技术人员通过AI系统调控授粉机器人。                                 ■记者 张军/摄

　　春日暖阳下，21万平方米智能连栋温室玻璃幕墙熠熠生辉，一排排果蔬藤蔓沿支架舒展，翠绿叶片间的微型传感器隐约闪烁，喷淋设施依指令精准作业，滴箭紧贴作物根系匀速滴灌。昔日的传统农耕，如今被人工智能、物联网与智能装备重塑，呈现出高效集约、精准可控的数智化生产图景。在首农食品集团西郊农场所属首农翠湖工场，一场以AI为核心的农业现代化实践正深入推进，水肥一体化、AI智能环控、机器人应用三大技术板块协同联动，探索出一条国产化、高效化、生态化融合发展的路径。

　　 水肥一体化精准滴灌

　　走进首农翠湖工场智能温室，细密的滴箭精准对准作物根系，配比科学的营养液沿密闭管道缓缓输送。“每一滴水、每一份养分都直达作物吸收区，改变了传统大水漫灌的资源浪费与施肥不均问题。”首农翠湖工场技术负责人冀泽宇介绍，作为智慧农业的基础板块，翠湖工场依托行业先进的水肥一体化循环技术，搭建全流程数字化精准灌溉体系，联动物联网管控平台，实现水肥供给全程可测、可调、可控，推动种植模式从“经验浇灌”向“精准供给”转变。

　　这套系统改变了人工凭经验施肥浇水的传统模式，通过预埋在栽培基质中的高精度传感设备，实时监测基质湿度、养分浓度、作物需肥需水规律等指标，后台AI算法快速运算，即时生成最优水肥配比方案，自动调控灌溉时长、滴灌频率与水肥比例。针对不同作物品类、不同生长周期的差异化需求，系统可实现分区域、分时段、分品种精准供给，既减少水肥流失造成的生态影响，又避免养分不足抑制作物长势或养分过剩导致烧苗烧根，让作物获得适宜的养分供应。

　　 自主学习定制全周期种植策略

　　在首农翠湖工场，一套搭载深度学习算法的智能环控系统，替代了人工巡查调温、手动开关风口等传统劳作，24小时值守，精准调控温度、湿度、光照、通风、二氧化碳浓度等核心环境指标，使农作物始终处于适宜生长的区间，实现环境管控的智能化、无人化。

　　该系统全域布设高精度传感终端，全方位采集温室内外气象与环境数据，实时同步传输至物联网中控平台，构建完整的环境监测与生长数据台账。冀泽宇手持移动控制终端介绍：“区别于传统固定参数的环控设备，这套AI环控系统具备较强的自主迭代学习能力，通过长期的数据积累，深入分析季节气候特征、作物生长习性与环境的内在关联，不断优化调控逻辑，改变‘一刀切’管控模式，形成差异化、精细化种植策略。”

　　据介绍，针对四季气候变化，系统可智能切换生产模式：冬季自动启动保温、补光、增温设备，制定低温寡照环境下的保产增效方案；夏季联动通风、遮阳、降温系统，形成高温高湿天气下的生产措施；针对番茄、特色蔬菜等不同栽培品种，系统精准匹配专属光照时长、温湿度阈值、通风频率，实现“一季一策、一品一策”。同时，系统全程留存调控数据与作物生长轨迹，通过大数据分析持续优化算法模型，使环控决策更贴合生产实际，在降低人工干预成本的同时，提升作物产量与品质。

　　此外，目前所有环境数据、生产数据均实现本地存储、自主管理，既保障了农业数据安全，又降低了后期运维成本，为设施农业国产化、智能化发展提供了实践参考。

　　 智能机器人集群应用

　　在首农翠湖工场科研温室，以智能育种机器人“吉儿”为代表的AI智能设备集群，正高效替代人工完成授粉、性状监测、样本采集、长势巡检等重复性强、精度要求高的农事作业，推动育种研发与生产管理向智能化迈进。

　　依托首农翠湖工场实验基地，由中国科学院遗传与发育生物学研究所许操研究员团队研发的“吉儿”机器人，融合基因编辑技术与AI智能算法，是智能育种领域的一项成果。在实战场景中，它可灵活伸展机械臂，精准完成作物外观监测、关键性状采集、育种样本筛选等工作，后台实时生成科研数据，有效缩短育种周期、提升研发效率。北京农林科学院研发的智能授粉机器人穿梭于果蔬藤蔓之间，可自动完成花粉装填、精准点花、异株授粉等全流程作业，相比传统人工授粉，其不仅效率更高、准确率更优，还能减少对植株的损伤，进而提升坐果率与果实品质。

　　目前，这些智能机器人虽主要用于辅助生产，但已具备规模化推广应用的基础。随着技术持续迭代，它们将逐步覆盖育种、授粉、巡检、采收、分级等全产业链环节。作为北京市设施农业示范项目，首农翠湖工场深化与中国科学院、中国农业大学等科研院所的产研合作，加速智能装备研发与成果转化，累计获得四十余项专利，推动AI技术在农业生产中的实际应用，助力破解设施农业智能化发展难题，推动农业生产从“人力劳作”向“智能作业”转型。

　　未来，随着产学研融合持续深化、智能技术不断升级，首农翠湖工场将继续发挥示范作用，推动更多智慧农业成果落地应用，助力设施农业提质增效，为保障农产品供给、促进农业可持续发展提供支撑。

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