当前，随着人工智能、物联网、大数据等数字技术迅猛发展，各地开始探索数字技术和智能装备、农田建设的融合应用。在筑牢粮食安全根基的基础上，部分建设成效突出的高标准农田正以渐进式、探索性的姿态，率先迈出智慧化转型步伐，走出了一条从基础建设向智能升级的梯进式发展之路。

耕地是农业生产的命根子。建设高标准农田是巩固提高粮食生产能力、保障国家粮食安全的重要举措，也是实现农业科技现代化的关键所在。近年来，高标准农田建设如雨后春笋般在中华大地渐次铺展，田成方、路成网、渠相连、旱能浇、涝能排，我国高标准农田建设取得积极成效，筑牢了粮食和重要农产品稳定供给的坚强底座。

当前，随着新一轮科技革命和产业变革兴起，人工智能、物联网、大数据等数字技术迅猛发展，各地开始探索数字技术和智能装备、农田建设的融合应用。在筑牢粮食安全根基的基础上，部分建设成效突出的高标准农田正以渐进式、探索性的姿态，率先迈出智慧化转型步伐，走出了一条从基础建设向智能升级的梯进式发展之路。从无人值守灌溉到“空天地”一体化农业观测网络，从水肥精准调控到卫星导航耕作……具备气象精准观测、环境精准感知、水肥精准施控、农机精准作业等条件的“升级版”高标准农田，既保障了粮食安全的底线要求，又为农业现代化开辟了试验田，以点带面探索数字技术与传统农业的融合路径，为我国农业综合实力的提升贡献农田经验。

近日，记者深入各地农田建设一线，了解智慧农田建设的主要做法和成效，看智慧农田如何托举粮食单产提升并撬动生产方式变革，探寻这场农业现代化转型的科技“密码”。

卫星遥感：从“靠天吃饭”到“知天而作”

远处是落日的余晖，近处是低空飞行的无人机，脚下是一望无际的麦田，眼前景象宛若一幅绝美的油画。当记者来到河南省新乡市封丘县赵岗镇的农田时，永业家庭农场的500亩小麦刚刚喷施完叶面肥。

河南省封丘县赵岗镇永业家庭农场的农田里正在使用无人机进行“一喷三防”作业。

“以前种地‘随大流’，通常就是看别人怎么种，自己跟着干。现在可不是了，科学种田成了我们的新方向。我今年种的小麦采用了北斗导航精播、测土配方施肥，新技术让我们种田不仅更省力，而且更高效。”农场负责人吕耕珍站在田间感叹科技的力量，“在高标准农田建设的基础上，我们应用数字化新技术和智能化新装备，肥料利用率提高了10%~15%，土地利用率提高4%，不仅投入减少，田间病害也少了，产出绿色又高效。”

赵岗镇的农田地势普遍较低，以往遇到雨水多的年份，田间排涝就成了困扰当地农民的最大难题。“现在有了卫星平地机，可以在田间‘V字’开沟作业，再配合智能化的卫星遥感田间监测系统，种起地来事半功倍。”吕耕珍告诉记者，“一周前就知道这两天会降温、降雨，这就提醒我们要及时采取行动，知道该施肥了马上就能施肥。精心管理、精准施策，再加上智能高效的管理技术，估计今年小麦亩产能达到1400斤。”

得益于农田里布下的智能终端设备，近两年，吕耕珍的农场种植的小麦个体健壮、籽粒饱满、金黄挺直，较传统耕种模式增产15%以上。“给农业机械装上北斗智能监测终端设备后，我们进一步推动田间管理的智能化和精细化，正在从以往的‘汗水驱动’转向‘智慧驱动’。农田装上了‘透视眼’，种地也成了科技活儿。”吕耕珍说。

记者来到海南省文昌市公坡镇公坡村的水稻集中育秧基地，水稻秧苗正在茁壮成长，眼前尽是绿意盎然的景象。“相比传统人工育秧，通过工厂化培育出的水稻秧苗齐壮，出苗更一致，还能一定程度上增加种植密度。一个平台、一部手机、一键操作，水肥、温度和湿度都能精准调控。”该育秧基地负责人、海盛悦农业发展有限公司总经理王婷表示，“工厂化育秧具有标准化、抗异常气候、降本增收的优势，还能避免人工撒种过程中，稻种被鸟和鼠类吃掉的风险。”

王婷口中的工厂化育秧为何如此高效？“2023年，我们和多家企业合作，建立了超算数字农业平台，利用卫星遥感数据，通过物联网感知系统，将2000亩水稻种植基地全部建成了数字农业示范区。”王婷介绍，目前该企业水稻生产全过程已基本实现环境信息感知、定量决策、精准投入和智能作业，将数字化应用到机械插秧、无人机施肥喷药、巡田、收割、烘干等产业发展的全过程。构建了“天、地、空、人、农机”五位一体的数据采集体系，达到节约成本、增加产量的效果。“与传统方式相比，工厂化育秧比人工育秧每亩可节约2~3个人工，节约肥料成本5~15元，节水60%，亩平均降低成本30元以上，每亩产量提高150~200斤。”

像公坡村一样，应用卫星遥感技术主动应对天气的例子不在少数。“该技术可以通过高分卫星捕捉农田光谱变化，及时发现干旱、洪涝等自然灾害的迹象，识别灾害范围，提前预警灾害风险。”航天信德智图科技有限公司相关负责人告诉记者，卫星遥感技术在农业气象监测中应用广泛，涵盖了作物生长监测、灾害评估资源调查等多方面，能够为农业生产提供科学的决策依据。

近年来，随着一批批高标准农田建成落地，卫星遥感技术加快向高标准农田布局并融合。依托农田底座构建的“天空地一体化”农业观测网络，极大地促进了农业生产智慧化，给农田插上了“智慧的翅膀”，让科学种田从梦想照进现实。

智能传感：高标准农田穿上“智能盔甲”

当传统农业与智能终端在田间交响，当千年农耕智慧碰撞现代数字科技，农田里又会呈现出怎样的新景象？

记者来到新乡市平原城乡一体化示范区时，眼前万亩农田里的小麦一望无垠，田间地头的气象观测站、环境灾害预警站等科技设施配备完善，为高标准农田穿上了“智能盔甲”。以前这里的农业生产相对依赖传统的生产方式，曾面临农业信息基础设施不够完善、农业信息化水平不高、农业信息资源开发利用不充分等问题，当地的农业管理水平参差不齐，缺乏统一的组织规划，在农作物生产上，时常出现水肥资源浪费、管理技术不到位等问题。

河南省新乡市平原城乡一体化示范区

2022年，平原城乡一体化示范区依托中原农谷建设规划，组建设计团队实地勘测，以发展智慧农业为目标导向，聚合制种大县奖励资金以及高标准农田建设资金等，建成了10万亩高标准农田项目区。“作为中原农谷的核心区，我们打造了墒情、苗情、虫情、病情、灾情、肥情等多方面的数字化应用服务，建设了涵盖农业环境监测站等在内的田间科技监测设施。利用空间地理信息系统GIS技术，采集各地块属性、机井、田间物联网设备等信息。”区农业农村局现代农业科科长郑晓凡告诉记者，通过贯通线上线下，该项目将软件与硬件相结合，实时监测田间情况，为农业生产提供了有力的数据支撑。

“现在已经实现了一机在手，管理万亩良田。”该区香时庄村的种植大户娄俊杰，打开手机上的智慧农业信息化平台系统向记者展示：“看看多方便！这个系统能长期监测地里的土壤质量等级情况，土壤有机质、pH值、地力等级……这些指标的变化都可以看到，我们能根据实际情况科学浇水、施肥了，种地效率大大提高了。”

据介绍，项目区内的农业植保监测系统，通过分析农作物的虫情、病情、长势等信息，探寻病虫害发生规律，实现精准预测，为当地农业生产中的病虫害防控提供客观科学的数据支撑。“同时，在农作物实景观测系统上，我们能看到田间土壤、农作物等多源信息，可以据此建立四情（苗情、墒情、虫情、灾情）监测、环境综合信息监测、田间视频监控信息等智能平台。”郑晓凡说，农户能实时掌握病虫害发生情况，遇到问题也能提前预防，助力农田防灾减灾。

“小麦赤霉病、小麦条锈病、玉米大斑病，这些都能在手机上监测到。”娄俊杰指着田间不远处的“智慧合杆”说，“上面挂着高清摄像头、气象设备、杀虫灯、信号收发器等装置，还连接着地里的土壤传感器，可以测量不同深度土壤的温度、湿度、酸碱度等信息。这些信息都会被传输到中原农谷‘数智大脑’中，再通过大数据模型的计算，将气象、墒情、苗情、病虫情等信息发送到我们的手机。”如今的高标准农田项目区，各项农田智能化设备一应俱全，防灾减灾体系建设完善。“这样小麦的管理就更方便了，高产自然也不用发愁。”

据了解，示范区内建设有标准化农业气象科技监测站，监测站里安装了植被物候观测系统和遥测式土壤水分监测设备，构建了4个智慧农业农情数据监测站点、10余个自动土壤水分监测设备、2个农田小气候站，配套建成1个人工影响天气作业站，组成了“空天地一体化”农业防灾减灾网络。

中原农谷将高标准农田建设作为种业育繁推一体化、保障国家粮食安全的基础工程和重要载体，目前已建成高标准农田15.6万亩，通过智慧农业、数字化服务等领域的创新，投入“智慧合杆”20余个，覆盖农田2万亩，使用智能农机、自动化灌溉等现代化农机具1526台。中原农谷相关负责人表示，借助中原农谷区位、科研等优势力量，积极布局了粮食和大食物遥感统计监测体系河南区域分中心建设，更好地服务保障国家粮食安全和食物安全。

在日前举办的2025黄淮海智慧农业与智能农机装备研讨会上，“科技赋能农业”“AI引领变革”成为行业专家讨论的高频关键词。“会上发布了我们与河南省农业科学院农业信息技术研究所联合研发的‘DeepSeek农业智能体’，这是一款由人工智能驱动的‘农业大脑’，它集成了作物表型、品种审定、土壤环境、病虫害监测等多维数据。依托大模型与知识图谱，能够满足用户在品种特性查询、虫害识别、农业技术信息方面的需求，而且能给出专业的建议，助力精准化种植，并提升农田防灾减灾能力。”河南云飞科技发展有限公司董事长周国涛向记者介绍，依托“DeepSeek农业智能体”，还可以构建面向粮食单产能力提升的智能决策中枢，融合精准数据洞察、科学策略支持与智能资源调配，为粮食单产提升提供坚实的技术支撑。

在不久的将来，传感器将代替农民的手掌触摸墒情，算法破解农作物的生长密码，数字技术将黄土地装进“云端”，借助科技将进一步提高农田的防灾减灾能力，并助力粮食丰产丰收。

精准施控：从“大水漫灌”到“细胞级补水”

人多地少水缺，水资源时空分布不均，是我国的基本水情。如何利用先进的信息化手段完善农田设施？如何在水资源有限的条件下种好地？或许我们能在智慧化灌溉中寻找到答案。

在新乡市获嘉县位庄乡的麦田里，水肥一体化滴灌设备铺设完善。“这些小麦刚浇过水，基本上一周就浇完了，效率也大大提升，500亩地一个人就能浇完。”种植户徐方子感叹，“相比以前大水漫灌的形式，种地效率提高了不少。有了这样的设备，粮食产量一年比一年高，去年我的小麦每亩增产了120斤。滴灌的方式不仅适用于小麦，灌溉玉米也很好，再配合宽窄行播种，增产效果更加明显！”

今年春季，新乡市在保障农田灌溉方面，通过“一图推动、一册定标、一码管理”，组织实施农田基础设施大会战，实现“三沟整治、五渠疏浚、五网融合”。目前全市整治问题沟渠5000余公里，近100万亩的河灌区沟渠全面畅通。为提升耕地地力，在高标准农田建成区建设地力“加油站”，综合运用秸秆废弃物、人畜粪污等无害化还田，增加土壤有机质，地力平均提升0.5个等级以上，亩均粮食产能增加10%~20%。此外，为健全设施管护体系，开发农田管护小程序，全域所有机井随时维护，保障了农作物得到及时灌溉。

和徐方子一样，陕西省西安市长安区长丰农机专业合作社理事长薛强的小麦同样享受到了智慧灌溉带来的便利。“在手机上轻轻一点，田间的闸门就打开了，顷刻间，细密的水滴就能均匀地滴入土壤中。不需要再像以前一样到处扯水管，费时还费力。”薛强今年在120亩的田里铺上了滴灌设备，他告诉记者，滴灌带犹如毛细血管般铺在地里，减少了水资源和肥料的浪费。“节水又节肥，省工还省时。二十多年前父辈种地时，小麦亩产只有400~500斤。再看看现在，农田设备越来越完善，种地的科技不断进步，每亩1000多斤的产量已经十分普遍！”

陕西省西安市长安区神禾塬万亩粮仓，智慧灌溉设备的应用让小麦“喝饱”水。

据了解，薛强的合作社目前集成了高杆喷灌、地埋伸缩式喷灌等7种不同技术模式展开田间灌溉，工作人员通过手机App远程操作即可完成灌溉作业。通过运用无人机化除、远程智慧化灌溉、精准追肥调控机械、遥感卫星监测苗情墒情等技术，给农田装上了“智慧大脑”，建立了旱作节水节肥综合性展示平台，让农作物灌溉用水计量更加精准。

从传统的大水漫灌到现在精准智能的“细胞级”补水，农业智慧灌溉以信息技术为核心，通过精准化管理，聚焦我国农业生产中水资源短缺、生产效率不高等问题，实现了节水、增产、环保等多重目标，已经成为农业现代化的关键路径。

智慧农机：从“谁来种田”到“高效种田”

近年来，作为科技赋能农田的另一关键领域，智能农机装备与农田基础设施相辅相成，在农业生产中发挥着举足轻重的作用。

“即使是丘陵、山地等地形，我们的多功能运输机器人也可以适应；无驾舱智能拖拉机已实现自动驾驶，作业精度达厘米级；传统农机加一升柴油干的活儿，智能电动拖拉机仅需两度电就能完成……”在厦门中科原动力科技有限公司（以下简称中科原动力）举办的新能源智能农业机器人春耕田间活动上，无驾舱智能拖拉机、起垄播种一体机、智能电动拖拉机、多功能运输机器人等先进农机在福建省厦门市集美区灌口镇的高标准农田里来回奔忙。

新能源智能农业机器人在福建省厦门市的高标准农田里展开作业。

中科原动力创始人韩威介绍，这些农业机械设备兼具智能化、电动化的特点。“它们可以提供农作物自动化作业全流程解决方案，涵盖整地、深松、起垄、旋耕、播种、运输等全链条，作业效率能提升20%以上。”现场农户发出感叹：“机器人翻地播种又快又均匀，比传统方式更精细！”

近年来，中科原动力自主研发了万途系列智能电动农机、智耘系列农机自动作业系统、智牛系列无人驾驶拖拉机等产品，均达到L4级世界领先的智能化等级，实现了耕种管收全程自动化作业。韩威说：“这些装备融合了新能源、数字化、智能化等先进技术，展现了强大的作业能力和应用潜力。”

为了解决复杂农田环境下的场景感知、农机作业智能决策与协同控制等关键技术难题，中科原动力采用基于北斗的多传感器融合定位导航技术，使农机装备能够在各种复杂环境下高精度自主导航和作业。

记者走进位于新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州的数字化高标准智慧棉田，自动驾驶农机、农田巡检植保机器人在田间来回穿梭。“针对新疆大田棉花耕种管收各流程，我们提出了基于农机自动驾驶与人工智能技术的数字化高标准智慧棉田解决方案。通过无人机、数字水肥灌溉系统、农田云平台等软硬件，共同组成了无人农机群自主协同作业体系，实现了对棉花的精准化管理、生产过程的智能化决策和无人化作业。”韩威介绍，这种方式可以有效提高作业效率，减少运营成本，大幅降低对机手的操作水平要求以及工作强度，同时能提高资源有效利用率。

在厦门市海沧区的一处农田里，智能农机同样发挥着重要作用。“小麦均采用精量播种机播种，能够精准控制每粒种子的播种数量和位置，不仅减少了以往传统播种方式对种子的浪费，而且还能减少无效分蘖，提高田间小麦群体的透光率，进一步优化生长环境。”海沧区城建园林有限公司生态产业部经理林永奇告诉记者，该公司配备了2台精量播种机、3台农用无人机、4台拖拉机，为规模化种植、病虫草害防治保驾护航，为粮食生产提供了有力的技术支撑。

“我们提前做好拖拉机、精量播种机、农业无人机等农机设备的保养和调试，为今年高效开展粮食生产奠定了基础。”林永奇说，截至4月中旬，该公司已出动拖拉机130台（班）、高效完成950余亩的旋耕整地、施基肥工作以及880亩水稻直播工作。在智能农机的加持下，耕种工作推进顺利，为全年粮食生产安全有序运行提供了坚实保障。

从“耕种管收”全流程智能化的智慧农田，到“云端调度+智能决策”的农机社会化服务，农机已成为高标准农田的“智慧触手”，正在推动农业生产从“人力密集型”向“数据驱动型”跨越，一种“硬科技+新农具”的协同效应已然形成。正如中国工程院院士李德毅所说：“无人驾驶在农村的大地上一定会大有作为的。未来由机手驾驶的农机都可以变成可交互、会学习、自成长的农业机器人，机器人去帮助人类从事大量繁琐、辛苦的体力工作，人类就可以去做更有创造力的事情。”

随着数字孪生、区块链、AI大模型等前沿技术与农业场景的深度融合，中国正以科技之力重塑农业生产范式。这场以“藏粮于地”为核心的农业革命，生动展现了“会种地”向“慧种地”的深刻转变，让“中国饭碗”的成色更足、根基更稳。当算法解析作物生长的密码，当数据流贯通田间管理的脉络，一幅“硬科技赋能新农耕”的壮阔图景正徐徐展开，为保障粮食安全注入澎湃动能。

（图片均由受访者提供）

作者：农民日报·中国农网记者 杨久栋 赵倩倩