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辽宁智慧农业AI应用模式与推广路径探析

  • 2026-11-02 02:59:48
辽宁智慧农业AI应用模式与推广路径探析

本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2025年第10期,目次14

摘要:针对辽宁省农业发展面临的资源利用率低、产业链协同弱与小农户技术应用门槛高等挑战,该文旨在探究人工智能技术赋能区域农业发展的系统路径。综合采用案例研究、实地调研与数据分析方法,该文构建了三类AI应用模式,并设计了相应的推广路径。结果显示,“精准种植赋能模式”通过智能感知与决策,实现了生产要素的按需投入;“产业融合驱动模式”依托数据流打通了生产与市场,提升了产品附加值;“主体培育带动模式”则通过组织化与培训,降低了技术使用门槛,三者共同构成了AI技术价值向产业效益转化的核心机制。研究构建的应用模式与分区域、多主体协同的推广体系,为辽宁乃至中国寒区农业的数字化转型提供了理论框架与实践参考。

关键词:人工智能;智慧农业;应用模式;推广路径;辽宁省

智慧农业是推动农业现代化的核心引擎,而人工智能技术正成为关键驱动力。辽宁省作为中国重要的粮食与特色农产品生产基地,其农业的稳定与发展关乎国家粮食安全与区域乡村振兴。然而,该地区农业目前仍普遍面临资源利用效率低下、病虫害防控滞后及小农户与现代农业衔接不畅等现实瓶颈。尽管AI技术在农业领域应用前景广阔,但针对辽宁省这类兼具寒区气候与多元种植结构的区域,如何系统构建AI技术应用模式并设计可行推广路径,尚缺乏深入探讨。因此,该文旨在通过解析本省典型实践,提炼可复制的AI应用模式与推广策略,以期为区域农业高质量转型提供决策参考。 

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人工智能赋能智慧农业的技术基础

1.1   核心技术体系

人工智能技术的核心主要包括智能感知、预测模型与决策支持三大方面。在预测模型方面,基于机器学习的算法已取得显著成效。例如,通过整合18项环境与生长指标构建的随机森林产量预测模型可实现辽北地区玉米产量的高精度预测(准确率91.2%);而LSTM神经网络模型则能够提前5天对区域性低温冻害进行有效预警,为防灾减损提供关键窗口期,预计减损效果超过30%。在决策支持层面,集成本省农科院近20年科研成果的智能系统,内嵌涵盖15种主要作物的标准化管理知识库,其生成的灌溉与施肥方案与领域专家建议的吻合度达到89%,为农业标准化生产提供了可靠工具[1]。

1.2   硬件支撑环境

技术的落地离不开可靠的硬件支持。在智能感知端,为适应辽宁省冬季寒冷的气候,选用了通过宽温测试(-40℃~85℃)的传感器,其在连续阴雨天气下功耗可降低40%,响应时间保持在500 ms以内。在自主作业端,应用于锦州等地葡萄园的农业巡检机器人,单台每日可完成80亩(1亩=1/15 hm2)巡检任务,相当于替代4名人力,显著提升了作业效率。为保障铁岭等严寒地区算力稳定,采用“边缘+云端”协同计算架构,并对边缘节点(如NVIDIA Jetson Xavier NX)加装石墨烯保温层与低功耗加热模块,确保设备在-30℃环境下稳定运行;极端寒潮时还可联动设备定时启动预热程序,从而全面适应辽宁省复杂多变的气候条件。

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人工智能赋能智慧农业的模式创建与实践

基于辽宁省的产业特点与实践探索,该研究创新形成三类典型应用模式,实现技术价值向产业效益的转化,如表1所示。

2.1   精准种植赋能模式

该模式的核心在于通过“感知-决策-执行”的闭环,实现对农业生产全过程的精细化管理。在智能水肥管理方面,盘锦水稻区基于土壤传感器数据和AI算法生成变量施肥方案,使6000亩试点区的化肥利用率从35%提升至46.2%,在实现亩均节本85元的同时,有效减少了约30%的氮素排放。在智慧温室环境调控方面,沈阳沈北地区的草莓温室引入AI系统,将温度与湿度波动精准控制在±1℃与±5%范围内,成功将采收期延长了15天,并将产量提升了20%。在病虫害智能防控领域,大连樱桃种植区应用基于计算机视觉的AI识别技术,结合生物防治手段,使农药施用量减少40%,产品品质达到绿色标准,并实现了25%的市场溢价。

2.2   产业融合驱动模式

此模式着重利用AI技术打通产业链各环节,以此提升整体价值。在订单农业方面,阜新市2000亩花生种植户接入省级交易平台的AI需求分析系统后,2023年订单履约率从65%大幅跃升至92%,有效稳定了产销关系。在智能溯源与电商领域,铁岭市年产值达8000万元的榛子产业引入AI溯源技术,增强了消费者信任,其产品在电商渠道的售价相较于本地市场提升了30%,品牌价值在两年内增长了50%。

2.3   主体培育带动模式

该模式聚焦于人的赋能与组织创新,致力于攻克技术落地“最后一公里”的难题。在新型职业农民培育方面,锦州地区开展的针对性培训覆盖500名农户,通过为期7天、人均成本200元的课程,使90%的参训者能够熟练运用AI农事助手APP进行日常农事管理。在合作社智能化转型上,朝阳地区1000亩苹果合作社建立AI管理中心后,整体管理效率提升了60%。尤为关键的是,这一转型带动了23户脱贫户参与,在节约成本与提升果品品质(优质果率从68%提升至85%)的双重作用下,实现户均年增收超过8000元,充分彰显了技术推广的包容性。

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人工智能技术的推广路径与策略

为确保上述模式的有效推广,需构建一个分区域、多主体协同的系统性实施框架。

3.1   分区域差异化推广路径

针对不同地形和产业特点,需采取差异化技术推广策略以推动农业发展。在平原粮食主产区,如昌图县这类规模化程度高、农机社会化服务基础良好(服务率超75%)的区域,重点推广AI产量预测与智能农机导航技术,同时建立“农机合作社+AI服务商”联合体,实现技术的集约化应用。而在丘陵特色产区,以本溪山野菜基地为代表,这类地区经营规模适中、产品价值高,则主要推广轻量化、低成本的AI识别设备,通过“政府补贴+农户分担”的模式,把单机成本控制在2000元以内,有效降低农户的初始投入门槛[2]。

3.2   多主体协同保障机制

为推动AI农业深入发展,需构建政策引导与人才培养并重的协同保障机制。在政策激励上,建议将符合条件的AI农业装备纳入省级农机购置补贴目录,为新型经营主体提供最高30%的设备购置补贴以降低成本。同时,设立专项基金支持县域级AI农业综合服务平台的建设和运营,为技术推广提供系统性支撑。人才体系方面,构建以职业院校(如辽宁石化职业技术学院)为核心、多个县级农广校参与的“1+N”培训网络,把AI农业应用课程纳入教学体系并组织学生到合作社实践。通过该体系,预期年均培养1000名骨干农民,为AI农业持续发展提供稳定的人才支撑。

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结语

该研究系统构建了精准种植赋能、产业融合驱动与主体培育带动三类AI应用模式,并设计了差异化推广路径。实践证明,这些模式能有效提升资源利用率、增强产业链韧性并赋能小农户。未来应进一步突破低温等复杂环境下的技术适配瓶颈,完善“政-企-研-农”利益联结机制,推动AI技术与农业生物技术等领域深度融合,为区域农业现代化提供持续动力。

参考文献:

[1] 刘勇, 唐霞. 计算机视觉技术在智慧农业中的应用[J]. 中国农业资源与区划, 2024, (12).

[2] 熊竟宏, 任新平. AI+农业:助力智慧农业发展[J]. 农村经济与科技, 2020, (11): 2.

作者单位:辽宁石化职业技术学院-辽宁省农业经济学校

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http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2025.29.014

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