万佳彧 任育锋 王 谦(南京林业大学经济管理学院;中国农业科学院农业信息研究所;中共临沂市委党校)
摘 要:低空经济是培育农业新质生产力的重要领域,通过技术创新、要素配置与产业融合赋能农业现代化,已成为推动农业高质量发展的关键路径。本文在分析低空经济赋能农业新质生产力内在机制的基础上,系统总结了我国农业低空经济在规模扩张、场景创新与模式探索方面取得的成效,深入剖析了当前面临的技术瓶颈、市场约束等多重挑战,最终提出推动低空经济与农业深度融合、加速形成农业新质生产力的政策建议。
关键词:低空经济;技术创新;要素配置;产业融合;农业新质生产力
一、引言
近年来,国家高度重视低空经济发展并积极推动产业布局。2023年中央经济工作会议提出打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业。2024年《政府工作报告》提出积极培育新兴产业和未来产业,积极打造低空经济等新增长引擎。低空经济以飞行器运营为核心,融合通信导航与人工智能等先进技术,呈现出技术密集、创新活跃、辐射广泛和带动性强等典型特征,在农业领域有着广阔的适用场景。2025年中央一号文件强调,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,为低空经济与农业融合提供了明确指引。低空经济在农业领域的应用,正在深刻改变传统生产方式。它不仅有效缓解了劳动力短缺、资源粗放利用和生产效率低下等问题,还通过技术渗透、数据驱动与服务模式重构,推动农业向智慧化、绿色化和高值化转型,成为培育农业新质生产力的重要路径。然而,当前低空经济与农业体系的深度融合仍面临协同机制不完善、技术适配性不足和制度保障滞后等挑战。因此,系统剖析低空经济赋能农业新质生产力的内在机制,并提出相应的发展对策,对构建现代农业产业体系、推动农业农村高质量发展具有重大战略意义。本研究立足于这一现实需求,旨在揭示其赋能机理,研判现实挑战,为“十五五”期间推动低空经济安全、高效、可持续发展提供理论参考与政策启示。
二、低空经济赋能农业新质生产力发展的机理分析
习近平总书记指出,新质生产力是创新起主导作用,摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径,具有高科技、高效能、高质量特征,符合新发展理念的先进生产力质态。它由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生,以劳动者、劳动资料、劳动对象及其优化组合的跃升为基本内涵,以全要素生产率大幅提升为核心标志,特点是创新,关键在质优,本质是先进生产力。
农业新质生产力是以新一轮科技革命与产业变革为背景,由农业领域创新所主导,通过颠覆性技术和前沿科技深度融合、生产要素创新性配置与产业链转型升级所形成的一种先进生产力形态。它从根本上摒弃了依赖资源消耗和规模扩张的传统路径,彰显出高科技、高效能、高质量的典型特征,成为推动农业现代化与乡村振兴的核心力量。
农业新质生产力的基本结构可依其生成路径,从以下三个维度予以解构:一是强化科技驱动,依靠生物育种、智能农机、低碳技术等前沿科技集群,推动农业向数据驱动和智能决策转型。二是优化要素配置,突出知识、数据、管理等高级要素的核心作用,促进传统与新型生产要素融合,提升全要素生产率。三是重构产业载体,通过传统农业转型、新兴业态培育与三次产业融合,衍生无人作业、碳汇交易等新业态,实现产业链整体升级。着眼于农业新质生产力形成的三维路径,低空经济可从以下几个方面赋能农业新质生产力的形成。
(一)以低空技术集成驱动农业智能化转型
低空经济通过系统性技术集成与多维渗透,驱动农业领域形成以智能化为核心的新质生产力演进路径。以无人机、电动垂直起降飞行器(eVTOL)等为代表的低空智能装备,作为融合遥感感知、精准控制、人工智能与物联网通信的通用性技术平台,显著扩展了农业生产的可能性边界。该类技术聚合形成高度自主的“空中农业机器人”系统,不仅承载信息获取与任务执行功能,更深层地改变了农业要素组合与资源配置的效率基础。
在农业应用中,低空平台借助高精度传感器与智能算法,实现对作物生长、土壤墒情、病虫害发生等多维数据的实时捕捉与解译,极大地降低了传统农业中的信息不对称与不确定性,为精细化农业管理提供了决策依据。自主施药及播撒等精准作业方式既节约了化肥、农药等投入品的单位使用量,更通过要素精准匹配提高了土地产出效率,实现了资源配置的帕累托改进。这一技术——经济范式进一步重塑了农业生产函数的内在结构,将数据、算法与智能控制嵌入传统的劳动资料与劳动对象之中,推动其向自适应、可决策、强互联的新型要素形态转型。其结果不仅是单一生产环节的效率提升,更是农业全产业链在价值创造、组织形态与动力机制方面的系统性重构。
(二)以低空运营优化农业要素配置
低空经济通过重构农业要素配置方式,显著提升了要素组合的效率与弹性,为新质生产力的形成提供了微观基础。低空作业平台作为新型智能劳动资料,不仅扩展了传统生产要素的边界,更依托数字平台、高精度导航与实时数据交互系统,将数据、知识、技术等高阶要素以更低的交易成本嵌入农业再生产过程中,实现了要素结构的高级化与协同跃迁。
从要素配置的经济逻辑来看,低空运营有效缓解了农业中普遍存在的土地细碎化、劳动力老龄化与地形异质性所带来的规模不经济与交易费用过高问题。借助其高度机动与智能响应能力,低空技术实现了生产要素在时空维度上的动态优化和跨域流动,提高了水资源、化肥、农药等传统投入品的边际产出,并通过精准控制避免了要素投入的过度折旧与外部不经济。该过程不仅体现出显著的帕累托改进特征,也推动了农业全要素生产率的实质性提高,反映出新质生产力通过要素创新性配置打破资源硬约束的内在机制。
(三)以低空服务拓展农业价值边界
低空经济通过产业融合与业态创新不断拓展农业的价值创造空间,重塑现代农业的产业组织形态与竞争优势来源。低空技术不仅作用于传统种植业的机械化、自动化替代,更衍生出农情信息服务、无人机植保、农产品航空物流、农业保险精准查勘定损与乡村低空旅游等一系列新兴服务业态。这些业态的出现,标志着农业的功能边界从单一生产功能向服务化、数字化与绿色化多维扩展,体现出范围经济、价值链重构与业态模块化等现代产业组织特征。
低空经济不仅推动农业与三次产业在空间与功能上的深度融合,也催生了以低空为枢纽的农业社会化服务新体系。该体系通过提供专业化、规模化与智能化的中间服务,降低了全产业链的制度性交易成本,增强了农业应对市场波动与自然风险的韧性。最终,低空经济通过驱动产业生态的现代化演进与绿色低碳转型,为新质生产力奠定了坚实的产业载体与制度基础,实现了经济增长方式从要素驱动向创新驱动与系统协同驱动的根本转变。
三、我国低空经济赋能农业新质生产力发展的实践、问题与挑战
(一)发展现状
我国低空经济在赋能农业新质生产力发展方面已取得明显进展,呈现出规模领先、场景深化和模式创新的系统性格局。作为农业低空经济的核心载体,植保无人机数量和应用规模近年呈现爆发式增长,据《农民日报》报道和观研报告网数据,2015—2024年期间,全国植保无人机保有量从2324架增长至25.1万架;2024年,防治作业面积达26.7亿亩次,保有量和防治作业面积稳居全球首位。这一发展不仅体现在数量的增长,更表现为应用场景从单一的植保作业向农业生产全链条的深度渗透。当前,低空技术已广泛应用于农田信息感知,通过多光谱和高光谱传感器实现厘米级精度的作物生长监测,使肥料和农药利用率提高;在农业物流配送领域,有效解决山区“最后一公里”难题,降低配送成本,显著降低了农产品腐损率;同时,在精准农业管理方面,无人机在田间作业规划、农资智能投放等场景快速推广,推动农业生产信息化率进一步提高。此外,低空技术在灾害监测救援方面发挥重要作用,能够提前预警病虫害暴发,且准确率较高。
在产业结构和商业模式方面,我国农业低空经济已形成多元主体协同发展的良好生态。无人机制造商、社会化服务组织和农业经营主体通过三种典型模式开展协作:一是设备提供型商业模式,以大疆和极飞科技为代表的企业,通过销售无人机硬件设备和配套技术服务切入市场,企业创新能力位居中国农机企业前列;二是服务集成型商业模式,以极飞科技为代表构建“设备+平台+服务”一体化体系,通过自建飞防团队和加盟商网络提供标准化服务;三是农业社会化服务型商业模式,由农民合作社、家庭农场、农业服务公司等新型农业经营主体购置或租赁无人机设备,为区域内小农户和规模经营主体提供服务,有效解决小农户“用不起、用不好”的难题。值得注意的是,地方农业机械化管理部门、乡镇农技站等传统农业服务机构也积极转型升级,引入无人机技术,成为低空农业服务体系的重要补充力量。
总体而言,我国低空经济通过技术创新、场景拓展和模式创新,已经深度融入农业现代化进程,不仅显著提升了农业全要素生产率和资源配置效率,更为农业新质生产力的发展提供了坚实支撑,展现出巨大的发展潜力和推广价值。这种以技术创新为驱动、以市场需求为导向、多元主体协同发展的模式,为我国农业高质量发展和现代化建设提供了重要路径,也为全球农业现代化提供了中国方案和典型代表。
(二)面临问题与挑战
当前,我国农业低空经济在快速发展的同时,仍面临诸多深层次问题与挑战。这些问题集中体现在供给侧、需求侧、政府规制与市场环境四个维度,彼此交织,共同制约着产业健康发展与新技术推广。
1.供给侧存在技术与服务短板
核心装备性能不足构成首要制约。农业无人机普遍存在续航时间较短,通常仅15~30分钟,有效载荷有限,多在10~50 千克,难以胜任大规模高负荷连续作业要求。同时无人机在复杂气象与地形条件下的适应性和稳定性较弱,关键传感器和飞控系统的国产化率仍然较低,导致购置与维护成本居高不下。智能化水平亦有待提升,面向多样化作物和复杂生产环节的专用算法库尚不完善,自主避障、精准作业与多机协同等关键技术尚未成熟。此外,基础设施支撑明显不足,农村地区的无人机起降点、充电设施和维修网络覆盖严重不足,低空通信存在盲区,高精度农业数字地图缺失或更新滞后,进一步限制了技术的大规模推广与应用。
2.需求侧面临应用渗透不足
小农户参与度低是当前农业低空经济推广中的突出难题。由于耕地细碎化明显,小规模作业成本显著上升,加之小农户对新技术认知有限、接受意愿不高,导致社会化服务覆盖率仍处于较低水平。区域间发展亦不平衡,无人机服务组织多集中于平原及规模化农业区,边远山区、丘陵地带的服务供给短缺。
3.市场环境与产业生态尚未成熟
市场竞争秩序有待规范,部分地区出现低水平价格竞争,影响企业创新投入和服务质量提升。产业链上下游协同机制缺失,制造企业、服务组织与农业经营主体之间缺少有效供需对接,导致产品适用性差、服务响应滞后。行业标准体系有待完善,涉及设备接口、数据通信、服务质量等方面的标准有待建立或执行不力,不仅抬高了系统兼容与数据整合成本,也制约了无人机规模化组网作业和行业数据的汇聚应用。
4.政府规制滞后制约产业有序发展
空域管理政策与农业实际需求之间存在矛盾。当前空域审批流程复杂、周期长,敏感区域限制多,难以适应农业生产强烈的季节性和机动性要求,导致最佳农时窗口易被延误。农业低空数据治理体系尚未建立,遥感及农情数据呈“孤岛化”分布,数据所有权、使用权界定模糊,安全标准和共享机制缺失,限制了数据要素价值的充分释放。此外,各地补贴标准、认证要求不统一,跨区域作业仍存制度壁垒,不利于全国统一服务市场的形成。
综上,农业低空经济发展面临的问题涵盖技术、用户、制度与市场多个层面,既包括装备性能、基础设施等“硬约束”,也涉及政策环境、数据治理、产业生态等“软短板”。这些问题相互关联、彼此叠加,必须采取系统性、整体性的治理策略,通过加强技术攻关、优化制度设计、完善市场环境与提升用户能力等举措,推动农业低空经济实现从“可用”到“好用”、从“试点”到“普惠”的关键跨越,真正发挥其在培育农业新质生产力方面的重要作用。
四、加快以低空经济推动农业新质生产力发展的政策建议
为破解农业低空经济发展中面临的难题,加快形成低空经济与农业现代化深度融合的新格局,应从技术创新、制度供给、市场培育和支撑体系四个层面协同发力。
(一)强化关键核心技术研发,突破产业技术瓶颈
为系统提升农业低空装备的性能与适用性,需从技术研发、产业协同和基础支撑三个层面协同推进,突破产业发展瓶颈。一是重点突破核心装备技术瓶颈。设立低空农业科技专项,集中攻关长续航高载重无人机平台、高精度专用传感器和智能飞控系统等关键技术。着力研发长续航电池、混合动力系统等动力技术,从根本上解决续航瓶颈问题。同时开发大载重无人机平台,满足施肥、播种等高负荷作业需求。二是提升智能化与适应性水平。推动产学研深度融合,建立农业低空技术重点实验室和创新联合体,加快精准作业模型、群体智能控制和自主避障等算法研发与场景适配。研发模块化机载装备,实现一机多用,提高装备利用效率。增强无人机在复杂地形和极端气象条件下的适应性,开发防风、防雨、防尘等技术,优化基于人工智能的路径规划、避障识别和精准定位系统,显著提升自主作业能力,降低对专业操作人员的依赖。三是强化产业支撑体系。鼓励核心部件国产化替代,对研发与应用给予税收优惠和补贴支持,降低装备购置与使用成本。加强农业专用基础设施建设,统筹规划起降场、充电网络和通信覆盖,补齐农村新型基础设施短板。整合卫星遥感、无人机低空感知和地面物联网系统,构建“空—天—地”一体化信息采集体系,结合大数据和人工智能技术,提升数据获取、处理和分析能力,为精准农业提供全方位数据支撑。通过系统构建技术领先、自主可控、适应性强、支撑有力的农业低空技术体系,为产业高质量发展奠定坚实基础。
(二)完善空域管理与数据治理体系,优化制度供给
为构建适应农业低空经济发展的制度环境,需要系统推进空域管理机制创新、数据治理体系建设和行业标准完善三个层面的制度改革,为产业发展提供制度保障。一是创新空域管理机制,提升空域使用效率。建立分级分类的农业空域管理制度,在主要农业产区划定专用空域,实施差异化管控策略。构建“数字孪生+北斗”空域管控平台,基于风险评估实施动态空域管理,对低风险区域内经认证的作业主体开放自主申报即时飞行通道,同时通过电子围栏、实时监控等技术手段确保飞行安全边界。二是构建数据治理体系,释放数据要素价值。建立农业低空数据治理框架,明确数据所有权、流通规则和安全标准。建设国家级农业低空遥感数据中心,整合多源遥感数据,建立统一的数据交换与安全管控机制。积极培育数据要素市场,建立健全低空农业数据定价机制,推动高价值农业遥感数据进入数据交易平台,培育数据分析、模型开发等增值服务产业,充分释放数据要素价值。三是完善标准规范体系,强化行业协同监管。制定统一的农业无人机作业技术标准、服务规范和质量评价体系,建立健全全产业链标准系统。建立政府监管、行业自律、企业自治相结合的多层次监管机制,形成协同共治的监管格局,促进行业健康有序发展。通过构建起适应农业低空经济发展需求的制度框架,为空域资源高效利用、数据要素价值释放和产业规范发展提供有力的制度保障。
(三)培育多元市场主体与商业模式,促进产业生态繁荣
为促进农业低空经济多元化、可持续发展,需着力培育多层次市场主体,创新服务业态与商业模式,构建开放协同的产业生态。一是完善普惠性政策支持体系。实施差异化补贴政策,针对小农户和薄弱地区提高服务购置与作业补贴标准,推广作业服务券、统防统治等模式,切实降低技术应用门槛。加大财政支持力度,重点弥补设备缺口。推广“政府补贴+企业让利+农户自筹”的共享无人机模式,以村集体经济组织为主体,形成可持续的普惠服务机制。二是创新多元化商业模式和服务业态。支持服务组织发展共享无人机、作业托管、按需租赁等灵活服务方式,鼓励为小农户提供定制化、低成本的技术解决方案。构建“低空服务超市”体系,整合植保、监测、运输、巡查等多种服务场景,打造一站式服务平台。引导大型农资企业、农业科技企业提供配套支持,实现服务品类多元化,满足不同经营主体多样化需求。三是构建多层次服务网络。引导传统农机服务组织、农民合作社和农业企业转型升级,拓展低空农业服务业务,形成“县有平台、镇有站点、村有终端”的三级服务网络。通过市场化机制,促进服务资源优化配置,实现服务的广覆盖与高效供给。
(四)强化要素保障体系,夯实产业发展基础
为保障农业低空经济可持续发展,需从组织与资金支持、人才队伍建设及技术创新平台三个维度构建完善的要素支撑体系。一是健全组织与资金保障机制。组建国家农业低空经济发展协调小组,统筹推进政策落实与产业发展。设立国家农业低空经济发展引导基金,吸引社会资本共同参与,重点支持基础设施建设、关键技术研发和示范推广。加大农机购置与应用补贴力度,扩大补贴名录范围,提高补贴比例,对提供社会化服务的作业主体给予专项作业补贴。二是强化人才与技术支撑。将低空农业操作、维护和数据应用纳入新型职业农民培育体系,开发专项培训课程与认证标准。建立农业低空经济专家服务团,开展技术示范和现场指导,提升基层技术推广服务能力。支持产学研协同攻关低空作业精准控制、智能导航、数据处理等关键技术,提升核心装备国产化水平。三是布局基础设施与创新平台。力争在“十五五”时期建成一批国家级农业低空经济创新中心,统筹规划东中西部区域布局,构建覆盖主要农业产区的创新网络体系。同步推进起降场、充电设施、通信网络等基础设施建设,形成支撑产业发展的硬件保障体系。通过系统构建组织、资金、人才、技术、平台等多要素协同的保障体系,为农业低空经济高质量发展奠定坚实基础。
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(万佳彧系南京林业大学经济管理学院讲师,南京大学商学院博士后研究员;任育锋系中国农业科学院农业信息研究所副研究员;王谦系中共临沂市委党校三级主任科员)