无人农场是采用物联网、大数据、人工智能、5G、机器人等新一代信息技术，通过对农场设施、装备、机械等远程控制，或通过智能装备及机器人自主决策、自主作业，完成所有农场生产、管理任务，是一种全天候、全过程、全空间的无人化生产作业模式，无人农场的本质是实现机器换人。建设无人农场是缓解农村劳动力短缺、推进现代农业建设的一个重要途径。

近年来，国家出台多项农业相关政策及规划，支持无人农场的技术研发、推广应用，全面提升无人化数字技术在农产品生产的应用水平，不断加快推进农业现代化。2020年10月，中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》，提出“通过农业大数据与人工智能等技术，创新发展农业智能装备，提高涉农人员运用信息与知识水平和管理决策能力，核心解决卡脖子与短板技术、农村劳力短缺、人工成本高的问题，确保农业安全自主可控。”2021年2月，中共中央国务院发布《关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》，提出“建立农业农村大数据体系，推动新一代信息技术与农业生产经营深度融合。”2021年3月，农业农村部办公厅发布了《关于申报2021年度全国农业农村信息化示范基地的通知》，指出“重点支持示范基地发展，鼓励示范基地率先承担农业农村改革试点示范任务，为加快推进农业现代化奠定基础。”

“十四五”是实现农业农村现代化的关键时期，为发展无人农场提供了巨大的发展空间，在全力推进农业农村的现代化进程中，结合无人农场的实际应用推广，瞄准农业农村现代化的主攻方向，提高劳动生产率、资源利用率和单位土地产出率，以实现农业劳动力的彻底解放。无人农场代表着最先进农业生产力，是未来农业的发展方向，必将引领数字农业、精准农业、智慧农业等现代农业方式的发展。

近年来，在政府的大力支持下，中国无人农场快速发展。无人化农机应用逐渐兴起，截止到2018年7月，全国21个省市开展了8种主要农产品大数据的试点，围绕设施温室智能化、无人化管理的需求，自主研制出了一批设施农业作物环境信息传感器、多回路智能控制器、节水灌溉控制器、水肥一体化等技术产品，对提高我国温室智能化、无人化管理发挥了重要作用。

2019年，我国农业机械化率达到了70%，基本实现了农业机械化，特别是多数农场的装备化水平越来越高。随着数字农业试点建设项目的开展，我国农业逐渐形成耕、种、管、收全程数字化生产管理模式，应用农机自动驾驶装备和无人化农机取得了显著效果，比如我国无人化农机创新产品方面，“东方红”、“欧豹”无人驾驶拖拉机、“谷神”无人驾驶联合收割机已开展试验和作业示范，还实现了收割机与运粮车的自主导航无人驾驶；“丰疆”高速无人驾驶插秧机实现了水田原地掉头对行、秧盘自动提升等功能，已在多地投入水稻插秧生产实践。部分地区的棉花种植全部使用卫星导航自动驾驶技术，在夜间或能见度较差的天气作业也可做到准确对行，整个作业季每台机具较手动驾驶平均多播种1000亩，原先人工驾驶播种10行的地块采用自动驾驶可播种11行，土地利用率可提高0.5%—2.5%，棉花精准施肥能够节肥15%、单产增加5%左右。

我国无人化农业发展虽然具备了一定基础，但大部分还处于探索阶段，技术成熟度和经济性仍有许多欠缺，距离实现完全的无人化农业还需要经历一个长期演进过程。目前，制约我国无人农场发展的短板技术有三项：一是农业专用传感器落后，我国目前自主研发农业传感器数量不到世界的10%，且稳定性差；二是动植物模型与智能决策准确度低，很多情况是时序控制而不是按需决策控制；三是缺乏智能化精准作业装备，作业质量差。在应用推广上，大多数项目停留在信息的简单传输与显示，展示成分大于实际效果，与农业融合深度不够，缺乏解决农业实际问题的效果。

无人农场是现代农业建设的标志，代表了未来智慧农业的方向，为我国农业转型发展，提升国际市场竞争力提供了一条有效的路径。无人农场具有耕种管收生产环节全覆盖，机库田间转移作业全自动、自动避障异况停车保安全、作物生产过程实时全监控、智能决策精准作业全无人等五大特点，能把作业人员从繁重的驾驶操作中解放出来，大大提高作业效率，其发展优势主要有以下几点：

（1）生产效率高、质量高。

通过机器换人，传统劳动力变为了高度智能化的机器人，无人农场管理系统摒弃了纯经验式的耕作模式，使农业劳动力要素彻底改观。特别是农业机器人具有不知疲倦、反应快速的先天性优势，适合进行高强度的具有工业化特点的农业生产。低强度工作要求为机器人让路。机器人是无人农场劳作的主体，人不再从事农业，或者直接从事农业生产管理的时间大大缩短，只需发现和纠正存在的问题，工作强度大大降低。另一方面，农业机器人效率高、质量高，还能有效避免化肥、农药等化学物品对人体的危害。

（2）作物抗风险能力高。

农业高风险、低利润的产业特性较为突出。而无人农场利用信息技术可以更好地调控农作物生长环境，使其更好地满足作物生长需求，从而提高农作物的产量和品质，有利于实现农作物的高产稳产，抗风险能力的提高有助于更好地吸引资本进入。这种高科技的智能种田模式改变了当地农民仅凭个人经验、看天种田的传统农耕方式，同时可以精准制订生产计划、预防自然灾害和病虫灾害。

（3）“慧种田”替代“会种田”。

无人农场的自动化机械将促进高分辨率精准农业的发展，不同的农田、甚至可能是某一株作物都能得到区别对待，同时优化农田耕种投入并有可能将成本大大降低。如通过无人机红外线遥感监测可以快速诊断出病虫害；通过物联网技术，可以提高食品的可追溯性，促进食品安全。

随着高度集成化、智能化的农业装备加快普及，一些技术产品应用成本逐渐下降，使无人化农业技术在农业生产中应用成为可能，未来农场“机器换人”将是必然，应用领域也将逐渐扩大，如无人大田、无人果园、无人温室、无人牧场、无人渔场等领域，田地监控、喷洒农药、施肥、收割等一系列农务活动都可以实现在无人的环境下精准、高效作业，从而解决水田植保、育苗嫁接、病死畜禽处理等作业环境差、劳动强度大、精准度要求高、安全风险防范难的有关问题。

以下对无人农场五大类型的发展前景进行详细介绍：

1.无人大田

无人大田是最早的无人农场类型。目前我国农机自动导航驾驶系统已经在大田种植中开始规模化推广应用，随着应用技术的成熟、决策模型精度的提高，在未来十四五期间，我国大田种植在装备质量、机具种类、智能化水平上发展升级趋势将会加快。

2.无人果园

无人果园通过引进并创新了网室保护性栽培、欧洲脱毒苗木、矮砧宽行密植栽培、全程机械化管理、农业物联网等先进技术，实现了果园标准化生产技术的集成应用与示范推广。未来无人果园需进一步技术集成与创新，研发地面传感器、高分辨率航天、航空影像多维度感知，采集数据的实时回传，达到及时、全面了解果园生产状况；开展果业生产、储运、销售数字化研究，制定各环节数字化标准，实现果业产业全链条数字化呈现；通过云服务、边缘计算设备、智能作业前端装备实现云边端一体化的农业智能作业新模式。

3.无人温室

无人温室是集数字化、智能化于一体的无人温室大棚种植。目前我国以无土栽培、立体种植、自动化管理为特征的植物工厂研发和产品水平较为先进，已具备自主知识产权的成套技术设备，但我国设施农业机械化率仅30%左右。因而，在十四五期间，我国无人温室需进一步提升设施栽培生产技术的自动化、智能化、机械化水平，从环境调控自动化、生产过程无人化、分级包装智能化等重点方面入手，发展具有自主知识产权的设施农业机器人。

4.无人牧场

无人牧场是指畜禽育种、繁育、饲养和疾病防疫等环节以及产后运输、处理等全过程的无人化精细养殖模式。牧场无人化精细养殖，降低了畜禽死亡率，提升了畜、禽质量，实现了畜、禽养殖场的机器代人目的。无人牧场是未来牧场发展的大趋势，未来将推进畜禽圈舍通风温控、空气过滤、环境感知等设备智能化改造，集成应用电子识别、精准上料、畜禽粪污处理等数字化设备，精准监测畜禽养殖投入品和产出品数量，实现畜禽养殖环境智能监控和精准饲喂。

5.无人渔场

无人渔场是运用现代信息技术，深入开发和利用渔业信息资源，全面提高渔业综合生产力和经营管理效率的过程，是推进渔业供给侧结构性改革，加速渔业转型升级的重要手段和有效途径。其未来发展重点，将通过构建基于物联网的水产养殖生产和管理系统，推进水体环境实时监控、饵料精准投喂、病害监测预警、循环水装备控制、网箱自动升降控制、无人机巡航等数字技术装备普及应用。

经过多年的政策布局和项目实施，我国的无人农场呈现了良好的发展势头，十四五期间，为进一步推动无人农场的发展，需要不断完善无人农场基础理论，加强关键技术和实用产品研发，积极探索无人农场发展商业模式，进一步优化和完善无人农场政策环境。

（1）加强无人农场基础理论、关键技术和实用产品研发：无人农场是新生事物，无人农场的基础理论关键技术有许多问题值得进一步深入探索。当前迫切需要加强农业传感器、动植物表型及生长优化调控模型、自主作业机器人等卡脖子技术的研发；在农机无人驾驶、无人机、无人猪场、无人鸡场、无人渔场等数字化基础好、可控性强的领域进行率先尝试，通过技术转让、联合开发、委托开发和共建研发基地、产业化中试基地等手段，促进无人农场技术试验示范与产业化发展。

（2）编制无人农场发展规划：围绕无人农场技术研发、转化、推广、应用和服务过程中的重大问题，做好顶层设计，制定无人农场在农业主导产业和特色区域的发展方向、重点领域、发展模式及推进路径，合理布局无人农场重大应用示范和产业化项目，强化政府对无人农场工作的宏观指导和统筹协调，集聚项目、资金、科技、人才等资源，促进无人农场的应用发展。

（3）探索无人农场发展商业模式：无人农场最终都要商业化、企业化，要充分发挥协会、联盟、企业的作用，构建以应用需求为牵引，以企业为主体，以市场需求为导向、产学研相结合的无人农场合作发展模式，鼓励大型农业龙头企业积极探索。

（4）进一步优化和完善无人农场政策环境：无人农场是我国战略性新兴产业，是未来发展趋势，在当前技术和商业模式尚不成熟的条件下，其成本高、投入大，因此需要政府构建无人农场发展的政策支持环境，加快制订包括补贴、投资、金融、信贷、税收、重大项目建设等政策支撑体系，鼓励民营资本进入，促进无人农场产业化发展。