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面向精准农业受限于多模遥测难以实时自治的认知瓶颈,提出 AgriAgent 分层多智能体(MAS)框架,将大语言模型从被动分析工具重塑为目标导向的协调器,采用包含感知、认知、执行三层的三层编排(TLO)拓扑。构建基于 APSIM 生物物理模型并经 GAN 扩展的高保真 10,000 状态合成库,引入黑天鹅环境胁迫。基准测试显示推理成功率 98.2%,决策时延降低 97%,将传统人在回路模式转为智能体驱动,为生物-数字自治农场提供蓝图。

基于 2014—2023 年中国 30 个省份面板数据,采用双向固定效应模型考察数字经济与农产品出口竞争力的关系,并用中介效应模型与门槛效应模型揭示机制与非线性。结果显示数字经济显著正向提升农产品出口竞争力;农业产业结构升级、农业技术创新、农业劳动力转移构成三条中介路径;效应在中部地区与粮食主产区更强,且呈非线性关系。文章为强化数字基础设施、培育农业数字人才与优化要素配置以释放数字经济潜力提供了政策依据。

针对中国西南油菜水氮利用效率低、智能水肥装备落地难的问题,基于两季田间试验(2 个灌溉水平 ×3 个施氮水平 + 雨养对照)耦合 EWM-TOPSIS 多准则评价模型。结果显示 W2F2 处理(100% ETc 灌溉 + 300 kg N/ha)在两季分别提升叶片光合速率 51.2% 和 50.8%,在 EWM-TOPSIS 综合评价中两季均居首(S1 季贴近度 0.742,S2 季 0.650),在产量、品质、资源利用与经济效益间达到最优平衡。研究为西南丘陵油菜智能水肥装备应用提供了基于作物生理响应的决策优化框架。

【预印本,未经同行评审】针对多作物病害识别任务,提出基于确定性硬路由的两阶段 AdapterMoE 架构:RouterHead 依据最大 softmax 概率阈值分类作物并拒判非目标作物,Energy+KNN 双重门控模块捕获分布外输入;在冻结 EfficientNet-B0 主干上添加五个逐作物 Adapter,通过温度缩放校准。在 PlantVillage(5 作物 26 类)上,AdapterMoE 与最优基线 Macro-F1 差距在 0.24 分以内,但训练成本约为全网络基线的 9%,并可通过 add_crop 接口实现逐作物增量更新,避免专家坍缩,适合田间部署成本敏感的精准植保场景。

基于南非东开普省 217 户小农户的横断面调查与多阶段抽样,采用 logistic 回归识别 ICT 气候信息采纳决定因素,并用倾向得分匹配(PSM)评估其对农事决策的影响。结果显示 65% 农户通过 ICT 平台获取气候信息,35% 依赖人力渠道;ICT 采纳驱动因素包括教育、数字素养、移动网络可靠性、实时更新感知价值与智能手机持有;PSM 估计显示基于 ICT 的气候信息在影响种植决策、投入品使用与农事时机方面比人力渠道效果低 10%—15%,提示数字接入并不自动转化为有效使用。

江苏省农业科学院里下河所李爱宏研究员、肖宁研究员团队联合扬州大学完成的研究论文发表于《Plant Physiology》(Q1/8.2)。研究揭示了果胶裂解酶折叠家族蛋白qPSR10通过双重调控果胶甲酯酶活性降低果胶DM,进而激活MAPK耐寒信号通路的全新机制,为水稻耐寒分子育种提供了重要的基因资源和理论支撑。低温冷害是限制水稻产量和种植区域的重要非生物胁迫,每年全球因低温造成的水稻减产可达10%以上。研究得到国家自然科学基金、江苏省农业科技自主创新资金等项目的资助。里下河所陈梓春助理研究员、朱书豪研究实习员为该论文第一作者。

丘陵果园占中国果园面积的60%以上,其复杂地形(坡度5°-30°,地块破碎,道路狭窄,树间距不规则)限制了传统农业机械的有效性。研究人员提出了一种用于丘陵环境中果园机器人的双闭环全局-局部路径规划框架:首先开发了地形感知通行成本模型和包含滑移的运动学模型,以表征可通行性和运动稳定性;基于这些模型改进了A*算法用于全局路径规划,同时改进了动态窗口法(DWA)以在满足地形稳定性约束的同时实现局部避障。现场实验表明该策略将路径长度减少2.1%-19.8%,滑移率减少2.7%-8.0%,实现100%避障成功率,横向轨迹偏差保持在15.2cm以下。

Rui Ye与Mingxiong Ou(江苏大学农业工程学院、江苏省农业装备与智能化高技术重点实验室)发表的智能果园机器人综述,聚焦在具有挑战性果园场景中运行的自主机器人系统需求,全面概述了环境感知与语义认知、自主导航与环境建模、智能任务执行、协同机器人系统等关键技术。系统讨论了水果与花蕾检测、枝干与冠层结构感知、多模态传感器融合定位、语义建图、机器人采收控制、变量喷施、精准授粉和行内自主除草管理等方面的最新进展。此外还综述了多机器人协调、机器人-无人机协同、大语言模型(LLM)和视觉-语言模型(VLM)等新兴技术。

Zuhui Zhou、Yile Chen、Wenshuo Gao、Xinpeng Wang、Xuan Liang、Xifeng Liang(中国计量大学机电工程学院、中国农业科学院研究生院)发表的温室采收机器人综述,以作物高度为主要分层标准,涵盖地面层(≤0.5m,如草莓、生菜)、中层(0.5—1.5m,如番茄、辣椒、黄瓜)和高层(>1.5m,如架式黄瓜)。针对各高度层,分析关键设计特征、技术进展、原型性能及常见障碍——果实遮挡、机械作物损伤、操作不可靠、商业成本高。未来方向应聚焦智能感知、柔性末端执行器和高度特定解决方案(地面作物群体机器人、中层模块化混合设计、高层基础设施协同设计)。

Chunlan Zou与Zaijin Zou(西南林业大学经济管理学院)基于2012—2023年中国31个省份面板数据,采用双向固定效应模型估计基准效应,调节效应模型检验农业产业集聚作用,面板门槛回归捕捉潜在非线性关系。研究表明:地理标志农产品认证显著提高AGTFP,每个认证在1%显著性水平上提高AGTFP约0.001单位;农业产业集聚正向调节这一关系,认证效应仅在高集聚地区显著;认证效应呈门槛依赖型,低于农业发展水平0.048时呈显著负效应-0.0023,高于时呈显著正效应0.0015。

谢俊华、王森、杨其长(中国农业科学院都市农业研究所)针对植物工厂长期受高资本投入、高电力依赖和市场价值实现不足约束的问题,以公开数据较充分的植物工厂生菜原型为研究对象,构建作物、控制、能源及市场耦合的经济脆弱性诊断框架,并在国内情景下设置27个确定性情景。研究表明,27个情景中仅有5个实现正利润(占比18.5%);常规电网型与高值直供市场基准比较情景下,控制成熟度由基础控制提升至闭环智能后利润由-258.36增至518.04元/(m2·年),跨越盈亏平衡点,改善幅度是原亏损额的3倍左右。

中国农业科学院作物科学研究所周美亮研究员、兰州大学刘建全教授、中国农业科学院刘旭院士等团队合作,在国际顶尖期刊Cell发表苦荞泛基因组研究。研究构建鞑靼荞麦(苦荞)的泛基因组,鉴定到赋予高海拔适应性的野生特有基因FtRNH以及调控种子大小的FtPLATZ基因结构变异。通过整合这些优良等位基因,培育出具有更强高海拔适应性和更高田间产量的荞麦品系,在高海拔条件下较对照品种增产约25%。该研究为弥补高海拔作物育种空白、提高喜马拉雅地区作物产量提供科学依据。

山西农业大学研究团队开发ALSDet人工智能工具,用于在苹果叶病(如苹果锈病、蛙眼叶病)扩散前发现,集成多阶段全局上下文模块基于ResNet-50架构。用扩张卷积替代关键阶段的3×3卷积,扩大AI视野,多尺度训练策略与在线难例挖掘迫使模型专注于最难案例。ALSDet实现mAP 65.6%和平均召回率(AR)71.2%,优于YOLOv8、Faster R-CNN、RetinaNet;对于锈病和蛙眼叶病,模型识别受影响叶片精度超过87%。这意味着更早的干预、针对性的喷施和减少浪费,在苹果生产数十亿美元产业显著提高效率。原文标题:ALSDet Deep Learning Apple Leaf Disease Detection,发表于Frontiers in Plant Science 2026-08-08,作者:山西农业大学软件技术学院Xulu Gong(通讯)。

本文提出VIDA+PANDA多智能体视觉语言框架用于零样本作物病害诊断,包含两个阶段:VIDA多VLM智能体独立分析作物叶片图像建立基线性能;同行锚定命名审议架构(PANDA)在选定的智能体群体中引入结构化多轮辩论,智能体交换推理、批评同行预测、通过基于证据的讨论修订决策,反谄媚机制阻止无支持的共识转变。在CDDM基准上使用来自四个独立提供商的七个异构VLM,在完全零样本设置下,非参与方GPT-5作为独立评判者评估。框架引入三个语义度量:语义标签相似度(SLS)、推理特异性(RS)、智能体间推理收敛度(IRC)。实验结果表明协作多智能体审议提高了个体诊断性能和语义对齐,较弱智能体增益最大。原文框架发表于Frontiers in Plant Science。

本研究开发了一种协同区间约束Ridge回归框架sicRidge,用于土壤有机碳(SOC)预测。SOC是土壤质量、农田生产力和陆地碳循环的关键指标,可见-近红外(Vis-NIR)光谱提供快速预测方法,但波长点选择可能破坏连续光谱结构,传统波长区间选择可能无法充分利用光谱区域间的互补信息。使用滑动窗口策略生成连续候选区间,采用双区间协同搜索与重叠约束识别互补且低冗余的区间组合。使用168个土壤样本的Vis-NIR光谱,sicRidge与全光谱Ridge回归、5种波长点选择Ridge模型及多种波长区间选择基准模型比较,sicRidge在140个选定波段下实现最佳预测性能(R2P=0.834,RMSEP=2.010 g/kg,RPD=2.483,RPIQ=3.777),最优区间为570~649 nm和1880~1939 nm。原文第一单位为浙江大学,发表于MDPI Agriculture 2026年第16卷第16期。

本文提出TinyMLOps管道,涵盖模型设计、优化、量化及跨多种边缘设备部署,在受控实验室条件下评估。基于PlantVillage基准推导的数据集,将39个细粒度类别聚合成3个超类(健康叶、不健康叶、无叶),系统执行植物健康状态分类和背景过滤功能,而不是诊断特定疾病。训练基于MobileNet的卷积神经网络,联合优化分类精度和计算效率;选择5个模型(Pareto前沿4个+最大HPO模型)转换为LiteRT和ONNX,在Raspberry Pi Zero 2 W和STM32H743ZI微控制器上以float32和后训练int8精度评估。在float32下,LiteRT比ONNX Runtime快1.87-2.65倍;int8 LiteRT模型比float32小2.83-3.67倍,快21.3-31.2%,F1-score损失仅0.0010-0.0068;在微控制器上,两个最小模型int8变体比float32快4.3倍,MCU闪存占用小3.85倍。

本文提出便携式高光谱成像结合可解释PLS-DA-SHAP方法,用于茯苓(Fushen,Poria cocos)的地理来源溯源与真实性鉴别。研究展示了如何将机器学习与SHAP可解释性相结合,应用于中药材产地溯源。原文标题:Portable hyperspectral imaging combined with interpretable PLS-DA-SHAP for geographical origin traceability and authenticity discrimination of Poria cocos (Schw.) Wolf (Fushen),作者:Xing W、Zhang Y、Wei X、Nie S、Cheng X、Cai M、Yang Q、Wang Y,发表于Frontiers in Sustainable Food Systems 2026年第10卷doi:10.3389/fsufs.2026.1891249,2026年7月15日接收,8月7日发表。本研究为基于光谱成像的农产品/中药材产地溯源提供了可解释AI方法范式。

本文使用2010-2025年中国69家农业上市公司714个企业-年度非平衡面板数据,考察企业层面数字技术创新对农业产业链韧性的影响。研究显示数字技术创新显著提升产业链韧性,这一发现经多重检验后保持稳健。中介分析确认该效应通过企业经营效率和市场预期两个渠道发挥作用。从区域异质性看,东部地区、城市群、非老工业基地正向效应显著;从企业异质性看,非国有、大规模、成熟企业正向效应显著。原文标题:Digital technology innovation and agricultural industry chain resilience: implications for food security,作者:Chen J、Xu、Xiong、Zhao、Yao,发表于Frontiers in Nutrition 2026年第10卷doi:10.3389/fnut.2026.1915856。本研究为以粮食安全为导向、促进农业数字化同时解决粮食系统结构性薄弱环节的政策提供了实证依据。

本文系统综述双目立体视觉在农业应用中的最新进展,涵盖系统架构、传统与基于深度学习的立体匹配方法、点云重建技术及新兴的3D高斯溅射等监督策略。综述总结了关键应用,包括高通量表型分析、果实定位与机器人采摘、杂草检测与精准喷施、自主导航以及畜禽体况评估,突出其在多任务农业感知系统中的作用。论文还讨论了低纹理匹配困难、复杂环境中的遮挡、跨域泛化、实时轻量化部署及有限数据集可用性等主要挑战,并展望基于基础模型的视觉感知、自监督与弱监督学习、多模态融合及边缘高效模型设计的未来方向。原文标题:Advances in Binocular Stereo Vision-Driven 3D Perception and Intelligent Analysis Methods for Agriculture,作者:江苏大学Ye R、Wang J、Kong Z、Ou M,发表于MDPI Applied Sciences 2026年第16卷第16期7957。

本研究系统考察数字乡村建设与夜间经济繁荣之间的影响机制,通过构建双向固定效应模型、门槛回归模型和空间杜宾模型。发现三点关键洞见:1)数字乡村设施建设通过降低市场交易成本和培育新型消费模式有效驱动夜间经济增长,这一效应在经济发达地区尤为突出;2)环境质量与城乡均衡发展对数字技术的赋能作用具有非线性调节效应,当空气污染浓度和城乡收入差距超过特定门槛时,边际促进作用显著减弱;3)数字乡村建设对本地夜间经济有显著正向影响,但对非本地夜间经济影响不显著。本研究为数字经济时代农村经济繁荣提供了新的理论视角,对平衡数字基础设施、实施差异化环境治理、优化城乡收入分配具有政策启示。