东北农业大学农业农村部东北智慧农业技术重点实验室是东北地区智慧农业领域唯一的省部级专业化重点实验室。团队专家立足农业人工智能技术前沿，聚焦数智助力粮食生产目标，积极探索智慧农场关键技术和装备集成应用，创新性建立粮食作物生产数字化支撑体系，在建三江红卫农场落地应用水田面积60万亩、双河农场40万亩，经过3个生产季的试验、示范和评估，水稻节本增产效果显著，单产提升5-8%以上，水、肥、药等农业投入品使用量降低10%以上。

　　一、标准化治理，建立农业资源要素大数据平台。建立农业资源要素公共基础数据目录和标准体系，包括耕地权属、经营主体、土壤养分、气象条件、作物品种、农机信息、生产资料、各类补贴等数据标准。结合统一标准框架，汇交、清洗、脱敏和安全存储项目农场耕地、种植、农机等零碎、分散数据，建立农业基础资源要素可视化大数据平台，形成项目农场的农业资源要素“数字画像”。比如，利用土壤养分梯度分析模型，综合分析土壤pH值、有机质、氮、磷、钾等指标，形成双河农场地块级耕地地力评级“画像”1745个，为土地流转、精准选种、配方施肥提供依据。

　　二、一体化采集，建立综合农情数据监测体系。在项目农场配备监测用复合翼无人机、多旋翼无人机和农业场景感知认知设备（包括具有苗情、农机作业等自动识别功能的高点及近地监测设备），虫情测报灯、孢子捕捉仪、田间土壤和气象监测站、自动灌溉设备、叶绿素采集手持设备、农机无人驾驶设备等，完善数据信息自动采集的田间“触点”。定期定制获取高精度卫星遥感数据，融合无人机航测遥感，联接田间感知设备，结合人工巡查和网格化农业气象信息，形成“空、天、地、人”一体化的农情数据采集监测体系，可智能分析格田面积、生产进度、农作物长势、灾害情况，估测产量。在每年5-9月生产季组织监测、分析，已累计完成红卫、双河农场水稻泡田及插秧进度、水稻长势、灾损分析等空天地人一体化采集监测20余次，为管理部门和生产主体提供监测指导意见，改变过去“靠手摸、用脚量、凭经验”的传统方式，实现数智化替代。

　　三、数字化转换，建立智慧化高效栽培生产模式。利用多学科专家合作机制，实现粮食作物高产高效栽培模式结构化、数字化，建立作物生长模型、主栽品种数字化技术模式、特定区域品种数字化高效栽培模式，形成作业处方图、作业适期管理流程、农事任务列表等一整套农事作业标准和规范，为农事任务数字化管控提供决策支撑。依托水稻叶龄智能化诊断技术，标准化、模式化提供不同叶龄期的灌水、施肥、防病等措施，建立水稻生产叶龄智能诊断数字模型。比如，在孕穗期和灌浆期，结合网格化农业气象预报信息，监测发现连续6小时17℃以下低温，系统就会提醒农户灌水保温，水层保持在10-20厘米（具体水层深度根据秧苗实际高度确定）。经过3个生产季学习、训练和验证，越来越多的生产经营主体采信该模型输出的生产措施建议。

　　四、集成化组装，建立农业生产经营智能化管控系统。贯通农情数据采集体系、智慧化生产模式和高效栽培技术体系，通过农业智慧大脑智能生成作业处方图、作业适期和农机作业任务列表，下发至农机控制终端，实现耕种管收全过程农机智能化自主作业，预警预测作物产量与灾损，推进农业生产由经验种植向精准种植、智慧种植转变。比如，2023年6月，依托空天地人一体化的农情数据采集监测体系，运用水稻叶龄诊断数字化模型，监测双河、红卫农场水稻长势，发现秧苗长势异常（过高或偏弱）涉及地块1068块，依据农业智慧大脑决策，自动生成以施用钾肥和尿素为主的作业处方图，下达给问题地块的种植户手机端，为种植户提供“一对一”VIP技术指导服务。

　　五、便捷化服务，建立PC端和手机端应用系统。采用PC端农业生产智能管控与手机端农事任务指导相结合的方式，为农业生产提供高效、便捷的服务。PC端面向农业生产管理部门，提供全域生产进度监测、分析、辅助决策服务和灾情监测。比如，运用水稻倒伏面积的分析结果，为保险理赔提供精准数据支撑。手机端面向种植户，提供生产全流程、全环节的农事指导、市场信息服务。比如，2023年，通过适宜区域种植品种分析模型，多元分析双河农场积温带和地力评级数据，形成适合双河农场种植的水稻高产品种列表，推送给手机端，深受种植户好评。通过农业生产智能管控平台，锁定优质粮源，为农户和市场端提供直接对接服务，减少粮食销售中间环节，每亩销售收入增加50元左右。

　　目前，实验室已建立基于智慧农场建设的系统化解决方案，包括提供农业生产管控（平台部署及数据清洗等）、平台常态化运维（农情数据归集、系统运行状态监控、数据备份）等，实现“交钥匙”服务。下步，实验室将持续开展智慧农业关键技术装备示范与应用，提高作物农情监测精度和时效，围绕粮食大面积单产提升，全面推进“五良集成”的数智化应用，落实推广智慧农场建设模式，为全省实施“千万吨粮食增产计划”，当好国家粮食安全“压舱石”提供技术装备支持。