AI赋能农业:从云端智能到田间落地
温室内,喷雾机器人顺着轨道移动,将雾化药液均匀喷洒至叶片背面,让害虫无法藏身;牛栏里,"牛脸识别"系统实时监测每头牛只的健康状况,数据即时上传云端;蓝莓大棚中,AI算法24小时值守,一旦出现缺水、缺肥或风口未关等情况,系统立即发出警报……
人工智能正全面渗透田间地头。2026年中央一号文件明确提出,因地制宜发展农业新质生产力,推动人工智能与农业深度融合。政策机遇已至,AI能否真正为农业插上腾飞的翅膀?
从"传统劳作"到"智慧生产"
内蒙古和林格尔县的蒙牛嘉立荷生态牧场,与江苏连云港的东旺奶牛养殖基地,采用的是同一套"牛脸识别"系统。无需近距离接触,后台屏幕即可动态追踪牛脸信息,饮食、健康、行为数据清晰可见。
"这不是用于保险理赔的识别工具,而是智慧养殖的核心系统。"系统开发方寿光市翔天农业科技有限公司副总经理刘守城介绍。每头牛都拥有专属"数字身份证",全天候监控,实现精准投喂。养殖数据直报农业、防疫部门,食品安全全程可追溯。项目实施以来,已覆盖超过7000头牛,饲料利用率提高25%,发病率下降20%。
京津冀地区的果蔬大棚里,AI同样在"保驾护航"。
河北卢龙县采葑农业基地,78座高标准智能温室集中连片。"我们全程按照有机标准种植蓝莓,养分供应、田间管理每个环节都需要精准把控。没有AI智能设备支撑,想要稳定控制产量和果品品质几乎不可能。"基地负责人陈磊表示。
大棚内遍布传感器,温度达标时风口自动开启;缺水、缺肥、设备异常时,系统即时报警。以前70多个大棚需要二三十人管理,每人最多负责两三个;现在仅需4到5人就能管理全部,日常巡查即可完成。
冷雾机、采摘机器人、蔬菜园艺机器人、生态氢水农业数字化大型设备……第二十七届中国(寿光)国际蔬菜科技博览会上,各类智慧化设备琳琅满目。潍坊科技学院"马家兴工匠人才创新工作室"研发展示的多款智慧农业机器人中,一款自动栽苗机器人格外引人关注。
第二十七届中国(寿光)国际蔬菜科技博览会上展示的栽苗机器人(4月20日摄)。新华社记者 徐速绘 摄
"取苗、栽苗、埋土,全是辛苦活。"潍坊科技学院人工智能学院副院长马家兴说,"我们为它配备了高精度视觉系统,能够筛选健康种苗,柔性移栽不损伤根系,解决了人工速度慢、伤苗多、标准不统一的问题,助力设施农业向规模化、标准化方向发展。"
从温室物联到AI决策,从单台设备到整体解决方案,"智慧生产"的蓝图正在各地徐徐展开。智研咨询数据显示,2017年至2025年,中国智慧农业市场规模从384.74亿元增长至1200亿元,年均复合增长率达15.28%。
从"技术投入"到"经济效益"
AI可以为农业赋能,但普通农户能否用得起、用得好?
河北科技师范学院数学与信息科技学院博士陈基亮指出,一套完整的AI系统,包括传感终端、边缘计算、决策模型等,初期投入相当可观。
多位受访者反映,一个具备完整环境数据采集、AI操作系统、可应对极端气候的"种植集装箱",单套售价在20万元至30万元;在不含地租、水电、种苗等成本的情况下,配备物联网系统、传感器和智能灌溉、植保等设施的智慧大棚,建设成本在每平方米300元至1500元之间,不同地区价格存在差异。
短板不仅在资金,更在人才。
"村里从事农业生产的大多是老年人,他们仍然习惯按传统方式劳作。"华北地区一位合作社负责人说,他所在的村子,40岁以下的年轻人仅有50人左右,占全村总人口不足6%。
中国农业大学信息与电气工程学院副教授李想认为,当前农业经营主体仍以中老年为主,数字化操作和维护能力欠缺;深入基层、既懂技术又懂农业的青年人才严重不足,不少地方出现"设备买回来,说明书看不懂"的尴尬局面。
地形和数据同样"制约发展"。
我国山区丘陵面积大,作物种类繁多,小农经营仍占主导。河北科技师范学院二级教授张立彬指出,智慧农业在平原地区容易推广,但平原验证过的算法,应用到山地丘陵地区未必有效。
"数据以及配套的算法和智能装备,是行业更深层次的挑战。"山东农业大学农学院副教授陈国庆表示,农业生产周期长、环境复杂、区域差异大,高质量农业数据匮乏,制约了AI模型训练优化;许多农业AI应用仍停留在监测、识别和预警阶段,能够直接服务精准决策和自主作业的核心技术仍有待突破。
这是在第二十七届中国(寿光)国际蔬菜科技博览会上展示的农业用途机器人(4月20日摄)。新华社记者 徐速绘 摄
从"示范展示"到"规模应用"
寿光农控集团的"智慧农业全栈示范区"中,运作着"AI机器人+资深专家"协同作业体系。传统农技服务依赖个人经验和体力,而"AI机器人+资深专家"将40年"寿光模式"经验凝练为数字化内核,技术服务效率提升5倍以上。
巡检蔬菜的机器狗,也配备了"农事大脑"。"内置的农业大模型,将寿光40年种植经验转化为数字指令。"寿光农控智慧农业展区现场工作人员王怡红介绍。
从"示范展示"走向"规模应用",业内专家发现,"让技术主动服务用户"比"让用户学习技术"更容易实现。
李想分析,要求患者直接读懂CT、B超报告很难,但医生能看懂并据此服务患者。同理,AI设备和算法的输出结果,应该交由农业技术人员、服务人员、农资销售人员,让他们更好地服务农民。农户只需知道"今天该浇多少水""这片叶子该打什么药",无需深入理解农业大模型的训练原理。
陈基亮建议,应依托农技推广体系、社会化服务组织或第三方团队,将AI封装为"即用型服务",引导青年技术人才下乡,负责安装、校准、维护,依据农时节点提供简明建议。
农业农村部关于落实《中共中央 国务院关于锚定农业农村现代化扎实推进乡村全面振兴的意见》的实施意见提出,大力推进智慧农业行动计划,拓展无人机、物联网、机器人等应用场景,支持有条件的地区在智慧农业建设上先行先试,培育一批智慧农(牧、渔)场。
陈国庆认为,未来农业AI的发展方向,是将农业机理模型、人工智能算法与智能装备紧密结合,构建"感知—决策—执行"闭环体系,实现从数据分析向生产力提升转变,真正推动农业生产方式变革。"解决了普通农户用得起、用得会、用得值的问题,'AI+农业'才算真正从'云'上落到了'地'里。"(记者叶婧、郭雅茹)