中国早在20世纪90年代，就开始了精准农业的应用研究，但因国内农业的特殊性及农业技术较低的因素，难以大面积应用推广。2013年，德国提出工业4.0的概念，明确信息化技术在工业中的应用。以物联网、大数据、移动互联、云计算技术为支撑和手段的现代农业形态——农业4.0也随着提出。

在技术的成熟与成本下降，国内农业面临人力不足、农田灌溉浪费与缺水并存、农业科技投入不足且农业耕作粗放的背景下，“精准农业”也成为国内农业转型升级的风向。从官方到民间，这一概念常被提起，各地政府也纷纷推出示范项目。

美国是世界上最早提出并实践精准农业的国家，也代表着这一领域先进的发展水平。美国约有200多万个农场，其中有60%-70%采用了精准农业技术。从农业本身看，精准农业主要应用于美国中西部大豆、小麦、玉米和部分经济作物。

美国是世界上最早研究与应用精准农业技术的国家，在20世纪90年代中期，美国就进行了土壤结构密度传感技术、土壤传导性技术、电磁感应技术等农业工程领域的研究，这些技术现在已经陆续在农业生产中使用，对土壤元素测定、农作物产量监测、施肥变量反应等耕作技术起到实质性推动。

美国精准农业发展模式其核心是技术层面，将现代化的信息技术、农业技术与工程技术进行了有机的结合，体现了精准农业所要求的时间与空间差异，在此基础上，通过农田地理信息系统提供的地理信息确定作物的最佳生产模型，决定依据不同作物的差异，采用卫星定位，智能机械，智能施肥、灌溉、喷洒农药等，最大限度地优化各项农业投入，同时也保护了农业生态环境及土地资源。

美国的精准农业追求的不是集约化时代下的高产，而是强调单位面积的投入与产出的最佳比例，强调效益，因此，更加注重农业投入、农业产出、生态环境以及精准技术等不同要素的互动，互动的结果决定了效益。其效益主要体现在两个方面，一是通过减少投入来提高农作物的产量与品质，二是保护生态环境，减少农业耕种中化学物质滥用造成的环境污染。近两年，美国农业企业纷纷瞄准“大数据”在农业管理的应用。

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在20世纪70年代之前，以色列的农产品还是大量依靠进口，其后，以色列依据本国的自然资源条件，调整了农作物种植结构，减少了对土地资源要求高的粮食作物种植，积极发展温室技术，改种产值高的花卉、蔬菜及水果，大大改善了其农业生产状况。以色列的温室技术从20世纪70年代至今，完全实现了智能化与自动化，一个温室大约4000㎡，从播种开始到收获，全过程电脑控制，基本上不需要人力，而且将滴灌技术引入温室系统，进一步提高了花卉、蔬菜等农作物的产量。

以色列大部分地区干旱少雨，土地贫瘠，提高水资源的利用率是以色列解决农业发展的最大问题，因此，节水技术研究一直是以色列农业科学中最显要的课题。从20世纪中期开始，以色列政府大规模进行水利建设，将北部水源引入到沙漠纵深，将地下水抽取连成全国网络，在此基础上积极发展节水灌溉技术。滴灌与喷灌是以色列的节水灌溉技术的主要形式，发展到今天，已经是第七代技术，广泛运用于温室、沙漠地带、绿化带等区域，由于其全国的地下水已经形成了联网，建立节水灌溉设施相对比较容易。

以色列十分重视农作物育种技术的开发与改变，依据市场的需求，不断开发高效无公害及抗病虫害农作物种子，利用生物工程技术开发的新品种能够降低对农药和化肥的依赖，保证能在自然状态下生长，其良种开发技术位居世界前列。以色列在节水灌溉技术发展的同时，还开发出水肥一体化技术，灌溉与施肥同时进行，这种精准技术是建立在对土壤品质及作物生长过程的监测之上，实现了节水、灌溉与平衡施肥的统一化。

中国早在20世纪90年代，就开始了精准农业的应用研究，先后在北京、上海、新疆、黑龙江等13 个地方实现了大面积应用。

以新疆生产建设兵团为例，从1999年提出精准灌溉、施肥、播种、收获及环境动态监控开始，到2003年已基本形成比较完善的精准农业技术体系，在棉花生产的大面积应用中获得了极大的经济、社会及生态效益：平均单产122千克，增产17%；实施半精量播种的棉田，播种量由原来的6千克降为4千克；氮肥的利用率可以提高7％一8%,磷肥的利用率可以提高3％一5%；单个职工管理棉花的面积从20一25亩提高到100一150亩，劳动生产率是原来的5一7倍。

近年来，中国农业部还推出116 项农业物联网应用模式，旨在将物联网作为实施“互联网+ 现代农业” 行动的一项根本性措施，加快推广应用，充分发挥其在节水、节药、节肥、节劳动力等方面的作用，提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率，促进农业产销向智能化、精准化、网络化方向转变。

中国规模化土地流转正在稳步推进，据农业部数据显示，截至2014年底，全国土地流转面积达4.03亿亩，比2013年增长18.3％，流转面积占家庭承包经营耕地面积的30.4％，预计2015年流转面积将达5亿亩。据北美农业发展历史及经验显示，在农业规模化、集约化的过程中，精准农业的需求是会持续增长，中国市场在经历10多年的培育后，已经处于需求空间爆发的前夕。