2月23日，2025年中央一號文件《中共中央國務院關于進一步深化農村改革 扎實推進鄉村全面振興的意見》發布，文件再次聚焦事關國計民生的“三農”問題。

尤其值得關注的是，本次中央一號文件首次提出“農業新質生產力”概念，明確要推進農業科技力量協同攻關：

以科技創新引領先進生產要素集聚，因地制宜發展農業新質生產力。瞄準加快突破關鍵核心技術，強化農業科研資源力量統籌，培育農業科技領軍企業。深入實施種業振興行動，發揮“南繁硅谷”等重大農業科研平臺作用，加快攻克一批突破性品種。繼續推進生物育種產業化。推動農機裝備高質量發展，加快國產先進適用農機裝備等研發應用，推進老舊農機報廢更新。支持發展智慧農業，拓展人工智能、數據、低空等技術應用場景。

 

▲來源：《中共中央國務院關于進一步深化農村改革 扎實推進鄉村全面振興的意見》

可以看到，發展“農業新質生產力”要求加快突破關鍵核心技術，同時重點指明種業振興、農機裝備、智慧農業等方面，在這些領域，農業傳感器是農機裝備的核心零部件、是智慧農業的關鍵基礎。

什么是農業新質生產力？農業傳感器為什么是農業新質生產力的關鍵核心技術？院士這么說

我國農業信息化專家、中國工程院院士、國家農業信息化工程技術研究中心主任趙春江，在此前發表的《建設智慧農業，發展農業新質生產力》報告中，認為：

我國的智慧農業展現了新質生產力的特征……新質生產力的核心標志在于全要素生產率的顯著提升，其關鍵是注重質量，根本在于推動先進生產力的發展。

在農業領域，新質生產力體現在現代信息技術與農業的深度融合、智能化設備的應用等方面，徹底改變傳統的生產方式，使農業實現高質量、高效率和高效能的目標。

智慧農業的高技術創新特征主要體現在農機與農藝深度融合的綠色技術上，其核心科技包括農業傳感器、農業遙感與地面物聯網系統、農業大數據智能、農業智能化裝備與機器人、以及智慧農場集成技術等。

 

智慧農業是農業新質生產力的重要體現，農業傳感器是智慧農業核心科技之一，顯然也是農業新質生產力中需要加快突破的關鍵核心技術。

什么是農業傳感器？

據趙春江院士對中國知網數據庫和 Web ofSciences 數 據 庫 2008—2018 年 發表的文獻檢索表明，智慧農業技術研究活躍程度 ( 相關學術論文數量 )最高的國家分別是美國、中國、巴西、西班牙、德國。

其中，智慧農業研究的熱點依次是：農業傳感器、農業大數據與人工智能、農業智能控制和農業機器人等方向，可見農業傳感器在各國智慧農業發展中的重要性。

農業傳感器主要包括農業環境信息傳感器、動植物生命信息傳感器、農產品品質 與安全信息傳感器、農機工況與作業傳感器等。

 

▲來源：《農業傳感器：研究進展、挑戰與展望》

農業環境信息傳感器

實時監測農田、溫室、養殖場等農業生產環境中的物理與化學參數，為精準調控提供數據支持，譬如智能溫室環境調控（如聯動風機、遮陽網）、大田氣候數據采集（結合衛星遙感實現區域監測）等，主要類型有：

氣象傳感器

溫濕度傳感器：監測空氣溫濕度，優化通風與灌溉策略。

光照傳感器：測量光照強度，控制補光或遮陽設備。

風速/風向傳感器：預警極端天氣，輔助設施農業抗災。

雨量傳感器：實時記錄降雨量，預防洪澇災害。

土壤傳感器

土壤溫濕度傳感器：指導精準灌溉與播種時機。

土壤pH/EC傳感器：檢測酸堿度與鹽分，避免土壤退化。

氣體傳感器（如CO₂、NH₃）：監測溫室氣體濃度，優化通風系統。

動植物生命信息傳感器

直接監測作物、畜禽的生長狀態與生理指標，實現精細化種養殖管理，譬如精準灌溉與施肥（根據作物需水需肥規律）、畜禽健康管理（減少抗生素濫用，提升養殖效率）等，主要類型有：

作物生理傳感器

葉面濕度傳感器：檢測葉片表面水分，預防病害滋生。

莖流傳感器：測量作物蒸騰速率，評估水分吸收效率。

多光譜傳感器：通過光譜反射分析作物營養狀態（如氮含量）。

畜禽生理監測傳感器

體溫監測耳標：實時追蹤牲畜體溫，預警疾病。

活動量傳感器（如加速度計）：通過行為分析判斷健康狀態（如發情期、蹄病）。

瘤胃pH傳感器：監測反芻動物消化健康。

農產品品質與安全信息傳感器

主要檢測農產品的化學成分、微生物污染及物理品質，保障食品安全與市場價值。在采后分選與倉儲（如自動化分級生產線）、食品安全快速檢測（田間或市場現場篩查）等現代農業場景應用廣泛，主要類型有：

化學傳感器

農藥殘留傳感器：通過電化學或光學方法快速檢測有機磷、氨基甲酸酯等殘留物。

重金屬傳感器：檢測鎘、鉛等污染元素（如基于納米材料的電化學傳感器）。

生物傳感器

病原微生物傳感器：利用抗體或DNA探針檢測沙門氏菌、大腸桿菌等。

新鮮度傳感器：監測肉類、果蔬的揮發性有機物（如胺類）判斷腐敗程度。

物理品質傳感器

近紅外光譜傳感器：無損檢測糖度、酸度、硬度等內在品質。圖像識別傳感器：通過顏色、形狀分級篩選優質農產品。

農機工況與作業傳感器

監測農機運行狀態與作業質量，提升作業效率與安全性，在作業數據反饋優化（如根據壓實度調整耕作深度）、無人農機自動駕駛（如北斗導航+多傳感器融合）等場景使用，是現代農機裝備的關鍵核心零部件。主要類型有：

機械狀態傳感器

壓力傳感器：監測液壓系統壓力，預防故障。

振動傳感器：診斷發動機異常震動，提前預警維護。

油溫/油位傳感器：保障潤滑系統正常運行。

作業質量傳感器

播種監控傳感器：檢測漏播、重播情況，確保播種均勻性。

產量傳感器（如谷物流量計）：聯合收割機實時測產并生成產量地圖。

土壤壓實度傳感器：評估耕作深度對土壤結構的影響。

導航與避障傳感器

激光雷達（LiDAR）：農機自動駕駛與環境建模。

超聲波傳感器：近距離障礙物檢測（如果園作業防撞）。

總體來看，傳統傳感器強國美國、德國、日本等，繼續在農業傳感器這一領域保持領先地位，這些國家壟斷了感知元器件、高端農業環境傳感器、動植物生命信息傳感器、農產品品質在線檢測設備等相關技術產品。

據廣東省&浙江省重點研發計劃項目論文《農業傳感器技術在我國的應用和市場：現狀與未來展望》披露：

我國大部分農業技術接近國際水平，部分落后國際水平5年，而植物葉綠素信息感知傳感器技術、農業智能物聯網感知傳感器技術、農機裝備作業參數傳感器技術落后國際水平5−10年，甚至 10 年以上。值得一提的是，對于表中所列技術，美國幾乎全部處于世界領先水平，

在政策引領和規模經營趨勢下，中國在農業環境信息傳感器研發應用方面取得了較大進步，部分產品基本實現國產替代，在國內市場占有量超過了進口產品，但在精度、 穩定性、可靠性等方面與國外產品差距巨大，核心感知元器件主要依賴進口，高端產品幾乎全部依賴進口。

而在動植物生命信息傳感器、農產品品質與安全信息傳感器，尤其是農機工況與作業傳感器等方面，中國差距較大。

趙春江院士亦認為，未來我國智慧農業重點任務，首要攻克農業高精度專用傳感器：

重點研究以光學、電化學、電磁學、超聲、圖像等方法為基礎的農業傳感新機理，研發敏感器件、光電轉換、微弱信號處理等核心零部件，研制一批高精度農業傳感器，打破國外技術產品壟斷。

多項國家級重磅政策明確支持農業傳感器發展！

2023年12月，國家發改委發布《產業結構調整指導目錄（2024年本）》，農業傳感器為鼓勵類目錄中農業機械裝備-農業機械專用零部件關鍵部件，農業傳感器被明確鼓勵發展。

 

2022年8月，中國工程院和國家制造強國建設戰略咨詢委員會等機構聯合發布《產業基礎創新發展目錄（2021年版）》，《目錄》起到引導、鼓勵政府、企業創新發展、優先攻克各項關系中國相關產業發展、關系國計民生的各領域關鍵基礎技術。

《目錄》儀器儀表領域中，基礎零部件和元器件共計37種，其中傳感器20種，有4種農業傳感器被“點名”列入，分別是：播種作業資料傳感器、收獲作業資料傳感器、植物信息傳感器、土壤信息傳感器。

 

播種作業質量傳感器

播種是農業生產中最重要的環節之一，播種質量直接影響到農作物產量。目前，隨著精量播種技術的發展，精量播種機已成為現代農業播種發展方向。

但播種機在播種作業時具有播種過程全封閉的特點，因此憑人的視聽無法直接監視其作業質量，而在播種作業時發生的種箱排空、輸種管雜物堵塞、排種器故障、開溝器堵塞或排種傳動失靈等工藝性故障，均會導致一行或數行下種管不能夠正常播種造成“斷條”漏播現象，從而導致農業減產。

因此，需要播種作業質量傳感器進行監測。國外對精密播種機監控系統的研究和應用始于 20 世紀 40 年代，在 20 世紀 90 年代就已經開發出較為完善的設備，一系列播種作業質量傳感器可靠地用于播種機的監控。

相對而言，中國播種機械起步晚，中國播種作業質量監測傳感器存在工作可靠性不高，系統制造成本較高，大型化播種機應用量小，作業技術水平低，成果轉化速度慢等問題。

收獲作業質量傳感器

當前，中國許多農場已經使用農作物收割機代替人力手工收獲作物，大量收獲作業質量傳感器被應用于這些收割機中。

國外已將傳感器技術應用于谷物聯合收獲機械關鍵部件運動監測及自動控制、自動導航、喂入量監測、損失率監測以及自動測產等各個環節，大大提高了機械的可靠性及工作效率。

我國聯合收割機自動化及智能化水平較低，且工況惡劣，工作時負荷波動大，故障率高。與國外相比，我國稻麥聯合收割機自動化程度落后30年以上。

因此，通過提高收獲作業質量傳感器等智能化技術，提升我國谷物聯合收割機的可靠性，減少收獲損失，提高作業質量已成為當務之急。

 

植物信息傳感器

如人可以通過穿戴電子設備監測心率、脈搏等信息一樣，植物也可以通過“穿戴”傳感器，獲取相關的生長信息，這一類傳感器稱之為植物信息傳感器，是目前生物傳感器領域的熱點研究內容。

浙江大學智能傳感器團隊制備了一種植物可穿戴式莖流傳感器，長期無損的觀察了水分在西瓜葉片、果實、莖稈等不同器官上的動態分配情況，發現西瓜在夜晚生長，這一發現也間接證明西瓜果實生長主要在夜間。這一發現改寫了對于植物果實生長的傳統認識，并對節水灌溉提供了新的思路。

獲取充足的植物信息，將會是現代農業的巨大飛躍。當前，許多國外前沿大學已投入到植物信息傳感器的研發中。

 

▲來源：36斗

土壤信息傳感器

土壤信息的采集和研究是農業領域重點研究方向，靠人工的傳統農田土壤數據采集方法耗時耗力，大規模種植的現代化農場，更需要發展多功能的土壤環境數據的智能傳感器，可有助于提高農作物產量、改善土壤品質、防控農業面源污染具有重要的研究意義，同時也可助力于建設高標準農田。

土壤信息傳感器一般監測土壤的溫濕度、電導率、酸堿度、氮磷鉀養分、農藥含量等數據，這些數據對作物生長至關重要，將有助于植物的生長，最大限度地提高產量。

 

結語

智慧農業是農業新質生產力的重要著力點之一，而農業傳感器則是智慧農業關鍵核心技術。2025年中央一號文件雖未直接點名“傳感器”，但其推動的智慧農業、智能農機裝備、農業新質生產力等戰略方向，均高度依賴傳感器技術的支撐。從田間數據采集到農機自動化，從環境監測到防災減災，傳感器已成為農業現代化和鄉村振興不可或缺的技術基礎。

趙春江認為，未來 5~10 年，研發準確、精密、便攜的傳感器和生物傳感器將是各國農業傳感器創新發展的重點領域。目前，農業傳感器已成為美國、歐盟和日本等發達國家在智慧農業方面的重要戰略布局。

中國農業傳感器的發展，仍存在“兩極分化”，多數中低端農業環境傳感器已實現國產替代，而在動植物生命信息傳感器、農產品品質與安全信息傳感器，尤其是農機工況與作業傳感器，我國存在較大差距，亦是在國家政策引導下需要加快突破關鍵的農業新質生產力核心技術。

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