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专业术语#智慧农业

精准农业

别名:精准农业

精准农业利用信息技术对农业生产进行精确管理。

概念定义

精准农业是依托智能感知、大模型等技术对农业生产进行精确管理,可提升现代农业生产效率的农业生产技术。

大模型落地精准农业:从技术概念到田间实效的三重突破

当种粮大户武海荣站在山东安驾庄镇双北农业种植专业合作社的万亩麦田里,看着植保无人机按照预设航线均匀喷洒肥料时,他可能不会想到,自己脚下这片已经持续了3年的精准农业试验,正在推动中国农业完成一场从“人跑眼看”到“智慧决策”的底层变革。2024年10月农业农村部印发《全国智慧农业行动计划(2024—2028年)》以来,国内精准农业赛道加快从技术研发向规模化落地推进,在感知、决策、作业三个核心环节都涌现出了标志性的落地成果,正在重新定义中国现代农业的生产效率。

精准农业的核心,在于“精准”二字,而精准的前提是对农田信息的全面掌握。过去农业生产依赖农户的经验判断,土壤肥力够不够、作物缺不缺肥全靠“看天吃饭”,就算是测土配方施肥,也需要采集土样回到实验室检测,少则三五天多则一周才能出结果,等到拿到数据早就错过了最佳施肥窗口期。如今,智能感知技术的突破正在打破这一僵局。

北京市农林科学院开发的农田土壤成分速测系统,已经实现了土壤养分的现场即时检测。依靠植入田间的微型传感器,土壤氮磷钾含量、pH值、有机质等核心指标可以在几十分钟内得出结果,相比传统实验室检测成本下降超过70%,检测效率提升10倍以上。这类前端感知技术的突破,为后续的精准决策提供了实时可靠的数据基础。

除了地面传感器,卫星遥感和航空遥感正在成为精准农业的“天空眼睛”。传统遥感技术虽然能“看得到”耕地,但从海量卫星影像中提取地块边界、识别作物类型、监测非粮化变化一直是行业痛点,海量数据处理效率低、精度差,很难直接指导生产。这一现状随着农业大模型的落地正在发生改变。2026年6月,黄淮海区域首个农业遥感大模型“舜耕·粮安”在济南正式发布,这套专门针对粮食主产区研发的大模型,通过学习数千万亩耕地的历史遥感影像和地面实测数据,能够自动识别地块边界、区分不同作物类型、动态监测耕地利用变化,不仅把信息提取的时间从过去的按天计算缩短到按小时计算,识别准确率也提升到95%以上,让遥感从“看得到”真正走向“看得清”“管得准”。

感知技术解决了“信息从哪来”的问题,接下来精准决策要解决的就是“该做什么”的问题。在过去,就算拿到了土壤和作物的数据,农户也很难根据这些数据给出精准的施肥、灌溉、植保方案,绝大多数时候还是依靠经验行事。现在,依托智能模型和算法,精准决策正在从专家实验室走向普通农户的田间地头。

根据农业农村部《全国智慧农业行动计划(2024—2028年)》的部署,我国正在开发推广农业基础模型与算法开放平台,建设农业智能模型算法软件开源社区,开发具有自主知识产权的作物生长模型、生产管理决策模型,为各类精准农业应用提供基础支撑。在智能施肥领域,这种决策能力的提升已经非常明显。2026年9月,全国农技中心印发《“十五五”智能精准高效施肥技术集成工作方案》,明确把智能施肥决策与变量管控作为核心攻关方向,目前已经依托湖北长江新区、江西高安等现代农业科技试验示范基地,打造了水稻智能精准高效施肥的成熟应用场景。

这套技术路径已经形成了完整闭环:通过土壤养分速测系统、作物长势遥感监测完成土壤和作物的养分诊断,之后基于当地积温、降水、土壤类型等数据,由智能决策模型给出目标产量下的精准施肥配方和施肥量,最后通过搭载变量施肥系统的智慧农机实现按需精准投肥。据试点数据显示,应用这套技术的水稻田,氮肥利用率提升12%以上,每亩化肥用量减少8%-10%,同时亩产稳定提升5%左右,真正实现了节本增效。

精准农业最终要落地到精准作业,再好的决策如果没有高效的装备执行,也只能停留在纸面上。现在,精准作业正在打通精准农业落地的最后一公里,从耕地、播种、施肥到植保、收获,全链条的智慧农机装备正在逐步普及。

在耕地环节,基于北斗导航系统的无人驾驶拖拉机已经能够实现厘米级的耕深控制,避免过度耕作造成的土壤压实和能源浪费;在施肥环节,变量施肥机具可以根据决策系统给出的处方图,实时调整下肥量,真正做到缺多少施多少,避免了传统撒施方式造成的浪费和污染;在植保环节,植保无人机已经实现了根据作物病虫害分布自动调整农药用量,针对病虫害区域精准施药,减少农药用量超过30%。

这些精准作业能力的落地,离不开基础应用平台的支撑。按照《全国智慧农业行动计划(2024—2028年)》的规划,我国正在构建耕地“一张图”基础平台,整合国土空间数据、土壤数据、气象数据、种植历史数据,在此基础上开发出了耕地种植用途管控、防灾减灾、生产托管、农机精准作业等一系列实用应用,让各类智慧农机装备和精准农业技术有了统一的落地载体。

值得注意的是,当前精准农业的推进并没有停留在头部企业的试验田里,而是在全国多个粮食主产区形成了产学研用协同推进的格局。从山东的万亩小麦试验田到湖北长江新区的水稻示范基地,再到江西高安的智能施肥试点,越来越多种粮大户像武海荣一样,正在切身体会到精准农业带来的改变:过去一亩小麦施肥要一百多块钱成本,现在通过精准施肥可以降到九十块钱,产量还能提高个几十斤,算下来一亩地就能多赚小一百块,一万亩就是一百万,这在过去想都不敢想。

当然,我们也要看到,当前精准农业在我国仍然处于早期落地阶段,技术落地还面临不少障碍:前端感知设备的成本仍然偏高,普通农户很难承担;各类模型算法的通用性还不够,很多模型只适配特定区域特定作物,推广起来难度较大;小农户的数字化应用能力不足,很多好的技术很难推广下去。这些问题都需要行业在后续发展中逐步解决。但不可否认的是,从感知技术突破到大模型落地决策,再到精准作业装备普及,中国精准农业已经走完了从概念到技术验证再到田间落地的过程,正在进入快速发展的快车道。

按照农业农村部的部署,到2028年我国将建成较为完善的智慧农业发展体系,精准农业技术在粮食主产区的普及率将大幅提升。对于中国农业而言,这不仅仅是生产方式的改变,更是一场关乎粮食安全和农业增效的深刻变革——当每一寸耕地的潜力都被精准激发,每一斤肥料都用在最合适的地方,中国农业的高质量发展就有了最坚实的支撑。

编辑人:工维安信·适航官

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最后更新:2024-12-01

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