月则因国庆、春节等节日氛围，以及农作物生长周期影响，成为农产品需求紧缺时期。可以说，这种现象将贯穿整个“十四五”时期，是需要解决的重点问题。

（三）资源环境承载力濒临极限

农业领域出现的过度开垦和过度放牧情况导致土质资源破坏严重。与此同时，工业化及城镇化飞速发展，大幅占据农用水土资源，凸显出农业资源日益短缺现象。在农业现代化发展过程中，因化肥、农药的过量施用致使化学残留物超标，土壤结构失衡、土质衰退、肥力下降，给水土生态资源造成不可逆转的伤害。近年来，生态资源预警频发，农业水土流失、土地荒漠化、土壤板结、沙化盐碱化等现象层出不穷。[12]可以明确，生态环境承载力作为农业发展的一项重要指标，严重制约了中国农业的可持续。以土壤资源为例，《全国土壤污染状况调查公报》显示，目前中国耕地污染超标率为19.4%，与20世纪80年代末期的5%相比，攀升程度明显，其中镉金属污染超标率高达7%。由耕地土壤污染衍生而来的土壤养分流失、净化能力衰退、板结酸化等问题，为中国农业现代化技术应用带来相应挑战。就水资源而言，《中国生态环境状况公报》表明，2019年全国水土流失面积高达273.69万平方千米。相较2011年，虽然水土流失现象得到一定程度缓解，但仍然是不容忽视的一大问题，是现代农业技术需要重点关注的方向。综合分析上述两种公报，发现农业生态环境污染严重，究其原因无外是农膜、化肥、农药等难降解物质在农业操作环节中的过度使用。是以，“十四五”时期，聚焦绿色农业技术的发展成为目标所在。

（四）基层农业应用数据准确度较低

数据指标是农业现代化发展最直观的表现形式，对国家指导决策及政策发布具有重要参考意义。然而，由于中国农业领域覆盖面广、基数大，相关农业统计数据获取难度也较大，最终导致相关数据准确度存疑。随着统计检查力度不断加强，国家统计局在第三次全国农业普查统计检查过程中通报了7起数据造假案件，而指标数据失实虚报为主要原因。由此可以看出，基层农业应用数据准确度问题还比较突出。以秸秆综合利用率举例说明，农业部、环境保护部以及发改委、财政部联合于2015年规划将实现85%的秸秆综合利用率定为2020年目标。但在实际检测考察环节，以县为单位的指标数据存在不明朗的情况，尤其是贫困地区的数据获取较难，只能采用预估数值上报，加大了秸秆综合利用率数据精确衡量难度。另外，就畜禽粪污治理来说，农业部的《畜禽粪污资源化利用行动方案（2017—2020年）》详细规划并预设在2020年实现全国畜禽粪污综合利用率75%的目标，但在实际执行中却易出现表述偏差。例如，《甘肃省畜禽养殖废弃物资源化利用工作方案》将农业部制定的“畜禽粪污治理利用率”目标表述为“畜禽养殖废弃物综合利用率”目标。此种情况易使相关数据获取存疑、出现分歧，降低基层农业应用数据的准确度。

三、“十四五”时期中国农业现代化技术发展的创新方向

“十三五”时期，尤其是国家坚持乡村振兴战略以来，中国农业现代化技术发展已经取得了显著成效。以杂交水稻为例，中国杂交水稻的成功研发是世界首次攻破杂交水稻的重要标志。2019年，农业部下发《农业农村科教环能工作要点》（以下简称《工作要点》）明确表示，未来农业现代化技术的发展方向是要持续优化科技创新布局，尤其在生物质工程、智慧农业、生物基因育种方面不断增强革命性及颠覆性。当然，“十四五”时期，中国农业现代化技术发展的新方向，也取决于现有农业技术水平、地区资源禀赋、产业化条件以及相关生产组织的匹配度。借助这些条件，实现农事生产模式、加工模式、经营模式、商业模式等的全新突破。通过上文分析，中国农业现代化技术提升生产效率最需要实现三方面的创新突破。一是突破资源承载约束，通过智能模拟系统完成多季节、精准化、多层级的高效农事生产，最大限度摆脱传统农业对环境、气候、土地资源的依赖性。二是打破人工劳动力限制，利用现代信息技术，实现全天候、高质量、精确化的劳动工作，大幅提升农业劳动生产效率。三是破除产业、领域界限，通过创造新需求，完成农业生产颠覆性增长。因此，“十四五”时期中国农业现代化技术发展当基于生产效率逐步渗透现代化高新技术，拓展农业增值机会和空间，并在结合《工作要点》的基础上，从动力支撑、运作基点、资源基础方面综合增强农业发展的潜力与竞争力。

（一）以生物质工程为支撑动力

生物质工程可将生物质能源转化为生物材料，对于农作物生长以及病害防控起到决定性作用。简单来说，农业生产引入生物质工程，凭借其可再生、易转化、低污染、可替代性强等优势，能够极大地提升农业生产效益，[13]现已覆盖农业生产操作等众多环节。进一步的生物质工程创新方向，一是生物农药。目前为止，中国在微生物农药利用上已具备一定规模，农作物害虫防控已处于世界领先水平。而世界各国关于生物农药研究的最新方向，如RNA干扰技术，中国亦在稳步推进。二是基因调控技术。该技术适用于改造农作物产品性状及功效，使产品向需求方向定向生长。三是生物质转化利用技术。与传统转化利用技术的先多样化分离、再分别针对性转化的复杂流程相比，生物质转化利用技术可以通过降低能源消耗、简化转化步骤来推动农业现代化发展。四是木质素天然结构利用技术。传统转化利用以纳米技术为奠基，将木质素碳化整合为苯环结构。而木质素天然结构利用技术摒弃先降解再利用模式，可增加木质素利用效率。五是生物质热化学和生物转化耦合技术。[14]农业生物质工程为实现低成本、高转化的资源利用，通过生物质热化学技术降解生物质材料，再利用转化耦合技术液化生物质原料，增加生物质原料收集及运输便利性。因此，将生物质工程产业应用到现代农业中，能够联动农药制造、农业机械、热能转化、物流等产业实现一体化发展，为“十四五”农业现代化发展增加动力。

（二）以智慧农业为运作基点

智慧农业是伴随现代信息技术发展而来的农业生产模式。一般来说，人工智能、大数据等主要为智慧农业提供驱动力作用，智能化完成农作物的种植、收割、存储、加工、售卖，最大化节省人力成本，实现高效优质生产诉求，简化农业运作流程。[15]结合“十四五”对于现代化农业发展的要求，充分借助现代化信息技术，发展智慧农业，成为向农业强国转型的主要路径。第一，农业物联网技术。该技术以射频识别、无线传感网等现代技术手段为核心基础，实时收集农业数据信息，实现智慧农业高效管理与精准控制。第二，农业大数据技术。此技术借助数据信息平台，通过虚拟信息技术、遥感技术、监测技术、定位技术，对农业数据进行收集、汇总、分析，从而制定合理有效的决策。第三，农业人工智能技术。该技术主要以人机混合智能、群体智能、感知技术等智能化技术发展为核心，覆盖农业现代化发展各个领域，实现农业高质治理。现阶段，中国智慧农业发展尚属于“陪跑”水平，但无人机喷洒技术方面已取得突破。“十四五”时期，中国农业现代化技术发展旨在摆脱“陪跑”局面，优化农情运作管理创新驱动，稳步解决地理环境复杂、水文条件有限、生产规模较小等挑战，实现农业技术的颠覆性创新应用。

（三）以生物基因育种为资源基础

通常来说，农业育种相较其他环节更容易技术物化和商业化。尤其是生物基因育种中的无性繁殖技术，不仅能天然地保护其知识产权，还能够无视水源、土地等资源限制，自动调节农作物繁育以及再生长能力，使生产状态达到理想培育状态。[16]可以说，生物基因育种通过开发更有效作物遗传转化方式，使其合成方向和速度更精细化和准确化，进而增强农业生产效率和作物品质，为农业现代化可持续发展提供不竭的资源基础。是以，创新生物基因育种，发展可循环利用资源成为“十四五”时期农业现代化技术发展的主要攻坚方向。其一，基因编辑技术。基因编辑技术方法由最早采用的同源重组技术、后期的核酸酶切割技术发展到目前广泛应用的原核生物免疫系统技术，经历了长期实践探索，并不断发展创新。充足的历史经验使得基因编辑技术将成为“十四五”时期生物育种技术的主要创新方向。其二，干细胞育种技术。干细胞以其自我更新性、分化性、功能性等特征，被称为“万能细胞”，应用前景广阔。随着细胞工程、胚胎工程等生物质工程的崛起，干细胞育种技术发展潜力巨大，成为农业生物技术创新的攻克方向。其三，品种分子设计技术。品种分子设计技术以生物分子对接、模拟与设计为主要手段，对农业动植物形状信息进行设计操作，寻求农作物种类品质配置的最优化组合。其四，体外肉类合成培养技术。该技术主要借助农业畜禽肌肉干细胞培养、分化技术，定制畜禽肉品生产，降低资源使用压力，促进农业现代化发展。总的来说，这些技术对于填补现下结构性农作物缺口，提推干旱地区农作物生产能力，缓解粮食生产性资源约束、强化差异性竞争优势有着极强的针对性。以此为奠基，可迅速推进“十四五”时期中国农业现代化技术的创新发展。

四、“十四五”时期推进中国农业现代化技术创新发展的驱动路径

参照“十四五”时期中国农业现代化技术发展的创新方向，其创新驱动路径需要各农业生产要素在内涵与外延方面进行强势扩张，最终实现农业农村产业的现代化跨界融合。有鉴于此，数字资源、生物技术等现代化颠覆性科技，成为推进中国农业现代化技术创新发展的弯道超车加速器。

（一）支持多种生物质技术共同发展，多元化提升农业生产效能

科技水平发展契机下，中国生物技术实现了突飞猛进的发展。《2020年农业农村科教环能工作要点》明确指出，生物技术作为农业现代化发展核心技术之一，亟须进行改革创新。鉴于此，“十四五”时期中国应当继续发展创新生物工程技术，为农业生物技术赋能多元化发展道路。

农业植物方面：一是应用生物技术优化植物育种。植物生物育种借助植物基因编辑、分子设计、杂交、诱变、多倍体、细胞工程等生物技术手段，对植物成分及性状进行设计、改造，增加其抗病虫害、抗逆性功能，从而获得高质量、高产量、高抗性的植物种子。二是应用生物技术生产食用疫苗。借助包括蛋白质工程、DNA重组、基因工程在内的生物技术，将有用物质针对性引入农作物特定基因，改变植物品质及功能，生产出可食用抗病疫苗。

农业动物方面：应用生物技术优化动物育种。动物生物育种依据动物基因编辑、转基因、克隆、胚胎移植等生物技术，优化农业畜禽品质及繁殖水平，提高畜禽类抗病能力，降低畜禽瘟疫等病症风险，提供高品质肉、蛋、奶等农作物产品。

农业肥料方面：生物肥料采用靶向肥料技术、细胞工程等生物技术，为农业肥料增添多种作物所需养分，一定程度代替工业化肥功效。

（二）谋划科技进步赋能智慧农业，助推生态循环发展

随着智能设备及物联网技术的飞速发展与广泛应用，智慧农业也开始被广泛提及。“十三五”规划进一步明确了智慧农业的重要性，并指出将现代化信息技术融入农业各个环节，可有效助推智慧农业发展。因此，“十四五”时期更需要坚持“两山”的核心理念，发展智慧农业，助推生态循环发展。而智慧农业依托现代信息技术，是智慧经济形态具化于农业的直观表现。

智能化温室方面：通过自动化控制技术、无线通信技术等，借助自动湿帘风机、补光、调温、遮阳、灌溉等设备，打造智慧温室大棚。并依据地理信息系统、全球定位系统、视频影像等技术完成信息数据收集，借助云计算技术平台处理分析功能实时监控、管理，实现智慧温室大棚远程操控的自动化运作。

植保无人机方面：利用卫星遥感、全球定位系统、射频识别等技术，在进行农业作物生长状态监测、农业相关数据收集的同时，实现施肥灌溉、农业喷洒功能，取代传统农业人力作业，解放农业人力及设备资源。并且，智慧农业植保无人机还能促使农业由传统手工操作向精细化智能作业转变。

水肥一体化系统方面：水肥一体化技术将水利灌溉与施肥结合，具有自动施肥灌溉、按比例施肥、可远程操作、以及储存记录数据等功能，可实现水肥统一管理，显著增加资源利用效率。利用农业水肥一体化技术，还能够有效缓解水资源短缺问题。

智能养殖场方面：利用自动化技术定时定量进行畜禽饲养、粪便清理，并通过红外探测技术、自动通风排水、空气质量探测等技术，实现养殖场自动化现代化管理，提升现代农业智慧化水平。

（三）融合数字技术与农业全产业链条，深度激活数据资源价值

农业部与中央网信办联合发布的《数字农业农村发展规划（2019—2025年）》指出，农业发展要以数字化为主要攻克方向，推动农业现代化发展。基于此，“十四五”时期应借助大数据发展契机，运用相关数字技术理念及方法，深度推进其与农业全产业链条的融合，深度激活数据资源价值。

种植选种环节：借助现代数字技术，收集农业市场需求及发展趋势数据，并根据相应分析结果合理选择农业产品种植及养殖种类。同时，依据现代化技术，检测市场上的产品种子，确认种子质量以进行良种选择。

土壤改良环节：土壤环境关乎农作物产量及质量，对农业现代化发展影响极大。因此，依据现代数字技术，可建立土壤数据库，将各地区土壤类型、水分、肥力、参数等信息进行整合，利用大数据等技术分析功能，对土壤数据研究探讨，结合农作物成长规律，实现精准施肥、科学灌溉以及合理养分分配。

精准种植环节：凭借相关数字技术，通过温度、无线光照、水分等传感技术实时监测种植环节中作物生长环境数据，以便农业操作者及时了解农作物生长状况，及时发现问题并高效修正。

农业灾情监测环节：借助包括气象雷达、卫星、基站等气象技术，结合遥感技术，统计分析气象数据信息，增强自然灾害监测准度；借助作物模拟技术、卫星遥感技术，结合数据算法技术，进行农业生长监测及农业产量预估。确保数据有效性前提下，实现农业灾情监测。

农业质量追溯环节：借助信息管理技术、条码打印技术等，及时收集、存储、分析农产品各环节数据，确保农作物全程质量可追溯。以此最大限度发挥数据价值，实现农业管控，确保农业现代化发展正确推进。

农业产品营销环节：相关涉及主体可以利用大数据预测市场需求趋势并及时进行相应的产品分类、定价、包装处理，精准营销，降低农产品滞销及紧缺风险。

（四）利用3D生物打印技术，激发农机应用潜力和活力

3D生物打印技术凭借独特的设备研发、仿真模拟、辅助设计等优势，现已被广泛应用于农业现代化发展领域，重点应用于农机会展、机械研发、定性分析等领域。2019年中央一号文件明确指出，攻关农业科技核心技术，需要推动农机自主研发创新。有鉴于3D生物打印技术在成本方面的控制，“十四五”时期，中国现代化农业技术需要坚持以3D生物打印技术为基石，突破农机设备及技术创新。

农业会展领域：3D生物打印技术可借助其快速成型优势，将先进农机设备进行等比例缩放，方便沙盘进行总揽全局式实体展示。可以说，此种展示模式极大地改善了传统农业会展方面技术环节过多、成果演示困难等问题。

农机研发领域：3D生物打印技术借助虚拟三维模拟设计，可以有效缩短农机设备零件制造、改进周期。虚拟现实技术的运用促使农机零件设计提升了精密度，在缩减产品周期生产成本的同时，还极大地压缩了预算成本。

农机定性分析领域：3D生物打印技术可通过3D动画技术建模、仿真模拟等对农机设备的实际使用过程进行仿真操作，测试并分析农机工作状态。由此，方便对农机使用情况进行定性，及时发现其设计不足及潜在隐患并加以修正。

（五）打造农业纳米应用产业新引擎，多渠道开拓农业新资源

2017年的“全国纳米农业科技发展研讨会”曾明确指出，纳米技术对于推动农业现代化高速发展具有现实意义。在此背景下，中国农业科技创新工程等项目积极将农业纳米增效机理、工艺集成、制备技术等应用到农业新资源的开拓中，并开始形成一批有着独立知识产权的创新成果。“十四五”时期，中国现代化农业技术的发展可进一步借助纳米技术，打造产业链资源新引擎。

农业传感器领域：农业纳米传感器能够依据其便携性、高效性、实用性优势，方便实现农作物及各类农业资源的检测，及时保证农作物生产、加工环境与产品质量安全。

农药开发领域：纳米技术支持下的农药应用包括兽药、动物疫苗、新型农药等，对于绿色农药的实现有着绝对优势。并且，新纳米药还可以极大提高农药的水溶性，增加农药利用率。

化肥研发领域：通过纳米化肥材料、微胶囊、微乳化及化学聚合等技术手段，研发新型纳米肥料，可以有效缓解资源紧缺问题。同时，纳米化肥养料的聚合物薄膜、乳液及颗粒形式，还能够有效防止土壤养分流失。

产品加工领域：纳米技术聚焦农产品废料，通过萃取、沉淀、净化等处理技术，将产品加工废料制作成纳米复合材料、生物炭以及可再次利用的原材料。也就是说，基于纳米技术的农业加工，可以充分运用产品废料，有效提升资源利用率，降低废弃物污染。