农业自动化是农业粮食体系全面转型不可或缺的组成部分，随着大量劳动力放弃农业投身薪酬更高的其他经济部门，自动化可以帮助农业生产者维持甚至扩大生产规模。除了缓解农业生产对劳动力的需求，自动化还可以在农业粮食体系的其他环节创造就业机会，进一步推动农业粮食体系转型。从历史上看，随着国民经济的发展，很多农民被其他工作机会吸引而离开农村。节省劳动力的创新通过降低单位产出的劳动力需求来提高农业生产力。7, 8, 9在劳动力的供应趋势和需求趋势共同作用下，农业就业人口的比例随着时间推移逐年下降，低收入和中等偏下收入国家也不例外（见图3）。
图3 1991-2019年农业就业在总就业中的占比，按收入（上图）和区域（下图）划分
伴随这一转型进程，创新、技术变革和投资越来越频繁，这些都是社会经济发展的重要因素，对农业粮食体系在初级生产之外的各个阶段都会产生影响。例如，为了向日益城市化和富裕的人口提供充足、安全和有营养的食物，不仅需要对农业进行投资，还需要对运输、储存、食品加工和其他基础设施进行投资，农业部门与非农部门也因此通过上下游千丝万缕的联系紧密结合在一起。20作为农业粮食体系转型的一部分，农业自动化可以带来以下多种好处。
对于农业生产者的机会
农业自动化为初级生产以及整个农业粮食体系带来了许多机会。例如，自动化可以通过更及时和更精细的作物和牲畜管理，提高土地和劳动力的生产力及经济回报，21, 22, 23而这又有助于增加农民收入，24降低风险，提高韧性和增强环境可持续性。随着数字技术的进步，农业自动化有可能不再受制于经营规模，换句话说，自动化解决方案不仅可以用于大型农场，也可以惠及中小农户，这可以通过研发小型的机器和设备来实现，也可以通过农机共享数字平台来实现（见第3章）。
农业自动化可以创造更好和更安全的工作条件，让农民赚取足够的生活费，减少繁重的农活，这有利于促进体面就业。大部分农活是由家庭成员（包括妇女和儿童）承担的，并没有报酬。25, 26自动化可以让成年人腾出时间从事副业或非农工作，照顾家人的起居饮食，27也可以让儿童腾出时间玩耍和上学。26, 28, 29证据表明，机器挤奶改变了奶农的生活方式，奶农有时间从事其他工作，有时间与家人相守，日常的工作安排更为灵活，这些是采用挤奶机的奶农最为看重的好处。30, 31自动化可以减轻繁重的劳动，这对于农村妇女地位的提升有积极影响，她们有了更多可以自由安排的时间，可以考虑尝试新的营生，或者扩大现有的农业经营。自动化也有助于吸引年轻人从事农业。
农业自动化还有另外一个重要作用，那就是有可能为农村地区带来创业机会。例如，制约有机农业的主要因素之一是劳动力成本过高和人手短缺。虽然在许多国家，消费者对有机食品的需求很大，但他们并不太愿意为有机食品支付溢价。用机器人完成除草、选择性收割和其他田地作业，可以显著降低有机农业的生产成本，从而为更多的从业者创造商机。
在过去，为了顺利地使用机动机械自动执行某些操作，农业生产的方式需要进行相应的调整。例如，随着番茄收割机在美国被广泛采用，一个新的番茄品种被培育出来，这种番茄在藤上均匀成熟，果皮坚韧，哪怕机器收割的动作很粗暴，也不会轻易破裂。32随着数字自动化技术的进步，更加精细的农业作业成为可能。例如，工程师目前正在开发用于收获草莓的机器人解决方案，而草莓是最娇嫩的作物之一，采摘极其耗费人力。
在农场之外，加工、保存、储存和运输技术有助于减少粮食损失和浪费，提高粮食安全，实现农产品的增值，33建立高效的农业粮食体系，以可持续的方式为所有人提供健康膳食，这些都是必不可少的要素。自动化还可以为从业人员提供更安全的工作条件，例如，通过减少农药使用降低职业风险。
填补劳动力缺口
从就业的角度看，农村劳动力短缺是一个极为紧迫的问题，尤其是在高收入国家（见图3），而农业自动化被视为是解决这个问题的可行办法。统计数据显示，在过去十年中，欧盟已有250万人离开了农业，而且预计农业就业人口在2030年前每年会下降2%。34造成这种局面的主要原因是务农作为一种职业缺乏吸引力（工作条件恶劣、工资低、没有前途等等）。COVID-19疫情导致的封锁和社会隔离加剧了劳动力短缺，而移民法规和政策往往被政治事件左右，会限制使用来自海外的季节性农业工人。
许多农业企业依靠人工完成采摘、包装和疾病防控等各项任务，这一点在水果和蔬菜生产中尤为突出，畜牧业等其他农业部门也需要大量劳动力。自动化解决方案可以填补劳动力的严重短缺，使农业生产者能够适应扰乱劳动力市场的突发冲击，从而具有更强的韧性。与此同时，这些解决方案可以创造大量技术岗位，提供合理的收入和工作条件，吸引有技能的青年工人，从而有助于实现体面就业。35需要开展培训和能力建设，以确保平稳和包容的就业市场转型（见第4章和第5章）。
随着经济持续转型，全球农村劳动力的数量不断下降（见图3），有鉴于此，维持和提高农业生产力很可能需要借助自动化，至少需要用自动化执行劳动密集型的作业。在世界许多地方，农村劳动力供应的减少导致了农业工人的工资上涨，推动了节省劳动力的技术的进一步采用。3, 36
消费模式的变化
在全球化的影响下，人们的膳食结构、对食品的偏好和消费需求发生变化，食品安全的标准也日趋严格。37消费者越来越关心他们吃的是什么，以及他们吃的东西是如何生产、加工和运输的，高收入国家的消费者更是如此。38动植物疫情频繁暴发，农药和其他化学制剂被滥用，造成了各种健康隐患，也让人们越来越担忧。先进的数字自动化技术有助于及时识别疫情爆发点，以便开展及时和精准的治疗，这不仅可以保护消费者的安全，还可以减少生产者的经济损失。这一点对于畜牧业尤为重要，因为约60%的新发传染疾病源自动物，自动化系统可以在预防和控制人畜共患病方面发挥有效作用。39数字自动化技术可以更精准地瞄准病虫害，减少作物上农药和化学制剂的用量，在确保有效植物保护的同时，将对人类健康的风险降至最低。这些精准技术可以以标准化的方式遵循食品安全程序，因此与人工作业相比，能更好地预防和控制病虫害，从而大幅度改善食品安全。自动化系统不仅能更有效地杀死病原体，阻断传播途径，还能最大限度地减少化学制剂的使用。40
消费者越来越关注食品的质量、口味和新鲜度，这进一步刺激了对数字自动化技术（如传感器和测绘系统）的投资，这些技术有助于监控温度和湿度条件。因此，快速变化的消费者偏好和需求是实现农业自动化的主要动力之一。41
环境的可持续性和动物福利
围绕粮食生产和消费产生的环境问题和伦理问题越来越尖锐，突显了农业自动化对农业粮食体系未来的重要性，其中以数字自动化的诸多优势最为显著。集群小型自主机器人（见术语表）可以减少土壤压实和河流污染，实现生态农业，而受到精心呵护的土地、土壤和生物多样性有利于粮食生产和农业发展，并改善农业生产中的生态系统服务。42数字自动化技术还可以优化水和其他自然资源的使用，自动灌溉就是一个例子。软水果行业使用自主机器人，可以减少杀菌剂和能源的使用；此外，如果机器人由太阳能供电，还可以减少碳排放。当然，在计算碳足迹时，必须要考虑机器人和精准农业中使用的其他技术设备在制造过程中所消耗的能源。43
农业自动化有助于应对气候变化带来的一系列挑战，促进对气候变化的适应。数字自动化技术这方面的作用尤为突出。例如在精准农业中应用自动化技术，可以帮助农业生产者在越来越不利的条件下提高资源利用效率。此外，数字自动化技术用于传感和预警，有助于应对因气候变化加速而越来越变幻莫测的天气条件。
养殖动物数量的增加导致动物福利日趋恶化，如何管理牲畜越来越具有挑战性。44在这种情况下，精准养殖等新型自动化技术可以助农民一臂之力，通过连续、实时和自动化的方式监测和控制动物产量、环境影响以及健康和福利参数。45各种各样的技术系统使用传感器、摄像机和麦克风等设备检测异常情况，并直接向农民发出警报，使他们能够在早期阶段进行干预。这些技术潜力巨大，但使用这些技术引发了伦理问题，因为人与动物的关系有可能随之改变，这一点很关键，会影响到动物福利和产量，特别是动物可能会被物化，农民作为饲养员和看护者的身份可能会丧失。46, 47所以在评估不同的技术方案时，必须同时考虑经济利益和伦理问题。
数字自动化能在多大程度上提高农业的效率、生产力、包容性、韧性和可持续性，主要取决于是否能顺利克服阻碍技术采用的重重障碍，而这需要有利的大环境和因地制宜的解决方案。
