（一）生产实际问题
传统农业生产中,环境调控依赖人工经验,作物生长易受到自然条件制约,温湿度、光照、二氧化碳浓度等关键环境参数难以监测调控。
（二）做法模式
部署一体化的农田感知“神经网络”,融合AI模型实现作物生长模拟、病虫害预测与水肥优化,破解农业生产中环境调控难、资源整合难、产品溯源难等核心问题,提升农业精细化、智能化水平。
一是生产环节精准化。通过部署物联网传感器网络,实时采集土壤温湿度、酸碱度、光照强度等12类环境参数,依托AI算法与作物生长模型实现灌溉、通风等设备的自动控制;搭建病虫害智能识别与预警系统,引入图像识别技术实时监测病虫害特征,结合多源气象数据实现爆发趋势预测,提前3~5天推送防控建议,病虫害识别率达95%;水肥一体化系统基于土壤墒情与作物需肥规律,动态优化氮磷钾配比与灌溉策略,形成“感知—决策—执行”全闭环智能管控。
二是管理环节科学化。构建多源数据的全流程数字化管理平台,整合农业遥感影像、无人机巡田及地面传感数据,动态优化种植方案与农艺管理。运用区块链技术实现“生产—加工—物流”全环节信息可信存证与透明追溯,显著提升供应链协同效率。通过农艺知识图谱与AI辅助决策,提升资源利用率,降低人工成本。
三是软硬协同全链赋能。以自主研发的农业数字化平台与智能硬件为核心,深度融合大疆无人机等先进装备,构建“物联感知+智能决策+精准执行”的软硬一体化解决方案,为合作基地提供从生产到销售的全链条数字化服务。
四是经营环节市场化。创新“科技+消费”服务模式,以智能种植决策系统为核心驱动,搭建B2B的销售网络,形成“科技提升品质、数据优化供给、品牌创造溢价”的全链条生态闭环;配合“公司+合作社+农户”的订单农业模式,为合作社提供标准化种植技术指导与全流程农资支持,并定向收购农产品,保障农户增收与原料品质,推动科技与消费的深度融合。
（三）技术创新
一是构建“天空地”一体化农业感知与决策系统。综合运用卫星遥感、无人机多光谱巡检与地面物联网传感网络,实现农作物全生育期、全区域的多维数据采集。地面物联网设备作为“神经末梢”,高频回传温湿度、光照、土壤EC值等参数,结合AI算法实现土壤肥力动态评价、作物水分胁迫诊断与灌溉决策,提升数据支撑能力与决策精度。
二是基于AI的作物生长与灾害预测模型。深度融合AI技术,实现对海量农业数据的智能分析与建模,构建作物生长模拟、病虫害预测、水肥优化等智能决策模型。柑橘生长模型能够预测花期的温湿度变化对坐果率的影响,助力调控策略优化。实际应用中产量波动降低22%,无效施肥减少15%。积雪草作物生长模型可精准解析“温度—光质—光周期—水肥”与药用成分合成的关系,使积雪草苷总含量稳定提升至3.5%以上(传统种植模式下含量通常仅为0.5%)。
三是基于区块链+物联网的全生命周期溯源系统。通过物联网设备自动采集种植、加工、储运等环节数据,结合区块链技术实现数据不可篡改存储与可信共享。消费者扫码即可获取农产品从田间到餐桌的完整溯源信息,增强品牌可信度,实现单品附加值提升15%以上。
经济效益方面,鄂中地区首座十万级高洁净度人工光植物工厂项目生产的蔬菜达到免洗生食标准,水肥利用率超75%,较传统大田节省40%;全流程自动化管理使单亩人力成本降低50%;工厂配备80组6层立体栽培架,实现约2万株高密度种植,配合全年11~12茬快速轮作,单位面积年产量达普通大田(年2茬)的45~50倍。荆门漳发柑橘基地年总产值达2000万元,实现亩均增收约1000元,全年效益提升超20%,柑橘优质果率达85%;节水30%~35%,化肥减量25%~28%,农药化肥用量降35%,每亩年节省成本400余元。
社会效益方面,荆门漳发柑橘基地项目带动周边300余农户参与智慧种植,户均年增收1.25万元,基地联合合作社吸纳周边劳动力200余人,通过技术培训年均培养新型职业农民500人次,有效提升农户数字化种植技能,推动区域柑橘产业人才结构优化。
