数字赋能农业 科技扎根沃土

专访山西农业大学软件学院李富忠教授人工智能+农业产业创新团队

时间:2026-03-31 10:17    来源:山西科技报

李富忠教授团队下乡培训移动果蔬栽培技术

 

本报记者 周晓艳 实习记者 闫倩格

在山西,这片以黄小米、莜麦和红芸豆闻名的土地上,农业的命运曾长久被黄土高原的干旱与传统的耕作方式所定义。然而今天,一群来自山西农业大学的科研人员,正悄然将一行行代码、一组组数据,植入这片古老的土地,为传统农业打开一扇数字之窗。

山西农业大学软件学院院长李富忠教授研究团队,自2014年起,深深扎根于山西“十年九旱”的农情,专注一件事:让数字技术与田间地头深度融合,为山西农业的现代化转型,注入实实在在的科技动能。近日,我们走近了这个团队,探寻他们如何用技术创新,解开那些束缚农业发展的“老难题”。

 

李富忠教授团队在科技小院驻扎地点与农户探讨

精准育种:解码基因密码筑牢高产基础

传统作物育种如同“大海捞针”,依赖老把式们的经验,不仅周期漫长,效率低下,还常常受到主观判断的影响。李富忠带领的团队,正悄悄掀起一场育种革命——他们开展的植物表型学与生物分子育种项目,通过“表型+基因”双引擎精准驱动,真正为优良品种的选育按下了“加速键”。

“以前我们看株型、测产量,靠经验推断种子的潜力;如今,我们不仅看‘外表’,更要读透它的‘基因密码’。”李富忠这样介绍。团队将海量植物基因数据汇聚起来,经过人工智能算法的深度解析,能够精准捕捉作物每一阶段的生长状态与遗传潜能。与传统人眼观测相比,筛查效率飞跃提升,育种周期大幅缩短。

更关键的是,团队通过病理学深入解读种子基因,像侦探一样筛选出那些蕴藏着抗旱、高产、抗病等优异特性的基因片段,并借助基因编辑技术,定向培育出特别适应山西干旱、低温气候的“硬核”品种。

眼下,团队正全力构建一个更深、更广的作物基因数据库,整合山西主要作物的优势基因资源,为未来育种绘制一幅详尽的“数字地图”。目前,团队在玉米、小麦、谷子等作物的抗逆基因挖掘方面,已取得扎实的阶段性突破,多个培育中的新品种在抗旱能力和产量上表现抢眼——这些沉默的种子,正在试验田里,静静生长出丰收的故事。

 

大田气象监测平台

高产突破:玉米一年两熟智慧重构种植模式

在山西的田野上,玉米一直是最重要的粮食主角,然而,由于玉米种植需要较高的积温,山西中北部地区在传统种植模式下无法实现一年两作。为提高玉米单产产量,提质增效,李富忠带领的团队,用创新的“玉米一年两熟”技术,打破了这道天花板——他们通过科学的时间调控与智慧管理,让同一片土地在一年内产出两季优质玉米,实现了产量的跨越式增长。

“苗好一半收,育苗是关键中的关键。”李富忠解释道。团队将育苗环节搬进智能大棚,由机器人担任“精准园丁”,完成播种、调湿、施肥的全自动化作业,确保每一株幼苗都健壮整齐。这些幼苗在棚内生长约一个月后,再被移栽至大田,从源头上为高产打下了基础。

为了让两季玉米无缝衔接,团队像编排一场精密的双重奏。他们精选“演员”:春播选用铁明366、晋鹏玉3701等早熟抗逆品种,夏播则启用双惠207这类生育期短的选手。更关键的是那张精准到天的“时间表”:3月下旬温室育下春玉米苗,4月地暖定植;7月初,在春玉米收获前,夏玉米苗已在棚内悄然生长。待春玉米收获完毕,秸秆还田,夏玉米苗便在3天内接力下地,实现土地“零闲置”。

移栽现场,大型自动播种车驶过田间,配合物联网设备实时监测,实现水肥精准投放。原本繁重的人力作业被高效替代——一台播种机、三人协作,一天就能完成近200亩移栽。

这项凝聚了20多项专利的技术,已在灵石、晋中、闻喜等多地播下希望的种子。它不仅仅是一种新方法,更是一个关于“土地潜力”的故事——通过智慧种植与智能农机的深度融合,山西的玉米地,正讲述着从“一年一季”到“一年两熟”的增产传奇。

移动盆栽果蔬:灵活便捷的都市种植新选择

李富忠教授的团队并未止步于大田作物。他们的创新触角,延伸到了我们每个人的生活场景之中——一项名为“移动盆栽果蔬”的种植技术,正悄然将阳台、窗台乃至房间角落,变成微型“田园”。

这项技术的魅力在于“轻便、洁净与高效”。移动盆栽果蔬是将蔬菜、水果等作物种植于可移动容器中,通过灵活调整摆放位置适配光照、温度等环境条件的新型种植模式。它打破了传统种植对土地、空间的刚性限制,将农业生产与现代生活场景深度融合,兼具实用性、灵活性与观赏性,成为都市农业、家庭种植及农业多元化发展的重要形式。

无需专用菜园或大片土地,阳台、窗台、露台、室内角落乃至办公区域均可开展。容器尺寸多样,从小型盆栽到中型种植箱,适配不同空间大小,完美解决都市小户型、无庭院人群的种植需求,让“袖珍菜园”走进千家万户。全程自主把控种植过程,可选用有机基质、绿色肥料,避免农药残留与化学污染,实现“现摘现吃”,保障食材新鲜度与安全性。同时减少土壤连作障碍,降低病虫害滋生风险,种植过程更绿色环保。不仅能收获新鲜果蔬,满足日常食用需求,还具有装饰美化功能——翠绿的叶片、鲜艳的果实可点缀家居、净化空气,为生活空间增添自然生机;种植过程可作为亲子互动、科普教育的载体,培养动手能力与自然认知;同时农耕劳作能缓解压力、丰富业余生活,实现“种植疗愈”的附加价值。

目前,团队已与多家大型菜市场建立合作,产出的高品质水果和蔬菜备受青睐。这项技术不占用耕地,极大提升了空间利用效率,是资源节约型农业的生动实践,也为城市农业和家庭种植提供了全新的解决方案,真正为增收开辟了一条绿色、轻巧的新路径。

科技兴农:书写农业现代化新篇章

李富忠教授团队的探索,从未离开土地与生活。当大田里的玉米实现“一年两熟”,他们的目光也投向了更贴近日常的风景——移动盆栽蔬菜技术,让种植从田间走进客厅,把“可食用的绿意”带入千家万户。这项技术巧妙融合了实用与观赏。它不挑剔空间,阳台一角、窗台一侧,甚至书架旁的空隙,都能化身微型菜园,尤其适配都市小户型的绿色需求。盆栽可随光照与温度灵活移动,夏天避开暴晒,冬日迎向暖阳,种植成功率大大提高。从施肥到防虫,全过程由种植者亲手把控,真正做到无毒、无残留。随摘随吃的新鲜自不必说,它更承载了亲子教育的乐趣、家居装饰的美感,以及田园疗愈的温情,成为连接现代生活与自然气息的理想纽带。

从精准育种到高产种植,再到融入日常的特色栽培,李富忠团队的每一步研究,都深深扎根于山西的农情与土地。他们坚持让技术走出实验室,走进大棚、田间和家庭,转化为实实在在的生产力与幸福感。

下一步,团队将继续在智慧农业的道路上深耕:深化植物表型学研究,开发更智能的分析工具,让作物“说话”;扩大玉米一年两熟技术的示范范围,把增产增收的钥匙交到更多农户手中;探索更多作物品类的智能化生产模式,让技术惠及更广阔的田野。

在科技兴农的征程上,李富忠团队正用扎实创新与务实的行动,将智慧农业锻造成山西农业高质量发展的新引擎,为乡村振兴与农业现代化,持续贡献着充满生机的“农大智慧”与“农大方案”。