问题:长期以来,农业生产受自然条件影响显著,“看天吃饭”仍是部分地区的现实写照。
农业场景多变量耦合:作物品种、土壤质地、灌溉方式、病虫害谱系、区域气候差异与季节波动相互叠加,使得生产管理高度依赖经验与地方知识。
与此同时,面向大众的通用智能系统在农业专业问答、农事决策推演等环节容易出现“答非所问”或偏离常识的情况,难以直接服务田间管理、病虫害识别、产量预估等高风险、强时效任务。
如何让数字技术真正“长在泥土里”,成为智慧农业落地的一道关键考题。
原因:农业的复杂性决定了对专业知识与场景数据的双重依赖。
其一,农业知识既包含系统化理论,也包含与地域相关的实践规范,单纯依靠互联网上零散资料难以形成可验证、可追溯的知识体系。
其二,农业的“真问题”往往发生在生产现场,只有把土壤成分、灌溉记录、病虫害发生过程、气象灾害影响等一手数据纳入训练与校验,模型才能形成对现实世界的稳定理解。
其三,算力与成本是推广应用的重要约束,特别是在经费与资源有限的科研团队与基层单位,若一味依赖硬件堆叠,难以形成可持续的技术迭代与规模化服务能力。
基于这些因素,中国农业大学信息与电气工程学院副教授王耀君团队提出面向农业垂直领域的模型路径,围绕“数据质量—场景适配—成本可控”展开攻关。
影响:以“神农大模型”为代表的探索,为智慧农业提供了从底层数据到上层应用的系统方案。
据介绍,该模型自2023年12月推出1.0版后持续迭代:1.0版具备农业知识问答、农业文本语义理解、文本摘要与生产决策推理等能力;2024年7月上线的2.0版增强了图像、声音等多模态识别能力;2025年10月升级至3.0版后,形成“轻量化+多智能体”架构,并面向具体农事问题推出36个专项智能体,在降低算力消耗的同时拓展服务颗粒度。
应用端方面,团队将能力嵌入家庭种植机“神农简田”等产品,用户选择作物后系统可生成配套种植方案,使家庭场景也能获得标准化、可执行的种植指导;同时推出面向农业科普的数字人一体机等终端,降低使用门槛,促进农业知识传播与技能普及。
更为重要的是,模型能力贯穿“智慧种植—智慧育种—气象监测—农情遥感”等环节,为从播种到田管、从预警到应对提供新的技术抓手,助力农业生产由“经验驱动”向“数据与模型驱动”转型。
对策:让垂直模型真正可用,关键在“数据、机制与生态”三方面协同发力。
首先,以高质量数据底座夯实可信度。
团队从馆藏资源切入,组织师生开展系统化整理,7个月扫描超过3000册图书,并结合公开资料构建覆盖约2万册图书的专项数据库;针对识别误差与标准不一等问题,联合相关科研机构统一数据格式与指标体系,建立“清洗—标注—审核—入库”的质控流程,剔除重复与低质数据,提升知识库可靠性。
其次,以场景数据提升可操作性。
团队赴全国20多个省份采集土壤、灌溉、病虫害、灾害影响等全链条数据,形成“书本理论+田间实证”的交叉校验机制,减少模型在真实生产中的偏差。
再次,以技术路线降低推广门槛。
在算力受限背景下,团队采用混合专家等架构思路并结合压缩、剪枝等方法优化训练与推理效率,探索以更低成本实现更高可用性,为基层推广与边缘设备部署创造条件。
与此同时,多智能体设计将复杂问题拆解为可组合的任务模块,使服务更贴近农事流程,有利于在不同区域、不同作物上快速配置与迭代。
前景:面向未来,农业数智化将从“点上应用”走向“链条协同”。
一方面,随着遥感、物联网、气象与农机作业数据持续汇聚,模型有望在灾害预警、病虫害综合治理、种植结构优化与投入品精准使用等方面提供更具前瞻性的决策支持;另一方面,轻量化部署与低门槛终端将推动能力下沉到合作社、家庭农场乃至家庭阳台,实现“能用、会用、用得起”。
同时也需看到,农业模型的可信应用离不开长期的样本更新、区域验证与责任边界建设,应进一步完善数据共享与标准体系,加强试点示范与效果评估,推动科研成果与产业需求、基层治理同向发力,让技术创新更稳定地转化为增产增收与绿色发展的实际成效。
"神农大模型"的研发与应用,是我国科技创新服务"三农"的生动实践。
从实验室走向田间地头,这项技术正在改变千百年来的传统耕作方式。
在乡村振兴战略深入实施的背景下,以科技创新驱动农业现代化转型,不仅关乎粮食安全,更是实现农业高质量发展的必由之路。
展望未来,智慧农业将为端牢"中国饭碗"提供更坚实的技术保障。