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(duì)在調(diào)試采摘機(jī)器人。
李 博攝
曾 威攝
"> 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(kāi)展翻地旋耕作業(yè)。
曾 威攝
數(shù)據(jù)來(lái)源：農(nóng)業(yè)農(nóng)村部
何 寬攝
"> 中國(guó)科學(xué)院智能農(nóng)業(yè)團(tuán)隊(duì)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(jiàn)“汗滴禾下土”。安徽省蕪湖市繁昌區(qū)新林村伏羲農(nóng)場(chǎng)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(lèi)傳感器遍布其間，探測(cè)墑情、氣象、病蟲(chóng)害等信息，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)胶蠓降闹笓]中心。
“這里就像人的‘大腦’。”95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(chǎng)‘聰明’了，人在屋中坐，就能干農(nóng)活。”
今年中央一號(hào)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(chǎng)景。”先進(jìn)科技，怎樣作用于智慧農(nóng)業(yè)？近日，記者在多個(gè)智慧農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行了探訪(fǎng)。
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(chǎng)，伏羲農(nóng)場(chǎng)是中國(guó)科學(xué)院發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的試點(diǎn)項(xiàng)目。2023年，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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(chǎng)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(chǎng)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(yùn)用大數(shù)據(jù)，能夠在播種、灌溉、植保等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行推演預(yù)判，選擇更優(yōu)方案。”中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所正高級(jí)工程師張玉成表示，伏羲農(nóng)場(chǎng)圍繞墑情、氣象、病蟲(chóng)害等開(kāi)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(guó)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(chǎng)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(chǎng)利用現(xiàn)代信息技術(shù)裝備，對(duì)農(nóng)業(yè)進(jìn)行全方位改造升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的智能感知、智能決策和智能控制，大幅提高了勞動(dòng)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(chǎng)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(dòng)探知牲畜的體征。“比如，它能通過(guò)紅外熱像儀和智能溫度計(jì)，識(shí)別牲畜的體溫變化，發(fā)出預(yù)警。”公司智能診斷負(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(chē)間內(nèi)，智能投喂技術(shù)根據(jù)魚(yú)類(lèi)規(guī)模和習(xí)性，精確把控餌料分量。“這套模型，不光能記錄魚(yú)的行為，還能進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，構(gòu)建模型和算法。”萊州明波水產(chǎn)有限公司副總經(jīng)理李文升說(shuō)。
目前，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部已成立智慧農(nóng)業(yè)專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì)，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(jì)立項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)122項(xiàng)、發(fā)布實(shí)施26項(xiàng)，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(guó)智慧農(nóng)業(yè)行動(dòng)計(jì)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(kāi)拓應(yīng)用場(chǎng)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(zhǎng)勢(shì)良好，智能水肥一體機(jī)上顯示著各個(gè)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(dòng)開(kāi)啟，調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境。
“番茄的日常管理，由100%國(guó)產(chǎn)化的數(shù)字大腦控制。”園區(qū)副總經(jīng)理王鐵軍介紹，多年前，園區(qū)曾從國(guó)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(lái)，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)。“設(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(guò)30%，產(chǎn)量還增加了1/3。”王鐵軍說(shuō)。
“有旱情立刻澆水，有蟲(chóng)害迅速預(yù)警，要及時(shí)、有效地觸發(fā)這些響應(yīng)，背后的技術(shù)并不簡(jiǎn)單。”農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長(zhǎng)三角智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、江蘇省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)信息研究所所長(zhǎng)任妮表示，支撐智慧農(nóng)場(chǎng)運(yùn)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(jì)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(diǎn)則是針對(duì)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(wú)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(diǎn)云密度可達(dá)每秒30萬(wàn)個(gè)，并且能精準(zhǔn)識(shí)別田間斜拉線(xiàn)、電線(xiàn)等細(xì)小障礙物。”大疆農(nóng)業(yè)高級(jí)工程師李興龍說(shuō)，除了大田植保，無(wú)人機(jī)也在進(jìn)一步開(kāi)拓低空吊運(yùn)、農(nóng)資運(yùn)輸?shù)戎腔坜r(nóng)業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。
近年來(lái)，我國(guó)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(guó)家智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新中心和分中心34個(gè)、農(nóng)業(yè)信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室35個(gè)，基本覆蓋智慧農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域；通過(guò)組織科研單位、企業(yè)開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān)，在作物表型高通量解析、土壤現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)量裝備、大型農(nóng)業(yè)通用型機(jī)器人化作業(yè)平臺(tái)等一批關(guān)鍵技術(shù)上，接連取得重大突破。
面向未來(lái)
探索整體思路 培養(yǎng)人才隊(duì)伍
智慧農(nóng)業(yè)所瞄準(zhǔn)的未來(lái)產(chǎn)業(yè)，是一片廣闊藍(lán)海。
“即便是先進(jìn)國(guó)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。”任妮說(shuō)，要讓智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)大規(guī)模落地應(yīng)用，各國(guó)都面臨著諸多挑戰(zhàn)。以我國(guó)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(dòng)）物種類(lèi)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(duì)于當(dāng)前熱門(mén)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(shí)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(guò)程數(shù)字化種植技術(shù)已在湖南、安徽等地示范推廣316萬(wàn)畝。“我們努力挖掘空間，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(yáng)介紹，目前市面上的智能灌溉閘門(mén)造價(jià)仍然偏高，而一些智能技術(shù)對(duì)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(mén)、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(huì)存在高投入、高不確定性。因此，不能僅依靠點(diǎn)上的創(chuàng)新突破，還需要打造高度集成的應(yīng)用場(chǎng)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(xiǎn)和成本。
“打造智慧農(nóng)場(chǎng)，需要培養(yǎng)一支交叉型人才隊(duì)伍。”張玉成介紹，其團(tuán)隊(duì)與中國(guó)職教學(xué)會(huì)及江蘇、浙江等地的農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)院校開(kāi)展合作，開(kāi)發(fā)智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)課程，并打造實(shí)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(guó)家已實(shí)現(xiàn)人均機(jī)械化管理超5000畝。我國(guó)的智慧農(nóng)場(chǎng)建設(shè)正瞄準(zhǔn)國(guó)際先進(jìn)水平，向著“人均管理萬(wàn)畝以上”的目標(biāo)努力邁進(jìn)。
本期統(tǒng)籌：盧 濤
版式設(shè)計(jì)：蔡華偉
《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2025年07月08日 07 版）