江蘇省農(nóng)科院設(shè)施番茄智能化生產(chǎn)示范基地內(nèi),智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊在調(diào)試采摘機(jī)器人。  李 博攝">  江蘇省農(nóng)科院設(shè)施番茄智能化生產(chǎn)示范基地內(nèi),智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊在調(diào)試采摘機(jī)器人?! ±?博攝">

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智慧農(nóng)場,科技拓展想象(大數(shù)據(jù)觀察)

2025-07-08 06:05:00

來源:人民日報

  江蘇省農(nóng)科院設(shè)施番茄智能化生產(chǎn)示范基地內(nèi),智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊在調(diào)試采摘機(jī)器人。

  李 博攝

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  江蘇省農(nóng)科院設(shè)施番茄智能化生產(chǎn)示范基地內(nèi),智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊在調(diào)試采摘機(jī)器人。
  李 博攝

  在山東省黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新區(qū)示范基地,智能農(nóng)機(jī)開展翻地旋耕作業(yè)。

  曾 威攝

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  在山東省黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新區(qū)示范基地,智能農(nóng)機(jī)開展翻地旋耕作業(yè)。
  曾 威攝

  數(shù)據(jù)來源:農(nóng)業(yè)農(nóng)村部

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  數(shù)據(jù)來源:農(nóng)業(yè)農(nóng)村部

  中國科學(xué)院智能農(nóng)業(yè)團(tuán)隊指揮中心里,科研人員正遠(yuǎn)程采集農(nóng)業(yè)信息。

  何 寬攝

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  中國科學(xué)院智能農(nóng)業(yè)團(tuán)隊指揮中心里,科研人員正遠(yuǎn)程采集農(nóng)業(yè)信息。
  何 寬攝

  炎炎夏日,卻不見“汗滴禾下土”。安徽省蕪湖市繁昌區(qū)新林村伏羲農(nóng)場內(nèi),晚稻栽植成片,農(nóng)業(yè)機(jī)器人穿梭田間、巡檢苗情,各類傳感器遍布其間,探測墑情、氣象、病蟲害等信息,并實時傳輸?shù)胶蠓降闹笓]中心。

  “這里就像人的‘大腦’?!?5后農(nóng)田管理員侯廣宇坐在指揮中心,手持平板電腦,遠(yuǎn)程操控著農(nóng)業(yè)機(jī)器人,“農(nóng)場‘聰明’了,人在屋中坐,就能干農(nóng)活。”

  今年中央一號文件提出:“支持發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),拓展人工智能、數(shù)據(jù)、低空等技術(shù)應(yīng)用場景?!毕冗M(jìn)科技,怎樣作用于智慧農(nóng)業(yè)?近日,記者在多個智慧農(nóng)場進(jìn)行了探訪。

  

  依托數(shù)據(jù)

  進(jìn)行推演預(yù)判  選擇更優(yōu)方案

  作為智慧農(nóng)場,伏羲農(nóng)場是中國科學(xué)院發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的試點項目。2023年,項目團(tuán)隊在河北雄安新區(qū)建設(shè)了技術(shù)與數(shù)據(jù)總部。目前,伏羲農(nóng)場已被推廣到內(nèi)蒙古、重慶、安徽、湖北等地,產(chǎn)業(yè)化和市場化程度持續(xù)走深。

  “傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),面臨許多不確定因素。運用大數(shù)據(jù),能夠在播種、灌溉、植保等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行推演預(yù)判,選擇更優(yōu)方案?!敝袊茖W(xué)院計算技術(shù)研究所正高級工程師張玉成表示,伏羲農(nóng)場圍繞墑情、氣象、病蟲害等開發(fā)、訓(xùn)練了相關(guān)模型和算法,在決策層面為高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)提供了可靠支撐。

  田野上的新鮮數(shù)據(jù),不斷涌入算法“大腦”。我國智慧農(nóng)業(yè)正加快邁入新的發(fā)展階段。

  農(nóng)業(yè)農(nóng)村部市場與信息化司有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,農(nóng)、牧、漁等智慧農(nóng)場利用現(xiàn)代信息技術(shù)裝備,對農(nóng)業(yè)進(jìn)行全方位改造升級,實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的智能感知、智能決策和智能控制,大幅提高了勞動生產(chǎn)率、資源利用率、土地產(chǎn)出率。

  河南省內(nèi)鄉(xiāng)縣大花嶺村,牧原食品股份有限公司智慧牧場里,有一名特殊的“獸醫(yī)”——智能巡檢機(jī)器人。它集成了多種傳感器,可自動探知牲畜的體征。“比如,它能通過紅外熱像儀和智能溫度計,識別牲畜的體溫變化,發(fā)出預(yù)警?!惫局悄茉\斷負(fù)責(zé)人胡義勇介紹。

  山東省萊州市三山島街道,工業(yè)化循環(huán)水養(yǎng)殖車間內(nèi),智能投喂技術(shù)根據(jù)魚類規(guī)模和習(xí)性,精確把控餌料分量?!斑@套模型,不光能記錄魚的行為,還能進(jìn)行深度學(xué)習(xí),構(gòu)建模型和算法?!比R州明波水產(chǎn)有限公司副總經(jīng)理李文升說。

  目前,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部已成立智慧農(nóng)業(yè)專家咨詢委員會,以加強(qiáng)戰(zhàn)略研究和統(tǒng)籌協(xié)調(diào);在標(biāo)準(zhǔn)體系方面,已累計立項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)122項、發(fā)布實施26項,有力促進(jìn)了智慧農(nóng)業(yè)規(guī)范健康發(fā)展。

  去年10月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)的《全國智慧農(nóng)業(yè)行動計劃(2024—2028年)》提出:到2026年底,智慧農(nóng)業(yè)公共服務(wù)能力初步形成,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化率達(dá)到30%以上;到2028年底,智慧農(nóng)業(yè)公共服務(wù)能力大幅提升,信息技術(shù)助力糧油作物和重要農(nóng)產(chǎn)品節(jié)本增產(chǎn)增效的作用全面顯現(xiàn),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化率達(dá)到32%以上。

  創(chuàng)新科技

  助力降本增效  開拓應(yīng)用場景

  智能溫室大棚,一派生機(jī)盎然。在江蘇省南京市湯山翠谷現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園,佛羅倫薩等番茄品種長勢良好,智能水肥一體機(jī)上顯示著各個種植區(qū)的施肥情況。午間,隨著溫度升高,天窗、風(fēng)機(jī)自動開啟,調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境。

  “番茄的日常管理,由100%國產(chǎn)化的數(shù)字大腦控制?!眻@區(qū)副總經(jīng)理王鐵軍介紹,多年前,園區(qū)曾從國外進(jìn)口智能設(shè)備和系統(tǒng),但其算法卻出現(xiàn)“水土不服”,且成本高、響應(yīng)慢。后來,園區(qū)配套了江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主研發(fā)的數(shù)據(jù)感知、智能環(huán)控等一系列設(shè)備和系統(tǒng)?!霸O(shè)施番茄產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,效果顯著,節(jié)水、節(jié)肥超過30%,產(chǎn)量還增加了1/3。”王鐵軍說。

  “有旱情立刻澆水,有蟲害迅速預(yù)警,要及時、有效地觸發(fā)這些響應(yīng),背后的技術(shù)并不簡單?!鞭r(nóng)業(yè)農(nóng)村部長三角智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)重點實驗室主任、江蘇省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)信息研究所所長任妮表示,支撐智慧農(nóng)場運行的核心要素,是可信數(shù)據(jù)、算法模型和智能裝備。

  例如,在數(shù)據(jù)感知方面,需要依托邊緣智能計算、作物表型診斷、穿戴式設(shè)備等一系列傳感技術(shù)裝備;在決策控制方面,重點則是針對環(huán)境、水肥藥、能耗、飼喂等要素,構(gòu)建起核心算法,進(jìn)行精準(zhǔn)管控。任妮介紹,目前正在研發(fā)的“機(jī)械臂+模組”多末端協(xié)同采摘機(jī)器人,將于今年年底完成產(chǎn)品定型,單次采摘有望從10秒提速到4秒。

  智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)品,創(chuàng)新腳步不止。去年11月,大疆農(nóng)業(yè)發(fā)布了新款農(nóng)業(yè)無人機(jī)。“新機(jī)型搭載一顆全新激光雷達(dá)和兩顆有源相控陣?yán)走_(dá),捕捉的空間點云密度可達(dá)每秒30萬個,并且能精準(zhǔn)識別田間斜拉線、電線等細(xì)小障礙物?!贝蠼r(nóng)業(yè)高級工程師李興龍說,除了大田植保,無人機(jī)也在進(jìn)一步開拓低空吊運、農(nóng)資運輸?shù)戎腔坜r(nóng)業(yè)應(yīng)用場景。

  近年來,我國在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力持續(xù)增強(qiáng):共建設(shè)國家智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新中心和分中心34個、農(nóng)業(yè)信息技術(shù)重點實驗室35個,基本覆蓋智慧農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域;通過組織科研單位、企業(yè)開展聯(lián)合攻關(guān),在作物表型高通量解析、土壤現(xiàn)場快速測量裝備、大型農(nóng)業(yè)通用型機(jī)器人化作業(yè)平臺等一批關(guān)鍵技術(shù)上,接連取得重大突破。

  面向未來

  探索整體思路  培養(yǎng)人才隊伍

  智慧農(nóng)業(yè)所瞄準(zhǔn)的未來產(chǎn)業(yè),是一片廣闊藍(lán)海。

  “即便是先進(jìn)國家,其數(shù)字農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),也還處于從碎片化走向系統(tǒng)化的探索階段?!比文菡f,要讓智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)大規(guī)模落地應(yīng)用,各國都面臨著諸多挑戰(zhàn)。以我國為例,由于幅員遼闊,地形與氣候復(fù)雜,農(nóng)林牧漁各種作(動)物種類繁多,數(shù)據(jù)算法模型、作業(yè)裝備等關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新的難度也相應(yīng)較大。

  對于當(dāng)前熱門的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),張玉成認(rèn)為仍需提高其準(zhǔn)確性和可靠性,才能在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。

  在實際推廣中,成本、環(huán)境等因素也形成了一定制約,有待創(chuàng)新和突破。在中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)股份有限公司,大田作物全過程數(shù)字化種植技術(shù)已在湖南、安徽等地示范推廣316萬畝?!拔覀兣ν诰蚩臻g,壓縮成本。”公司數(shù)字農(nóng)業(yè)研究院技術(shù)研發(fā)室主任宋揚介紹,目前市面上的智能灌溉閘門造價仍然偏高,而一些智能技術(shù)對于土壤平整度、肥力等也有相應(yīng)要求。公司正加強(qiáng)與政府部門、農(nóng)業(yè)企業(yè)等合作,促成數(shù)字化種植技術(shù)的進(jìn)一步推廣。

  “數(shù)智化技術(shù)走在前沿,又面臨復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,難免會存在高投入、高不確定性。因此,不能僅依靠點上的創(chuàng)新突破,還需要打造高度集成的應(yīng)用場景。”任妮建議,應(yīng)探索形成整體解決思路,再進(jìn)行規(guī)模化推廣應(yīng)用,降低智慧農(nóng)業(yè)落地的風(fēng)險和成本。

  “打造智慧農(nóng)場,需要培養(yǎng)一支交叉型人才隊伍。”張玉成介紹,其團(tuán)隊與中國職教學(xué)會及江蘇、浙江等地的農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)院校開展合作,開發(fā)智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)課程,并打造實訓(xùn)基地。

  廣闊天地,大有可為。據(jù)了解,目前全球發(fā)達(dá)國家已實現(xiàn)人均機(jī)械化管理超5000畝。我國的智慧農(nóng)場建設(shè)正瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)水平,向著“人均管理萬畝以上”的目標(biāo)努力邁進(jìn)。

  

  本期統(tǒng)籌:盧  濤

  版式設(shè)計:蔡華偉

  《 人民日報 》( 2025年07月08日 07 版)

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