2月23日，2025年中央一号文件《中共中央国务院关于进一步深化农村改革 扎实推进乡村全面振兴的意见》发布，文件再次聚焦事关国计民生的“三农”问题。

尤其值得关注的是，本次中央一号文件首次提出“农业新质生产力”概念，明确要推进农业科技力量协同攻关：

以科技创新引领先进生产要素集聚，因地制宜发展农业新质生产力。瞄准加快突破关键核心技术，强化农业科研资源力量统筹，培育农业科技领军企业。深入实施种业振兴行动，发挥“南繁硅谷”等重大农业科研平台作用，加快攻克一批突破性品种。继续推进生物育种产业化。推动农机装备高质量发展，加快国产先进适用农机装备等研发应用，推进老旧农机报废更新。支持发展智慧农业，拓展人工智能、数据、低空等技术应用场景。

 

▲来源：《中共中央国务院关于进一步深化农村改革 扎实推进乡村全面振兴的意见》

可以看到，发展“农业新质生产力”要求加快突破关键核心技术，同时重点指明种业振兴、农机装备、智慧农业等方面，在这些领域，农业传感器是农机装备的核心零部件、是智慧农业的关键基础。

什么是农业新质生产力？农业传感器为什么是农业新质生产力的关键核心技术？院士这么说

我国农业信息化专家、中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任赵春江，在此前发表的《建设智慧农业，发展农业新质生产力》报告中，认为：

我国的智慧农业展现了新质生产力的特征……新质生产力的核心标志在于全要素生产率的显著提升，其关键是注重质量，根本在于推动先进生产力的发展。

在农业领域，新质生产力体现在现代信息技术与农业的深度融合、智能化设备的应用等方面，彻底改变传统的生产方式，使农业实现高质量、高效率和高效能的目标。

智慧农业的高技术创新特征主要体现在农机与农艺深度融合的绿色技术上，其核心科技包括农业传感器、农业遥感与地面物联网系统、农业大数据智能、农业智能化装备与机器人、以及智慧农场集成技术等。

 

智慧农业是农业新质生产力的重要体现，农业传感器是智慧农业核心科技之一，显然也是农业新质生产力中需要加快突破的关键核心技术。

什么是农业传感器？

据赵春江院士对中国知网数据库和 Web ofSciences 数 据 库 2008—2018 年 发表的文献检索表明，智慧农业技术研究活跃程度 ( 相关学术论文数量 )最高的国家分别是美国、中国、巴西、西班牙、德国。

其中，智慧农业研究的热点依次是：农业传感器、农业大数据与人工智能、农业智能控制和农业机器人等方向，可见农业传感器在各国智慧农业发展中的重要性。

农业传感器主要包括农业环境信息传感器、动植物生命信息传感器、农产品品质 与安全信息传感器、农机工况与作业传感器等。

 

▲来源：《农业传感器：研究进展、挑战与展望》

农业环境信息传感器

实时监测农田、温室、养殖场等农业生产环境中的物理与化学参数，为精准调控提供数据支持，譬如智能温室环境调控（如联动风机、遮阳网）、大田气候数据采集（结合卫星遥感实现区域监测）等，主要类型有：

气象传感器

温湿度传感器：监测空气温湿度，优化通风与灌溉策略。

光照传感器：测量光照强度，控制补光或遮阳设备。

风速/风向传感器：预警极端天气，辅助设施农业抗灾。

雨量传感器：实时记录降雨量，预防洪涝灾害。

土壤传感器

土壤温湿度传感器：指导精准灌溉与播种时机。

土壤pH/EC传感器：检测酸碱度与盐分，避免土壤退化。

气体传感器（如CO₂、NH₃）：监测温室气体浓度，优化通风系统。

动植物生命信息传感器

直接监测作物、畜禽的生长状态与生理指标，实现精细化种养殖管理，譬如精准灌溉与施肥（根据作物需水需肥规律）、畜禽健康管理（减少抗生素滥用，提升养殖效率）等，主要类型有：

作物生理传感器

叶面湿度传感器：检测叶片表面水分，预防病害滋生。

茎流传感器：测量作物蒸腾速率，评估水分吸收效率。

多光谱传感器：通过光谱反射分析作物营养状态（如氮含量）。

畜禽生理监测传感器

体温监测耳标：实时追踪牲畜体温，预警疾病。

活动量传感器（如加速度计）：通过行为分析判断健康状态（如发情期、蹄病）。

瘤胃pH传感器：监测反刍动物消化健康。

农产品品质与安全信息传感器

主要检测农产品的化学成分、微生物污染及物理品质，保障食品安全与市场价值。在采后分选与仓储（如自动化分级生产线）、食品安全快速检测（田间或市场现场筛查）等现代农业场景应用广泛，主要类型有：

化学传感器

农药残留传感器：通过电化学或光学方法快速检测有机磷、氨基甲酸酯等残留物。

重金属传感器：检测镉、铅等污染元素（如基于纳米材料的电化学传感器）。

生物传感器

病原微生物传感器：利用抗体或DNA探针检测沙门氏菌、大肠杆菌等。

新鲜度传感器：监测肉类、果蔬的挥发性有机物（如胺类）判断腐败程度。

物理品质传感器

近红外光谱传感器：无损检测糖度、酸度、硬度等内在品质。图像识别传感器：通过颜色、形状分级筛选优质农产品。

农机工况与作业传感器

监测农机运行状态与作业质量，提升作业效率与安全性，在作业数据反馈优化（如根据压实度调整耕作深度）、无人农机自动驾驶（如北斗导航+多传感器融合）等场景使用，是现代农机装备的关键核心零部件。主要类型有：

机械状态传感器

压力传感器：监测液压系统压力，预防故障。

振动传感器：诊断发动机异常震动，提前预警维护。

油温/油位传感器：保障润滑系统正常运行。

作业质量传感器

播种监控传感器：检测漏播、重播情况，确保播种均匀性。

产量传感器（如谷物流量计）：联合收割机实时测产并生成产量地图。

土壤压实度传感器：评估耕作深度对土壤结构的影响。

导航与避障传感器

激光雷达（LiDAR）：农机自动驾驶与环境建模。

超声波传感器：近距离障碍物检测（如果园作业防撞）。

总体来看，传统传感器强国美国、德国、日本等，继续在农业传感器这一领域保持领先地位，这些国家垄断了感知元器件、高端农业环境传感器、动植物生命信息传感器、农产品品质在线检测设备等相关技术产品。

据广东省&浙江省重点研发计划项目论文《农业传感器技术在我国的应用和市场：现状与未来展望》披露：

我国大部分农业技术接近国际水平，部分落后国际水平5年，而植物叶绿素信息感知传感器技术、农业智能物联网感知传感器技术、农机装备作业参数传感器技术落后国际水平5−10年，甚至 10 年以上。值得一提的是，对于表中所列技术，美国几乎全部处于世界领先水平，

在政策引领和规模经营趋势下，中国在农业环境信息传感器研发应用方面取得了较大进步，部分产品基本实现国产替代，在国内市场占有量超过了进口产品，但在精度、 稳定性、可靠性等方面与国外产品差距巨大，核心感知元器件主要依赖进口，高端产品几乎全部依赖进口。

而在动植物生命信息传感器、农产品品质与安全信息传感器，尤其是农机工况与作业传感器等方面，中国差距较大。

赵春江院士亦认为，未来我国智慧农业重点任务，首要攻克农业高精度专用传感器：

重点研究以光学、电化学、电磁学、超声、图像等方法为基础的农业传感新机理，研发敏感器件、光电转换、微弱信号处理等核心零部件，研制一批高精度农业传感器，打破国外技术产品垄断。

多项国家级重磅政策明确支持农业传感器发展！

2023年12月，国家发改委发布《产业结构调整指导目录（2024年本）》，农业传感器为鼓励类目录中农业机械装备-农业机械专用零部件关键部件，农业传感器被明确鼓励发展。

 

2022年8月，中国工程院和国家制造强国建设战略咨询委员会等机构联合发布《产业基础创新发展目录（2021年版）》，《目录》起到引导、鼓励政府、企业创新发展、优先攻克各项关系中国相关产业发展、关系国计民生的各领域关键基础技术。

《目录》仪器仪表领域中，基础零部件和元器件共计37种，其中传感器20种，有4种农业传感器被“点名”列入，分别是：播种作业资料传感器、收获作业资料传感器、植物信息传感器、土壤信息传感器。

 

播种作业质量传感器

播种是农业生产中最重要的环节之一，播种质量直接影响到农作物产量。目前，随着精量播种技术的发展，精量播种机已成为现代农业播种发展方向。

但播种机在播种作业时具有播种过程全封闭的特点，因此凭人的视听无法直接监视其作业质量，而在播种作业时发生的种箱排空、输种管杂物堵塞、排种器故障、开沟器堵塞或排种传动失灵等工艺性故障，均会导致一行或数行下种管不能够正常播种造成“断条”漏播现象，从而导致农业减产。

因此，需要播种作业质量传感器进行监测。国外对精密播种机监控系统的研究和应用始于 20 世纪 40 年代，在 20 世纪 90 年代就已经开发出较为完善的设备，一系列播种作业质量传感器可靠地用于播种机的监控。

相对而言，中国播种机械起步晚，中国播种作业质量监测传感器存在工作可靠性不高，系统制造成本较高，大型化播种机应用量小，作业技术水平低，成果转化速度慢等问题。

收获作业质量传感器

当前，中国许多农场已经使用农作物收割机代替人力手工收获作物，大量收获作业质量传感器被应用于这些收割机中。

国外已将传感器技术应用于谷物联合收获机械关键部件运动监测及自动控制、自动导航、喂入量监测、损失率监测以及自动测产等各个环节，大大提高了机械的可靠性及工作效率。

我国联合收割机自动化及智能化水平较低，且工况恶劣，工作时负荷波动大，故障率高。与国外相比，我国稻麦联合收割机自动化程度落后30年以上。

因此，通过提高收获作业质量传感器等智能化技术，提升我国谷物联合收割机的可靠性，减少收获损失，提高作业质量已成为当务之急。

 

植物信息传感器

如人可以通过穿戴电子设备监测心率、脉搏等信息一样，植物也可以通过“穿戴”传感器，获取相关的生长信息，这一类传感器称之为植物信息传感器，是目前生物传感器领域的热点研究内容。

浙江大学智能传感器团队制备了一种植物可穿戴式茎流传感器，长期无损的观察了水分在西瓜叶片、果实、茎秆等不同器官上的动态分配情况，发现西瓜在夜晚生长，这一发现也间接证明西瓜果实生长主要在夜间。这一发现改写了对于植物果实生长的传统认识，并对节水灌溉提供了新的思路。

获取充足的植物信息，将会是现代农业的巨大飞跃。当前，许多国外前沿大学已投入到植物信息传感器的研发中。

 

▲来源：36斗

土壤信息传感器

土壤信息的采集和研究是农业领域重点研究方向，靠人工的传统农田土壤数据采集方法耗时耗力，大规模种植的现代化农场，更需要发展多功能的土壤环境数据的智能传感器，可有助于提高农作物产量、改善土壤品质、防控农业面源污染具有重要的研究意义，同时也可助力于建设高标准农田。

土壤信息传感器一般监测土壤的温湿度、电导率、酸碱度、氮磷钾养分、农药含量等数据，这些数据对作物生长至关重要，将有助于植物的生长，最大限度地提高产量。

 

结语

智慧农业是农业新质生产力的重要着力点之一，而农业传感器则是智慧农业关键核心技术。2025年中央一号文件虽未直接点名“传感器”，但其推动的智慧农业、智能农机装备、农业新质生产力等战略方向，均高度依赖传感器技术的支撑。从田间数据采集到农机自动化，从环境监测到防灾减灾，传感器已成为农业现代化和乡村振兴不可或缺的技术基础。

赵春江认为，未来 5~10 年，研发准确、精密、便携的传感器和生物传感器将是各国农业传感器创新发展的重点领域。目前，农业传感器已成为美国、欧盟和日本等发达国家在智慧农业方面的重要战略布局。

中国农业传感器的发展，仍存在“两极分化”，多数中低端农业环境传感器已实现国产替代，而在动植物生命信息传感器、农产品品质与安全信息传感器，尤其是农机工况与作业传感器，我国存在较大差距，亦是在国家政策引导下需要加快突破关键的农业新质生产力核心技术。

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