智能預(yù)測與管理系統(tǒng)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

摘 要：人工智能不僅局限于農(nóng)業(yè)機器人的單一作業(yè)，而是擴展到整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的智能化管理中，進(jìn)一步推動農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。智能預(yù)測與管理系統(tǒng)，作為智慧農(nóng)業(yè)的核心技術(shù)，正在逐步改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的運作方式，推進(jìn)農(nóng)業(yè)的精細(xì)化發(fā)展。系統(tǒng)實時監(jiān)控農(nóng)田的微環(huán)境和作物生長狀況，精確預(yù)測病蟲害的發(fā)生風(fēng)險，并及時提供科學(xué)的防治建議，既提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟效益，也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供前所未有的操作便利性。該文將分析精細(xì)農(nóng)業(yè)及其與智慧農(nóng)業(yè)的關(guān)系，探討智能預(yù)測與管理系統(tǒng)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的具體應(yīng)用，并進(jìn)行國內(nèi)外的案例分享，旨在為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞：智能；預(yù)測系統(tǒng)；管理系統(tǒng)；精細(xì)農(nóng)業(yè)；農(nóng)業(yè)管理

中圖分類號：DF413.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-9902（2024）20-0010-04

Abstract： Artificial intelligence is not limited to a single operation of agricultural robots， but extends to the intelligent management of the entire agricultural production process to further promote the sustainable development of agriculture. Intelligent prediction and management systems， as the core technology of smart agriculture， are gradually changing the operation methods of traditional agriculture and promoting the refined development of agriculture. The system monitors the microenvironment and crop growth conditions of farmland in real time， accurately predicts the risk of pest and disease occurrence， and provides scientific prevention and control advice in a timely manner， which not only improves the efficiency and economic benefits of agricultural production， but also provides unprecedented operating convenience for agricultural producers. This paper will analyze precision agriculture and its relationship with smart agriculture， discuss the specific application of intelligent prediction and management systems in precision agriculture， and share cases at home and abroad， aiming to provide valuable reference for agricultural development.

Keywords： intelligence; prediction system; management system; precision agriculture; agricultural management

隨著第四次工業(yè)革命的推進(jìn)，信息技術(shù)尤其是大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等前沿技術(shù)的快速發(fā)展，為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)帶來了前所未有的轉(zhuǎn)型機遇。在“十四五”規(guī)劃期間，政府強調(diào)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的信息化，設(shè)定了明確的目標(biāo)：提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率與質(zhì)量，減少資源浪費，并增加農(nóng)民收入。智慧農(nóng)業(yè)不僅是科技的集大成者，更是精細(xì)農(nóng)業(yè)實踐的先驅(qū)，通過運用現(xiàn)代信息技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的精確管理和高效運作。這種集成化的技術(shù)應(yīng)用使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程更加精準(zhǔn)、智能化，不斷推動著農(nóng)業(yè)向著高質(zhì)量和可持續(xù)的方向發(fā)展。

1 精細(xì)農(nóng)業(yè)及其與智慧農(nóng)業(yè)的關(guān)系概述

精細(xì)農(nóng)業(yè)是一種利用現(xiàn)代信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)等手段，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行全面監(jiān)測和管理的方法。精細(xì)農(nóng)業(yè)的核心目的是借助精確的數(shù)據(jù)獲取和處理，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)化、智能化、高效化和可持續(xù)化。精細(xì)農(nóng)業(yè)的實施依賴于高新技術(shù)如全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感（RS），使得農(nóng)資和作物的管理可以實現(xiàn)精確的定時、定位和定量控制。基于信息和知識管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，還有助于實現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗和環(huán)保的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

智慧農(nóng)業(yè)則可以視為精細(xì)農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展或升級版本。智慧農(nóng)業(yè)結(jié)合了互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)，以及農(nóng)業(yè)機器人和智能農(nóng)業(yè)裝備等更先進(jìn)的信息技術(shù)，從而實現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程的全面覆蓋和更深層次的數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用。智慧農(nóng)業(yè)的核心優(yōu)勢在于其能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的實時獲取和處理，借助物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星和遙感技術(shù)，不斷收集農(nóng)場的各種數(shù)據(jù)（如溫度、濕度和土壤酸堿度等）。數(shù)據(jù)隨后被實時上傳到云端，并利用云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析，以決策最佳的農(nóng)業(yè)管理策略。決策結(jié)果可以通過智能設(shè)備如無人機和農(nóng)業(yè)機器人迅速執(zhí)行，從而實現(xiàn)精確的田間管理和作物照護(hù)。從數(shù)據(jù)收集到?jīng)Q策實施的閉環(huán)管理不僅優(yōu)化了生產(chǎn)流程，還顯著提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，同時減少了生產(chǎn)成本和對環(huán)境的負(fù)擔(dān)。

總的來說，精細(xì)農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)雖然在技術(shù)和應(yīng)用層面有所差異，但它們共同推動了農(nóng)業(yè)向更高效、更可持續(xù)的方向發(fā)展。精細(xì)農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)都在努力實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化，最終目的是通過科技力量，提高農(nóng)業(yè)競爭力和確保食品安全。

2 智能預(yù)測系統(tǒng)技術(shù)

2.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)——傳感器與無人機監(jiān)測

2.1.1 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，功能是實時捕捉和處理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的多種數(shù)據(jù)。傳感器能夠檢測農(nóng)作物和土壤的基本物理和化學(xué)狀態(tài)，技術(shù)特點是將物理信號轉(zhuǎn)換為電信號，并通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析，從而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供決策支持。常見的傳感器有：土壤溫濕度傳感器，可以實時監(jiān)測土壤濕度，并根據(jù)數(shù)據(jù)對農(nóng)作物進(jìn)行精準(zhǔn)的灌溉。氣象傳感器，可以實時監(jiān)測氣溫、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向和日照等數(shù)據(jù)，從而對農(nóng)作物的生長和發(fā)育進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測和管理。水質(zhì)傳感器，可以監(jiān)測水質(zhì)，幫助農(nóng)民了解水的酸堿度、鹽度和溶解氧等信息，從而實現(xiàn)水資源的精細(xì)管理。

2.1.2 無人機技術(shù)

無人機在農(nóng)田中的功能是進(jìn)行土地勘測和作物監(jiān)測，在植保作業(yè)中發(fā)揮重要作用。無人機的使用減少了人力物力成本，特別是在大規(guī)模農(nóng)田管理中，無人機可以迅速覆蓋廣闊區(qū)域，收集數(shù)據(jù)后通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)睫r(nóng)業(yè)管理中心。同時，無人機的應(yīng)用還能減少農(nóng)藥和肥料的使用量，既保護(hù)了環(huán)境，也降低了成本。無人機搭載高分辨率相機和多光譜傳感器能夠快速獲取大面積農(nóng)田的高清圖像和生長數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過專業(yè)的遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)分析后，可以提供關(guān)于作物健康狀況、生長密度和潛在病蟲害的重要信息。

2.2 數(shù)據(jù)分析技術(shù)——人工智能與機器學(xué)習(xí)

2.2.1 人工智能

人工智能涵蓋使用計算機模擬人類智能行為的廣泛技術(shù)，包括自然語言處理和計算機視覺等。在精細(xì)農(nóng)業(yè)中，機器學(xué)習(xí)作為人工智能的一個分支，專注于從歷史數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)并預(yù)測未來趨勢，這對于管理復(fù)雜的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)尤為重要。

在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的人工智能包括：利用傳感器、無人機和衛(wèi)星技術(shù)收集關(guān)于土壤條件、作物健康、氣候變化等的數(shù)據(jù)；清洗數(shù)據(jù)以去除噪聲和不一致性，選擇重要的特征用于模型訓(xùn)練；選擇適當(dāng)?shù)臋C器學(xué)習(xí)算法并使用歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練；通過交叉驗證等技術(shù)測試模型的預(yù)測能力，并調(diào)整參數(shù)以提高準(zhǔn)確性；將訓(xùn)練好的模型部署到生產(chǎn)環(huán)境中，并持續(xù)監(jiān)控其性能，必要時進(jìn)行更新。

在農(nóng)田中，無人機或固定攝像頭拍攝的農(nóng)田圖像被輸入模型，模型經(jīng)過訓(xùn)練能夠識別特定的病蟲害跡象，可以實時監(jiān)測農(nóng)田狀況，還可以預(yù)測病害的發(fā)展趨勢，從而指導(dǎo)農(nóng)民采取及時的防治措施。

2.2.2 機器學(xué)習(xí)

機器學(xué)習(xí)還可以用于優(yōu)化農(nóng)田資源的配置，分析土壤濕度、作物需求量和天氣預(yù)報等數(shù)據(jù)，智能算法可以計算出最佳的灌溉和施肥計劃，減少資源浪費，同時提高作物產(chǎn)量。盡管機器學(xué)習(xí)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用帶來了許多潛在好處，但仍面臨一些技術(shù)性挑戰(zhàn)。高質(zhì)量、高精度的數(shù)據(jù)是機器學(xué)習(xí)模型成功的關(guān)鍵。在實際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)可能由于多種因素而存在缺失或錯誤。同時，農(nóng)業(yè)從業(yè)者可能對新技術(shù)持保守態(tài)度，技術(shù)推廣需要時間和教育過程。在未來，隨著計算能力的提高和算法的進(jìn)一步發(fā)展，人工智能和機器學(xué)習(xí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用將更加廣泛，為全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供強有力的技術(shù)支持。

3 智能管理系統(tǒng)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的實際應(yīng)用

3.1 土壤管理

在精細(xì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，土壤管理的精細(xì)化和智能化已經(jīng)成為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和作物產(chǎn)量的關(guān)鍵。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在土壤管理中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在高度自動化的數(shù)據(jù)采集與分析。在土壤中布置多種類型的傳感器，如濕度傳感器、pH傳感器、溫度傳感器以及養(yǎng)分傳感器（針對氮、磷、鉀等關(guān)鍵元素），系統(tǒng)能夠持續(xù)收集土壤的關(guān)鍵參數(shù)。例如，pH傳感器監(jiān)測土壤的酸堿度，對于指導(dǎo)正確的石灰或酸性物質(zhì)的施用至關(guān)重要，因為不適宜的pH會鎖定土壤中的養(yǎng)分，阻止作物吸收。此外，通過衛(wèi)星遙感技術(shù)和無人機搭載的多光譜傳感器，可以在更大尺度上進(jìn)行土地質(zhì)量評估，更有利于大面積作物種植的監(jiān)控和管理。

農(nóng)業(yè)管理人員借助先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，尤其是通過集成的傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能水肥一體化系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測和精確調(diào)控土壤環(huán)境，從而實現(xiàn)更高水平的作物管理和土壤資源利用效率。系統(tǒng)可以根據(jù)土壤水分含量和預(yù)測的天氣變化，自動調(diào)節(jié)灌溉系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉，以及灌溉的量和頻率，確保作物獲得足夠的水分但不至于水土流失。同時，系統(tǒng)分析土壤中的養(yǎng)分水平和作物需求，自動配制并施用合適比例的肥料，最大限度地提高肥料的利用率并減少環(huán)境污染。例如，如果傳感器檢測到某一區(qū)域土壤中鉀的含量偏低，系統(tǒng)將自動增加含鉀肥料的施用量，而不是一律增加全區(qū)的肥料用量，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的真正意義。

智能土壤管理系統(tǒng)能精確地調(diào)控土壤環(huán)境，提升了土壤資源的利用效率。不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，還有助于實現(xiàn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)的長遠(yuǎn)目標(biāo)。

3.2 植物生長監(jiān)控與病蟲害預(yù)防

先進(jìn)的人工智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者實現(xiàn)對農(nóng)作物狀態(tài)的精確監(jiān)測和及時的病蟲害干預(yù)，從而能顯著提高作物的生產(chǎn)效率和降低損失。例如，高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭和其他監(jiān)測設(shè)備在大田中的部署允許實時視頻圖像的捕捉和傳輸?shù)皆破脚_系統(tǒng)，減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對人力的依賴，還使農(nóng)場管理者能夠通過一目了然的視圖掌握所有作物的生長情況。AI系統(tǒng)借助圖像識別技術(shù)，可以分析視頻圖像中的植株健康狀況，識別出植物葉片或果實上的病斑、蟲害損傷等異常跡象。同時，利用訓(xùn)練有素的模型，系統(tǒng)能夠自動識別多種病蟲害類型，如葉斑病、根蛆侵害等，并即時通報給農(nóng)場管理者。此外，AI技術(shù)還能分析評估圖像中顯示的病蟲害損傷程度，幫助決定是否需要采取防治措施，并提供決策支持。

此外，AI和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成應(yīng)用實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，能接入遙感數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)源，能夠提供更全面和精確的病蟲害管理方案。例如，結(jié)合當(dāng)前的作物生長狀態(tài)、歷史病蟲害記錄和即時的環(huán)境數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠為每塊農(nóng)田制定個性化的管理建議，從灌溉、施肥到病蟲害防治，每一項措施都基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的洞察，確保農(nóng)業(yè)資源的最優(yōu)配置和作物產(chǎn)量的最大化。

作物生長監(jiān)控與病蟲害預(yù)防的智能技術(shù)，展示了智慧農(nóng)業(yè)和精細(xì)農(nóng)業(yè)在現(xiàn)代社會中的巨大潛力和實際應(yīng)用價值。

3.3 智能灌溉的應(yīng)用

在現(xiàn)代精細(xì)農(nóng)業(yè)中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者借助智能灌溉技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的依賴天然降水或大水漫灌的灌溉方式，而且實現(xiàn)了灌溉的高效化和精確化，極大地提高了水資源的利用效率。智能灌溉系統(tǒng)的核心在于集成高級監(jiān)控技術(shù)和自動控制系統(tǒng)，使得灌溉過程更加精細(xì)和自動化。這一系統(tǒng)的建設(shè)首先依賴于準(zhǔn)確的水量掌控和監(jiān)管，安裝在主管道和支管道上的流量計和壓力傳感器，系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控和調(diào)整灌溉水量，確保每個區(qū)域根據(jù)作物需求獲得適量的水分。這種兩級用水計量的方法，不僅提高了水的分配效率，還通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)在用水達(dá)到預(yù)設(shè)限額時自動調(diào)節(jié)，從而有效避免過度用水和水資源浪費。

此外，智能灌溉系統(tǒng)的運作情況實時監(jiān)控也是其重要組成部分。系統(tǒng)通過水位傳感器、視頻監(jiān)控，以及水泵的電流和電壓監(jiān)測設(shè)備，對滴灌系統(tǒng)的運行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)控。任何不正常的灌溉事件，如管網(wǎng)爆管、漏水或低壓運行等，都能被系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)并通過自動通知系統(tǒng)告知維護(hù)人員進(jìn)行處理。這種實時反饋機制極大增強了灌溉系統(tǒng)的可靠性和持續(xù)運行能力。閥門的自動控制系統(tǒng)進(jìn)一步強化了智能灌溉的效果。系統(tǒng)綜合分析土壤含水量、氣象信息及作物生長數(shù)據(jù)（如葉片溫度、濕度等），智能決定灌溉的時機和量。這種基于無線或有線技術(shù)實現(xiàn)的閥門遙控，配合定時輪灌的策略，實現(xiàn)了無人值守的自動灌溉。這不僅節(jié)約了人力資源，也確保了根據(jù)實際需求進(jìn)行精確灌溉，從而優(yōu)化了作物的生長條件和水肥利用效率。

智能灌溉技術(shù)的應(yīng)用通過精確的水量控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，不僅能提高水資源的利用效率，還能實現(xiàn)灌溉過程的高效化和自動化。

4 國內(nèi)外成功案例

4.1 國內(nèi)案例展現(xiàn)

在四川省崇州市的成都市天府糧倉國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，春耕春管期間，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)揮關(guān)鍵作用。天府糧倉產(chǎn)業(yè)園引入了中化MAP智農(nóng)平臺和AI人工智能農(nóng)場等項目，實現(xiàn)了農(nóng)機化率95%和信息化率90%。此外，系統(tǒng)的一大功能是預(yù)測特定1 km×1 km地塊未來48 h的降雨情況，且衛(wèi)星影像服務(wù)的費用控制在10元以內(nèi)，并為園區(qū)20萬畝（1畝約等于667 m2，下同） 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田提供了免費服務(wù)。在人工智能農(nóng)場內(nèi)，通過AI精確調(diào)控溫度，番茄在不到2畝的智能溫室中茁壯成長，半年產(chǎn)量可達(dá)9至10 t。園區(qū)已選出1 000畝試驗田，分為10塊進(jìn)行“水稻季”的對比實驗，標(biāo)志著AI農(nóng)業(yè)正式邁向田間實際應(yīng)用，體現(xiàn)了智慧農(nóng)業(yè)與精細(xì)農(nóng)業(yè)的緊密結(jié)合。

南寧·中關(guān)村創(chuàng)新示范基地的某企業(yè)，獨立研發(fā)的“AI巡園助手”——“捷捷”，能夠?qū)崿F(xiàn)24 h全天候的農(nóng)場管理。公司結(jié)合以色列先進(jìn)的滴灌技術(shù)與中國迅速發(fā)展的信息技術(shù)，自主開發(fā)了一套水肥一體化智能管理系統(tǒng)，可對農(nóng)作物所需的水肥進(jìn)行精準(zhǔn)控制，每畝可節(jié)省水資源50%以上和肥料40%以上，同時提升農(nóng)作物產(chǎn)量10%以上。公司的“種田神器”已經(jīng)在超過140萬畝的農(nóng)業(yè)項目中得到推廣，涉及的作物包括香蕉、柑橘、火龍果等多種類型。這一技術(shù)在老撾、泰國、尼日利亞、澳大利亞和馬來西亞等國的應(yīng)用，使當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的平均產(chǎn)量增加了15%以上。

4.2 國外案例展現(xiàn)

在美國加利福尼亞州，Watts Family Farms是一個擁有120 000畝耕地的大型農(nóng)場，種植包括玉米、小麥和大豆在內(nèi)的多種作物。該農(nóng)場采用了高度自動化的指針式噴灌機，是由一個中心支架和長達(dá)320 m的噴頭管道組成，能夠沿中心支架做圓周運動，如同鐘表的指針，從而完成對大面積農(nóng)田的均勻灌溉。每臺噴灌機可以覆蓋大約500畝的土地，灌溉系統(tǒng)不僅有效節(jié)約了30%～50%的灌溉用水，還能同時施放化肥、農(nóng)藥和除草劑，通過精確控制施用量減少了50%，同時提高了這些農(nóng)業(yè)投入品的有效性。這一創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，使得Watts Family Farms能夠僅用8名員工操作220多臺噴灌機，顯著降低了人工成本，并提高了作物產(chǎn)量和農(nóng)場的整體運營效率。在內(nèi)布拉斯加州，Hortau Irrigation Management Systems開發(fā)的無線傳感器與基于云的軟件系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測土壤中的水分張力，即土壤對水分的吸附力度。農(nóng)場主可以通過移動應(yīng)用程序?qū)崟r查看土壤水分狀態(tài)，并根據(jù)系統(tǒng)提供的個性化建議進(jìn)行灌溉和施肥。智能灌溉服務(wù)使農(nóng)戶可以實現(xiàn)用水量的節(jié)省在40%至60%之間，作物產(chǎn)量也提高了15%至20%。

荷蘭擁有總面積達(dá)到16.5萬畝的溫室，約占世界溫室總面積的四分之一。荷蘭的溫室中，約60%用于花卉種植，40%用于果蔬類作物。大規(guī)模的溫室農(nóng)業(yè)得益于其高度自動化的環(huán)境控制系統(tǒng)，特別是其智能分苗系統(tǒng)，可以自動識別并剔除生長不良或病態(tài)的苗木，確保作物質(zhì)量的一致性和高產(chǎn)。荷蘭農(nóng)業(yè)廣泛實施了“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”模式，其核心理念是“用一半的資源生產(chǎn)出兩倍的糧食”，這不僅成為可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的典范，也極大地提高了資源的利用效率。就像是荷蘭每英畝土豆的產(chǎn)量可以達(dá)到20 t，而世界平均水平僅為9 t。荷蘭的溫室農(nóng)業(yè)系統(tǒng)特別注重水資源的合理利用和保護(hù)。許多荷蘭農(nóng)場通過智能灌溉系統(tǒng)精確控制作物用水量，相比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式減少了高達(dá)90%的用水。此外，溫室內(nèi)的作物幾乎不使用化學(xué)殺蟲劑，而是通過生物控制和其他可持續(xù)的病蟲害管理策略來維持作物健康。

5 結(jié)束語

智能農(nóng)業(yè)為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了強有力的技術(shù)支持，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程更加環(huán)保，減少了農(nóng)業(yè)活動對環(huán)境的負(fù)面影響。智能農(nóng)業(yè)技術(shù)的核心在于精準(zhǔn)地管理和調(diào)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各種要素，從土壤管理到水資源優(yōu)化，再到植物生長監(jiān)控和病蟲害防治。高精度的數(shù)據(jù)采集和實時的數(shù)據(jù)分析能夠確保作物在最佳的環(huán)境條件下生長，還能在病蟲害發(fā)生前進(jìn)行預(yù)警和預(yù)防，極大地減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的不確定性和風(fēng)險。此外，智能預(yù)測與管理系統(tǒng)的應(yīng)用還使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從傳統(tǒng)的勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化和智能化水平，這對于推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化具有重要意義。

然而，為了確保智能農(nóng)業(yè)技術(shù)的快速、有序和健康發(fā)展，必須重視4個方面的工作：一是不斷完善農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理的技術(shù)體系，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性；二是推廣智能化農(nóng)業(yè)設(shè)備和系統(tǒng)，使更多的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者能夠接觸并應(yīng)用這些先進(jìn)技術(shù)；三是加強對農(nóng)業(yè)人工智能技術(shù)的研發(fā)投入，特別是在作物生長模擬、病蟲害快速診斷技術(shù)方面的創(chuàng)新；四是培養(yǎng)更多的智能農(nóng)業(yè)技術(shù)人才，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的技術(shù)應(yīng)用能力，以適應(yīng)智能化農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求。未來的農(nóng)業(yè)將更加智慧和綠色，為全人類的可持續(xù)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。

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DOI：10.20028/j.zhnydk.2024.20.003

作者簡介：李軼驥（1983-），男，碩士，高級農(nóng)藝師。研究方向為通信網(wǎng)絡(luò)、智慧農(nóng)業(yè)。