武汉市智慧农业典型应用场景10：数智闭环赋能 四季稳产丰收

一、企业基本情况

湖北鑫三江农业开发有限公司成立于2013年10月，注册于武汉市东西湖区东山街道，是集智慧设施农业、农产品产销、农业科普实训于一体的市级农业产业化龙头企业，获评全国农业技术推广科技示范单位、湖北省新型职业农民培训基地。

公司建成标准化钢架大棚1000亩，核心智慧种植区800亩。2022年9月，公司投资800万元建成3360㎡现代化智能玻璃植物工厂，2023年春季正式投产运营，为华中区域最大的单体智慧玻璃温室之一。园区配套无土基质栽培、水肥回收循环系统、智能中控管理平台、农产品检测中心、专家工作站及农业科普研学基地，形成“种植—加工—检测—研学—销售”一体化产业链条。

公司长期与华中农业大学、湖北省农业科学院、武汉市农业科学院开展技术联合攻关，温室传感、水肥一体化、环境智能调控等核心软硬件实现本地化适配自研，关键种植技术自主可控，致力打造武汉都市近郊可复制、可推广的数智化设施农业样板工程。

二、信息技术装备应用情况

（一）传统种植突出痛点

园区前期采用露地及常规钢架大棚种植模式，长期存在多重发展瓶颈：

一是生产环境不可控。武汉地处亚热带季风气候区，梅雨、伏旱、低温霜冻等极端天气频发，温湿度、光照、CO₂浓度波动幅度大，果蔬全年有效生产周期不足7个月，无法实现稳定持续产出。

二是监测管理依赖人工。传统大棚依靠员工每日巡回查看温湿度、土壤墒情，数据采集间隔长、误差大，无法实时掌握作物根区及冠层微环境动态。

三是环境调控响应滞后。发现高温、缺水、缺肥等问题后，需人工手动启闭风机、灌溉、遮阳设备，调节存在数小时延迟，极易造成番茄落花落果、畸形果，产量损失明显。

四是水肥匹配粗放失衡。依赖农户经验进行灌溉施肥，水肥利用率低，肥料随雨水流失形成农业面源污染，果蔬品质参差不齐，商品化率偏低。

五是劳动力成本居高不下。百亩大棚日常管护需10名以上劳动力，移栽、浇水、施肥、病虫害巡查等环节全凭人工，生产管理效率难以提升。

（二）做法模式：构建“感知—分析—决策—调控—管理”全闭环智慧种植体系

项目以智慧种植、植物工厂环境实时自动监测调控为核心主线，搭建物联网智能种植闭环系统，覆盖千禧小番茄、普罗旺斯番茄、水果黄瓜等品类，实现环境毫秒级精准管控、全年不间断稳定生产、农产品全程安全溯源。

一是全域立体化实时感知。 360㎡植物工厂内部署高密度多参数物联网传感器网络，温室顶部、种植垄间等关键区域分区布设温湿度、光照强度、CO₂浓度、营养液EC/pH值、基质湿度等采集终端，同步配套室外气象站，实现8800株番茄种植单元全覆盖监测。数据24小时不间断自动采集，实时同步至中控大屏与移动端管理系统，做到监测无盲区、数据无延时。

二是云端AI智能分析自主决策。配套定制化智慧农业中控平台，搭载果蔬生长AI模型，根据育苗、开花、坐果、采收等不同生育阶段，自动比对实时环境数据与作物最优生长阈值，智能识别高温、高湿、缺肥、弱光等异常工况，自动生成专属调控方案，无需人工反复手动设定参数，实现“数据多跑路，人工少动手”。

三是多设备全自动联动调控执行。系统全域联动内外遮阳幕、风机湿帘降温系统、加温风管、循环通风机组、全自动水肥一体机、废水回收过滤装置等设备，依据AI指令自动启停、无级调节功率。光照时长、室内温湿度、营养液配比、灌溉频次全部实现全自动闭环调节，环境异常秒级修正。温室顶部内外双层防晒网根据光照强度自动收展，温度超过设定值时风机湿帘自动启动降温，初春气温偏低时热风机组自动增温。水肥系统按预设指标精准压力输送、根部滴灌，果苗代谢废水经基质袋底部托盘汇入回收系统，无害化处理后循环利用。整个生产过程除果苗移栽和果实采摘时段外，均自动运行，日常仅需2-3名技术人员完成管护。

四是全流程数字化台账溯源管理。 平台自动留存环境监测数据、设备运行日志、水肥使用量、病虫害防控记录等，形成完整数字生产台账，支持产品溯源查询、产量预测、能耗统计、用工核算，实现从育苗到上市的全流程数字化管控。

（三）核心技术创新亮点

一是全链路数智闭环种植技术。融合高精度物联网传感、果蔬生长AI算法、温室自动化联动控制、基质无土栽培、循环水肥回收五大模块，打通数据采集—智能研判—设备调控—台账管理全链条，形成适配武汉亚热带气候的本地化一体化智慧种植解决方案。

二是温室分层微环境独立调控。 针对大型玻璃温室空间温差、光照分布不均难题，实现分区域传感、分区独立调控，有效解决大面积温室环境管控不均衡问题。

三是减肥减药绿色智能防控。密闭温室搭配精准环境调控，有效抑制病虫害滋生，配套物理防虫设施，全程不使用化学农药，大幅减少化肥施用，较传统土培减肥减药20%以上，产品达到绿色食品标准。同时，水肥回收过滤系统实现灌溉尾水闭环再利用，肥料零直排，有效削减农业面源污染。

三、综合成本效益分析

（一）经济效益

全年连续生产，突破季节限制。植物工厂恒温恒湿密闭环境实现365天不间断种植，不受雨雪、高温、寒潮影响，相较传统大棚生产周期提升近一倍。

产量品质显著提升。吊挂式椰糠立体栽培方式最大限度节约种植场地，番茄秧苗最高可长至三米多，单位面积产量翻番。主打千禧小番茄、普罗旺斯番茄折合亩年产量达9000—12000斤，单株产量高、果形均匀、糖度稳定，维C、钙、锌等营养指标优于露天土培。产品直供武汉中高端商超及生鲜门店，品牌溢价明显。

运营成本大幅节约。物联网全自动调控替代人工巡检与灌溉施肥，1名技术人员可管护相当于200亩传统大棚的种植当量，人力成本降低约70%；营养液循环回收利用，水肥消耗仅为传统种植的5%，综合运营成本持续下降。

（二）生态效益

全程绿色低污染。依托智能环境调控抑制病虫害，全程极少施用化学农药，无农药残留风险，杜绝农业面源污染。

水资源循环利用。水肥回收过滤系统实现灌溉尾水闭环再利用，肥料零直排，有效削减农业面源污染。

低碳节能管控。AI按需调节风机、遮阳、加温设备，避免设备24小时空载运行，温室综合能耗降低30%以上，实现低碳生态种植。

（三）社会效益

培育数智农业专业人才。依托湖北省新型职业农民培训基地资质，常态化开展物联网种植、智能设备运维、设施果蔬栽培实训，每年培训新型职业农民及农业技术人员200人次以上，为行业输送高质量技术人才。

拓宽本地就业渠道。园区研发、设备运维、果蔬采收、农产品销售、农业研学等多环节稳定提供近200个本地就业岗位，吸纳周边农户转型产业工人，“新农人”稳定月薪可达3500元以上，有效带动农户增收致富。

打造区域乡村振兴示范样板。作为东西湖智慧农业龙头示范基地，面向周边种植户及农业经营主体开放观摩教学，输出可复制的植物工厂与物联网大棚标准化建设运营模式，有力推动农业数字化转型升级。

农科教融合科普赋能。配套农业科普研学场馆，面向中小学及高校开放植物工厂科技研学，普及现代智慧农业知识，年接待研学、观摩、培训超千人次，社会影响力持续扩大。

武汉市“人工智能+农业”各板块联系方式