近日，在2022国际未来农业食品百强·杨凌峰会上，由院士专家、上市企业高管、创新农业食品企业以及政府、使领馆、国际组织及金融机构组成的70多位嘉宾现场带来了50余场精彩分享。在路演环节，陕西省农业信息智能感知与服务重点实验室的孙章彤带来了以“面向作物需求的智慧农业高效精准调控技术研发与应用”为主题的精彩分享，本文据其分享内容整理。

大家好，我是来自西北农林科技大学机械电子工程学院农业物联网团队的孙章彤，今天我要分享的项目主题是“面向作物需求的智慧农业高效精准调控技术研发与应用”，我将从以下八个方面进行分享。

（西北农林科技大学孙章彤）

目前，我国的种植业还存在若干痛点问题。比如，农民主要运用的是传统化种植模式，缺乏优质调控模型及转型积极性；产业发展资金短缺；配套政策有待完善；国内自动化低端大棚种类多；企业缺乏高效的精准调控模型等。同时，生产效益和产值较低，农产品品质差异大，化肥农药施加过量影响安全资源浪费问题也较为尖锐，智能农业设备多依赖国外技术，信息安全问题日渐突出。

针对以上痛点问题，我们希望采用大数据计算、机器学习等技术，建立融合植物生理需求的环境调控模型算法，并通过IoT等基础数据，完善模型决策及配套设备，对作物生长全过程中温光水气进行智能实时调控。

随着技术的推广，我们还会把农事活动中的各属性数据与金融保险进行融合，推动农业市场化进程，加速农业科技发展。以实现设施农业智能化、信息化，调控模型产权自主且自动更新，农资市场规范，合理规划种植市场以及农业金融保险有序发展等目标。

因此，我们在数字化、精准化的基础上依托互联网、大数据、云计算、AI技术应用等实现农业生产智能化。同时，也正在着手批量构建全品类、全生产周期的作物智能决策模型库和通用设备。

针对技术核心，我们立足四大创新点，分别是使用基于参数自适应的作物光合生理建模方法、融合调控效率的多因子耦合设施环境调控方法、创制了模型自适应的设施生理环境专用监控设备和开发了信息感知、智能决策与服务一体化的设施生产服务体系。

针对以上创新点，团队已在国内外著名学术刊物累计发表研究论文60余篇，授权发明专利18项，软件著作权36项，制定标准1项。同时，研发的技术和产品已实现产业化生产和销售，并已推广应用至陕西、山西、山东、河南、安徽、江苏、河北和重庆等多省市地区。

接下来我将介绍具体的四大关键性技术。

一是基于参数自适应的作物光合生理建模方法。针对不同作物光合作用等生理参数变化规律差异明显的问题，我们创新性地提出了面向不同数据集的模型参数自适应的多元生理生境信息拟合方法，建立了参数自适应建模平台，为设施环境精准调控提供生理依据。目前，本项目已建立各类光合模型22种，平均模型建立时间为3 min，决定系数均在0.98以上，系统误差均小于1.5 μmol/(m2·s)，表明本方法具有良好的通用性和泛化能力。

二是融合调控效率的多因子耦合设施环境调控方法。针对调控模型调控效率低的问题，我们建立了单一变量调控模型和多种调控装备协同的调控模型和模型生成系统，使得资源利用提升了20%-60%，为环境优化调控提供理论和方法支撑。现阶段，本项目提出的环境高效调控目标值模型建模方法与系统已形成各类环境调控模型15个，建模时间均在20 min以内，决定系数达0.95以上，比传统调控方式减少资源消耗20%以上。

三是模型自适应的设施生理生境专用监控设备。在该技术中，我们提出了实时环境、作物生长状态与调控目标值模型耦合的数据融合中心及调控决策算法，并且设计了支持模型自动更新和多源数据协同决策的设施调控装备系统，提供了装备支撑。

四是信息感知、智能决策与服务一体化的设施生产服务体系。我们融合了作物需求和环境优化调控模型，开发了多维度生理生境信息和模型融合的集信息感知、智能决策与服务一体化体系，为我国不同层次的设施生产提供广泛支撑。现阶段，融合气象信息的生产过程广域服务平台已累计形成作物生产指导、灾害气象预警、病虫害气象预警等模型30余套，实现了设施生产过程监测预警，主动推送信息10万余条/年，本成果已在西安、咸阳、杨凌、重庆、南京等地应用。

截至目前，我们团队发表论文60余篇，拥有授权发明专利20余项，软件著作权登记40项。在科技查新报告中，除了本项目外未见其他报道，我们的技术水平处于国际先进、国内领先水平。

现阶段本项目已部署了10类信息化装备，可以实现全园数据采集，且已开展了多年的分区实验、生长模型构建和设备实验验证。我们研发的产品和技术已经推广至陕西、山西、山东等地，累计示范面积2万余亩，辐射面积11万余亩，减产率投入15%以上，增产15%以上。

本项目取得了一系列原创性成果，曾获得陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖一等奖。同时，本项目成果也已多次在国家级展会（中国杨凌农业高新科技成果博览会）上进行展览，并被中央电视台等主流媒体广泛报道。

目前，本项目针对B端、C端和G端打造了不同的商业模式。一是对自动化大棚进行标准化和信息化的升级改造，并使用便携式的光合仪进行生理信息监测；二是为种子生产商或农资经销商提供作物品种精准的投放区域规划服务；三是为食品和环境安全部门提供高端蔬果溯源和产业认证服务；四是在金融领域共享信息，整合农业期货市场，开拓涉农供应链金融服务。

本项目组拥有温室整体方案和独家实时精准种植模型，能够有效解决当前“交钥匙”商业思路导致水土不服的问题。同时我们拟融资1000万元，主要用于建设公司行业运营资质、牌照及成果转化，对接已经接洽的企业和地方政府项目，从而快速占领市场。

本项目成员学历层次为硕士与博士，由深耕设施农业多年的胡瑾教授牵头，团队成员从项目自身出发，抓住产、学、研、用创新发展关键思想，同时开发适应国家政策方向、农业市场迫切需要的系列产品。

以上就是我的全部分享，当前国家政策大力支持现代农业发展，各领域的头部企业也纷纷进入农业赛道，中国农业模式正在革新，机遇正当时。