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聚焦农业行业产业综合研究与服务
人工智能重塑田野:未来农业的无人机、机器人与物联网革命。鼠标轻轻一点,远方的农机便开始自动耕田;一个人坐在机器人身上端着一杯水,水杯里的水在上坡转弯时竟纹丝不动。这不是科幻电影,而是今日中国田间地头的真实场景。
当2026年政府工作报告明确提出深化拓展“人工智能+”行动,最前沿的AI技术正与农耕文明发生着深刻碰撞。今年3月,宁夏银川市兴庆区掌政镇的智能温室大棚里,51岁的脱贫户王晓义正享受着这场技术革命带来的红利。作为五栋智能蔬菜大棚的“棚主”,他一个人轻松打理着过去一家人才能勉强应付的活儿,棚内的西红柿月底即将上市,预计能带来30万元的收入-。
这一切的背后,是一套AI人工智能种植管理系统,它通过摄像头和传感器实时采集数据,自动完成灌溉、施肥、控温等操作。这正是我国农业数智化转型的一个缩影,也标志着农业生产正在经历从“靠天吃饭”到“靠AI种田”的历史性跨越。
01 政策红利与技术突破:农业数智化转型的时代背景
当前,农业数智化转型升级已成为国家战略的重要组成部分。国务院印发的《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》明确提出,要加快农业数智化转型升级,实现农业生产方式的全面转型-。
农业农村部在今年2月召开的学习会上进一步强调,要抢占人工智能农业产业应用制高点,全方位赋能农业农村现代化-。
“十四五”时期,我国农业数智化转型已取得显著成效。截至2025年,我国农业物联网应用示范点超10万个,无人机植保作业面积超21亿亩次,累计推广应用北斗终端设备达270万台(套)。
更为重要的是,截至2025年2月,我国已建成1000多个无人农场,率先打通农业数智化的“最后一公里”。这些数据背后,一场深刻的农业生产方式变革正在广袤田野上悄然展开。
02 从天到地:无人机、物联网、机器人的多元应用场景
天空之眼:无人机的全方位农情监测与精准作业
在江苏农垦智慧农业科技园,一款自主研发的U50喷播一体无人机正展示着它的神奇能力。这款拥有30kg与50kg两种载重规格的无人机,通过“水稻氮营养诊断与追肥决策技术系统”,能够精准诊断水稻不同生育期的长势与营养状态,生成追肥处方图,实现“一地一策、按需供肥”-。
而在广西的田间地头,中国联通广西公司展出的垂直起降复合翼无人机,不仅能快速开展农林灾害普查与灾情评估,搭载多光谱设备后还能精准监测作物长势,为防灾减灾、病虫害防治提供科技支撑-。
更令人惊叹的是,哈工大与惠达科技联合研制的自主导航系统让无人机拥有了“慧眼”,通过深度学习认出秧苗、规划路线,导航精度达厘米级,可扛起180公斤载荷,喷药、吊运一机搞定-。
地面神经网络:物联网构建农业感知体系
在河南永城市的萝卜智慧农场,田间部署的土壤墒情传感器、小型气象监测站等设备,实时采集土壤温湿度、光照强度、降水量等关键环境数据。系统结合河南省气候特征与萝卜全生育期生长模型,智能生成个性化种植方案,精准指导浇水、施肥、病虫害防治等田间作业-。
这套“感知-决策-执行”全链条智慧管理体系,使种植效率提升40%以上,化肥农药使用量减少25%,亩均节水30%。在广西,针对丘陵地形研发的LoRa远距离智慧灌溉系统,通过3公里超远传输与低功耗设计,实现了手机APP远程控阀、精准用水,有效破解丘陵地区灌溉难的问题。
在湖北阳新县,荆头山农场农机合作社的北斗智慧农业平台上,值班人员可实时查看水稻生长情况,及时发现虫害病情和缺肥情况。农户胡民主感慨道:“今年我家10多亩小麦亩产850斤,较往年亩均增产30%以上,这离不开合作社及时为我防治白粉病的功劳。”
机器人军团:从田间到棚内的无人化作业
在湖南益阳大通湖区,全球首个再生稻无人智慧农场内,无人农机设备正蓄势待发。这个由华南农业大学罗锡文院士团队、华中农业大学彭少兵教授团队等联合建成的农场,通过“农机+农艺+智能”融合,已实现水稻耕、种、管、收等环节全程溯源、全面覆盖,近年每亩产量平均超1200公斤,较传统两季稻亩均增产400公斤-。
在四川成都,一款名为Lü-XI的农业搬运机器人刚刚获得农业农村部首届智慧农业创新大赛全国第三名。这款搭载了多线雷达、深度相机、IMU等丰富传感器阵列的机器人,负重100公斤依然“稳如高铁”,支持自主导航、灵活避障与自动回充。
而在黑龙江的黑土地上,哈工大研发的自走式智能激光除草机器人已经正式“上岗”。这款“激光+AI+机器人”能在0.3秒内识别、定位、灼烧杂草,杂草识别率超过95%,有效减少了化学除草剂的使用。
03 智慧农场样本:从试验田到推广区的跨越
全球首个再生稻无人农场的成功实践
位于洞庭湖平原腹地的湖南益阳大通湖区再生稻无人智慧农场,已成为智慧农业的标杆。走进农场的智慧育秧工厂,干谷在浸种催芽一体机内经36小时智能温控即可破胸露白;全自动流水线上,少量工人操控就可完成播种、覆土、叠盘全套工序-。
农场的云管控中心是这里的“大脑”,大屏上实时显示当日农事、农机数量统计、气象、虫情预测、智能灌溉等信息。更重要的是,植入了“深度学习分类算法”的系统,能实时显示每一块农田的实景,拥有“异常识别与分析”能力,何时插秧、施肥、打药,哪块地需要灌溉、补肥,均可实现智慧化管理-。
熊姣军作为项目负责人自豪地表示:“有人说种田很苦,但我说种田很酷。”2025年,这项无人农场种植技术在益阳南县推广应用了2000亩,服务种植面积超2万亩-。
宁夏智能种田试点的效益倍增
在宁夏银川市兴庆区掌政镇昆仑生态园,智能种田试点同样成效显著。截至2025年年底,该园区年产值从110万元提升至500万元,带动500余人就近就业,人均年增收超5000元。园区还让村集体共享发展红利,2025年年底已为12个参股村社发放首次分红58万元-。
这套智能系统的成功,为破解农业劳动力短缺、种植经验不足等难题提供了鲜活的实践样本。目前,宁夏已建成农业农村数字赋能平台,整合超5亿条全产业链数据,120万亩农田实现水肥一体化智能灌溉,规模化奶牛养殖场全部实现数字化管理-。
04 挑战与突破:技术瓶颈与解决方案
尽管智慧农业取得了显著成效,但仍面临诸多挑战。“十四五”期间,我国农业数智化转型需要重点突破核心技术与设备自主性不足、应用推广难度大、数据共享存在壁垒、保障力度仍待加强等问题。
在关键技术领域,哈工大生命科学和医学学部生命科学中心黄志伟教授团队研发的基因编辑RAD系统,为突破技术瓶颈提供了可能。这是我国完全自主知识产权的非CRISPR体系基因编辑工具,保真性更高、分子量更小,为提升我国分子设计育种能力提供了关键技术支撑。
在数据共享方面,专家建议由政府牵头搭建统一的农业大数据管理与共享平台,整合分散在各环节及不同区域的农业数据资源,实现数据互联互通。广西“数字茉莉”全产业链平台的成功实践表明,数据共享与整合能带来显著效益。该平台利用卫星遥感锁定18万亩花田,手机拍照秒级诊病,智能灌溉延长花期1个月,实现了“四流合一”的数字化管理-。
05 未来展望:人工智能重塑农业新图景
随着人工智能技术的快速发展,农业数智化转型正迎来前所未有的机遇。哈工大计算学部刘劼教授团队研发的“天工开悟”农业大模型,是国内首个正式获批备案的农业大模型,能够实现对水稻、玉米等24种作物64个品种的高精度生长预测。目前,该大模型已推广至黑龙江省114个农场,服务土地面积超百万亩,产量平均提升5%,生产成本平均降低10%-。
在农业机器人领域,哈工大付宜利教授团队正在加速奔跑,插秧机器人、智能变量点喷机器人等一批“新农机”正从图纸走向田野。而在成都,绿控农业公司的巡田机器人、虫情测报机器人、割草机器人正协同配合,打造机器人作业矩阵,为农业生产提供全方位新质生产力。
专家建议,未来应从六方面发力促进农业数智化转型:借助前沿技术加速智能品种培育进程;有针对性地对种植、养殖、渔业等具体农业领域进行数智化转型升级;发展并扩大自主智能农机装备的规模化应用;促进设施农业转型发展;构建高质量智慧农业数据集;强化智能农业系统应对极端气候的韧性能力。
在洞庭湖平原的无人农场,云管控中心的大屏上,虫情预测、智能灌溉等信息一目了然。负责人熊姣军轻点鼠标,无人农机便开始精准作业。她说:“农机下田,我不下田。”
这种“坐在家里种田”的景象,正在从梦想照进现实。从黑龙江到海南,从新疆到上海,人工智能、物联网、机器人技术正深刻改变着传统农业的面貌。未来已来,只是尚未流行。而当这些技术完全融入农业生产各环节时,我们或许将见证一个全新农业文明的开端。正如哈工大“天工开悟”团队所期望的那样:“通过强化学习算法让农业无人机群学会‘团队作战’,推动多模态大模型轻量化部署,使农机理解更复杂的作业指令,以硬核科技助力农业现代化。”
在这股科技浪潮的推动下,中国的田野正变得更加智慧、高效和可持续。而那些弯腰劳作的身影,或许终将成为历史的记忆,取而代之的是与机器人、无人机协作为伴的“新农人”,他们不戴草帽,带着平板电脑,坐在办公室里,种着千亩良田。
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