乐陵丁坞镇创新“天空地”农业一体化智慧管控体系,施肥除虫“智慧大脑”说了算

8月21日一早,清晨的雾气还未散尽,乐陵市丁坞镇杨盘村的科技小院中,“智慧地图”的大屏已经亮起,无人机伴着清风掠过深绿的农田,地面传感器将新捕捉到的土壤墒情上传到系统,配合卫星遥感数据列出一条条精准的施肥方案……这是“穹野智耕”团队打造的“天空地”一体化智慧管控体系。如今,这套体系不仅让丁坞镇的农田管理告别了经验式耕种的传统模式,更在近日荣获2025年“数据要素x”大赛山东分赛现代农业赛道优秀奖,为农业现代化提供了可复制的“科技样本”。

“以前施肥全凭老经验,施多了浪费还污染,施少了产量上不去。现在点开智慧地图,地里缺啥肥、缺多少,一清二楚!”丁坞镇杨盘村农户袁国锋指着科技小院电子屏上的土壤数据地图,难掩心中的喜悦。这张涵盖全镇的智慧农业地图,正是“天空地”一体化体系感知层的核心成果。

“农户们靠经验判断作物长势,就像蒙着眼睛种地。”来自中国农业大学的科技小院专项硕士研究生郭佳昊介绍,2023年10月,为了让土地“开口说话”,丁坞镇“穹野智耕”团队联合科技小院和安徽易刚信息技术有限公司携手,在1000亩试验田上构建起了“天-空-地”三层感知网络:“天”上有高分辨率卫星定期传输遥感影像数据,结合算法判断作物类型及宏观植被指数,并提出宏观决策建议;“空”中多光谱无人机定期巡田,获取近地遥感数据,并生成作物指数、三维模型等结果,基于作物指数提供农事指导建议;“地”里布设的气象站、土壤墒情站、虫情测报灯等设备,实时采集温湿度、氮磷钾含量、病虫害数量等微观数据。

起初,习惯了传统耕作的老农户对这些“高科技”并不买账。面对质疑,团队没有急于推广技术,而是用实实在在的成效说话。春去秋来一年间,看得见的变化在田野间悄然发生。接受技术指导的农户们惊喜地发现,玉米、小麦等作物的产量增长了10%—20%。

这套让农户啧啧称奇的智慧决策系统,正是“天空地”一体化体系的“大脑”。项目组成员徐瑞介绍:“我们整合了土壤、气象、作物生长等多源数据,研发出作物生长模型、氮营养诊断模型等6套核心算法,实现了看数据做决策。”

目前,“天空地”一体化体系日均采集土壤数据达10万条、气象数据2万条。这些数据通过分布式存储架构实时更新,为决策模型提供“养料”。以精准施肥为例,系统先通过土壤肥力潜力分析和作物目标产量法确定基肥用量,再结合卫星遥感的氮素营养诊断和机器学习算法,生成追肥配方,整个过程误差不超过5%。

病虫害防治是农户最头疼的难题,而“天空地”一体化体系让防治变得“耳聪目明”:今年初夏,卫星遥感敏锐捕捉到局部区域植被光谱异常,系统迅速调度多光谱无人机低空巡拍,通过近红外光谱精准分析锁定 “元凶”—— 麦长管蚜聚集危害;与此同时,田间智能杀虫灯实时上传数据,近三天诱杀的蚜虫成虫较上周显著增加40%,为虫情研判提供关键依据,系统随即综合光谱数据、虫情动态及气象条件,为不同地块“量身定制”变量施药方案。在镇上统一协调下,3 台植保无人机化身“空中卫士”投入连片麦田大范围施药,根据系统划定区域自动调整药液流量确保精准高效;地面机器人则钻进麦田深处,对植株底部蚜虫密集区重点补喷,凭借这套“天罗地网”般的防控体系,每日完成约 400 亩防治作业,仅用 4 天就全面完成区域病虫害防治任务,为粮食丰收筑牢科技防线。

在技术赋能下,丁坞镇的农业生产效率大幅提升。智慧施肥技术让肥料利用率提高10%—30%,智慧灌溉使水资源利用率提升10%—20%,减少污染和浪费的同时,为农户节省了许多成本。AI+遥感的产量估测技术精度超过90%,为粮食收储和市场调控提供了科学依据。

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记者邢仁宇 通讯员|苏安矗 张萌萌 翟蕊蕊
编辑|石少军
审核|胥爱珍 终审|尹滨