农业是一个国家最为重要的命脉之一。近年来，世界各国都加大了农业科研投资和研究开发力度，以谋求在21世纪取得各自优势和重要地位。由此，21世纪的高科技农业将得到进一步发展，为人类提供的粮食及其他食品将更加丰富。
目前，高科技在农业方面的应用现状如何呢？未来又将如何发展？
1、卫星技术
德国农业专家在收割机上安装一台估产装置，同时再装一台卫星导航仪器。卫星定位系统和估产装置便会记录反映每块农田实际年产量的数据。通过数据分析，可以发现每块地产量不同的原因，比如上质不一样、使用肥料的差异等。另外，为了除杂草方便，在耕作之前，农业工人携带卫星定位系统接收器在农场地里走动，接收器便会准确定位杂草多的地块，并将杂草多的地块的坐标输入手提式计算机中，再将其他有关数据输入拖拉机上的计算机内，这样当拖拉机耕作时，卫星定位系统接收器便会监视拖拉机行驶方向，在到达杂草多的地块时自动喷洒除草剂，达到除草目的。
在监视虫害情况方面，卫星技术也能起到重要的作用。美国科学家运用卫星遥控技术监测葡萄园的虫害，取得重大突破。加利福尼距州是美国主要的葡萄生产基地，往往因葡萄蚜虫的侵害而造成巨大损失。科技人员利用飞机和卫星对加州的葡萄园进行地面扫描，然后大面积收集葡萄叶面反射的热量和光度变化两方面的数据。
根据这些数据，可以判断出葡萄是否正受到蚜虫危害。由卫星遥控技术提供的遥感分析，为葡萄蚜虫的早期防治争取宝贵时间。
卫星技术在我国农业发展中的应用很突出。2006年9月15日，我国长征二号运载火箭成功将“实践八号”育种卫星送入预定轨道，卫星主要用于航天育种实验。据中国农业科学院负责人介绍，卫星上装载了粮、棉、油、蔬菜、林果、花卉等9大类2000余种约215公斤农作物种子和菌种，搭载数量和种类是1987年开展航天育种研究以来规模最大的一次。
负责人还介绍，这是我国发射的第23颗返回式卫星，今后一段时间西安卫星测控中心将对卫星进行跟踪并按计划将其回收。中国返回式卫星将为国内外“空间微重力实验”用户提供商业服务，全面迈向卫星商业服务市场。
近4年来，航天育种增加了农作物新品种，并按计划推广了850万亩，粮食增产3.4亿公斤，创收约5亿余元。此前我国已成功进行13次航天育种实验，可以说我国在这一领域取得了显著进展。
2、激光技术
用适当的激光对农作物加以照射，既能提高产量，还可以培育出新的品种。俄罗斯科学家先用波长441.6纳米、强度10瓦／平方米的蓝色氦一镉激光束照射小麦种子两小时，隔三小时再用波长632.8纳米、同样强度的红色氦一氖激光束照射两小时。经照射过的小麦种子分蘖抽穗多，穗头饱满结实，平均亩产可提高60千克，小麦的蛋白质含量也增加了5%。
近来，日本滨松霍德尼克斯电机厂用半导体激光照射培育水稻也获得了成功。由于叶绿素容易吸收红光，他们就用以红色为主的半导体激光对稻苗进行照射，用此法培育水稻，3个月就可以收获。
美国科技人员发明的激光成像装置可以发射低能激光脉冲，并记录反射光束返回的延误时间。安装了这种装置的直升飞机起飞后，激光束能扫描飞行的垂直方向，在自动搜寻时如果发现没有树叶便会关闭喷嘴，避免在果树间的空地上喷洒农药。这样能够使得向果园喷洒的农药节约40%，既节省了资金，又减轻了环境污染。
利用红外扫描的方法，还可以为农作物诊断“疾病”。美国科学家派出飞机在900米高的夜空飞行，机载红外扫描仪沿途测量其下方农作物散发出来的热量，然后计算机可自动将其绘制成彩色地图。这样农作物患病或遭受虫害侵袭的情况便一目了然，一方面可以及时查出病情，有针对性地喷洒农药；另一方面可以预测庄稼的潜在疾病，及时采取预防措施。
激光应用在我国农业中也取得很大进展，例如利用农产品对激光的吸收和反射来检测其糖酸度、质地、ph值、成熟度、干物质。应用激光诱导莹光技术来检测农产品中农药残留量、叶绿素、成熟度、干物质量。利用激光控制光谱技术来检测农产品水分损失量、农药残留量。对于激光检测应用的未来趋势，人们可以有更多的期待。
3、机器人
工业机器人对人们来说早已不再陌生，而如今农业机器人也越来越多出现在农田里，为农业的发展带来极大便利。
美国研制的施肥机器人能从土壤的实际情况出发适量施肥，因减少施肥总量而降低农业成本，并且有利于地下水质的改善。西班牙发明的采摘柑橘机器人由一台装有计算机的拖拉机、一套光学视觉系统和一个机械手组成，能从颜色、大小和形状判断出橘子是否成熟并决定能否采摘，平均每分钟能摘柑橘60个，是人工采摘量的7倍。另外，该机器人还能依靠装有视频箱的机械手，将采摘下来的柑橘按照大小进行分类。
英国西尔索研究所开发的采蘑菇机器人装有录像机、红外线测距仪和视觉分析软件，能确定哪些蘑菇可以采摘以及属于哪种等级，然后测出其高度以便采摘。它每分钟能摘40个，比普通的手工方法快2倍。
法国研制的分拣机器人能在潮湿肮脏的环境里工作，把大个番茄和小粒樱桃加以区别，然后分别加以装运。它还可分拣不同大小的土豆，并且不会碰坏它们。
英国推出的全自动挤奶机器人用气作为动力，韧性大，适应性强，即使奶牛踢它，两者皆不会受伤。有意思的是，它能使奶牛自己选择挤奶时间，从而减少人为因素的干扰。
我国人口众多，农业劳动力丰富，农业机器人研究起步较晚。然而随着我国国民经济和农业的迅猛发展，迫切需要现代农业技术装备来提高农业发展水平。为加速农业市场化、信息化、现代化以使农产品进入国际市场，我国在“十一五”设置了多项与农业机器人相关的科研选题，包括水果及蔬菜收获机器人、农业机器智能导航技术、自主作业农业机器人和农田自动获取技术等。
4、生物技术
当代高新技术中，现代生物技术是最具发展前景的前沿学科。随着农业技术的发展及生物技术在农业上的广泛应用，21世纪将有大量农业生物技术产品问世。
美国科学家利用抗除草剂基因培育出抗除草剂大豆和小麦新品种，用转基因技术培育出抗病毒西红柿和烟草。通过转基因植物研究，使土豆的蛋白质含量增加，淀粉含量提高20%至40%。
研究人员正在研制能够代替注射疫苗的超基因蔬菜瓜果，他们用基因工程方法把微生物抗原基因植入蔬果细胞中，并在培养基中用这些细胞培植出秧苗，然后移栽到农田中，结出的种子含有异己基因。这些种子长出的蔬果能够合成细菌原始基因所控制产生的特有物质，也就是说，食用这样的胡萝卜或香蕉，就如同接种了疫苗一样。
用生物技术遗传工程还可以培育出特殊牲畜，促进畜牧业发展。美国科学家给两千头种猪注入生长基因后，约有20%的卵子发育成超大型猪，生下的小猪相当于普通小猪的两倍，3个月后便可上市，省下大批饲料。预计到21世纪前期，用基因工程培育出如牛一般大的猪将有可能成为现实。
但是，转基因食品安全性问题还没有明确的定论。
5、化控节水
在农业防旱、节水方面，发达国家也有新进展。“化控节水”是除生物育种节水之外最有效的防旱抗旱措施之一。“化控节水”是一项用于农业生产、花卉、园林绿化、荒漠改造的先进技术，它采用一种高分子吸水材料，这种材料不仅能在短时间内吸收自身重量几百倍甚至倍数更高的水份，同时还具有超强的保水性，将它放入土壤中不仅能吸收空气与土壤中的水份，而且能将大量雨水或灌溉水牢固地保存在土壤中从而形成农作物的“小水库”。它对作物无毒害、无污染，可与任何肥料农药混合使用，同时还能吸收肥料、农药和各种微量元素，使之缓慢释放，从而提高肥料、农药和各种微量元素的利用率。
“化控节水”能抗旱保水，有效提高幼苗成活率，推迟作物萎蔫的时间，提早作物成熟期，提高作物产量和质量。这种技术在我国河南有些地区已试用。
