【专题】产业角度解读“人工智能与农业发展结合”(贯彻2026年一号文要求)
2026年2月3日,新华社授权发布了“中央一号文”,文中明确提到“促进人工智能与农业发展相结合,拓展无人机、物联网、机器人等应用场景”。大家一定很感兴趣,AI与农业如何结合?具体有什么应用场景?地方国企招投关注哪些领域?小研本文进行解读。
一、什么是人工智能与农业结合?
人工智能与农业的结合,是指以数据为关键生产要素,深度融合计算机视觉、机器学习、自然语言处理等AI技术与物联网、无人机、机器人等硬件设施,对农业生产全产业链进行数字化重塑的过程。其本质上是将农业从传统的“经验依赖型”向‘数据及AI驱动型’的转变,通过构建“感知-决策-执行”的智能闭环,实现农业生产环境的可测、生产过程的可控以及生产结果的可预期。1.精准化: 从粗放管理到毫米级、滴灌级的精准控制。2.自动化: 从人工作业到无人机、农业机器人的自主作业。3.预测性: 能够对病虫害、产量、市场价格进行预判。4.自进化: AI驱动的农业系统具有数据反馈与模型迭代的能力,系统“越用越聪明”。
二、人工智能与农业结合有什么优势?
人工智能在农业中的应用并非简单的“机器换人”,而是对传统农业生产范式的一次重构,具备以下显著优势:(一)从“经验依赖”转向“数据智能”,实现生产精准化
传统痛点:传统农业生产高度依赖农户的个人经验与直觉(如“看天吃饭”、“凭手感施肥”)。这种隐性知识不仅难以量化和传承,且往往带有滞后性与模糊性,生产效率存在天花板。AI赋能: 人工智能通过计算机视觉(CV)与多维传感器网络,构建了农业生产的“数字感知系统”。利用深度学习算法对作物表型、土壤微环境、气象数据进行实时处理,AI能够像“超级农学家”一样生成毫秒级的诊断结果与决策建议。 实现了由“模糊定性”向“精准定量”的跨越。(二)破解“劳动力短缺”困境,推动高水平无人化作业
传统痛点: 随着城镇化进程加速,农村人口老龄化与空心化问题日益严峻,“谁来种地”成为制约农业现代化的核心瓶颈。传统人力作业不仅成本高企,且难以适应高强度、大面积的集约化生产需求。AI赋能: 融合了自动驾驶、SLAM(同步定位与建图)技术的智能农机、植保无人机及农业机器人,具备了全天候、全地形的自主作业能力。AI让机器具备了环境感知与路径规划智慧,实现了从耕种管收到采摘环节的自动化替代。更重要的是,通过改变劳动性质(科技农业),有助于吸引懂技术、善管理的“新农人”回流,优化农业人才结构。(三)消除“断链低效”弊病,重构高附加值产业链
传统痛点: 农业全产业链存在明显的断点,包括前端育种周期长、试错成本高;中端种植缺乏标准化,产品质量参差不齐;后端产销脱节,常面临“丰产不丰收”的市场风险。AI赋能: AI技术贯穿全链条。在育种端,利用生物信息学算法加速基因筛选,缩短育种周期;在流通端,智能分选设备基于视觉识别对农产品进行标准化分级;在销售端,大数据算法精准预测市场供需,指导生产排期。(四)化解“粗放增长”矛盾,支撑绿色可持续发展
传统痛点: 我国农业面临水资源短缺、耕地退化及面源污染(化肥农药过量)的硬约束。如何在资源环境承载力有限的前提下保障粮食安全,是行业发展的长期痛点。AI赋能: 基于AIoT(人工智能物联网)构建的生长模型,能够计算动植物在不同生长阶段的最优投入产出比。系统根据实时反馈,精准控制灌溉量与投喂量,避免无效投入,实现了农业发展的“降本”与“绿色化”。
三、人工智能与农业结合应用场景梳理
我们按照农业价值链顺序,从育种与规划、种植/养殖、管护、收获、运销等五个环节梳理AI与农业结合的应用场景。(一)智慧育种与规划环节
1.AI辅助生物育种(智能育种):
传统育种需要田间种植并观察数年。AI利用机器学习处理海量的基因型和表型数据,预测作物或牲畜的遗传潜力。AI辅助基因组选择: 快速筛选出抗病、高产、耐旱的优良基因组合。高通量表型分析: 利用机器视觉快速分析作物株高、叶面积、果实大小等性状,替代人工测量。2.农田AI数字化规划:
利用卫星遥感和历史气象数据,AI分析地块的土壤肥力分布和微气候特征,自动生成适种作物推荐和播种密度规划。(二)种植或养殖环节
1.智能播种与插秧:
搭载AI视觉系统的播种机,能实时识别漏播、重播情况并自动补种;根据土壤紧实度传感器反馈,自动调节播种深度。2.养殖场的环境感知:
在畜牧业中,利用AIoT(智能物联网)自动调节猪舍/鸡舍的温度、湿度、氨气浓度,营造最优生长环境。(三)管护环节
这是目前AI应用最广泛、商业化程度最高的环节,分为种植和养殖两方面:1. 病虫害识别与精准施药(种植业):
通过机器视觉(CV)+ AI计算+无人机等实现变量作业。无人机巡检识别:先由巡检无人机拍摄高光谱影像,AI算法自动识别杂草或病虫害区域和程度,生成一张“变量作业处方图”。无人机精准施药:植保无人机读取“处方图”起飞作业,在病害重的地方多喷,轻的地方少喷,没病的地方不喷。水肥一体化: 系统根据土壤湿度传感器和天气预报,自动决策灌溉量,实现滴灌控制。2.动物个体识别与监测(养殖业)
身份档案: 摄像头识别每一头牛的身份,记录其进食量、运动步数。异常预警: 监测牲畜的行为轨迹,若发现某头猪长时间躺卧或进食减少,系统自动报警疑似患病。繁殖监测: 智能项圈通过监测奶牛活动量变化,精准判断发情期,提高受孕率。(四)收获与初加工环节
1.农业机器人自主收获
通过 3D视觉定位 + 机械臂运动规划实现非标品柔性采摘。果蔬采摘机器人: 识别苹果、草莓的成熟度(颜色、大小),并引导机械手无损采摘。无人收割机: 结合北斗导航,实现小麦、水稻收割的自动路径规划和自动卸粮。2.产地智能分选(初加工):
在田间地头或加工厂,利用视觉系统360度扫描农产品,根据果径、糖度(近红外光谱技术)、表面瑕疵进行自动化分级筛选,直接将产品分为“特级果”、“一级果”和“加工果”。(五)运销环节
1.产量预测与市场分析:
结合气象灾害模型和历史产量数据,AI提前预测区域性农产品产量。结合全网电商销售数据,预测未来一个月的价格走势,指导农户错峰销售。2.供应链溯源与物流优化:
结合区块链技术,记录农产品从田间到餐桌的全生命周期数据。AI优化冷链物流路径,减少生鲜损耗。
四、最具前景的重点领域提示
地方国企与产业主管部门可重点关注以下三个具备高成长性、且商业闭环正在形成的细分赛道。(一)L4级农机自动驾驶与作业机器人
这是目前离商业化变现最近的赛道。面对农村劳动力下跌,“机器换人”已成刚需。相较于城市道路,农田场景封闭低速,自动驾驶技术落地难度更低、容错率更高。对于资本与产业招商而言,无论是存量农机的智能化改造(后装市场),还是除草、巡检等专用机器人的研发(增量市场),都蕴含着千亿级的替代空间,且现金流表现优异。(二)AI驱动的设施农业(植物工厂/智慧温室)
这是实现高品质农产品工业化生产的“超级车间”。AI的核心价值在于将种植经验转化为“生长模型算法”,精准控制光温水肥,不仅能摆脱自然灾害束缚,更能大幅降低能耗与边际成本。此类项目产出稳定、抗风险能力强,对于地方政府保障“菜篮子”供给及打造高端农业产业园具有极高的招商落地价值。(三)AI+生物育种(数字种业)
种业是农业产业链利润最厚、护城河最高的环节。AI技术能将传统育种的“田间海选”转变为“算力筛选”,将新品种研发周期缩短一半以上。在国家粮食安全战略的强力驱动下,拥有独家种质资源库与算法模型的企业,将享受到最密集的政策红利,一旦研发出爆款品种,其商业回报将呈指数级增长。