Enhancing water management with intelligent irrigation systems using edge computing, machine learning and IoT
提出结合IoT、机器学习和边缘计算的智能灌溉系统,优化用水并提高作物产量。
农业领域 · 主题专题
浏览资源环境与气候变化相关政策、产业动态与研究。
提出结合IoT、机器学习和边缘计算的智能灌溉系统,优化用水并提高作物产量。
研究浙江省农业数字化与食物系统韧性的耦合协调度及障碍因素。
研究肯尼亚西部小农玉米种植户土壤检测决策的影响因素。
研究加纳可可农采纳气候智能农业的驱动因素及协同与权衡,为政策提供建议。
研究农村中小企业主金融素养对绿色技术采纳的影响及机制。
地中海条件下可降解地膜提高加工番茄产量、品质和水分生产率。
Building climate resilience in small ruminant systems: Risk insights and adaptation strategies for South Asia。Agricultural Systems
Projected climate change impacts on crop yields in China's drylands by statistical models and emulators。Agricultural Systems
A map-based decision-support framework for variable-depth seeding of fodder maize integrating proximal soil sensing and multi-temporal satellite NDVI data。Precision Agriculture
整合土壤与冠层传感技术,绘制酸樱桃园地块内变异图,评估其用于管理决策的可靠性。
综述AI与数字传感在土壤结构多尺度观测到决策中的应用。
Frontiers in Conservation Science发表的气候智能型农业(CSA)系统综述。CSA为应对气候变化提供改善农业生产力、恢复力与碳固存的途径。文献检索自Web of Science与Scopus数据库,检索遵循PRISMA指南直至2026年3月,并通过混合方法评价工具(MMAT)进行质量评价。随后,研究采用理论-情境-方法(TCM)与前置因素-决策-结果(ADO)框架对文献进行文献计量分析,以映射CSA文献中的主题演变与关键研究问题。结果显示CSA研究正在快速扩展,碳固存、再生农业与低排放农业已形成明确的主题集群。CSA在粮食安全、农场收入与产量方面持续表现出效益,并有助于多项可持续发展目标(SDGs)。
Frontiers in Sustainable Food Systems发表的新研究,第一作者Hao Li来自信阳师范大学商学院。研究使用中国285个城市十年数据,深入探讨数字工具——从精准农业应用到基于区块链的供应链追踪——如何加强粮食工业链。研究发现,数字化不仅提高生产力;它从根本上重塑粮食从农场到餐桌的流动方式。研究将韧性分解为三个核心组成部分:抗性(系统承受冲击的能力)、恢复(系统反弹速度)和转型(系统进化能力)。数字工具通过优化资源配置(如AI驱动的灌溉系统减少水浪费)和促进产业协同(农民、加工商和分销商共享实时数据)改善所有这三个方面。
Frontiers in Sustainable Food Systems发表浙江省农业数字化与食物系统韧性研究成果。基于2016至2024年省级时间序列数据,构建农业数字化与食物系统韧性两套评价体系,采用熵权法、耦合协调模型、相对发展分析与障碍因子模型进行实证分析。研究期内两套系统水平均提升,耦合协调度由失衡迈向高质量协调;农业数字化更常作为滞后子系统出现;主要障碍因子包括通信能力、光缆基础设施、快递运力、有效灌溉面积、农业经济支撑与农村消费能力。结论指出,农业数字化与食物系统韧性密切相关,但耦合协调结果应作为描述性证据而非因果证明。浙江省应进一步推动数字技术对农业生产、食物流通、基础设施改善与风险治理的深度融合。
MDPI Agriculture 2026, 16(17), 1852, 2026年8月27日发表,作者来自吉林大学地球科学学院、吉林省耕地保护和土地整理中心、吉林农业大学经济管理学院、东北农业大学公共管理学院。在气候变化、市场波动和政策调整的压力下,农村生计系统面临日益加剧的脆弱性,威胁减贫成果。生计韧性——承受冲击、维持生计和驱动转型的能力——已成为评估可持续农村发展的核心;然而其概念、指标以及与土地利用政策的联系尚未系统整合。本综述综合现有农民生计韧性及其与土地利用政策关系的研究,得出三项主要发现:(1)综合现有定义,基于韧性与脆弱性之间的区别厘清主要评估方法;(2)识别影响生计韧性的多重驱动因素,许多可通过土地利用政策和相关农村治理工具直接或间接影响;(3)识别将土地利用政策与缓冲、适应和转型能力联系起来的三个潜在路径。
Frontiers in Microbiology 2026年8月27日综述。加速气候变化和人为土地利用转变的协同效应日益损害陆地生态系统的功能完整性。为保持土壤健康并确保全球粮食安全,向生物强化、气候智能型农业的转型势在必行。本综述全面综合了植物根际促生细菌(PGPR)作为根际建筑师的多方面作用,架起全球生物地球化学循环与复杂分子和数字干预之间的桥梁。通过监测土壤碳固存增加和温室气体(GHG)排放减少评估微生物介导的对大气胁迫的缓解。在三元植物-微生物-土壤界面,根系系统架构(RSA)的协同调控被研究以及DNA甲基化和组蛋白乙酰化等表观遗传修饰作为极端气候条件下跨代应激记忆的关键驱动因素的新兴作用。提出整合工业4.0技术的转化框架。
发表于《Agronomy》(Basel) 2026年第16卷第13期1241:基于PRISMA 2020框架,对Scopus数据库2018-2026年196项合格研究进行系统综述,聚焦土壤理化性质、数字土壤制图、灌溉管理和作物产量预测。研究显示机器学习与深度学习模型主导近期研究,随机森林、支持向量机、梯度提升、人工神经网络、卷积神经网络、长短期记忆架构是最常报告的技术。主要数据来源包括原位传感器、实验室测量、遥感影像和环境协变量,常通过多源数据融合框架集成。结果表明基于树的集成模型在不同土壤属性上提供稳健性能,深度学习模型对时空预测和遥感应用特别有效。挑战涉及数据质量与可用性、跨区域模型可迁移性和复杂模型有限的可解释性。
原文标题:Application of Precision Agriculture and IoT-Based Smart Irrigation in Greenhouse Vegetable Production。作者:Zeeshan Ahmed、Muhammad Taimur Maqbool Muhammad、Abbas Khan Muhammad、Zain Ul Abideen、Abdul Haq。DOI: 10.63163/jpehss.v4i1.1226。该综述综合分析了精准农业(PA)和基于物联网(IoT)的智能灌溉在温室蔬菜生产中的集成,涉及土壤湿度、EC、pH、微气候监测器等物联网传感器与数据分析(AI/ML模型)及自动执行器在番茄、黄瓜、辣椒等作物实时资源管理中的整合。关键组件包括使用ZigBee/LoRa协议的无线传感器网络、低延迟边缘/雾计算和预测算法(如LSTM、SVM),可减少20-50%用水量,同时提高10-30%产量和养分效率。来自中国、欧洲和印度的案例展示了变量灌溉(VRI)和施肥系统的实际应用,实现高达40%的能源节约和最小化淋失。
原文标题: Digitalisation and Sustainable Agriculture: A PRISMA-Based Systematic Literature Review。作者: Zhanna Smagulova、Urpash Shalbolova、Aigul Mukhanova、Gulshat Duzelbayeva(哈萨克斯坦Korkyt Ata Kyzylorda大学、L.N. Gumilyov欧亚国立大学、纳尔霍兹大学)。本研究基于PRISMA 2020指南对2015-2026年间发表的实证证据进行批判性综合分析,考察数字化对可持续农业发展的影响。在Scopus和Web of Science数据库中识别并分析62项实证研究,采用演绎与归纳相结合的主题分析方法,围绕「三重底线」(经济、环境、社会)框架展开。研究发现2022年后学术关注度显著上升,研究高度集中在亚洲(特别是中国,占42%)、欧洲(22.58%)和非洲(17.7%);现有研究主要凸显数字化在生产力提升、效率改善、收入增长与资源优化配置、排放减少方面的积极影响,但也记录了劳动力替代、不平等加剧、数字工资不透明等不均衡、情境依赖的社会维度负面结果;整合性分析极其匮乏——仅不到5%的研究同时考察经济、环境和社会三个维度。本综述识别出数字化对可持续农业复杂、不均衡且情境依赖影响的四个未来研究优先方向。
提出并验证一种模块化的农业物联网(IoF)传感架构,用于精准葡萄栽培参考蒸散发(ET₀)估算的高保真微气候监测。系统部署于土耳其安塔利亚的地中海葡萄园,年数据完整率 98.6%。对比 IoF 田间实测与区域气象站数据,发现区域网络对 ET₀ 系统性高估(MBE = −0.695 mm/天,MAPE = 10.56%),风速、净辐射与相对湿度差异为主要驱动(分别贡献 36.6%、31% 与 30%);依赖区域数据将导致生长季灌溉盈余约 97.5 mm(11.4%)。研究凸显本地化传感层在捕捉区域网格无法反映的微气候异质性中的关键作用。