青年创业创新推动农业生产转型
思瀚产业研究院    2025-01-16

1、综述

农业自动化、机械化能够增强粮食农业体系的韧性和可持续性，提高农业生产效率和资源利用效率，改变农业工作方式，保障粮食安全。联合国粮农组织《粮食及农业状况2022》指出，农业自动化的总方针是技术变革必须以负责任的方式进行，以建设高效、多产、包容、有韧性和可持续的农业粮食体系。

负责任的技术变革作为一个进程，需要预估技术对生产力、韧性和可持续性的影响，同时关注边缘化和弱势群体，包括青年、妇女和小规模生产者 。在科技赋能促进农业生产的过程中，青年发挥了重要作用。农业农村快速发展，为青年利用科技建设乡村提供了更广阔的舞台。

其中，青年科学家为农业生产提供了科学研究和技术支持；扎根土地，返乡创业的青年农民运用新技术，助力农业生产可持续发展。近年来中国青年返乡就业创业逐年增加。在几种创业模式中，以数字化技术为基础，以先进的智能化农机为载体，发展智慧农业，成为大批青年返乡就业选择。农业机械化是农业现代化的重要支撑。

一方面，农业机械化与数字化、智能化、物联网技术正在加速融合，让农业生产变得更轻松有趣，对青年产生吸引力。另一方面，有知识、有文化的青年通过机械化创新，可以更好地推动新技术应用，实现农业生产方式和经营方式转型，进而有利于保障粮食安全、促进农业提质增效，并有效衔接小农户，带动共同富裕。

第一部分是数字化农机技术，分享了农业机械化的创新模式和做法，并基于稻麦轮作和智慧水产养殖的案例分析农业机械化为青年返乡创业提供的机会；第二部分是精准农业，通过三个案例，展现了青年科学家和小农户在粮食减损、种养循环、农技推广方面的创新实践。最后，结合中国案例，为其他发展中国家发挥青年优势，通过科技创新助力农业生产的南南合作提出经验与启示。

2、农业生产案例

中国农业生产数字化、信息化、科技化工作正稳步推进。根据《中国数字乡村发展报告（2022年）》，在 2021 年中国数字育种探索起步，智能农机装备研发应用取得重要进展，智慧大田农场建设多点突破，畜禽养殖数字化与规模化、标准化同步推进，数字技术支撑的多种渔业养殖模式相继投入生产，2021 年农业生产信息化率为25.4%。本节将从数字农机技术与精准农业两方面，通过 5 个案例，展现青年在科技赋能农业生产领域的重要作用。

（1）数字农机

农业机械化是农业现代化的重要支撑。一方面，农业机械化与数字化、智能化、物联网技术加速融合，让农业生产变得更轻松、有趣，对青年产生吸引力；另一方面，青年运用知识和技术进行机械化创新，可以更好地推动新技术应用，促进农业可持续发展转型。信息化技术、融合物联网技术，实现全程机械化作业 + 数字化管理，打造现代农业产业链。

青年可持续农业机械化创新

主要做法随着经济发展和科学进步，数字农业成为当今农业转型的趋势。农业机械是数字农业得以发展的重要支撑因素。青年改造传统农业，离不开农业机械化创新，通过集成传感器、卫星定位、遥感等信息化技术，融合物联网技术，实现全程机械化作业+数字化管理，打造现代农业产业链。

案例 1：数字技术助推水稻生产提档升级

80 后新农人孙振中是农学博士，妻子魏巧是土壤学硕士。2017 年，夫妻双双辞职回到镇江，在父辈创立的农业公司基础上开启二次创业，在 2.5 万亩的农田上建成稻麦轮作、生态种植的“润果农场”。凭借对农业新技术的认识和把握，夫妇俩首先对粮食种植从耕作、种植、管理、收获到产后加工、销售等全链条进行了数字化改造，将地理信息系统、无人驾驶、遥感数据等现代化手段落地农业生产，更精准地评估气候影响，从而指导精准用料施肥，对耕种管收做好提前统筹，实现农业现代化运营。主要做法包括：

稻麦全程机械化高质量作业。在已有拖拉机、耕作机械、插秧机和谷物收割机等成熟农机的基础上，大力引入水稻毯壮苗田间转运流水线设备、智能拖拉机、无人植保机、高地隙喷雾机等先进智能农机装备，并增加烘干、仓储及加工等设备设施，覆盖粮食生产所有环节，极大地提高了生产效率，也为精准农业、数字农业6奠定设备基础。

农产品可追溯系统。通过给每一块农田赋予专属二维码，对播种、施药、种植管理、收割等全过程的农事作业进行记录。建成田间视频系统，可实时展示每个田块的农田详情（包括规模、水田或旱地、作物等）、农事记录信息（包括作业时间、农资消耗等）及气象信息（包括温度、风力、雨雪等），为应对气候变化实现农产品稳产保供和质量安全提供保障。

数字化农业云平台。得益于物联网等信息化建设，管理人员坐在办公室即可通过计算机远程实时查看田间情况，亦可监测土壤肥力及农作物病虫害情况，及时安排除虫、施肥等作业，实现精细、有效的管理。

云平台目前已集成 20 多个子系统，包括农机物联网远程管理系统、土肥管理系统、病虫害监测系统、田间气象服务系统、智慧决策系统等。如农机物联网系统，系统记录了作业机型、时间、地点、路线等详细信息，可实现农机自动调度，提高机械使用效率，实现节本增效。

生态治理与绿色可持续发展。农场一方面利用水稻田天然湿地的功能，引入更多高阶天敌生物，配合绿色植保技术，构建形成农田环境保护“生态岛”。

另一方面，应用“4R”技术开展面源污染治理。“4R”即源头减量 (Reduce)、过程阻断 (Retain)、养分再利用（Reuse）和生态修复(Restore)。通过面源污染治理和“生态岛”建设，实现了小流域污染物总量削减与水质改善的总体目标，亦提升了稻米品质。

案例 2：健康养殖智慧渔场

90 后新农人高澜瑄出生于南京，2011 年毕业之后从事室内设计及园林景观工作，机缘巧合接触到农业后，放弃市区安稳的工作，2013 年来到南京市六合区，创办了“枫林湾生态农庄”。农庄以水产养殖为主，现有龙虾与螃蟹塘 1000 多亩、鱼塘 300 多亩，另有 600 多亩田块进行稻虾轮作，被认定为国家级水产健康养殖和生态养殖示范区。

传统水产养殖机械化程度较低，人工用量大、劳动强度高。作为改革创新的新“塘主”，她大力引进水产养殖机械化新装备，应用传感器和物联网监测技术，建成“智慧渔场”，并对养殖尾水进行无害化处理，建成绿色健康养殖生态系统。在此基础上，发展种养循环、农旅融合等多元模式，实现现代化经营。

主要做法包括：

水产养殖全程机械化。过去水产养殖机械装备只有定点饲料投喂机、增氧泵、微孔增氧等少数类别，在特色水产品的投喂、水质监测、起捕等环节仍然依赖人工。为减少用工和降低工人在高温、下雨等恶劣天气下作业发生中暑、落水等事故的风险，农庄大胆投入无人投饵船、自动吊网机等机械装备。无人投饵船是近两年研究推出的农机新产品，其搭载自动导航技术可实现饲料均匀投撒，或自主设定巡航路线、对某一区域进行重点投喂，可有效解决传统投饵机不适用虾蟹等特色水产品养殖的问题（区别于鱼类，龙虾、螃蟹等水产品喜欢躲在水草下面，不会追随饲料而游动 ）。

运用自动吊网机，可减少人工起捕、拖网的工作强度，并缩短水产品从池塘至冷链运输车的时间，降低死亡率和损失。

养殖水环境智能监测系统。为应对夏天和其他季节天气突变引发的高温闷热等气象条件，农庄应用“物联网 + 农机化”技术，建设了养殖水环境智能监测系统。智能监测设备可太阳能自主供电，配备专用传感器，与增氧设备实现数字化连接，可监测水温、溶解氧、PH值等数据并实时上传网络终端。

同步开发了手机APP软件，可实现计算机和手机同步实时监控，一旦水体指标尤其是溶解氧发生异常，会自动开启增氧设备，同时向计算机和手机终端发出预警，方便生产管理人员及时采取措施，避免损失，实现了高效的数字化管理。

养殖尾水无害化处理系统。水产养殖尾水中含有大量的氨氮、亚硝酸盐、磷饲料残渣和水产动物的排泄物等有机污染物，直接排放会对周边农田、土壤和河流造成严重污染 。

为尽可能地进行环境保护，农庄于 2019 年，在南京市政府资助下投入建设了养殖尾水处理成套设备设施。经处理，养殖尾水可达Ⅲ级饮用水标准，发挥了良好的生态养殖示范效应。稻虾轮作种养循环。不同于稻虾共生，为享受“虾肥稻、稻护虾”好处  的同时又能保证水稻生产全程机械化作业，农庄采用稻虾轮作的种养循环模式。相较于单独的水稻种植和龙虾养殖，稻虾轮作时，由于小龙虾对农药、化肥十分敏感，稻田便不能使用农药、克制施用化肥 ，从而种出来的生态稻米完全达到天然无公害标准 。虽然产量较传统水稻种植产量减半，但售价可翻 5-8 倍，效益大幅提升。

青年可持续农业机械化创新主要成效

转变农业生产方式。青年回归农业，带来最显著的变化便是通过技术革新转变传统农业生产方式。农业生产由人力向机械化转变，再向智能化、无人化转变；经营管理由线下向线上转变，由粗放式管理向精细化、数字化管理转变。在信息化、物联网等技术加持下，经营管理人员可远控监控田间或池塘状况和机械作业质量，进而科学、有序、精准地安排各项作业。

以案例一小麦收割为例，通过卫星遥感数据可对作物成熟度进行监测，当监测到 95% 的小麦已经成熟时，便可安排机械化收割作业，小麦收割完成后根据气象监测情况适时安排水稻种植，实现了对农时的精准把握，帮助从容应对气象变化对农业生产带来的挑战。再如案例二，运用无人投饵船，改变了以往“一人摇船、一人投喂”的作业方式，让农业生产不再“脏”和“累”。

提高农业生产效率。青年机械化创新的主要成效之一便是解放农业劳动力的同时提高生产效率。以案例一用无人机播撒水稻拔节孕穗肥为例，1 台机械 1 天可完成 300 亩地的作业，1 个人可同时操作 2 台无人机，而传统人工撒肥，1人 1 天最多仅可作业 50 亩左右，机械是人工作业效率的 12 倍。

与普通的机械化相比，润果农场通过智能农机和大数据的运用，实现了 1 人最多管 200 亩地上升至 1 人可管 300-500 亩地，帮助农场劳动力进一步减少 30% 以上。同理，案例二中，通过智能水质监控设备的运用，1 人即可远程监控所有水域情况而无需人工巡塘，管理效率至少提升 3 倍。实现农业节本增效。

农业生产受到土地、水、环境等多重资源约束，提高资源利用率、实现节本增收是青年机械化创新必须解决的问题。案例一中，青年农场主通过大数据分析，运用自己的专业知识，精确计算每个田块所需的物料，并通过智能农机精准作业。

据科学测算，水资源利用率提高了 30 个百分点，肥料利用率提高了15 个百分点，农药使用量减少了 20% 以上，帮助水稻亩产量由 900-1000 斤提升至 1100 斤，平均亩产提升了 9%，亩均效益增加了 28%。案例二中，传统养殖方式下，人工投喂、管护需1500 元 / 月，人工巡塘、夜间守塘、捕捞等临时雇工 100-400 元 / 天不等，而农庄通过机械化设备投入和数字化建设，节约雇工费用 30% 以上，并避免了因人工延迟开启增氧设备而造成养殖水体大量缺氧死亡的风险和损失。提升绿色农业水平。

青年机械化创新，不仅关注效率和效益的提升，更注重生态平衡和绿色可持续发展。一方面，青年农场主采用更高效的农业机械进行生产作业，确保化肥、农药、饲料等物料高效利用促进减施少投，降低对土壤和水环境的污染。

另一方面，大力开展污染治理，如案例一应用“4R”技术进行面源污染治理，案例二建设养殖尾水无害化处理设施促使水质达标排放。此外，积极尝试生态种养技术发展循环农业，如案例一通过生态种植使润果基地稻米品质大幅提升并获得绿色食品认证；案例二通过稻虾轮作，使稻米天然达到绿色、无公害标准。辐射带动周边小农户增收。青年通过农业机械化创新，实现了农业数字化、智慧化管理，从而有余力开展多元经营，提高自身效益的同时辐射周边、带动小农户增收

。如案例一，润果农场通过发展订单农业和开展社会化服务，带动周边农户创收。农场对低 GI 稻谷（一款适用于糖尿病患者，餐后血糖反应小的稻米品种）进行3000 亩订单种植，通过统一供种、统一技术规程、全程机械化作业服务、统一收购、统一品牌的方式，不断把土地、农民、农产品引向高质量发展。成立“全程机械化 + 综合农事”服务中心，配置各类农机 300 多台套，日作业能力达 5000亩，建设的大规模粮食烘干中心，单次烘干装机量 1500 吨。7 年来，合作社共带动 10960 户小农户实现增收近 1300 万元。

（2）精准农业

精准农业是一种利用信息优化投入品和资源利用的农业管理策略。21 世纪以来，精准农业的技术发展包括了数字设备和人工智能机器人：前者通过数字工具改进农业问题诊断和决策，或将数字工具安装在机动设备上，使执行更为精确；后者由机器进行诊断、决策和执行，人类进行监控和维护。根据联合国粮农组织旗舰出版物《2022 年粮食及农业状况》，农业自动化有助于推动农业粮食体系转型 。

精准农业和小规模生产设备等更为先进的数字自动化技术有利于因地制宜发展制定农业生产策略、有助于改善环境可持续性，增强抵御气候和其他冲击的韧性。以下三个案例展示了中国青年农户和青年农业科学家如何通过创新科学技术开展精准农业生产实践。

案例 3 青年科学家提出粮食减损新方案：蘑菇全生命周期管理

作为现代生活中营养健康、口感佳的菌类食品，食用菌的市场需求和产量在逐年增加。随着食用菌消费多样化的发展，食用菌种植和销售过程中的浪费和损失问题也越来越严重。在“2022 年食物减损青年创客坊”活动中，来自中国农业科学院农业信息研究所的青年科学家团队提出了一个基于人工智能技术的减少食用菌全生命周期生产中的损耗和浪费的解决方案。该方案由一个自动化智能的软件和硬件系统组成，主要功能包括：

一是在蘑菇生长的早期阶段，深度学习视觉算法可以检测病虫害区域，并识别其种类，有助于进行针对性治疗，消除病虫害。

二是对蘑菇进行自动检测和多标准质量分级，根据多标准将货架上的蘑菇细分为不同等级，因标准不同，定制采收策略。

三是基于蘑菇姿态分析算法和吸盘式采摘机器人，无损伤地采摘目标蘑菇。采摘后，菇盖将被包装，菇柄将被回收加工，使蘑菇得到充分利用。

四是在上述质量分级和无损采摘的基础上，对销售渠道进行精细化管理。通过人工智能大数据分析算法，确定最佳销售路径，达到最低损失和最高收益。

目前，该团队已研制出第一代蘑菇智能化采摘机器人，并制定了蘑菇生命全周期管理减损的工作计划。在中国农科院的支持下，该团队将全面推进项目合作的区域推广。

案例 4 青年新农人团队改造农田：内乡县小麦 - 玉米连作“数字化种养循环示范区”

内乡县位于传统小麦主产区――河南省南阳市。内乡县灌涨镇地形崎岖，岗坡丘陵众多，土质薄，灌溉困难，又受制于传统农业较低的科技水平，粮食产量一直难以提升。2017 年，刚刚大学毕业的吴祖坤加入了当地的生猪养殖企业牧原集团，研究猪场产生的粪便等废弃物的环保循环利用工艺设计。他结合公司需求，将实验重点逐渐从水稻田转到了旱地作物小麦和玉米的栽培。他们探索使用沼液还田技术，这不仅能提高土壤的肥力，还能减少化肥的使用，从而实现“养殖—沼肥—绿色农业”为一体的循环经济模式。

2021 年，内乡县联合牧原集团创新推进“数字化种养循环示范区”建设。吴祖坤等大学毕业生组建起“90 后团队”，将综合采用卫星遥感数据、无人机、多光谱扫描数据以及田间信息监测系统实时把控田间数据，开展田间农事管理，项目亩均投资达到 5000 元，重点在于对水源、灌溉系统、种养循环水肥一体化系统、智能化监测等设施改造，将原来项目区内受天气影响大、产能低、灌溉难、农民不愿种的地，改造为吨粮田。

同年，他们种下了第一茬玉米。改造后的项目区灌溉系统通过地下管道将20公里外高位水库的优质水源自流送到灌溉首部，再结合周边养殖场的粪肥供应。利用自动化喷灌系统，1 个人 5 天就能完成 6200 亩地的水肥一体灌溉作业，减少化肥使用 50% 以上；而传统农业生产方式则需要 140 人。

一台台新机具、一项项新技术的推广应用极大地提高了效益，解放了人力，让农业生产从过去的“体力活”变成了只需简单操作的“技术活”，为农村发展带来了新机遇、新空间。如今，这个年轻团队运用现代科技种植粮食 6200 亩，示范区夏粮亩均从 2021 年的 365 公斤增长到 2023 年的 465 公斤，比当地农户高出 15%，实现了经济、环境效益双丰收。

项目实施后，农民亩均获得收入 1100 元以上，相比之前自己种地收入反而提升 10%。现在，这个团队信心满满，积极协调资源，拓展淅川、方城等区域，团队人员也已经从 5 人扩展到了 14 人。计划实现小麦、玉米两茬连作、亩均增产 50%，并在 2 至 3 年内完成 6.7 万亩整体规划。

案例 5 青年农技推广：福建省顺昌县“科技小院”产学研新融合

2022 年 6 月，顺昌县政府与福建农林大学国家菌草工程科研中心共建顺昌县乡村振兴菌草科研与创业孵化中心，即“科技小院”。

由首席科学家与青年硕士、博士生组成科技特派员团队入驻企业。科技小院建立在农村、企业等生产一线，是集农业科技创新、示范推广和人才培养于一体的科技服务平台；以零距离、零门槛、零时差和零费用服务农户及生产组织为特色，以科技创新提高生产效率，增进农民福祉，促进农村发展转型。在青年研究生的指导协助下，顺昌县推广了巨菌草 - 作物套种、巨菌草栽培食用菌、巨菌草养殖、菌草作板材原料等菌草生产技术，提高了作物品质和产量。

例如，9 名研究生在顺昌多地推广种植菌草、栽培金福菇示范工作，累计推广超 14 万袋。2名研究生参与了菌草栽培竹荪推广工作，采用菌草技术在林下仿野生栽培竹荪，林下土地利用率高达 80%，成本降低 10%，菌草林下栽培竹荪产量 160.5 公斤 / 亩（干），每亩子实体数约 11.11 万朵，收入达 9630 元 / 亩。

未来，青年科学家将进一步协助企业制定菌草特色产业发展规划，提供科技服务，开展菌草技术培训，示范带动周边农户共同发展。顺昌县将依托科技小院，促进政校企三方开展“产学研”深度合作，推动技术成果转化落地和推广应用，将菌草技术及产业推广辐射到周边地区，打造菌草全产业链。

3、青年科技创新助力中国农业生产的经验与启示

农业发展蕴藏着巨大的减贫潜力。农业新技术的应用为农业生产方式和工作模式转型提供了广阔的可能性，为青年创新创业提供了广阔发展空间。

青年农业创新目前面临一些困难，包括经营资金短缺：土地流转、基础设施建设、农机购买、农资购买等均需大量资金投入；

专业人才欠缺：高素质的农业生产管理人员、智能农机驾驶操作人员、设备维护维修人员等均有所欠缺；

支持政策不足：产业发展促进政策、创业支持政策等还不够完善。本章节总结了农业生产领域的青年在创新创业方面的一些特色和经验，以期为其他发展中国家提供借鉴和参考。

一是科技驱动。加快农业农村信息化基础建设，推动农业机械化与传感、导航、定位等技术加速融合，和农业大数据管理水平。提高复合化、自动化、精准化作业水平，进一步提升作业质量和效能。

二是政策支持。建立和完善产业支持配套措施，出台更有利于青年创新创业的产业扶持政策和措施，鼓励新科技的应用。行业性优惠政策之外，还应该优化青年返乡创业的扶持政策、基础环境，落实相关保障措施，为积极投身农业的青年农业的青年人才解决住房、教育、医疗等方面的后顾之忧。

三是产学研结合。加强农业机械化的技术研发，加快技术融合，推动农业生产领域产学研一体化发展，搭建农业智能管理专家系统，促进农业科技成果转化。

四是教育和培训。加强能力建设，增强实践能力，提升青年从业者对农业生产领域新科技的应用水平；加大教育和培训投资力度和规模，加快新科技、新模式的应用与推广。

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