縱觀全球農業，大致經歷了機械農業、數字農業、智慧農業三大發展階段，即將進入多技術融合、多因素驅動創新的“未來農業”時代。這幾大發展階段各有特征，分別從不同方向推動了農業生產力提高，促進了農業創新應用能力的發展。
農業機械化是解放人類的一次革命。農業機械化伴隨著工業革命而產生，大型農用機械代替人工，成為了規模化種植的主要動力。傳統農業的蛻變是從農業機械化開始的，至今為止基本已經實現了主要作物、主要農業區域的全面機械化。
數字農業即農業數字化，是利用現代信息技術對農業對象、環境和全過程進行可視化表達、數字化設計、信息化管理的現代農業。具體來說，是將遙感、地理信息與定位系統、物聯網、智能裝備等現代信息技術與地理學、農學、生態學、土壤學等有機結合，構建以數字化、網絡化、自動化為特征的計算機管理和應用系統，輔助農業生產科學決策、調控與管理。數字農業對改造傳統農業，促進農業資源空間上的優化配置和時間上的合理利用，提高農業生產效率和降低生產成本，實現農業綠色發展和可持續發展具有重要意義。
智慧農業是技術革新農業的集中體現。智慧農業是機械化農業、數字農業的融合和擴大，智慧農業的關鍵技術是物聯網技術，應用環節在農業的全周期，包括生產、經營、管理、服務、產品流通和消費等環節。智慧農業的核心目標是實現農業全過程的智能化，其核心研究領域包括感知、傳輸、分析、控制、應用等五個方面。
世界各國都非常重視對農業發展的布局，并根據自身的資源、行業基礎、科技能力等，發展出了對農業不同的布局路徑。其中，美國是機械化農業的典型代表，德國是將先進工業體系引入農業的典型代表，以色列是特種種植、精準控制方面的典型代表，中國則需博采眾長，發展適宜我國獨特產業環境和產業基礎的未來農業之路。
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