在农业现代化的壮阔征程中，科技创新始终是核心驱动力。近年来，人工智能技术以前所未有的速度融入千行百业，成为产业升级的核心变量。作为立国之本、强国之基，农业也在AI技术的加持下迎来破局时刻，从农业科研、农业生产到农政管理与服务，“AI+农业”的碰撞迸发出巨大潜力，成为智慧农业发展的重要引擎，为农业新质生产力的培育注入新的活力。
一、AI+农业：政策引领下的产业变革
农业作为人类历史上最古老、史料最丰富的产业，其发展始终受到气候、土壤、生物、经济等多维因素的综合影响，是农学、生物学、工程学、经济学等多学科高度交叉的领域。而人工智能凭借其强大的数据学习、模式识别、智能计算与规律归纳能力，正在为农业科研、生产实践及政策管理带来革命性突破。从基因测序到精准种植，从病虫害预警到供应链优化，AI不仅能深度挖掘海量农业数据中的隐藏规律，更能实时响应动态变化，为这一传统产业赋予智能化决策的新范式。
2024年10月，农业农村部发布的《关于大力发展智慧农业的指导意见》明确提出，要“推进人工智能在农业农村领域全方位全链条普及应用”，2025年中央一号文件强调“因地制宜发展农业新质生产力”，提出要“支持发展智慧农业，进一步拓展人工智能、数据、低空等技术在农业领域的应用场景”。这一系列政策部署，标志着“AI+农业”从“试点探索”阶段进入“规模化推广”的战略机遇期，AI技术已成为重构农业生产要素的核心力量。
作为智慧农业的深度探索者与先行者，浙江托普云农科技股份有限公司（以下简称“托普云农”）开展农业AI算法模型深度研究已近10年，一路见证并推动着AI技术从实验室走向田间地头。目前，托普云农已形成九大类53项成熟的算法模型与智能化应用。随着政策红利与产业需求的双重催化，“AI+农业”如今已迎来从单点突破到系统赋能的关键跃升期。
二、智慧育种：AI加速种质创新进程
在农业“芯片”领域，AI正在为智慧育种注入变革性动力，通过植物表型智能解析、多组学数据融合和“基因型-表型”关联建模，显著加速育种进程。基于深度学习的图像识别技术可自动量化植株生长、穗型、抗逆性等关键表型特征，克服传统人工测量的低效与主观性；结合基因组、环境和大田数据，AI模型能精准预测优良性状组合，指导分子设计育种。这种智能化的“基因型-表型”闭环解析体系，不仅将育种周期从数年缩短至数月，更使复杂性状的精准改良成为可能，推动育种从“经验驱动”迈向“数据驱动”的新范式。
以“AI+表型”核心算法为突破口，托普云农集中研发力量，由首席科学家带领专业团队持续攻坚，在多模态智能识别、多尺度性状提取、多组学关联分析等关键领域取得重大突破。基于深度学习技术，让AI能够准确识别植物的根、茎秆、叶片、花、果实等不同部位，自动化测量从微观叶片气孔水平到宏观植株整体和群体水平的各种性状指标，并根据分析模型，对植物的“表型-基因型-环境因子”进行多维关联分析，实现“表型采集-智能解析-数据挖掘”的完整闭环。通过AI对大量作物样本的表型数据和基因型数据的深入分析，能够挖掘出影响作物重要性状的关键基因，再结合环境因子构建更精准的作物生长预测模型，从而加速优良品种的培育和推广。
三、精准种植：AI助力构建数智大田新范式
在农作物种植生产领域，AI正通过精准种植技术显著提升效率与产量。基于物联网传感器、卫星遥感和无人机采集的多维数据，AI算法可实时分析土壤墒情、作物长势及环境变量，动态优化水肥管理方案，实现资源的高效利用；机器学习模型通过整合历史产量数据与气象信息，能够预测病虫害风险并生成精准施药处方，减少损失；而智能农机与自动化系统的应用则进一步将决策转化为精准作业，确保从播种到采收的全流程优化。这种数据驱动的种植模式在降低生产成本的同时，推动单产提升20%～30%，为农业可持续发展提供了关键技术支撑。
围绕粮食生产全生命周期，托普云农通过智能感知、AI大模型、低空、物联网等技术的综合运用，打造“数智大田”精准化种植生产模式，为近万亩稻田实现农情智能化监测、农事智能化决策、农机自动化执行，构建覆盖“育—耕—种—管—收—烘”全环节的数智化生产管理体系，显著提高粮食生产效率和质量。
以托普云农参与建设的江山市峰田家庭农场为例，数智大田管理模式的运用，助力江山市峰田家庭农场近万亩稻田实现节水约10%、节肥5%～10%，病虫害防治效率提升约30%，管理效率提升50%以上，产量提升6%～10%。2024年，农场以“早稻最高亩产754.36公斤、早稻百亩方最高亩产749.83公斤、双季稻最高亩产1585.54公斤、双季稻百亩方最高亩产1577.09公斤”的高产成绩连创4项“浙江农业之最”，为守护国家粮食安全提供了强有力的科技支撑。
四、AI识虫助力植保精准防控
在植保领域，托普云农运用AI的机器视觉、卷积神经网络深度学习技术构建了“见虫”模型，实现8800余种农林业害虫、70余种病害症状的精准识别。在实际应用中，托普云农运用AI算法模型，将病虫害智能测报装备采集的历史虫情数据与作物生育期、实时气象等数据进行耦合分析，能够精准研判虫害发生趋势。最后结合AI语言大模型自动生成智能虫情报告，辅助植保人员掌控虫情动态，制订统防统治、精准施药的防控策略，从而形成“智能监测→研判预警→精准防控”的完整闭环，为粮食安全和绿色生态保驾护航。
五、AI智能体辅助田间管理
基于农业专业知识的深厚积累及农业产业发展的丰富实践，托普云农打造农业AI智能体“问稷”。通过整合农资农技、农事服务、农业科研、农产品加工业、农业信息服务、农业社会化服务等海量农业数据，“问稷”构建了专业、系统的农业知识体系，并基于RAG技术实现与用户的多模态交互。如同农业从业者身边的农业AI顾问，助力解答各类复杂的农业问题。
在农业生产环节，托普云农将AI智能体“问稷”嵌入数智大田管理平台，以AI赋能田间智慧管理。基于“天空地一体化”农田感知监测系统的土壤、气象、病虫害、作物长势等多元化农情数据，“问稷”能够化身“农田管家”，为管理者实时播报农田状况，并通过托普云农自主研发的作物长势评估、生育期预测、土壤墒情、病虫害监测预警等AI算法模型为大田精准把脉，提供“一田一策”的精准化农事建议。进而联动水肥一体化智能灌溉、温湿度调控等物联网系统，自动调节作物生长环境，实现贯穿作物生长全周期的智能化田间管理。
六、AI“新农具”实现多机协同
持续探索“AI+农业”场景化应用，托普云农发挥集成创新和组合创新优势，将AI能力与无人机、AR智能眼镜、机器狗等新一代智能终端设备相融合，打造了多款AI“新农具”，显著解放人力，提升农业生产、科研、田间管理效率。
无人机、机器人（狗）等设备结合机器视觉与AI模型算法分析，可通过巡田拍摄高效监测土地平整度、出苗率、作物长势、肥量、病虫害等田间环境数据；智能AR眼镜将AR、物联网技术与托普云农自研的作物表型识别算法深度融合，佩戴眼镜走在田间就能快速识别株高、叶色、病虫害等表型信息，评估作物生育期、长势，并提供葡萄疏果、茶叶采摘等AR指引，将农技专家经验转化为人人可复制的“数字密码”。此外，还能联动无人农机、卷帘设备、灌溉设备等智能设备，通过语音指令交互实现多机协同作业，精准调控农田环境。
七、未来展望：AI重塑农业生态
随着“农业人工智能平台化”战略的推进，托普云农正从技术方案提供者向生态构建者转型。未来，通过开放农业AI算法库与数据中台，将推动小农户、农民合作社等农业经营主体低成本接入智慧农业体系。“千亩方”未来农业科创综合体的建设，将推动形成从技术研发到场景落地的完整闭环。
当AI技术深度融入阡陌之间，农业将不再是“看天吃饭”的传统产业，而是充满科技温度的智慧生态。托普云农将持续以技术创新激活农业新质生产力，让AI赋能的每一寸土地都“生长”出更美好的未来。
（作者单位：孙超超，农业农村部管理干部学院；李超然，浙江托普云农科技股份有限公司）