農(nóng)業(yè)模型、人工智能，大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，貫穿于智慧農(nóng)業(yè)的信息感知、信息傳輸、信息處理與控制全過程，是實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的核心技術(shù)力量。所謂的農(nóng)業(yè)模型，指的是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)要素內(nèi)及要素間關(guān)系的定量化表達，在智慧農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)獲取與處理中發(fā)揮不可或缺的作用，成為信息農(nóng)業(yè)技術(shù)落地應(yīng)用的重要橋梁和紐帶。

為進一步明晰農(nóng)業(yè)模型的內(nèi)涵和作用，促進農(nóng)業(yè)模型進一步研究及應(yīng)用，推動智慧農(nóng)業(yè)健康、穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展，江蘇省農(nóng)科院、湖南省農(nóng)科院等多所科研機構(gòu)，展開了對農(nóng)業(yè)模型發(fā)展與應(yīng)用的相關(guān)研究。其中明確了農(nóng)業(yè)模型的作用，且得到了具體應(yīng)用，通過幾個案例，管中窺豹，簡單理解下智慧農(nóng)業(yè)是什么樣的。

案例一：氣候情景預(yù)測

作為農(nóng)業(yè)環(huán)境模型與農(nóng)業(yè)生物模型相結(jié)合應(yīng)用的典型例子，未來在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面會得到極大應(yīng)用。

根據(jù)當?shù)貧庀笳镜闹鹑諝庀髷?shù)據(jù)，進行偏差校正，然后通過數(shù)據(jù)耦合、設(shè)置氣候情景(包括基準和觀測)和管理措施，對土壤硝態(tài)氮運移和淋失及相應(yīng)玉米、高粱產(chǎn)量模擬結(jié)果進行評價分析。通過不同基準情景下，長時間范圍土壤硝態(tài)氮運移和淋失以及相應(yīng)玉米、高粱產(chǎn)量變化。

案例二：稻、油菜生產(chǎn)智慧化及災(zāi)害預(yù)警

水稻/油菜生長模型及其決策系統(tǒng)R/OCSODS與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)結(jié)合，開展了稻、油生產(chǎn)智慧化及主要災(zāi)害預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用。其方法是基于農(nóng)業(yè)模型的，利用環(huán)境(氣溫、光照、土壤水分、養(yǎng)分等)、生長(生物量、LAI、植株水分、養(yǎng)分等)及病蟲災(zāi)害感知數(shù)據(jù)進行生產(chǎn)管理決策、災(zāi)害精細評估防控預(yù)警以及裝備化實施。

2015-2018年，該模型在江蘇省南通、南京、泰州及鹽城，湖北、四川、安徽、江西等地累計應(yīng)用推廣7101.8平方公里，新增純收益96268.54萬元，累計總經(jīng)濟效益15.92億元。

案例三：設(shè)施番茄感知與栽培示范

設(shè)施番茄生長模型及其決策系統(tǒng)與自主研制的物聯(lián)網(wǎng)檢測采集終端iDCT-4、大數(shù)據(jù)等技術(shù)結(jié)合，開展了設(shè)施番茄生產(chǎn)智慧化關(guān)鍵技術(shù)示范?；谵r(nóng)業(yè)模型，利用基于無線網(wǎng)絡(luò)傳感器與光譜的設(shè)施番茄環(huán)境(氣溫、光照、濕度、土壤水分、養(yǎng)分等)與生長(生物量、LAI、植株水分、養(yǎng)分等)感知數(shù)據(jù)，進行設(shè)施番茄精確栽培管理決策、不適生長、環(huán)境及災(zāi)害預(yù)警和裝備化(水肥一體化等)實施，通過人工(塑料大棚)、半自動(日光溫室)和智能全自動(智能溫室)調(diào)控，實現(xiàn)設(shè)施番茄高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、綠色生產(chǎn)。

該應(yīng)用是將農(nóng)業(yè)模型應(yīng)用在智能溫室大棚培植番茄上，首先需要智能溫室大棚作為“硬件”，再將設(shè)施番茄生長模型及其決策系統(tǒng)作為“軟件”，指導(dǎo)番茄在生長中的水肥、光照、二氧化碳濃度等調(diào)控，將智能溫室大棚功能充分利用。

智能溫室大棚是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對傳統(tǒng)大棚改造升級的成果，適用于薄膜大棚、玻璃溫室、日光板大棚等各類型溫室大棚。在大棚內(nèi)部安裝部署空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、土壤電導(dǎo)率傳感器、光照度傳感器等感知設(shè)備，以一分鐘一次的頻率獲取大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，同步匯總到物聯(lián)網(wǎng)云平臺上，生產(chǎn)曲線圖形式，可分析、查詢、追溯各項操作及波動情況。同時對于云平臺設(shè)置的各項數(shù)值，系統(tǒng)自動觸發(fā)報警機制，以短信、微信、系統(tǒng)消息、電話等形式預(yù)警。配合網(wǎng)絡(luò)高清攝像頭，實時查看作物生長現(xiàn)狀，如此才能構(gòu)建、完善、應(yīng)用農(nóng)業(yè)模型。

江蘇省揚州市等多所蔬菜園區(qū)、智慧農(nóng)業(yè)公司，共同參與了示范。其中，2018年8月至2019年1月，在揚州市江都區(qū)吳橋鎮(zhèn)蔬菜園區(qū)設(shè)施番茄栽培測試應(yīng)用，結(jié)果表明，與相同條件下無精確栽培對照相比，大棚作物生長環(huán)境傳感器監(jiān)測與栽培優(yōu)化決策，可使番茄增產(chǎn)5.9%，水、肥、藥、種等總利用率提高6.5%，總生產(chǎn)成本降低10.3%。

審核編輯：符乾江