大田種植，主要是玉米、小麥、水稻等主糧的規模化種植，作為國內農業的重中之重，大田作物智慧種植業是智慧農業的重要內容。

在發展農業的過程中，離不開無數科研機構、高校研究院的參與，中國農業大學農業農村部與中國農業大學聯手，跨學科農業信息獲取技術與智慧農業系統集成開展研究，就中國大田作物智慧種植目標、關鍵技術與區域模式深入了解。

創新成為經濟發展重要驅動力，農業現代化與工業化、信息化、城鎮化同步發展要求更加緊迫，保障糧食等重要農產品有效供給與資源環境承載能力的矛盾更加突出，要立足國情農情，順應時代要求，走出一條中國特色新型農業現代化道路。

目前智慧農業經歷了傳統農業、機械化農業，向半自動化農業發展，明確了大田作物智慧種植業發展戰略總體目標和重點任務，凝練出關鍵技術，有針對性地提出適宜中國區域特征的發展模式。

結合現代農業發展項目上融入現代科技體，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境參數，運用物聯網、云計算及大數據等技術，將分析結果及操作建議以警報的方式發送給用戶;通過驅動灌溉控制器對作物進行遠程精準灌溉，實現科學合理的農業灌溉管理，達到節水、節肥、省人工、提質增效的目標。

依托物聯網等核心關鍵技術，建設新型數字農業工程，形成農業的大腦神經中樞，對農業發展進行全方位數據把控，可以實時、直觀掌握農業生產分布、農業生產過程、病蟲害監測、管理經驗土壤墑情及質量追溯等各方面情況，為農業部門掌握實況、科學決策、工作調度提供直觀依據。通過建立新型數字農業綜合服務系統，引領新型數字農業生產方式轉變，推進農業產業化、規模化、現代化。

數字農業可視化大數據平臺依托部署在農業生產現場的各種傳感節點(環境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等)和無線通信網絡，完成農業大數據采集、傳輸、存儲、處理等環節的數據管理。結合大數據分析挖掘技術，最終實現農業生產環境的智能感知、智能預警、智能決策、智能分析。

大田作物智慧種植的關鍵技術面臨的主要挑戰有：缺乏原位精準測量技術與農業專用傳感器，作物模擬模型與實際生產有較大差別，信息傳輸技術的實時性、可靠性、通用性和穩定性有待改進，智能農業裝備還需要進一步解決好農機/農藝相結合問題。

在以上分析基礎上，提出了大田作物智慧種植關鍵技術的5個一級技術以及相應的18個二級技術。5個一級技術包括環境與生物信息感知技術、信息移動互聯與農業物聯網技術、云計算與云服務技術、大數據分析與決策技術、智能農機裝備與農業機器人技術。

根據中國種植業區域特色提出了相應的6種智慧農業發展區，即東北與內蒙古規模化智慧生產發展區，京津冀魯智慧都市農業與節水農業發展區，西北旱區棉花規模化智慧種植和旱作智慧農業綠色發展綜合試驗區，東南沿海循環型水稻智慧種植業綜合發展試驗區，長江中下游平原智慧糧油優化發展區，以及西南山區智慧特色農業發展區。最后從基礎設施建設、技術、人才和政策角度給出了發展建議。

審核編輯黃宇