农业农村部发布智慧农业典型案例

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典型案例：水稻全程智慧种植模式

# 01

基本情况

中联智慧农业股份有限公司(以下简称“中联智慧农业”)是中联重科旗下二级子公司，成立于2020年11月。2016年中联重科在安徽省芜湖市流转2000 余亩土地试点建设智慧农业科研示范基地，2018 年开始探索研究大田作物生产全过程数字化种植技术，2019 年完成第一季水稻数字化种植。2020 年 9 月，中联重科水稻数字化种植技术成果通过专家评审，在国内率先实现水稻数字化、标准化种植。2021 年被农业农村部认定为农业农村信息化示范基地。

# 02

信息技术装备应用情况

(一)生产实际问题

中联智慧农业水稻数字化种植模式解决了种植管理粗放、有效生产数据获取难、农业生产劳动力不足等问题，实现水稻种植全过程精准管理，降低化肥农药用量，提升水稻品质，帮助农户节本增效增收。

(二)做法模式

一是建立多维度、低成本数据采集体系。基地通过安装气象站、虫情测报灯、传感器等田间物联设备，并利用卫星、无人机、智能农机等多源数据进行融合，建立了利用天(遥感)、空(无人机)、地(传感器)、人(传统经验)、农机“五位一体”的数据采集体系，实现低成本、全方位数据采集。

二是建立大数据驱动的水稻标准化种植体系。将水稻种植过程分成播种、移栽、分蘖、孕穗、成熟等 13 个环节，并细化出品种选择、播种密度、氮肥用量、田间水分管理、病虫防治时间、收获时间等 49 个决策点，通过 10 大算法、23 类模型对水稻全生命周期进行管控，实现耕、种、管、收全过程信息的感知、定量决策、精准投入，支持种植者在最佳时间做出最佳决策。

三是建成中联智农云平台及用户 APP。以智能决策系统为核心搭建中联智农云平台，实现数据的动态、自动化分析处理并反馈结果，即在农业种植全程中以数据为支撑，以数据模型建设为核心，输出种植各环节的精准决策点，全过程指导用户种植，实现精准管理、监测农田的效果。依托平台开发了一个简单易操作的“中联智农云 APP”，实现对基地的农事指导、长势分析、数据记录、产量评估、经济效益分析等功能，便于科学化、标准化种植，并为区块链溯源的生产端提供准确数据。

四是建成区块链追溯平台。平台将农场、粮厂、品牌商、烘干厂、加工厂、储存厂、消费者等用户关联起来，覆盖农产品生产、加工、流通各个环节，利用区块链技术搭建平台，建立透明、真实、可信的溯源标准、数据体系和用户界面，实现数字大米生产可记录、信息可查询、流向可跟踪、质量可追溯。

五是示范推广智慧“芜湖大米”种植。中联智慧农业在芜湖以打造“芜湖大米”品牌为核心，在全市范围遴选 157 家粮食种植经营主体，开展智慧“芜湖大米”种植基地建设。中联技术服务小组对种植全过程实行全方位跟踪技术服务，指导最佳时间做出最佳决策，推广水稻数字化种植，在芜湖市推广面积已达 28 万亩。

六是构建芜湖稻米产业互联网平台。汇聚水稻种植上游农资供应商、中游种植大户、下游烘干加工企业，以及农业金融保险等服务商为农民提供产业服务。通过稻米产业互联网平台，芜湖市农业农村局也能实时监控经营主体、种植面积、农事进度、补贴核查等稻米产业全貌。

(三)技术创新

一是在耕整地环节。运用卫星数据指挥旋耕机等智能农机，对土地进行规模化平整，精准控制农机耕作区域、面积、深度等，提高农药防治效果，减少农药用量，降低生产成本。

二是在插秧环节。推广有序抛秧机等智能农机，实现机械化有序耕种，确保秧苗密度统一，提高田间管理效率。

三是在田间管理环节。设置小型田间气象观测站、多光谱无人机、360 度高清探头等设备，实时监测田间小气候，全天候掌握农作物长势情况，为田间管理提供依据。

四是在施肥环节。通过肥料传感器，收集氮、磷、钾等离子交换率，推算秧苗需肥量和土壤肥料利用率，进行精准施肥。

五是在病虫害防治环节。利用孢子捕捉器、智能化虫情测报灯实时测算病虫害的数量、种类，后台分析灾害发生程度和危害程度，通过手机 APP 及时告知农户防治时间、防治区域、防治办法。

六是在灌溉环节。通过智能化灌溉系统，根据水位传感器判断田间需缺水情况，农户可以通过手机 APP 远程智能化灌排。

七是在收割环节。运用 AI 收割机动态收集粮食产量、作业位置、含水率、含杂率、病虫害等数据，通过传感器上传中联智慧农业云平台，实时分析调整农机作业高度、行驶速度、风机功率等，有效降低稻谷损失率。

# 03

成本效益

据测算，数字种植模式与传统种植模式相比，每亩氮肥、磷肥、农药用量分别减少 32.5% 、16.8% 、38%，亩均节约投入品和人工成本 128 元；水稻品质提升，每亩稻谷毛收入增加约 370 元；经过专家测产，数字化种植技术较普通种植技术增产 10—15% 。 同时，数字化种植技术可在一定程度上代替人工，有效解决农业劳动力不足问题。水稻数字化种植单套生产设备价格 17.5 万元，可覆盖面积2000 亩，使用期限 10 年，硬件设施投入每年大约 8.5 元/ 亩，智慧管理服务费年均 6.7 元/ 亩。

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典型案例：智慧大田社会化服务模式

# 01

基本情况

中化现代农业有限公司是中国中化旗下先正达集团中国 MAP与数字农业的运营主体。2017 年，中国中化推出了 MAP(ModernAgriculture Platform，现代农业技术服务平台)模式，通过在全国布局、建设 MAP 技术服务中心和研究示范农场，打造基层农艺师队伍，集成推广以“良种+良法”为核心的全程解决方案，将好种子和好技术一并送到田间地头，带领农民“种出好品质，卖出好价钱”，为农业产业链“集好大数据”，形成各类农业种植主体和价值链合作伙伴共同参与的“农业价值链共创和共享平台”。

# 02

信息技术装备应用情况

(一)生产实际问题

通过数字农业技术及产品推广应用，着重解决农业种植难、卖粮难、管理难等问题，将现代化的生产要素、经营模式传播给各类农业生产者，帮助农业生产者增产增收、农业提质增效。

(一)生产实际问题通过数字农业技术及产品推广应用，着重解决农业种植难、卖粮难、管理难等问题，将现代化的生产要素、经营模式传播给各类农业生产者，帮助农业生产者增产增收、农业提质增效。

(二)做法模式

一是种植生产服务。MAP 针对不同规模种植主体自主开发MAP 智农、MAP 大师等数字农业系统，为农户和大型农场提供遥感巡田、精准气象、病虫害预警等服务。通过应用“遥感巡田”，规模种植户巡田时间可以从 1—3 天降至 30 分钟，田间出现异常时，系统将自动预警并及时提供诊断和处方。通过“精准气象”，农户可预知未来 2 小时到 40 天的天气预报及 25 种气象灾害预报，准确率达到 88% 。 通过“精准种植”，可识别水稻、小麦、玉米、柑橘等作物的 122 种病害、326 种害虫和 419 种农田杂草，准确度均高于 85% 。 通过开发数字化“精准水肥”算法，帮助农户科学实现节水节肥。同时，MAP 大师 APP 具备农场管理、生产决策等功能，可以满足千亩以上大农场管人、管物、管事、管财需求，赋能农场高效运营。

二是农产品溯源服务。建立 MAP beSide 全程品控溯源体系，实现农产品生产全过程可追溯。从种植、仓储、加工、质检、物流、销售等 6 个环节采集信息，具有采集、赋码、监管、溯源、查询等 5大功能，确保上链数据不间断。在信息展示上，创新采用时间戳、地理戳、品质戳以及 MAP 绿色发展指数的“三戳一指数”展示形式，消费者通过扫描 MAP beSide 二维码即可直观了解农产品从田间到舌尖的全生命周期过程。截至目前，MAP beSide 全程品控溯源产品已有 111 款，2022 年推广 MAP beSide 标签超过 4000 万枚。

三是农机服务。为缓解收获高峰期可能存在的农机服务能力不足的问题，MAP 在不断强化自身农机配备的同时，于 2023 年 7月上线“数字化农机社会化服务平台”，通过明确农机作业标准，整合农机订单资源，着重解决农户与农机社会化服务组织的供需错配与信任难题，降低行业服务成本、提升服务质量。目前，平台已入驻农机社会化服务组织 290 个，通过平台撮合形成订单，已在山东、河北等地完成夏收作业超过 50 万亩。四是政府决策服务。MAP 围绕农业生产、服务和监管痛点，结合数字农业资源优势，与地方政府一道，打造集农业生产、管理、政务于一体的综合服务平台。一方面，可以助力政府部门更加清晰地了解全域农业产业情况，精准制定产业政策；另一方面，可以围绕具体扶持的作物，制定更有针对性的补贴政策，精准锚定补贴对象。如，湖北枝江的水稻产业曾面临品种多、品质杂、品牌乱等问题，水稻种植效益低，农民种粮积极性不高。MAP 进入后，与地方政府的合作，从 100 多个杂乱品种中精准筛选出了 3 档、6 大品种集中推广，并制定了涵盖栽培、植保、植物营养的一站式全程种植解决方案。当地针对这 6 大品种出台了专项补贴，通过数字化技术确保补贴发放精准到位。截至目前，枝江 20 余万亩稻田中，6大品种覆盖超过 15 万亩，平均每亩增产 9. 2% ，每亩增收 292 元。由于品种统一、品质有保证，枝江大米品牌溢价效果明显。

# 03

发展成效

截至 2022 年底，MAP 已在全国 28 个省、500 多个县建成运营MAP 技术服务中心 628 座，MAP 数字农业系统注册用户 200 万户，其中活跃用户达到 26 万户。通过良种+良法、线上+线下、技术+产业相结合，2022 年 MAP 线下服务面积超过 2800 万亩，实现粮食增产 24 亿斤。

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典型案例：棉花全程智慧种植模式

# 01

基本情况

广州极飞科技股份有限公司(以下简称“极飞科技”)创立于2007 年，把机器人、人工智能和新能源等技术与农业生产各环节深度融合，研发、制造智慧农业技术装备，包括农业无人机、农业地面机器人、农机自驾仪、智能灌溉系统、农业物联网产品、遥感无人机和数智农业生产操作系统软件等，涵盖农情全面感知、农艺自动决策和农事自主执行三大领域，为数字化种植提供软硬件全套解决方案。

极飞科技智慧农业解决方案，主要应用于大田粮食作物、棉花和果蔬种植。2021 年极飞科技在新疆巴州尉犁县正式启动国内首个无人化、少人化棉花农场项目，由两名 90 后新农人管理 3000 亩高标准棉田，验证并提升了数字化智慧棉田的可复制性。

# 02

信息技术装备应用情况

(一)生产实际问题

极飞科技积极围绕棉花种植“耕、种、管、收”等环节，探索和推广感知、决策、执行的智慧农场解决方案和模式，实现棉花种植全程数字化精准管理，大幅度减少人员投入和对个人的经验依赖，降低化肥农药用量，提升棉花品质，帮助农户节本增效增收。

(二)做法模式

一是搭建空地一体化监测网络，多维度、低成本精准感知农田环境。利用无人机搭载多种传感器，完成大面积、高精度、高实时数据采集；利用农业物联网技术，实现农田土壤温湿度、风向、风速、雨量、大气压力、光照等数据的采集，为农情综合分析提供多维度数据基础。

二是传统农机智能化升级改造和棉田机器人研发应用。围绕耕、种、管等环节，实现农机自动驾驶仪、农业无人机、棉花打顶机器人等农机具作业数字化、智能化升级改造，进一步提升农机作业效率和质量。极飞科技的全球首创棉花打顶机器人，可实现 24 小时不间断的打顶和除草智能化作业。

三是水肥一体化智能灌溉系统建设。研发应用农田的出水桩、双通电动球阀，阀门出水口自带压力感应器，同组内的阀门可动态调节出水口比例，自动均衡压力，确保灌溉的均匀度；使用自动施肥系统，实现水池液位自动监测，闸阀流量和压力自动控制，泵房远程监控，一部手机或一台平板就可以轻松完成棉田灌溉，实现了灌溉的自动化、精准化、智能化。

四是建立大数据驱动的棉花标准化种植体系。基于棉花种植的农技和农艺，通过AI 算法和作物模型对棉花全生命周期进行管控，实现全过程信息感知、定量决策、精准投入，支持种植者在最佳时间做出最佳决策。

(三)技术创新

一是在耕整地环节。利用极飞遥感无人机实现农田数字化和高精度地势分析，连接极飞农机自驾仪指导拖拉机按最佳路径进行自动化犁、平、耙，预防种植高低不齐，减少棉花受光、打药、水肥不均匀等情况，省工省力又提升质量。

二是在播种环节。通过极飞农机自驾仪进行高精度播种，确保直线和行距一致。播种后利用遥感无人机普查出苗率，实现出苗分析、精准补苗。

三是在田间管理环节。利用极飞农业物联网系统，获取农田气象、土壤墒情和地块农事图像信息，全天候监测和展示农作物长势情况，基于农业遥感无人机调查农机作业质量、农事进度和作物全生命周期生长监测，高效实现农情和作物长势巡查，为田间管理提供依据。

四是在灌溉环节。极飞科技自主研发出一套适合新疆棉花种植的智能灌溉管理系统平台和硬件，部署蓄水池液位传感器、泵房压力传感器和流量计等设备，可感知蓄水池、施肥罐液位、前后端水压和灌溉量，关联执行设备进行灌溉管理。前端自动调节闸阀，智能调控进出水量；后端智能调节端轮灌组压力，匹配适宜轮灌面积和精准控制灌溉量。同时结合棉田蒸散量监测仪、作物需水量模型、土壤养分动态检测等，实现精准灌溉和施肥，用一部手机就可完成水肥一体化远程决策、控制，实现自动化、智能化水肥自动精准执行，提升作物生长均匀性，提高水肥利用效率，减少劳动力投入。

五是在病虫草害防治环节。利用极飞遥感无人机、物联网传感器与人工智能等技术，对棉田进行高频巡田分析与气象预测，精准识别病虫草害发生的区域、预判爆发的时间，生成作业处方图，匹配极飞农业无人飞机进行变量植保作业，提升病虫草害防治效果，实现减量减施。

六是在采收环节。应用极飞遥感无人机进行 AI 产量测量分析，结合农事推荐模型，精准把握采收作业窗口期；利用农业无人机处方喷洒脱叶剂，防止大型农机碾压减产，提升棉花采收效率和质量。

# 03

成本效益

数字化智慧棉田第二季平均亩产达 403. 6 公斤，马克隆值达到了 A 级，绒长达到了 30 毫米左右，棉花质量符合优质标准。据测算，棉田数字种植模式与周边传统种棉大户相比，减少 75. 2% 的人工，每亩人力费用节省 175. 3 元，减少 47. 3% 灌溉用水、18. 2%的肥料和 33. 2% 的农药，亩均节省水、药、肥及其他生产资料成本411. 2 元。棉花数字种植模式需每亩地多投入 166. 9 元的智能设备改造、维护费用，综合亩均成本降至 2378. 7 元(含土地租赁成本)，相较于传统棉田，亩均成本降低 419. 6 元。