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">  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">

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      智慧農(nóng)場(chǎng),科技拓展想象(大數(shù)據(jù)觀察)

      2025-07-08 06:05:00

      來源:人民日?qǐng)?bào)

        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

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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(duì)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(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

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        中國科學(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“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,各類傳感器遍布其間,探測(cè)墑情、氣象、病蟲害等信息,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。

        

        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(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。“這套模型,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。”萊州明波水產(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(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。”園區(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)。“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(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30萬個(gè),并且能精準(zhǔn)識(shí)別田間斜拉線、電線等細(xì)小障礙物。”大疆農(nóng)業(yè)高級(jí)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(yùn)、農(nóng)資運(yùn)輸?shù)戎腔坜r(nóng)業(yè)應(yīng)用場(chǎng)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(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(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

        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。”任妮說,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(dòng))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(duì)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(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。“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、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)院校開展合作,開發(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)國家已實(shí)現(xiàn)人均機(jī)械化管理超5000畝。我國的智慧農(nóng)場(chǎng)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(jì):蔡華偉

        《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2025年07月08日 07 版)

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