不久前，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布2025年度十大智慧農(nóng)業(yè)主推技術(shù)，大豆智能設(shè)計育種技術(shù)、蛋雞智能選育選配關(guān)鍵技術(shù)等智能育種技術(shù)入選。入選的大大這些技術(shù)聚焦農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，涵蓋土壤檢測、智能裝備、育種養(yǎng)殖、加工處理等多個領(lǐng)域 ，旨在通過數(shù)字化、智能化手段推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，實現(xiàn)降本增效與綠色發(fā)展：

1、土壤高通量檢測機(jī)器人及大田智慧施肥技術(shù)

2、大田農(nóng)機(jī)裝備自主作業(yè)技術(shù)

3、生豬智慧養(yǎng)殖AI算法技術(shù)

4、水產(chǎn)養(yǎng)殖智能工廠關(guān)鍵技術(shù)

5、蛋雞智能選育選配關(guān)鍵技術(shù)

一、基本情況

針對蛋雞育種表型數(shù)據(jù)獲取勞動強(qiáng)度大、人工效率低,育種功能數(shù)據(jù)處理周期長、計算效率低,選種選配目標(biāo)性狀及種質(zhì)特征挖掘使用不充分等問題,以信息技術(shù)與蛋雞育種深度融合為路徑,研發(fā)應(yīng)用了蛋雞智能選育選配關(guān)鍵技術(shù)。

二、技術(shù)要點及成效

(一)技術(shù)要點

1.表型自動獲取技術(shù)。個體識別方面,創(chuàng)制了基于頻分多址(FDMA)和時分多址(TDMA)的無源電子翅標(biāo),克服多標(biāo)簽同時通信的沖突,實現(xiàn)多標(biāo)簽同時通信條件下的信號非對稱加密,信號丟包率從0.5%降低至0.01%,個體識別與表型性狀關(guān)聯(lián)準(zhǔn)確度從95.47%提升至99.97%,有效解決了人工記錄數(shù)據(jù)錯亂問題。表型測定方面,構(gòu)建了種雞羽毛覆蓋度等級評價模型與雞冠外觀輪廓識別技術(shù),實現(xiàn)了種雞冠形與羽毛覆蓋度非接觸式表型測定,平均準(zhǔn)確率達(dá)到90.13%,表型性狀測量人工投入從2~3人減至1人。數(shù)據(jù)匯聚方面,集成了種雞生產(chǎn)、生長、蛋品、健康、繁殖等6大類表型性狀自動采集的數(shù)據(jù),聯(lián)通“核心群—擴(kuò)繁群—商品群”世代數(shù)據(jù)流,構(gòu)建了鏈條完整、可追溯的蛋雞育種表型大數(shù)據(jù)庫。

2.選種數(shù)據(jù)生成技術(shù)。數(shù)據(jù)質(zhì)量把控方面,應(yīng)用6大類表型性狀原始數(shù)據(jù)自適應(yīng)質(zhì)控方法,通過差異化規(guī)約和異常值預(yù)警,實時檢測并精準(zhǔn)剔除異常數(shù)據(jù),實現(xiàn)蛋雞選育的149個性狀和3065個指標(biāo)的精準(zhǔn)質(zhì)控,解決了大規(guī)模原始性狀數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊的問題。計算效率提升方面,應(yīng)用海量選種數(shù)據(jù)彈性負(fù)載算力擴(kuò)展編譯方法,生成個體、親本、同胞、表型值、常規(guī)育種值、基因組育種值等6維度數(shù)據(jù),選種數(shù)據(jù)生成時間從7天縮短至2~3小時。

3.智能選種選配技術(shù)。單性狀量化方面,聯(lián)合分析各品系與商品代對應(yīng)周齡性狀,量化品系與商品代群體性狀(如產(chǎn)蛋數(shù)、蛋重、蛋殼品質(zhì)等)貢獻(xiàn)值,明確各品系重要性狀參數(shù),構(gòu)建了“京系列”不同品系種雞的精準(zhǔn)遺傳畫像。多性狀選種方面,開創(chuàng)了遺傳特征演化與多類混合模型協(xié)同的蛋雞多性狀(蛋殼顏色、蛋殼強(qiáng)度、產(chǎn)蛋數(shù)和蛋重等)選擇方法,通過多性狀淘汰理論與自我學(xué)習(xí)優(yōu)化,最大化各主選性狀的選擇順序與遺傳進(jìn)展,相關(guān)成果應(yīng)用于峪口禽業(yè)核心群三個世代的選種。公母雞選配方面,構(gòu)建了遺傳親緣關(guān)系網(wǎng)與后裔性狀加權(quán)二分圖組配方法,利用基因組信息構(gòu)建了公母雞之間的真實親緣關(guān)系矩陣,實現(xiàn)公母雞最優(yōu)配對,最大化公母雞之間遺傳多樣性(親緣關(guān)系最遠(yuǎn)),選種選配時間由14天縮短至2天。

(二)降本增效方面

1.改變了傳統(tǒng)選育“白天測定、晚上分析、半夜挑選”的作業(yè)方式,實現(xiàn)了育種數(shù)據(jù)的自動采集、高效分析和智能選擇,育種效率提高了70%以上,人工投入節(jié)省50%。

2.與常規(guī)選種方法比較,每個世代產(chǎn)蛋數(shù)提高了7.5%以上,蛋殼強(qiáng)度提高了28.6%以上,蛋重增加了7.3%以上。

三、應(yīng)用條件及要求

1.技術(shù)適用于具備“核心群—擴(kuò)繁群—商品群”等基礎(chǔ)的蛋雞育種主體。

2.具有存儲設(shè)備、配套服務(wù)器或計算機(jī)等硬件資源,確保數(shù)據(jù)存儲的物理空間和本地計算需求。

3.定期校準(zhǔn)表型、生產(chǎn)性能測定等硬件設(shè)備,定期對軟件系統(tǒng)做好更新,確保數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性、系統(tǒng)穩(wěn)定性。

4.操作人員應(yīng)熟悉蛋雞選育選配流程,詳細(xì)了解技術(shù)要點、設(shè)備安裝使用要求。

6、主糧種植農(nóng)事數(shù)字管控技術(shù)

7、冬小麥智慧灌溉水肥精準(zhǔn)調(diào)控單產(chǎn)提升技術(shù)

8、大豆智能設(shè)計育種技術(shù)

一、基本情況

傳統(tǒng)大豆育種模式不僅育種周期長,且育種效率低下、突破性品種稀缺,已成為制約大豆產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的瓶頸。該技術(shù)聚焦大豆智能設(shè)計育種技術(shù)研發(fā),系統(tǒng)開展重要育種性狀基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)解析、精準(zhǔn)育種技術(shù)構(gòu)建及育種加速技術(shù)的研發(fā),成功構(gòu)建以全基因組遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的智能設(shè)計育種技術(shù)體系,實現(xiàn)了大豆育種從“經(jīng)驗驅(qū)動”向“智能設(shè)計”的跨越式轉(zhuǎn)變。

二、技術(shù)要點及成效

(一)技術(shù)要點

1.全基因組智能選配技術(shù)。首創(chuàng)全基因組親本智能耦合表型預(yù)測(WPICP)模型,開發(fā)5種基于人工智能的全基因組選擇模型?；蛐偷奖硇偷念A(yù)測準(zhǔn)確性較傳統(tǒng)算法提升28.6~73.7%,可精準(zhǔn)淘汰80~90%的低概率雜交組合。例如,在耐鹽堿新品種“東生118”的培育中,以高油、高產(chǎn)、耐鹽堿等目標(biāo)性狀,以2500個具有三種目標(biāo)性狀的優(yōu)異單倍型為閾值,在雜交組合早期階段淘汰90%以上的低概率雜交組合。

2.基因型分級選擇技術(shù)。研發(fā)“中科豆芯”系列液相育種芯片,包含20659個SNP標(biāo)記,其中85%位于基因編碼區(qū),較同類芯片占比高出42%以上。采用“低世代0.2K初選、中世代2K精選、高世代20K決選”的分級篩選模式,每世代可淘汰90%的低價值個體。在耐鹽堿新品種“東生118”的培育中,通過三級篩選體系的逐步升級,精準(zhǔn)鑒定并保留耐鹽堿、油含量和產(chǎn)量關(guān)鍵基因,確保育種后代中優(yōu)良基因型的穩(wěn)定遺傳。

3.高效綠色加代技術(shù)。研發(fā)大豆生長環(huán)境智能響應(yīng)模型,集成矩陣排列光源和多通道溫光水肥調(diào)控系統(tǒng),建成“息壤”育種加速器,實現(xiàn)每年5代的快速繁育。配套精準(zhǔn)栽培管理和病蟲害綠色防控體系,確保加代過程中90%以上的成活率和結(jié)實率。“東生118”培育過程中利用該技術(shù)大幅縮短培育周期,為其早日進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用提供了時間保障。

4.智能新品種培育技術(shù)。整合前述三大核心技術(shù),通過模型篩選優(yōu)質(zhì)雜交組合、芯片精準(zhǔn)鑒定基因型、加速器大幅縮短育種周期,聚合優(yōu)良單倍型培育大豆新品種。同時,配套構(gòu)建區(qū)域試驗網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化推廣平臺,為新品種培育與應(yīng)用提供全流程技術(shù)支撐?！皷|生118”表現(xiàn)出良好鹽堿抗性和高油高產(chǎn)性狀:2023年在吉林省農(nóng)安縣530畝重度鹽堿地,單產(chǎn)達(dá)到224.78公斤/畝,為對照品種的2.4倍;2025年在吉林省公主嶺市擴(kuò)繁1300畝,制種田畝產(chǎn)達(dá)334.07公斤。

(二)降本增效方面

1.大幅縮短育種周期,較傳統(tǒng)育種縮短3~5年,加速優(yōu)良品種迭代速度,有助于解決突破性品種培育滯后的產(chǎn)業(yè)痛點。

2.顯著提升育種效率,整體效率提升4倍,節(jié)省人力物力投入80~90%,分子檢測成本降低80%,大幅降低育種成本。

3.生態(tài)效益突出,育成品種每畝固氮8~12公斤,替代20—30公斤尿素,耐鹽堿品種可提升土壤有機(jī)質(zhì)12.3%。

三、應(yīng)用條件及要求

1.須具備標(biāo)準(zhǔn)分子生物學(xué)實驗室、人工氣候室、育種考種室、育種鑒定試驗田等基礎(chǔ)設(shè)施。

2.可靈活適配試驗田、示范田及大規(guī)模商業(yè)化種植田等不同場景,無嚴(yán)格規(guī)模限制,便于各級育種單位和種植主體推廣應(yīng)用。

3.開展基因分型檢測需配備分子生物學(xué)相關(guān)設(shè)備,或與技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)合作,且須具備4G/5G網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)支撐;應(yīng)用育種加速技術(shù)需配備可24小時調(diào)控光照、溫度、水肥等環(huán)境條件的人工氣候室;材料種植需配套灌溉設(shè)施及播種、收割等農(nóng)業(yè)設(shè)備。

4.相關(guān)人員需經(jīng)系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn),熟練掌握全基因組選配模型操作、芯片檢測數(shù)據(jù)分析等核心技術(shù)要點;育種相關(guān)人員需深入了解配套栽培技術(shù)規(guī)范,積極配合開展品種適應(yīng)性種植與數(shù)據(jù)反饋工作,確保技術(shù)優(yōu)勢充分發(fā)揮。

9、果蔬智能分選與全鏈條數(shù)字化技術(shù)

10、荔枝智能速凍鎖鮮與高值化加工技術(shù)

新聞知多點????

近年來，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部采取切實措施，深入實施智慧農(nóng)業(yè)行動，為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展按下“加速鍵”。

具體來看，我國智慧農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢測體系日趨完善。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部編制印發(fā)《智慧農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，發(fā)布實施《農(nóng)機(jī)田間作業(yè)感知數(shù)據(jù)采集規(guī)范》等14項標(biāo)準(zhǔn)；遴選認(rèn)定首個農(nóng)業(yè)農(nóng)村部智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備質(zhì)量檢驗測試中心，填補(bǔ)了智慧農(nóng)業(yè)檢測機(jī)構(gòu)的空白；啟動智慧農(nóng)業(yè)管理成熟度認(rèn)證和農(nóng)（牧、漁）場數(shù)字化場景認(rèn)證研究工作，以認(rèn)證促進(jìn)產(chǎn)業(yè)規(guī)范發(fā)展。

智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新能力持續(xù)提升。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部充分發(fā)揮國家智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新中心等創(chuàng)新平臺作用，加快關(guān)鍵核心技術(shù)和智能裝備的創(chuàng)新研發(fā)。目前，病蟲害多模態(tài)識別算法、蛋禽行為與發(fā)聲特征智能識別技術(shù)、海洋牧場生態(tài)系統(tǒng)健康狀況自動評價模型等104項關(guān)鍵技術(shù)，以及大田作物表型機(jī)器人、精準(zhǔn)飼喂裝備與推料機(jī)器人等62項整機(jī)智能裝備取得突破；遴選發(fā)布了大田農(nóng)機(jī)裝備自主作業(yè)、大豆智能設(shè)計育種等10項智慧農(nóng)業(yè)主推技術(shù)。

智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用場景全鏈拓寬。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域“人工智能+”行動，依托國家智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用項目等，深化拓展一批提質(zhì)增效的數(shù)字化應(yīng)用場景；推介發(fā)布大田智慧農(nóng)場種植模式（水稻）等16個典型場景案例，涵蓋育種、種養(yǎng)、加工和銷售等各環(huán)節(jié)。

智慧農(nóng)業(yè)人才隊伍不斷壯大。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部啟動實施農(nóng)（牧、漁）場智慧賦能計劃，對規(guī)?；r(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體進(jìn)行培訓(xùn)和數(shù)字化賦能，助力打造一批智慧農(nóng)（牧、漁）場；啟動“星鄉(xiāng)村”“星農(nóng)人”培育工作，通過人才培育、流量支持、產(chǎn)銷銜接等一系列公益措施，扶持培育一批有特色有潛力的鄉(xiāng)村和發(fā)展帶頭人。

管理服務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型加快推進(jìn)。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部著力整合數(shù)據(jù)資源，推動建設(shè)農(nóng)業(yè)農(nóng)村系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享、上下協(xié)同的大平臺，加快重點業(yè)務(wù)數(shù)字化改造，實現(xiàn)業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的橫向打通、縱向貫通，全面提升管理服務(wù)效能。

來源丨農(nóng)業(yè)農(nóng)村部

編輯丨農(nóng)財君

聯(lián)系農(nóng)財君丨18565265490

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