爱尔兰耕地农民数字农业技术（DATs）采用进展（2020—2025）：农场规模、年龄与政策激励的重复横断面证据

《Smart Agricultural Technology》：The Progression of Agri-technology Adoption Among Arable Farmers in Ireland

　　

• 爱尔兰耕地农民正在采用农业技术，尤其是全球定位系统（GPS）和自动导航（auto-steer）。
• 农场规模对采用率的影响大于农民年龄。
• 与2020年相比，2025年采用率受农场规模的影响较小。
• 政府补贴正在帮助小型农场采用技术。
• 先进数据分析与影像技术需要农民培训。

全球农业食品系统面临以更少资源生产更多食物并保持环境可持续的压力；在投入成本上升、监管趋严、商品市场波动和气候变化影响加剧的背景下，耕地农民需提高生产效率并降低环境足迹。精准农业（precision agriculture, PA）与更广泛的数字农业技术（digital agricultural technologies, DATs）作为农业4.0的重要组成部分，被视为应对上述挑战的核心路径。爱尔兰作物与园艺生产面积仅占可利用农业面积的7.9%，但地位重要；其温带大西洋气候和高质量土壤赋予耕地作物高产潜力，然而生产成本高、利润空间紧，耕地农场还需符合欧盟和本国农业环境政策框架，包括《欧洲绿色协议》、共同农业政策（Common Agricultural Policy, CAP）条件性规则和《硝酸盐行动计划》。高成本、监管要求以及与乳业和太阳能等部门的土地竞争，使生产效率与详细农场记录能力尤为重要。DATs可减少投入浪费、管理田内变异并简化合规记录。爱尔兰耕地农民对DATs认知度高，93%愿意采用，但36%认为爱尔兰落后于多数国家；政府通过农业、食品与海洋部（Department of Agriculture, Food, and the Marine, DAFM）的目标农业现代化计划3（Targeted Agricultural Modernisation Scheme 3, TAMS 3）和CAP生态计划推动采用。已有研究多关注影响因素，但对特定DAT采用水平及其五年变化的研究有限，尤其爱尔兰；重复横断面调查可弥补孤立调查数据过时的问题。该研究旨在确定爱尔兰耕地农场DAT使用水平及过去五年采用率变化，刻画采用者的社会人口学特征及趋势，评估技术受欢迎程度和障碍趋势，以理解爱尔兰耕地农场DAT进展及当前采用率原因。

研究人员开展了一项重复横断面在线问卷研究，于2020年第4季度和2025年第4季度对爱尔兰耕地农民进行调查，问卷匿名、结构化，涵盖社会人口学、农场企业、位置、当前实践、技术使用、认知和观点。研究通过The Irish Farmers Journal、社交媒体、University College Dublin农业与食品科学学院耕地农场学生邮件及滚雪球抽样招募；2020年106名农民回复，2025年72名回复；2023年爱尔兰>10 ha专业耕作农民为4,447人。数据用Python 3.12.10处理，采用Welch t检验、χ²检验、Fisher精确检验/Fisher–Freeman–Halton、Cramér’s V、Benjamini-Hochberg错误发现率（false discovery rate, FDR）校正、Marascuilo法及Holm校正和紧凑字母显示。研究结论是：2020—2025年DAT采用总体增加但多为渐进而非变革；GPS导航、auto-steer和产量监测增长明显，农场规模影响大于年龄，2025年规模影响减弱，政府补贴有助小农场采用，高级数据分析和影像技术仍需培训。其意义在于为政策、咨询和技术提供者识别采用瓶颈及从基础设施型技术向决策支持型技术转移的挑战。

关键技术方法（不超过250字）：该研究采用重复横断面在线问卷（Google Forms），于2020年第4季度和2025年第4季度开展；通过The Irish Farmers Journal、社交媒体、University College Dublin农业与食品科学学院耕地农场学生邮件及滚雪球抽样招募样本；2020年纳入106名、2025年纳入72名爱尔兰耕地农民，样本队列来源为爱尔兰耕地农场主，2023年相应总体为4,447名>10 ha专业耕作农民。数据分析使用Python 3.12.10，采用Welch t检验、χ²检验、Fisher精确检验/Fisher–Freeman–Halton、Cramér’s V、Benjamini-Hochberg FDR校正、Marascuilo法及Holm校正和紧凑字母显示。

研究结果如下。3.1 研究区域：通过问卷县分布统计，受访者多位于爱尔兰南部、东部和东南部主要耕地作物区；2020年受访者耕作总面积23,497.5 ha，2025年为13,814 ha，分别约占当年爱尔兰作物面积的8.11%和4.64%，表明样本覆盖主要产区。3.2 社会人口学：通过问卷比较，2020年平均年龄49.58岁、2025年53.06岁，无显著差异（p=0.09），低于爱尔兰农民和耕地农民平均年龄；平均农场规模由225.94 ha降至194.56 ha，高于专业耕作农场均值61.9 ha；仅经营耕地作物的比例由49.51%降至36.11%，羊、农业承包、家禽等上升，乳牛、肉牛、 sucklers、林业和可再生能源/芒草无变化，显示企业多元化增加。3.3 DAT采用：通过2020与2025年比较，智能手机拥有率由99%升至100%；GPS喷雾分区控制由50.96%升至61.11%（FDR p=0.33，Cramér’s V=0.10），GPS施肥控制由42.72%升至51.39%（FDR p=0.36，Cramér’s V=0.09）；拖拉机/联合收割机GPS使用增加（FDR p=0.11，Cramér’s V=0.20），基本光条GPS由36.89%降至30.56%，无GPS由23.30%降至11.11%，实时动态差分（real-time kinematic, RTK）GPS由39.81%升至58.33%；拥有并使用auto-steer者由52.88%升至61.11%，近期将购买者由20.19%升至25.00%，拥有不用者由5.77%降至4.17%，不考虑者由21.15%降至9.72%；产量监测器（yield monitor）使用由14.85%升至25.00%（FDR p=0.11，Cramér’s V=0.26），拥有但不完全信服者由5.94%升至11.67%，未来将用者由22.77%升至33.33%，等待问题解决者由24.75%降至13.33%；处方图用于施肥呈增加趋势；变量投入技术（variable rate technology, VRT）总体非显著增加（FDR p=0.11，Cramér’s V=0.28），主要来自变量播种由0.99%升至10.34%及未来打算由42.57%升至51.72%；影像用于作物/草地监测由12.00%升至22.03%（FDR p=0.25，Cramér’s V=0.13），但用于农药决策无增加（FDR p=0.79，Cramér’s V=0.06）；不使用者中认为影像未商业证明有用和结果不够准确的比例增加。结论是基础导航技术采用较快，高级数据决策技术仍慢。3.4 按年龄的DAT采用：通过年龄分层交叉比较，2020和2025各年龄组间均无显著差异，且2025年组间差异更小，说明老年农民采用加快；61岁以上群体中拥有auto-steer但主动不用者由22.73%降至4.17%，近期将购买者由13.64%升至41.67%；触摸屏界面降低技术门槛，auto-steer作为人体工效学工具可减少体力疲劳，年龄并非主要决定因素。3.5 按农场规模的DAT采用：通过规模分层比较，2020年11个问题中8个显示农场规模显著差异，2025年仅1个仍显著，说明小农场采用大幅提升；≥201 ha农场2025年auto-steer使用达94.44%，RTK GPS达88.89%，喷雾分区控制达83.33%，联合收割机产量监测达50.00%，高于小农场36.37%和中型农场27.27%；小农场RTK GPS达44.44%、产量监测达36.37%，可能通过农业承包商获得技术；规模仍是驱动因素，但差距缩小。3.6 采用趋势、激励与启示：通过综合调查与政策资助数据，2020—2025年DAT采用为渐进式；导航工具因即时操作收益快速采用，高级数据分析和VRT受数据集成复杂、时间和数字技能要求制约；TAMS 2和3提供40%—60%资本补助，DAFM数据显示截至2026年7月3日资助620套auto-steer系统，占4,447名耕作农民的13.94%，并资助614台施肥机（13.81%）、462台喷雾机（10.39%）和33台产量监测器，气象站仅1项资助；补贴降低小中型农民财务风险，2022年以来肥料和燃料价格上涨提高DAT投资回报；未来需独立农艺支持、标准化数据平台、培训和可信咨询网络。3.7 研究局限与未来研究：通过样本与方法反思，样本由106降至72，可能受2023和2024年恶劣天气及差财务回报影响；在线调查偏向年轻和较大规模经营者；重复横断面不能建立个体采用轨迹；自报采用可能高估实际常规使用。未来需研究承包商采集数据的所有权、影像/VRT/决策支持系统下一阶段采用、在认知已高时如何示范、培训和技能提升；未来调查应更新问题、关注收益挑战和投资回报、扩大样本、验证拥有/租赁/承包商提供、与欧洲DAT调查对齐并识别培训需求与意愿。

讨论部分表明，爱尔兰耕地农民DAT采用受成本、政府支持、经营规模和农民熟悉度共同影响，2020—2025年进展为增量式而非转型式；GPS导航、auto-steer和产量监测等具即时操作收益的技术采用快，而依赖空间数据转化为农艺决策的影像农药管理和完整VRT仍滞后，主要约束正由成本或获取转向农民对商业价值和准确性的信心，采用挑战从基础设施层转向决策支持层；继续TAMS 3类资本支持仍有必要，并应扩展至先进技术，同时加强咨询、示范和培训以增强数据驱动决策信心；未来需更大样本和再次重复调查以判断社会人口学采用差距缩小是否为持久结构变化。研究结论（翻译）：该重复横断面研究评估了2020—2025年爱尔兰耕地农民DAT采用进展。两次调查间几乎所有技术类别的采用均增加，最明显的是RTK GPS导航、auto-steer使用和产量监测；尽管经多重比较校正后少数年际变化达到统计显著，但各技术趋势的一致性和方向及其与国际文献的一致性表明爱尔兰耕地农场DAT采用取得进展。农民年龄在两年中均非统计显著的独立预测因子，老年农民采用较慢的历史模式在2025年显示软化迹象；农场规模长期作为DAT采用的主导决定因素仍是关键因素，但差距正在缩小，可能缘于技术成本下降、TAMS 3政府支持扩大以及农业承包商提供DATs增多。GPS导航、auto-steer和产量监测在该调查中接近广泛使用，可合理认为在大农场接近饱和；相反，依赖将空间数据转化为农艺决策的技术，尤其基于影像的农药和杀菌剂管理及完整VRT实施，仍显著欠发展，农民对这些工具商业价值和准确性的信心正成为主要约束，而非仅是成本或获取。这表明爱尔兰耕地农业的采用挑战正从基础性、基础设施层面技术转向决策支持层面。这些发现对政策制定者、顾问和技术提供者具有实践意义：继续提供TAMS 3等资本支持以维持资本密集、规模依赖型技术进展是合理的，并应在某些DATs已普及时扩展至先进技术；同时证据指向日益需要咨询和示范活动以建立农民对数据驱动决策支持系统的信心，而非仅促进初始DAT采用。鉴于样本相对较小且不均、依赖在线自选受访者，未来研究需更大样本；进一步间隔重复调查有助于确定此处识别的社会人口学采用差距缩小是爱尔兰耕地农业的持久结构变化还是采样年份的暂时特征，并应随技术演进而增加问题。