設(shè)施農(nóng)業(yè)是推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、保障國家糧食安全的關(guān)鍵力量

農(nóng)業(yè)強(qiáng)國是社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的根基。黨的二十大報(bào)告指出：“樹立大食物觀，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，構(gòu)建多元化食物供給體系?！痹O(shè)施農(nóng)業(yè)作為一種高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，具有顯著的生產(chǎn)優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展前景，是推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、保障國家糧食安全的關(guān)鍵力量。發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，能夠突破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對自然條件的依賴，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可控性、高效性和可持續(xù)性，從而大幅提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。此外，還能促進(jìn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效、帶動農(nóng)民增收，對于推進(jìn)鄉(xiāng)村全面振興具有重要意義。

設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，其發(fā)展水平體現(xiàn)了一個國家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的程度。設(shè)施農(nóng)業(yè)最早于20世紀(jì)中葉在荷蘭與以色列興起，這兩個國家率先在溫室栽培、家禽養(yǎng)殖等領(lǐng)域開展技術(shù)研發(fā)與實(shí)踐應(yīng)用，在全球范圍樹立起行業(yè)典范。20世紀(jì)后期，我國開始逐步引入這些先進(jìn)技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上積極開展技術(shù)消化、吸收及創(chuàng)新工作，持續(xù)探索契合我國農(nóng)業(yè)發(fā)展需求的設(shè)施模式。起初，設(shè)施農(nóng)業(yè)主要集中于溫室種植和初步工廠化養(yǎng)殖。自20世紀(jì)60年代北京紅星農(nóng)場嘗試工廠化養(yǎng)豬開始，設(shè)施農(nóng)業(yè)逐漸受到重視。改革開放后，“菜籃子工程”啟動，設(shè)施農(nóng)業(yè)進(jìn)一步拓展至蔬菜和畜禽養(yǎng)殖領(lǐng)域。進(jìn)入新世紀(jì)以來，隨著機(jī)械化、信息化和智能化技術(shù)的不斷推廣與應(yīng)用，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)取得了巨大進(jìn)步。

在設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中，種植、養(yǎng)殖和水產(chǎn)三大板塊各具特色且相互促進(jìn)。設(shè)施種植方面，溫室和大棚的應(yīng)用極大改善了作物生長環(huán)境，實(shí)現(xiàn)果蔬、花卉等經(jīng)濟(jì)作物的全年連續(xù)生產(chǎn)。通過精準(zhǔn)調(diào)控環(huán)境溫度、濕度及光照等，不斷提升作物產(chǎn)量和品質(zhì)。設(shè)施養(yǎng)殖方面，以家畜規(guī)?；蜆?biāo)準(zhǔn)化為切入點(diǎn)，逐步從傳統(tǒng)散養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑?、模塊化養(yǎng)殖體系，提升了動物福利，有效降低了生產(chǎn)成本和疫病風(fēng)險(xiǎn)。水產(chǎn)養(yǎng)殖逐步從家庭式、小規(guī)模生產(chǎn)向企業(yè)化、規(guī)?；?、集約化模式轉(zhuǎn)變。2022年5月，全球首艘10萬噸級智慧漁業(yè)大型養(yǎng)殖工船“國信1號”交付運(yùn)營，標(biāo)志著我國設(shè)施養(yǎng)殖技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從理論到實(shí)踐的重大突破。

我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開政府的高度重視，多項(xiàng)政策陸續(xù)出臺，為設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的制度保障。近年來，中央文件多次強(qiáng)調(diào)發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要意義，明確要求按照因地制宜的原則推廣塑料大棚、日光溫室、連棟溫室等設(shè)施，并大力支持水肥一體化、環(huán)境控制智能化等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。從《現(xiàn)代設(shè)施畜牧建設(shè)專項(xiàng)實(shí)施方案（2023—2030年）》將設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展提升到國家戰(zhàn)略高度，到《全國現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)規(guī)劃（2023—2030年）》明確設(shè)施農(nóng)業(yè)未來的發(fā)展方向，再到《全國智慧農(nóng)業(yè)行動計(jì)劃（2024—2028年）》指出要以智能裝備提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，政策的持續(xù)加碼推動農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)粗放型向高效、綠色、智能型轉(zhuǎn)變。

我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開科技創(chuàng)新的持續(xù)驅(qū)動，以信息化、智能化為核心的智慧農(nóng)業(yè)模式讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從過去的“看天吃飯”逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃竦摹爸於?。借助物?lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控和智能管理，為不同區(qū)域的設(shè)施農(nóng)業(yè)提供定制化解決方案。從數(shù)字溫室、智能水肥一體化系統(tǒng)到精準(zhǔn)種植管理平臺，信息技術(shù)正以革命性變革推動農(nóng)業(yè)朝著綠色循環(huán)、低碳環(huán)保和高效生產(chǎn)的方向發(fā)展，助力農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化邁向新高度。與此同時，關(guān)鍵設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷升級，全面提升自動化與機(jī)械化水平，在保障生產(chǎn)效率的同時，為勞動力轉(zhuǎn)型和農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移人口市民化創(chuàng)造有利條件，促進(jìn)城鄉(xiāng)要素的高效流動與配置。當(dāng)前，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)正處于從數(shù)量擴(kuò)張向質(zhì)量提升轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期。在政策扶持、技術(shù)進(jìn)步和市場需求的多重作用下，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)有望進(jìn)一步發(fā)展成為綠色、智能、高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，為加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

我國設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展取得重要進(jìn)展

近年來，隨著我國科技的不斷進(jìn)步，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用取得顯著成效，智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提升生產(chǎn)效率，降低資源浪費(fèi)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前，智能化技術(shù)正在推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的根本性變革，尤其是在智能養(yǎng)殖、智能種植和智能水產(chǎn)等多個領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

新技術(shù)在設(shè)施種養(yǎng)殖業(yè)的全面應(yīng)用。一是養(yǎng)殖業(yè)的數(shù)字化升級。以生豬養(yǎng)殖為例，通過引入智能感知與精準(zhǔn)監(jiān)測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從種豬選育、仔豬管理到商品豬出欄的全流程數(shù)字化管理，顯著提升了生產(chǎn)效率和動物福利水平。智能系統(tǒng)通過多維度數(shù)據(jù)采集與分析，能夠精確跟蹤豬只的健康狀況與成長過程，并實(shí)時監(jiān)控環(huán)境變化。在異常狀態(tài)監(jiān)測方面，智能化系統(tǒng)通過結(jié)合接觸式與非接觸式傳感器，可以實(shí)時采集生豬體溫、運(yùn)動量等生理數(shù)據(jù)，并通過紅外熱成像與行為分析技術(shù)監(jiān)控豬群的健康狀況，實(shí)現(xiàn)全天候的異常狀態(tài)監(jiān)測，提前識別潛在疾病，有效降低疾病擴(kuò)散和養(yǎng)殖損失。智能化系統(tǒng)對養(yǎng)殖數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集與智能分析使得養(yǎng)殖業(yè)實(shí)現(xiàn)從人工管理向數(shù)字化、精準(zhǔn)化、智能化的全面轉(zhuǎn)型，推動我國養(yǎng)殖業(yè)朝著更高效、更可持續(xù)的方向發(fā)展。

二是種植業(yè)的智能化進(jìn)步。傳統(tǒng)種植業(yè)生產(chǎn)模式面臨環(huán)境控制的不穩(wěn)定、資源浪費(fèi)、生產(chǎn)效率低等問題。近年來，我國科研人員通過技術(shù)攻關(guān)，突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，推動了設(shè)施種植的智能化升級。低功耗、低成本的小型化農(nóng)業(yè)傳感器的廣泛應(yīng)用，使對土壤、氣象、設(shè)備工況等多個變量的實(shí)時監(jiān)控成為可能；借助無線傳感網(wǎng)絡(luò)，光照、溫度、濕度、氣體濃度等重要環(huán)境參數(shù)得以實(shí)現(xiàn)高效采集與精準(zhǔn)傳輸，為設(shè)施生產(chǎn)的精準(zhǔn)調(diào)控提供了科學(xué)依據(jù)。此外，智能感知技術(shù)還在表型參數(shù)的感知方面取得了突破。通過自主研發(fā)的巡檢機(jī)器人搭載高分辨率相機(jī)、三維激光掃描儀、紅外熱成像相機(jī)等設(shè)備，成功克服了由于環(huán)境復(fù)雜性帶來的數(shù)據(jù)缺失、遮擋和混淆等問題，實(shí)現(xiàn)了作物全生長周期中的株高、莖直徑、葉面積等生長參數(shù)的精準(zhǔn)提取，為植物生長調(diào)控模型提供了數(shù)據(jù)支撐。多源數(shù)據(jù)分析的持續(xù)優(yōu)化顯著提高了設(shè)施農(nóng)業(yè)的智能化水平，為綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

三是水產(chǎn)養(yǎng)殖的智能化改造。我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)長期面臨環(huán)境復(fù)雜、資源利用低效等問題。近年來，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在智能化設(shè)施改造與技術(shù)創(chuàng)新方面取得了突破，工船養(yǎng)殖模式的創(chuàng)制構(gòu)建了安全高效的深遠(yuǎn)海工業(yè)化養(yǎng)殖生產(chǎn)體系。新一代大型養(yǎng)殖工船集成了水下立體測量、數(shù)據(jù)分析、智能決策與智能控制等先進(jìn)模型算法，成功攻克了增氧、投喂、換水等多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的耦合調(diào)控技術(shù)，提升了水產(chǎn)養(yǎng)殖的單位產(chǎn)出效率與環(huán)境適應(yīng)性。在工廠化養(yǎng)殖方面，工廠化魚菜共生系統(tǒng)因生長周期異步和多參數(shù)耦合難度大，面臨著氮轉(zhuǎn)化吸收利用率較低等產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。對此，我國科研人員研發(fā)了魚類氮脅迫指示器，結(jié)合三維空間行為學(xué)信息與水質(zhì)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了魚類運(yùn)動特征參數(shù)和氮素濃度的多因子耦合模型，實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖水體氮脅迫快速響應(yīng)與預(yù)警，系統(tǒng)精度超過92%，為高效水產(chǎn)養(yǎng)殖提供了有力保障，促進(jìn)了我國魚菜共生產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

新成果在設(shè)施種養(yǎng)殖業(yè)的全面創(chuàng)新。一是智能精準(zhǔn)飼喂與環(huán)境調(diào)控技術(shù)的優(yōu)化。例如，在生豬養(yǎng)殖中，飼料成本占總成本的60%左右，如何提高飼料利用率并降低成本是亟待解決的難題。智能精準(zhǔn)飼喂技術(shù)通過數(shù)字化調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為養(yǎng)殖場提供基于豬只生長階段和體況的實(shí)時飼料調(diào)整策略，使得養(yǎng)殖場能夠避免浪費(fèi)，確保豬只健康成長。環(huán)境控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，可以將養(yǎng)殖環(huán)境的管理提升到全過程的精細(xì)化管理。分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時監(jiān)測環(huán)境中的溫濕度、氨氣濃度等參數(shù)，系統(tǒng)能夠根據(jù)數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)通風(fēng)、溫控與凈化設(shè)備，從而保持豬舍舒適度并降低呼吸道疾病的風(fēng)險(xiǎn)。在極端氣候條件下，系統(tǒng)能夠自動啟動風(fēng)機(jī)、濕簾或噴霧裝置，以保證豬只的舒適度，并平衡能耗。

二是智能決策與精準(zhǔn)調(diào)控模型的創(chuàng)新。智能決策模型的發(fā)展，促使環(huán)境、水肥與能耗調(diào)控更為精準(zhǔn)。通過“數(shù)據(jù)—機(jī)理—經(jīng)驗(yàn)”耦合的設(shè)施作物生長調(diào)控模型，科研團(tuán)隊(duì)成功破解了智能決策中“智慧大腦”缺失的問題。該模型綜合考慮溫度、光照、水分、氣體及肥料等多種因素對作物生長的協(xié)同影響，建立精確預(yù)測模型，提升光合速率等指標(biāo)的預(yù)測精度。此外，針對水肥調(diào)控，研發(fā)動態(tài)數(shù)學(xué)解析與修正算法，優(yōu)化水肥灌溉的決策，解決傳統(tǒng)灌溉過程中水分流失與偏差問題，為精準(zhǔn)管理提供理論依據(jù)。在環(huán)境調(diào)控方面，科研團(tuán)隊(duì)通過對作物的光合速率和莖直徑等變化的分析，深入探討環(huán)境因子與作物微變化之間的關(guān)系，為精準(zhǔn)調(diào)控提供了科學(xué)依據(jù)。

三是魚類生長與行為精準(zhǔn)測量及跟蹤技術(shù)的創(chuàng)新。在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域，傳統(tǒng)的魚類生長與行為測量依賴人工干預(yù)，不僅周期長且精度有限。為此，科研人員利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，突破了小目標(biāo)跨域識別和無損計(jì)數(shù)的技術(shù)瓶頸，開發(fā)了水下無接觸精準(zhǔn)測量技術(shù)。這一技術(shù)能夠?qū)崟r、無干擾地在水下環(huán)境中測量魚類的體長、體重等指標(biāo)，極大提升了測量精度，并為養(yǎng)殖管理提供科學(xué)數(shù)據(jù)支持。與此同時，科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)了水下多魚類目標(biāo)行為連續(xù)跟蹤技術(shù)，突破了復(fù)雜水下環(huán)境中的技術(shù)瓶頸。通過優(yōu)化目標(biāo)檢測與跟蹤算法，結(jié)合對抗訓(xùn)練機(jī)制，提升魚類行為連續(xù)跟蹤的精度，為養(yǎng)殖效益的提升提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

新模式在設(shè)施種養(yǎng)殖業(yè)的全面發(fā)展。一是數(shù)字孿生與智慧化管理的全面應(yīng)用。隨著智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，農(nóng)業(yè)管理模式正經(jīng)歷深刻變革。數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用，能夠讓養(yǎng)殖企業(yè)精確掌握各類數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時調(diào)整，提升養(yǎng)殖效率、減少風(fēng)險(xiǎn)，并實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖過程的精細(xì)化管理。未來，智慧牧場將進(jìn)一步拓展產(chǎn)業(yè)鏈條，從選種、育種到市場銷售形成閉環(huán)生態(tài)系統(tǒng)，提升生產(chǎn)效率并促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

二是精準(zhǔn)投喂與環(huán)境調(diào)控技術(shù)的全面集成。精準(zhǔn)投喂技術(shù)是提升水產(chǎn)養(yǎng)殖效率、促進(jìn)魚類健康生長的重要手段?？蒲袌F(tuán)隊(duì)為深遠(yuǎn)海和工廠化設(shè)施養(yǎng)殖開發(fā)了仿真養(yǎng)殖系統(tǒng)，結(jié)合低緯聲學(xué)特征的攝食行為識別技術(shù)和光流場能量累積模型，構(gòu)建了精準(zhǔn)投喂閉環(huán)控制模型。該模型能夠?qū)崟r監(jiān)控魚類的攝食行為，并根據(jù)魚類生長情況精確調(diào)整飼料投放量，從而提高飼料利用率并減少浪費(fèi)。同時，科研人員對環(huán)境調(diào)控模型進(jìn)行深入研究，涵蓋水質(zhì)管理、流速調(diào)控等方面，為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供穩(wěn)定的水質(zhì)和良好的環(huán)境條件。精準(zhǔn)投喂與環(huán)境調(diào)控技術(shù)的集成應(yīng)用，不僅提升了養(yǎng)殖的自動化和精準(zhǔn)化水平，而且推動了行業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)，為水產(chǎn)養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展提供了有力的技術(shù)保障。

三是設(shè)施農(nóng)業(yè)組態(tài)平臺集成與應(yīng)用。為降低設(shè)施農(nóng)牧漁業(yè)管控系統(tǒng)的開發(fā)成本，提高模型普適性水平，科研團(tuán)隊(duì)提出基于工業(yè)組態(tài)的設(shè)施農(nóng)牧漁業(yè)公共組態(tài)平臺開發(fā)，實(shí)現(xiàn)0代碼、超快速管控系統(tǒng)部署及模型的嵌入式應(yīng)用，以及從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動”到“數(shù)據(jù)決策”的模型智能決策應(yīng)用。農(nóng)業(yè)組態(tài)技術(shù)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的核心工具，其意義體現(xiàn)在對傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的系統(tǒng)性革新，通過模型數(shù)據(jù)驅(qū)動決策，構(gòu)建全要素聯(lián)動機(jī)制。組態(tài)系統(tǒng)通過設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模型庫，將農(nóng)藝知識轉(zhuǎn)化為可復(fù)制的數(shù)字化模板。組態(tài)技術(shù)通過0代碼操作界面，使普通農(nóng)民經(jīng)過簡單培訓(xùn)即可完成復(fù)雜環(huán)境調(diào)控軟件搭建，將設(shè)施管控模型嵌入到應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化管控。設(shè)施農(nóng)業(yè)組態(tài)平臺可實(shí)現(xiàn)一屏掌控“耕、種、管、收”的快速0代碼開發(fā)與智能化應(yīng)用。

設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與對策

盡管我國在設(shè)施農(nóng)業(yè)領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，但在核心技術(shù)、管理模式及體制機(jī)制方面仍面臨一些挑戰(zhàn)。

設(shè)施養(yǎng)殖方面，我國在飼料轉(zhuǎn)化率等核心生產(chǎn)指標(biāo)上與農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還存在一定差距。這反映出種質(zhì)資源利用率、飼料資源利用率、勞動效率以及數(shù)字化管理水平上的不足。在技術(shù)層面，我國雖已實(shí)現(xiàn)了環(huán)境控制設(shè)備（如風(fēng)機(jī)等）的國產(chǎn)化，但核心控制模塊仍依賴進(jìn)口。這不僅增加了生產(chǎn)成本，更制約了自主創(chuàng)新能力的提升?，F(xiàn)有的環(huán)境調(diào)控模型多基于單因素設(shè)計(jì)，未能充分考慮多種環(huán)境參數(shù)的綜合影響，養(yǎng)殖機(jī)器人和智能化管理系統(tǒng)的智能化水平有限，難以支撐無人化養(yǎng)殖管理體系建設(shè)。

設(shè)施種植方面，我國是全球設(shè)施農(nóng)業(yè)面積最大的國家，但在生產(chǎn)效能和技術(shù)水平方面，與荷蘭、日本、以色列等設(shè)施農(nóng)業(yè)強(qiáng)國相比仍存在一定差距。在基礎(chǔ)設(shè)施方面，我國仍以塑料大棚等中小型溫室為主，大型連棟溫室等高土地利用效率、低能耗、高水平機(jī)械化智能化的設(shè)施占比較低。在關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)方面，我國尚未建立成熟的設(shè)施果蔬生長發(fā)育規(guī)律機(jī)理過程模型，基礎(chǔ)研究相對薄弱。在數(shù)據(jù)積累與智能調(diào)控方面，相較荷蘭、以色列等國家長達(dá)40多年的生產(chǎn)數(shù)據(jù)積累，我國存在系統(tǒng)性的生產(chǎn)數(shù)據(jù)缺失問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能調(diào)控算法發(fā)展相對滯后。

設(shè)施漁業(yè)方面，我國在模型算法與養(yǎng)殖裝備的系統(tǒng)集成方面仍面臨挑戰(zhàn)。當(dāng)前模型算法的研發(fā)多基于理論假設(shè)和單一環(huán)境參數(shù)，未能充分結(jié)合實(shí)際養(yǎng)殖裝備的技術(shù)特性及復(fù)雜多變的生產(chǎn)環(huán)境條件。具體表現(xiàn)為：在表型測量中，現(xiàn)有模型算法對動態(tài)光照、水質(zhì)波動及魚群行為等復(fù)雜場景的適應(yīng)性不足；在養(yǎng)殖投喂中，投喂系列模型算法與裝備的集成度較低，導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性欠佳。此外，我國設(shè)施漁業(yè)的系統(tǒng)化模型算法研究仍顯薄弱，雖已初步開發(fā)了涵蓋表型測量、投喂管理及環(huán)境控制等環(huán)節(jié)的系列算法，但各技術(shù)模塊間缺乏深度融合，多源數(shù)據(jù)的協(xié)同挖掘不足，“信息孤島”現(xiàn)象較為突出，制約了整體系統(tǒng)的智能化水平提升。

管理模式方面，當(dāng)前智能裝備的購置和維護(hù)成本較高、整體信息化管理水平偏低，生產(chǎn)過程中大量環(huán)節(jié)仍依賴人工操作，效率低下且易產(chǎn)生操作誤差。更值得關(guān)注的是，行業(yè)缺乏統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范，各地養(yǎng)殖場在設(shè)施配置、運(yùn)營流程等方面存在顯著差異，制約產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；蜆?biāo)準(zhǔn)化發(fā)展進(jìn)程。此外，產(chǎn)業(yè)鏈上下游信息機(jī)制不健全，生產(chǎn)、加工、銷售等環(huán)節(jié)之間存在明顯的信息壁壘。這不僅造成資源配置效率低下，而且加劇市場供需波動，影響產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。這些問題反映出我國設(shè)施農(nóng)業(yè)在管理現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)協(xié)同方面仍有較大提升空間。

為應(yīng)對當(dāng)前設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，亟需系統(tǒng)構(gòu)建跨領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展體系。應(yīng)融合農(nóng)業(yè)、生物、機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)等多領(lǐng)域的科技力量，組建創(chuàng)新聯(lián)盟、創(chuàng)新聯(lián)合體等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺，重點(diǎn)突破關(guān)鍵核心技術(shù)的自主研發(fā)。在體制機(jī)制創(chuàng)新方面，應(yīng)進(jìn)一步完善政產(chǎn)學(xué)研用合作機(jī)制，通過政策引導(dǎo)和資金支持，打通從科研攻關(guān)到產(chǎn)業(yè)推廣的完整鏈條。重視示范基地建設(shè)和人才培養(yǎng)，通過建立智慧生產(chǎn)示范基地，開展多層次的技術(shù)培訓(xùn)和實(shí)踐交流，切實(shí)提升從業(yè)者的智能化管控體系。在技術(shù)創(chuàng)新路徑方面，應(yīng)采取科教單位生產(chǎn)研發(fā)、企業(yè)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證的協(xié)同模式，整合數(shù)據(jù)采集、智能裝備、數(shù)字平臺等關(guān)鍵要素，構(gòu)建覆蓋生產(chǎn)全過程的智能化管控體系。同時，應(yīng)加快構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系，推動規(guī)?；l(fā)展，通過政策扶持、技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)等多維度協(xié)同推進(jìn)，加強(qiáng)政產(chǎn)學(xué)研用聚力協(xié)同，全面提升設(shè)施農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)競爭力、資源利用效率和綠色發(fā)展水平，為智能化技術(shù)應(yīng)用提供全方位的制度保障。

當(dāng)前，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)正處于轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期，其發(fā)展呈現(xiàn)技術(shù)深度化、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同化、綠色低碳化、主體多元化等顯著特征。隨著AI、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的深度應(yīng)用，傳統(tǒng)依賴經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式正向數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化方向轉(zhuǎn)變。通過建立多源數(shù)據(jù)實(shí)時采集分析系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的精準(zhǔn)監(jiān)測與智能調(diào)控，顯著提升資源利用效率和管理精細(xì)化水平。當(dāng)前亟需突破五大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：高效綜合防控與凈化技術(shù)、復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性裝備技術(shù)、低能耗智能管控技術(shù)、精準(zhǔn)水肥環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)以及全生命周期精準(zhǔn)智能管控技術(shù)。這些關(guān)鍵技術(shù)的突破，能夠有效解決設(shè)施農(nóng)業(yè)面臨的環(huán)境適應(yīng)性差、管理粗放、能耗高等問題，推動實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量與品質(zhì)的雙提升，為設(shè)施農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

總體而言，設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程充分彰顯了我國農(nóng)業(yè)技術(shù)自強(qiáng)不息的精神品格。從最初對國外技術(shù)的引進(jìn)模仿，到如今部分裝備實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新，設(shè)施農(nóng)業(yè)正逐步成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要支柱和保障國家糧食安全的重要手段。隨著智慧農(nóng)業(yè)、綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)和數(shù)字技術(shù)的深度融合，設(shè)施農(nóng)業(yè)在保持穩(wěn)健增長的同時，以更加集約、智能、環(huán)保的模式繼續(xù)引領(lǐng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，為推進(jìn)鄉(xiāng)村全面振興和建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國提供源源不斷的動力

來源： 人民論壇 作者： 浙江大學(xué)數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村研究中心主任、教授、博導(dǎo) 何 勇

【注：本文系農(nóng)業(yè)農(nóng)村部資助項(xiàng)目階段性研究成果】

【參考文獻(xiàn)】

①何勇等：《智慧農(nóng)業(yè)》，北京：科學(xué)出版社，2023年。

②劉羽飛、何勇、劉飛等：《農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)在我國的應(yīng)用和市場：現(xiàn)狀與未來展望》，《浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版）》，2023年第3期。

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