大田種植，主要是玉米、小麥、水稻等主糧的規(guī)模化種植，作為國內(nèi)農(nóng)業(yè)的重中之重，大田作物智慧種植業(yè)是智慧農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容。

在發(fā)展農(nóng)業(yè)的過程中，離不開無數(shù)科研機構(gòu)、高校研究院的參與，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)手，跨學(xué)科農(nóng)業(yè)信息獲取技術(shù)與智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)集成開展研究，就中國大田作物智慧種植目標(biāo)、關(guān)鍵技術(shù)與區(qū)域模式深入了解。

創(chuàng)新成為經(jīng)濟發(fā)展重要驅(qū)動力，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化同步發(fā)展要求更加緊迫，保障糧食等重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給與資源環(huán)境承載能力的矛盾更加突出，要立足國情農(nóng)情，順應(yīng)時代要求，走出一條中國特色新型農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路。

目前智慧農(nóng)業(yè)經(jīng)歷了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、機械化農(nóng)業(yè)，向半自動化農(nóng)業(yè)發(fā)展，明確了大田作物智慧種植業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略總體目標(biāo)和重點任務(wù)，凝練出關(guān)鍵技術(shù)，有針對性地提出適宜中國區(qū)域特征的發(fā)展模式。

結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展項目上融入現(xiàn)代科技體，采用智能水肥一體化工程，通過前端各類傳感器，實時收集作物生長和周邊環(huán)境參數(shù)，運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算及大數(shù)據(jù)等技術(shù)，將分析結(jié)果及操作建議以警報的方式發(fā)送給用戶;通過驅(qū)動灌溉控制器對作物進(jìn)行遠(yuǎn)程精準(zhǔn)灌溉，實現(xiàn)科學(xué)合理的農(nóng)業(yè)灌溉管理，達(dá)到節(jié)水、節(jié)肥、省人工、提質(zhì)增效的目標(biāo)。

依托物聯(lián)網(wǎng)等核心關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)新型數(shù)字農(nóng)業(yè)工程，形成農(nóng)業(yè)的大腦神經(jīng)中樞，對農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)行全方位數(shù)據(jù)把控，可以實時、直觀掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)分布、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程、病蟲害監(jiān)測、管理經(jīng)驗土壤墑情及質(zhì)量追溯等各方面情況，為農(nóng)業(yè)部門掌握實況、科學(xué)決策、工作調(diào)度提供直觀依據(jù)。通過建立新型數(shù)字農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)系統(tǒng)，引領(lǐng)新型數(shù)字農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化、現(xiàn)代化。

數(shù)字農(nóng)業(yè)可視化大數(shù)據(jù)平臺依托部署在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的各種傳感節(jié)點(環(huán)境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等)和無線通信網(wǎng)絡(luò)，完成農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、處理等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)管理。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析挖掘技術(shù)，最終實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預(yù)警、智能決策、智能分析。

大田作物智慧種植的關(guān)鍵技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)有：缺乏原位精準(zhǔn)測量技術(shù)與農(nóng)業(yè)專用傳感器，作物模擬模型與實際生產(chǎn)有較大差別，信息傳輸技術(shù)的實時性、可靠性、通用性和穩(wěn)定性有待改進(jìn)，智能農(nóng)業(yè)裝備還需要進(jìn)一步解決好農(nóng)機/農(nóng)藝相結(jié)合問題。

在以上分析基礎(chǔ)上，提出了大田作物智慧種植關(guān)鍵技術(shù)的5個一級技術(shù)以及相應(yīng)的18個二級技術(shù)。5個一級技術(shù)包括環(huán)境與生物信息感知技術(shù)、信息移動互聯(lián)與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算與云服務(wù)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析與決策技術(shù)、智能農(nóng)機裝備與農(nóng)業(yè)機器人技術(shù)。

根據(jù)中國種植業(yè)區(qū)域特色提出了相應(yīng)的6種智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)，即東北與內(nèi)蒙古規(guī)模化智慧生產(chǎn)發(fā)展區(qū)，京津冀魯智慧都市農(nóng)業(yè)與節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)，西北旱區(qū)棉花規(guī)模化智慧種植和旱作智慧農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展綜合試驗區(qū)，東南沿海循環(huán)型水稻智慧種植業(yè)綜合發(fā)展試驗區(qū)，長江中下游平原智慧糧油優(yōu)化發(fā)展區(qū)，以及西南山區(qū)智慧特色農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)。最后從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、技術(shù)、人才和政策角度給出了發(fā)展建議。

審核編輯黃宇