《农业工程学报》2025年第24期导读

上海大学苗中华团队、上海交通大学刘成良团队、北京农林科学院赵春江团队联合发表综述，文章认为农业机器人群体智能是引领现代农业机器人的前沿技术，对提升生产效率、实现精准智能、支撑现代农业高质量发展具有重要战略意义。文章系统阐述了农业机器人群体智能的核心内涵、基本要素、关键技术与发展趋势，构建了“个体自主–信息共享–群体协同”概念体系，围绕群体智能的“协同感知–协同规划–协同控制–地空跨域”共性关键技术链路，梳理研究现状与团队成果，并介绍其在智慧农场中的典型应用，最后对未来发展方向进行展望。

苗中华，郭恒伟，徐梓毓，等. 农业机器人群体智能关键技术及前沿展望[J]. 农业工程学报，2025，41(24)：1-17. DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202510194

甘肃农业大学张芮教授团队针对农业用水短缺困境，基于 2015~2024 年数据，系统分析了我国非常规水资源利用现状、研究趋势，系统梳理了再生水、雨水、微咸水与空气水的利用技术、农业应用及创新应用。结果显示：我国非常规水资源利用持续增长、北多南少，研究集中于华北、西北等缺水区域。未来通过优化工艺组合、降低生产成本、强化区域差异化应用，农业非常规水资源高效开发与科学利用，将为农业可持续发展提供重要支撑。

刘天翔，张芮，郭冬茹，等. 农业非常规水资源利用技术研究进展[J]. 农业工程学报，2025，41(24)：18-32. DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202504033

石河子大学龚立娇教授团队针对大规模农场中多台无人智能收获机与运粮车协同作业存在任务规划不合理、资源配置效率低等问题，以多地块、异类型多农机为对象，构建多机自主智能协同作业模型，设计基于混沌自适应非线性粒子群算法的协同收获任务规划方法，以降低作业总时长与农机总油耗为目标，提升协同作业效率。结果表明：与传统粒子群算法相比，作业时间减少 19.56%，油耗降低 1.50%。该研究有效提升了多机协同收获效率与经济性，可为智慧农场大规模农机协同作业规划提供方法参考与技术支撑。

李荣轩，龚立娇，李玉洁，等. 异类型多机自主智能协同收获作业任务规划方法与试验[J]. 农业工程学报，2025，41(24)：33-42. DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202506141

西南大学蒲应俊副教授等针对脐橙采摘的高效无损需求，以脐橙为对象，提出了一种仿手指拨动柑橘果实并被动切割果柄的末端执行器。首先测定脐橙尺寸及果柄物理力学参数，设计三指构型整机结构，该结构采用 V 型切割装置，由曲柄-滑块-摇杆机构驱动。通过理论计算与仿真，确定切割装置最优参数（夹角 10°、倾角 6° 时切割力最小），验证驱动机构急回特性适配采摘动作。样机果园试验显示：采摘成功率 95.38%、损伤率 0、效率为 6.50s/个；正交试验表明：电机转速为 30 r/min 时留柄最短（19.8 mm）。该执行器可适配枝叶遮挡工况，为采摘机器人末端执行器研发提供技术参考。

蒲应俊，罗锦艳，张贵贤，等. 仿手指拨动切割式柑橘采摘末端执行器设计与试验[J]. 农业工程学报，2025，41(24)：63-73. DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202506022

榆林学院孙增慧博士等针对遥感影像预测土壤盐分精度不足的问题，以陕西定边县与大荔县为研究区，提出融合环境变量与 Sentinel-2 多源数据的土壤盐分预测方法。研究基于地面采样数据开展统计分析，耦合机器学习与遥感识别结果，反演不同盐渍化程度的空间分布。结果显示：两县均以重度盐渍化为主；pH值、蒸散发、降水与全盐量显著相关；融合模型预测精度显著优于单一模型，误差小、决定系数高，与历史数据高度吻合。该方法可为区域土壤盐渍化动态监测及土地可持续利用提供技术支撑。

孙增慧，王尹萍，毛忠安，等. 基于环境变量和Sentinel-2多源数据融合的土壤盐分分布预测[J]. 农业工程学报，2025，41(24)：105-114. DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202504147

华中农业大学牛文娟副教授等突破传统单一物料还田模式，提出秸秆、生物炭、沼液配施还田方式，对比 8 种处理对作物产量与土壤质量的影响。结果显示：秸秆腐解率约75%，土壤微生物丰度显著提升，放线菌门最高可达36.04%。与生物炭等氮量组相比，生物炭等氮全量 + 沼液等氮 2 倍量组（T8）可显著提高土壤碱解氮、速效磷及总有机碳含量，并提升大于0.053 mm 土壤团聚体比例，作物产量随秸秆量增加而上升。综合评价 T8处理效果最优，可显著改善土壤理化性状与肥力，水稻、小麦产量分别提升17.98% 和 25.02%。该模式可为秸秆与沼液综合还田提供依据。

牛文娟，须吴潇，陈新宝，等. 秸秆、生物炭与沼液配施对土壤特性和作物产量的影响[J]. 农业工程学报，2025，41(24)：122-132. DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202505031

中国农业科学院欧阳峥峥副研究员等选取 15 个国内代表性的农业大模型作为研究对象，从数据架构、核心技术及应用生态 3个层面进行深入剖析。研究发现：基于多模态融合与知识增强的农业大模型在病虫害识别、产量预测、农情问答和遥感解析等任务中表现优异，展现出良好的农业场景适应性，但同样面临数据质量不均、算力资源配置失衡与领域知识融合不足等问题。该文提出应通过立体化重构数据治理体系、协同化突破技术瓶颈、系统化构建应用生态，推动农业大模型从技术验证转向产业赋能。通过系统梳理技术路径与发展方向，为农业大模型在智慧农业建设中的深度应用提供理论参考和实践指导。

欧阳峥峥，马毓聪，寇远涛，等. 中国农业大模型数据治理、核心技术与应用挑战[J]. 农业工程学报，2025，41(24)：153-162. DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202505226

北京工业大学王波涛副教授等针对病虫害分割存在背景复杂、边界模糊、算法计算量大等问题，提出一种改进 YOLO11-seg 的轻量化病虫害实例分割网络。通过采用 C3k2_FAC 模块降低计算成本、设计 Focaler-Shape IoU 损失函数提升边缘分割精度、运用 LAMP 通道剪枝压缩模型，并结合通道级知识蒸馏恢复精度。试验结果显示：在自建病虫害数据集上，改进模型掩码平均精度均值为 82.7%，模型仅 6.3 MB，参数量和计算量较原模型分别降低70.3% 和 35.9%，在精度与轻量化上均优于同类算法。该研究可为农业病虫害智能监测提供技术支撑。

张帅，王波涛. 基于改进YOLO11-seg的轻量化病虫害分割模型[J]. 农业工程学报，2025，41(24)：173-181. DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202507047

浙江大学刘德钊研究员团队为解决粪污还田氨气排放高、氮素利用率低等问题，研究构建了“氨气低排放边界–排放因子预测–优化策略生成”技术链。研究基于机器学习聚类划分高低排放组，利用支持向量机回归确定低排放边界，并构建融入多头注意力机制的神经网络预测模型。结果显示：低排放因子边界为0.165～0.173，低于IPCC 默认值与现有研究均值；高低排放组特征差异显著。优化策略通过优先调整施用方式、再调控干物质含量与 pH值，可大幅降低氨气排放，减排效果明显。该研究可为我国精准施肥与农业氨减排提供技术支撑。

刘德钊，安浩天，王嵘昕，等. 基于机器学习的粪污还田过程低氨排放优化策略构建[J]. 农业工程学报，2025，41(24)：230-239. DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202502008

武汉大学孔雪松教授团队在构建乡村社区生活圈圈层体系上，综合运用探索性数据分析、耦合协调度模型和比较劣势指数等方法，分析了长江经济带乡村聚落空间格局与社区生活圈要素配置水平及其空间关联，并提出分区优化方案。结果表明：乡村聚落呈“东密西疏、平原集聚”格局；生活圈配置东高西低，基础生活圈最优、便捷生活圈最弱；失调要素与东中西梯度格局高度一致。研究将区域划分为 5 类发展区并制定差异化策略，为乡村社区化转型与空间重构提供决策参考。

赵楠茜，孔雪松. 长江经济带乡村聚落及周边社区生活圈配置评价与分区优化[J]. 农业工程学报，2025，41(24)：286-296. DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202507234

重庆师范大学张军以教授团队以成渝城乡统筹试验区为对象，基于 2005~2022 年面板数据，运用 SSA-PPM、超效率 SBM 及阈值回归模型，分析耕地利用转型对生态效率的影响。结果显示：研究期内耕地利用转型呈波动下降，生态效率总体上升，空间呈“中间低、四周高”格局。耕地利用转型及数量、结构、功能转型均显著提升生态效率，且高分位影响最强。同时，转型对生态效率的促进作用受城镇化双阈值、重庆地区财政支农单阈值调节，呈非线性减弱。研究可为耕地高效与可持续利用提供科学依据。

张彬洁，张军以，邱大鹅，等. 成渝试验区耕地利用转型对耕地利用生态效率的影响及阈值效应[J]. 农业工程学报，2025，41(24)：297-308. DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202506194

西北农林科技大学陶永胜教授团队以吐鲁番赤霞珠干红为对象，对 81款 2~15 年酒样进行风味演化分析并构建预测模型。通过理化检测、感官量化、主成分分析与聚类分析，结合高斯过程回归建立风味演化模型。结果显示：酒样理化指标符合国家标准，在感官特征上可分为 3 个酒龄段；感官质量随酒龄增加逐渐上升，在酒龄2.95 年时达到最佳，至7.77 年时衰减最快，9 年以上品质明显下降。同年份酒样差异较大，仍有工艺优化空间。该模型可客观定量描述产区葡萄酒风味规律，对葡萄酒陈酿预测具有推广价值。

刘葭玥，范国元，张海军，等. 基于感官数据的干红葡萄酒贮藏期风味演化的模型构建[J]. 农业工程学报，2025，41(24)：329-336. DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202507096