农业投入品与装备

综述化肥对环境和健康的影响，并提出可持续替代方案。

研究中国农业机械总动力与八种农业投入强度的关联，发现柴油投入弹性最显著。

研究有机与无机肥对两种秋葵品种产量和土壤肥力的影响，发现有机肥及组合效果最佳。

优化椰子壳生物炭的热解温度和切段尺寸，评估其作为气候智能型土壤改良剂的可行性。

综述棉花害虫动态与农药使用变化，提出可持续管理策略。

提出场景图增强的视觉-语言-行动模型，用于自主多功能农业机器人。

综述联合收割机从人工到自主的智能化转型，分析技术、挑战与未来方向。

研究高标准农田建设对中国粮食绿色全要素生产率的影响及其路径。

提出异构拖拉机车队调度框架，应对作业扰动，以植保作业为例验证。

中国农业科学院植物保护研究所发表于《化学工程期刊》(Chemical Engineering Journal, 2026):受细菌生物膜启发,使用叶酸和锌超分子水凝胶体系将Bt芽胞和晶体蛋白包封,模拟生物膜的三维多孔网络结构。施药4天后对番茄潜叶蛾防治效果接近85%,施药14天后防效仍可达72%,较传统可湿性粉剂提高约27%。原文DOI: 10.1016/j.cej.2026.179471。[注:本条目已收录于政策与报道/行业动态板块,此处作为学术论文中文摘要备份]

Wenzheng Tao、Qiwei Sang(江苏大学计算机科学与通信工程学院)、Cong Chen(农业农村部南京农业机械化研究所)、Qirong Mao(江苏大学)发表综述论文。本综述聚焦由大语言模型及相关多模态基础模型驱动的现代农业智能体,考察这一新兴领域如何重塑智能农业系统的组织模式。综述阐明农业智能体的概念边界,综合其架构基础、关键能力、应用场景、部署挑战和未来研究方向。综述文献表明,农业智能体正从孤立的感知、预测和响应生成,向农业任务链中农业知识、动态数据、外部工具和决策流程的目标导向协调转变,开始支持更集成的知识服务、作物监测与诊断、决策支持和农场级协作管理形式。

原文标题: Artificial Intelligence Empowering Modern Agricultural Biological Breeding。作者: 徐启玉、郑波、钟上威（北京大学现代农业研究院、潍坊市科技创新促进中心、北京大学生命科学学院）。DOI: 10.12133/j.smartag.SA202602016。本文系统探究AI驱动植物育种范式变革的底层逻辑，梳理智慧育种的代际演变及其在表型解析、基因组预测和分子设计等关键环节的技术进展，并深入探讨育种大模型对育种全流程的重构作用，以期为中国种业科技实现自立自强提供理论参考。重点阐述AI在种质资源高效挖掘、高通量表型精准解析、全基因组选择模型预测及分子设计育种等关键环节的技术逻辑与实证案例，并针对跨学科数据壁垒、深度学习算法的可解释性不足、复杂变动环境下的模型泛化能力弱等核心挑战进行了深入分析。

原文标题: Intelligent Agents for Smart Agriculture: Architectures, Applications, and Future Challenges。作者: Wenzheng Tao、Qiwei Sang、Cong Chen、Qirong Mao(江苏大学计算机科学与通信工程学院、南京农业机械化研究所、江苏省大数据泛在感知与智能农业应用工程研究中心)。智能体正逐渐成为智慧农业中一种重要的系统级范式。本综述聚焦于由大语言模型及相关多模态基础模型驱动的现代农业智能体，探讨这一新兴领域如何重塑智慧农业智能系统的组织方式。首先厘清农业智能体的概念边界，将其与传统多智能体系统(MAS)、基于智能体的建模(ABM)、农业基础模型以及静态检索增强问答系统加以区分；随后综合评述它们的架构基础、关键能力、应用场景、部署挑战及未来研究方向。研究发现农业智能体正从孤立的感知、预测与响应生成，迈向对农业任务链中农业知识、动态数据、外部工具与决策流程的目标导向式协同；已开始支撑更具整合性的知识服务、作物监测与诊断、决策支持以及农场级协同管理；但仍面临上下文感知的知识扎根、异构数据与工具集成、长时任务可靠性、多智能体协作稳定性与系统安全等核心挑战。

Harper Adams University、河南农业大学、华南农业大学、中国农业大学等多机构联合综述:点对点GNSS导航已到达TRL 9(商业部署超百万台),基于视觉的作物行跟随视作物和季节处于TRL 5-7,全农场自主动态重规划处于TRL 3-5。主要障碍是缺乏标准化评估基准、感知模型在不同季节和作物类型的泛化失败、地形和滑移反馈与全局路径规划解耦。研究揭示开放田GNSS导航已商业化成熟,但真正的全农场农业自主仍未解决,因为现有系统在季节、地形、传感条件和操作转换的鲁棒性仍不足。

稻田定点杂草管理相比传统广域喷药可大幅减少除草剂用量,但现场部署受三大挑战制约:冠层下GNSS退化的稳健作物行导航、稻与形态多样化杂草的实时视觉区分、将稻误识为杂草的不可逆错误代价。本研究提出AgriNav,围绕四个ROS耦合模块构建集成自主拖拉机系统:用于稻检测的WeedDet PyTorch重实现、并行轻量级168万参数CNN-FPN变体(带非对称类加权)、通过硬编码置信门否决保护稻类的逆逻辑判别模块,以及融合GNSS/IMU/轮式里程计的6状态恒定速度转向率扩展卡尔曼滤波。主要系统级贡献是LiDAR-相机融合桥,利用导航LiDAR做ROI约束、世界坐标投影、地面平面滤波和双向置信融合,无额外硬件成本。

本研究结合1991-2024年Web of Science核心合集(SCIE和SSCI)索引的3649篇文章的文献计量分析与文献综述,旨在梳理农业氮磷钾施肥环境效应研究的演进、知识结构和新兴前沿,识别可持续养分管理的知识空白和优先事项。分析显示出版物持续增长、跨学科性增强,主要研究热点涉及养分循环、环境影响、可持续性和养分管理技术。综合分析识别出氮磷钾综合交互作用、精准养分管理长期评估、复合气候相关风险以及科学证据与治理之间联系的持续空白。基于此开发了连接肥料投入、养分交互、土壤过程、环境结果、管理干预和政策支持的氮磷钾环境管理综合框架。

【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。

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。

Xinyi Li、Wenqi Wang、Meng Zhang发表于Sustainability 2026, 18(16), 8070, DOI: 10.3390/su18168070。基于15个RCEP成员国2004-2023年双边农机贸易数据,构建有向加权网络,运用社会网络分析(SNA)和二次指派程序(QAP)考察结构演变、节点位置、社区格局及双边贸易联系因素。网络密度从0.467增至0.962,平均路径长度从1.533降至1.038,中介中心度从0.064降至0.021,表明联系更紧密、潜在传输路径更短、对中介节点依赖降低。2020年后中国中心度最高,日本、韩国、澳大利亚、新加坡及主要东盟经济体保持互补地位;QAP结果显示贸易联系与GDP差异、共同语言、接壤、汇率差异正相关,与水资源差异、贸易结构差异、制度距离负相关。

针对水稻田间病虫害监测效率低、施药粗放等问题,文章提出一种改进YOLO模型与无人机组群协同的一体化解决方案。研究通过引入CBAM注意力机制、优化特征融合结构及改进损失函数,提升复杂背景下小目标病虫害检测精度;构建基于栅格划分的无人机组群监测系统,结合5G通信实现田间实时数据传输与智能决策。研究将传统粗放施药模式升级为基于监测数据的精准靶向施药,有效减少农药使用量与人工成本,显著提升防治效率和作业精度,为水稻病虫害智能监测与精准施药提供一体化技术方案,推动植保作业向智能化、精准化方向转型升级。