一、农业的重要性

农业发展和乡村振兴是民生大计，是社会稳定的压舱石，是应对外部威胁的底牌之一。相较于乡村，城市没有生态，有的是嗷嗷待哺的人口，城市更经不起瘟疫、战争的侵袭，乡村在，我们就还有退路。

二、传统农业的问题

1、经营分散

我国山区面积广大，平原较少，耕地分布零散，农业生产分散，人力和生态资源很难被组织起来，无法形成规模，缺乏市场竞争力。

2、产业化程度低

目前农户的收入主要来自于粮食作物，水果，蔬菜，肉蛋奶，水产品等农产品的直接售卖，盈利模式单一，缺乏由农产品加工，流通，废弃物处理，乡村旅游观光，休闲度假等带来的附加收益，且农产品大多是白牌，没有品牌溢价，农产品的生产过程也没有统一的标准，生产品质缺乏信用背书，社会企业，农村，农户难以因农业生产而形成风险共担，利益共享的合作体。

3、技术水平低

相较于发达国家，我国农业的机械化，自动化，智能化程度偏低，有无人机，自动驾驶等技术参与的智慧农业渗透率不高，生产过程中没有标准化的监控设备和指标，农产品生产效率和生产质量缺乏保障。

4、农业从业者越来越少

随着社会的发展，城镇化率的提高，乡村有地无人，有生态资源无人的问题日益严重，乡村的老龄化要先于国家的老龄化，乡村的经济衰退要先于国家的经济衰退，且农业劳动者的专业技能，营销能力等综合素养有待提高。

在乡村振兴迫在眉睫的时代背景下，人工智能以其强大的数据处理，分析，决策能力面临着农业现代化，农业强国的机遇。

三、人工智能在农业中的应用

我国农村人口分散，人工智能替代人工的应用场景将会贯穿农产品从生产到销售的全链路生产过程，助力无人化农业的实现。

1、生产前

在生产活动开始前，需要收集特定乡村产业，人口，资源，环境数据，以及市场需求数据，结合人工智能的分析能力，找到乡村发展的优势和瓶颈，为乡村的规划和发展提供针对性的决策。

同时，在农产品的生产过程中，或多或少都会依赖于个人的主观经验，导致农产品的产量和品质因人而异，且农业从业者的营销能力等市场化品牌化技能有限，那么就需要利用人工智能学习专家和农户的种植养殖经验数据，学习优秀的营销数据等商业实践数据，从而为不同地域不同农产品的生产过程给予专业指导，给出适合当地农产品的质量标准，帮助培训农业从业者的营销技能等商业技能。

2、生产中

（1）农田种植

① 耕种

通过人工智能，gps导航，自动驾驶等技术，可以为农机规划路径，让农机自主耕田，自主播种，将播种精细到两颗种子之间的距离。

② 水肥、喷药和除草

通过传感器或图像识别技术获取土壤水分，土壤营养素，作物生长，作物病虫害，杂草等数据，利用人工智能对这些数据进行分析，可以控制自动化设备自主精准按需实施灌溉，施肥，农药喷洒，除草等作业，保证作物健康生长，防止病虫害的发生。

③ 作物成熟度识别、采摘及分拣

将不同作物不同生长时期，不同品质的图像数据输入给人工智能，通过训练学习，人工智能可精准识别作物成熟度，作物品质，帮助农业机器人自主识别采摘分拣作物，从而替代大量人工操作，避免错过最佳采收时间。

④ 实例

阿里云在湖北、浙江、安徽、江苏、山东等11省（市）落地 "数字农场"，通过AIoT、区块链、遥感AI等技术，将农田、作物、环境、种植等信息进行全面数字化，帮助农业企业实现标准化生产管理，从而提升效率和农产品优质率。

（2）畜牧养殖

① 数量监测

人工智能可以分析来自无人机和卫星的图像数据，以帮助农民远程实时监测畜群数量，从而实现自动放牧。

② 健康监测

通过识别和分析牲畜的体温、体重等身体指标及其行为模式，人工智能可以及时发现它们的异常行为和健康问题，帮助农户采取必要措施，降低因疾病带来的经济风险。

③ 饲料管理

人工智能可以根据牲畜的数量，摄食情况匹配对应的饲料需求，帮助农户更好的管理饲料供应，避免饲料不足或饲料浪费，同时，人工智能也可以控制喂养设备实时自动投喂畜群。

（3）水产养殖

① 水质监测

利用人工智能分析由传感器获取的ph值，溶解氧含量，温度等水质数据或水质图片数据，有助于农户及时了解水质状况，预防鱼类疾病的发生，优化养殖环境。

② 自动喂食

人工智能能够根据鱼类的需求和状况，自动控制饲料的投放量和投放频率，以减少饲料浪费，提高养殖效率。

③ 疾病检测

人工智能可以分析鱼类的形态数据和行为数据，监测它们的患病情况，辅助农户及时采取相应措施，防止疾病的扩散。

3、生产后

（1）推动乡村一二三产业融合发展

单单依靠农产品销售所带来的收益有限，难以激发社会力量和农户的积极性，那么就需要对农产品进行加工，比如将粮食作物、肉类等做成特色小吃，依托农产品资源优势开火锅店，将羊毛加工为衣物，并引入基于人工智能的自动加工技术，提高加工质效，增加农产品的附加值。同时，还需要引入观光旅游、休闲度假、亲子、康养、摘棉花、弹棉花等农事的体验学习，农业知识培训等项目，提高乡村生态资源的利用率，推进乡村一二三产业融合，加快新技术、新业态、新模式的发展，推动生态优势转化为产业优势。

（2）建立统一销售平台

缺乏销售渠道，没有品牌，缺乏品质追溯机制和流通机制，是农产品滞销的主要原因，所以需要建立农产品统一销售平台，将各个地域的农产品，加工产品，旅游资源，物流资源以及消费者囊括其中，利用人工智能将产品特性和消费者喜好精准匹配起来，实现农业资源的精准营销，塑造其品牌影响力，同时，该平台还需要收集农产品监测信息、农事记录、生长环境信息、农残检测记录、综合健康指数、物流信息等信息，以确保农产品品质可追溯，助力农产品赢得消费者信赖。

四、AI技术应用的现实分析

相对于传统农场，传感器，人工智能，无人机，无人驾驶，智能机械等的应用，规模化生产带来的人员管理培训成本，农产品营销成本，都会增加农业的生产成本，而且技术应用对建设地也有一定的要求，比如一些自动化设备在平原可以得到很好的应用，但难以应用在山区和丘陵地带，所以需要结合当地实际情况，资源禀赋，制定差异化个性化产业发展方案，让人工智能真正为乡村振兴带来产业增值。

作者：蔡杰，邹一平，李圳，郑慧宁

参考文章：

1、Aai+农业，人工智能如何抓住全面乡村振兴的机遇

https://mp.weixin.qq.com/s/lkY0uzX5Yk95k-nkhnMACQ

2、深度透视！面向2050年我国现代智慧生态农业发展战略研究

https://mp.weixin.qq.com/s/Hep0d_Jt2kVwx9ES10c6VQ

3、让 AI 为农业插上智慧的翅膀

https://mp.weixin.qq.com/s/g8dPFltluUh5Akf5hENHJw

4、ai化身农业专家，你所无法想象的智慧农业

https://mp.weixin.qq.com/s/5-klJo80QNyy-1wg-pcAAA

5、农村一二三产业融合发展模式，到底说的是什么

https://mp.weixin.qq.com/s/TbqYjQU9xCvdRIRFSkkE1g