摘要
本案例聚焦东营市垦利区黄河入海口盐碱地综合利用项目，由浪潮智慧科技有限公司及其智融创新产业联盟牵头，依托国家盐碱地农业科技创新联盟的资源整合优势，构建以人工智能作物生长大模型为核心的精准种植体系。项目针对黄河三角洲盐碱地土壤理化性质复杂、作物产量低、灾害防控难等痛点，通过智融创新产业联盟搭建“政产学研用”协同创新平台，整合61家理事单位的技术、人才与设备资源，研发融合多源数据的作物生长大模型，实现耐盐碱作物全周期精准管理与灾害智能预警。实施以来，项目核心区土壤改良效果显著，耐盐碱作物平均亩产提升32%，灾害损失率降低60%，构建起可复制的盐碱地AI赋能农业发展模式，为国家粮食安全与盐碱地治理战略提供了实践样板。
一、背景
我国拥有约15亿亩盐碱地，其中5亿亩具备开发潜力，但长期以来面临治理技术落后、数字化水平低等瓶颈。东营市垦利区黄河入海口作为我国盐碱地集中分布的典型区域，拥有各类盐碱地近百万亩，土壤盐碱化程度高、有机质含量低、水文地质条件复杂，长期制约农业生产发展。传统种植模式依赖经验化管理，存在土壤改良针对性不足、作物品种适配性差、灾害应对滞后等问题，导致耐盐碱作物产量低而不稳，土地资源潜力难以释放。2023年1月，中共中央、国务院《关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作的意见》明确提出“稳步开发利用盐碱地种植大豆，持续推动由主要治理盐碱地适应作物向更多选育耐盐碱植物适应盐碱地转变”；2024年9月，自然资源部农业农村部进一步强调“结合土地综合整治、高标准农田建设、盐碱地等未利用地综合开发利用”。随着国家盐碱地综合利用战略深入实施，垦利区亟需以科技创新破解盐碱地治理与农业生产的双重难题，推动县域数字农业转型升级。
在此背景下，浪潮智慧科技有限公司携手智融创新产业联盟，依托浪潮智慧科技的成熟技术与实践积累，打造浪潮智稷盐碱地综合管理平台，以东营垦利区为试点，构建“数据驱动治理”的创新范式。平台已落地国家首批盐碱地等耕地后备资源综合利用试点市，通过部署118套物联设备与全梯度管理系统，实现从土壤盐分监测到作物生长模型优化的全链条数字化，为破解盐碱地“改造成本高、产量提升难”问题提供系统性解决方案。
二、目标
在盐碱地综合治理中，利用人工智能大模型技术，部署118套物联网设备实时采集土壤盐分、墒情、气象及作物长势等多源数据，构建小麦、玉米、油菜等耐盐碱作物生长大模型。该模型基于DSSAT改进框架，融合历史试验数据与实时感知信息，实现精准灌溉、施肥及产量预测，有效提升资源利用率与作物产量。同时，模型结合LSTM预警算法，对土壤盐渍化、病虫害等风险进行智能识别与早期预警，提升盐碱地农业生产的智能化水平和抗风险能力。
三、建设内容
平台建设围绕数据要素整合、技术架构创新、智能模型研发与协同机制构建四大维度展开。在数据基础层面，项目部署了118套物联网设备，包括农业气象站、虫情测报仪、高空多光谱瞭望站、土壤墒情传感器等，构建了“空—天—地—网”一体化感知体系，实时采集土壤含盐量、pH值、温湿度、作物长势、病虫害等数据，日均数据量超10万条。同时，平台整合了农业农村局土壤普查数据、农科院育种数据、气象局历史数据等12类政务与科研数据，形成了覆盖垦利区3万亩盐碱地的多维数据库。通过数据中台架构，实现了数据的实时采集、分布式存储、智能清洗与标准化治理，为上层应用提供了高质量的数据支撑。
在技术架构层面，平台采用四层体系结构。基础设施层融合遥感卫星、无人机与地面传感网络，构建了多尺度协同观测能力。数据治理层通过时序数据库、空间数据库与知识图谱，实现了数据的长周期存储、空间化分析与知识化挖掘。智能算法引擎层是平台的核心，重点部署了耐盐碱作物生长大模型、混合像元分解模型、LSTM预警系统等AI算法。其中，作物生长大模型基于DSSAT模型改进，融合长期田间观测数据与机器学习技术，实现了对小麦、玉米、油菜等主要作物在盐碱环境下的生长模拟与产量预测，精度达85%以上。该模型能够根据实时土壤盐分、气象条件与作物生理参数，动态生成精准灌溉、施肥与栽培方案，显著提升了水肥利用效率。智能预警中心则通过LSTM神经网络构建土壤盐分动态迁移预测模型，实现盐渍化风险的多时段分级预警，并通过多通道告警系统实时推送防控建议。
在功能模块设计上，平台开发了耕地资源看板、治理成效评估、四情监测矩阵、设备联动中枢、应急响应平台、智能种植引擎等十大核心模块。其中，“盐碱地综合利用一张图”实现了盐碱分布、地力等级、治理进度的可视化展示与动态钻取；智能种植引擎基于高精度土壤盐渍化分级模型，自动生成差异化种植方案库，并通过水肥调控与品种匹配实现改良效益最大化；设备联动中枢则根据植被光谱特征变化，自动调度植保装备执行精准施药，实现了病虫害防治的自动化。
政产学研用协同机制是项目成功的关键保障。项目多家政企单位构建了“政府数据开放+科研数据共享+企业数据应用”的协同体系。项目整合了多方数据资源，共同优化作物育种模型，如“齐黄34”大豆在3.65‰盐分土壤中单产提升40%，达302.6公斤/亩。在技术创新方面项目联合研发了基于区块链的科研数据追溯系统，提升了数据共享效率与可信度；在创新方面，项目通过任务闭环与收益分配机制，政府发布治理需求，科研单位提供技术方案，企业负责实施，农户参与验证，形成了“3:3:4”的收益分配模式，推动了科技成果的快速转化。在人才培养方面，项目定期组织技术培训与田间实训，提升了基层农技人员与合作社成员的数字化技能；在市场拓展上，通过“试点示范－标准输出－区域覆盖”路径，平台已在潍坊寒亭区、高唐、沂水等地成功复制，并瞄准“一带一路”沿线国家盐碱地治理市场，具备了国际化推广潜力。
四、实施效果
在经济效益上项目的实施，引领示范区率先建立黄河三角洲区域农业高质量供给体系，用现代物质条件装备农业，培育产业集群发展增长极，基本实现农业全产业链现代化，促进全区农业产业高质量发展。创建期内，实施高效节水灌溉、推广智能化标准化温室、新型环境控制智能化、节水节肥一体化等设施，统筹农产品精深加工、智能化冷链仓储、品牌培育营销、商贸物流和农文旅产业发展，示范区农业综合生产能力、抗风险能力和市场竞争力将大幅度提高，产业盈利能力进一步增强，产业融合发展的格局更加巩固。通过培育职业农民，农民数字化程度将进一步提高，持续增收能力显著增强。通过采用大数据、物联网等先进的科技手段在提高农业生产效率、提高产品质量、提升农业附加值等方面具有显著的经济效益，加快建成“生态美、农民富、业态多、产值高、带动强”的乡村振兴齐鲁样板。
在社会效益方面，项目通过“标准化种植+品牌化销售+农旅观光”模式，带动户均年增收1.5万元以上，形成了“生态修复—民生改善—区域发展”的良性循环。在技术创新与产业带动上，作物生长大模型的应用使科研数据共享效率提升50%，耐盐碱品种培育周期缩短30%。平台形成的标准化方案已在高唐、沂水等地复制，单区县建设成本降低25%。在生态效益上，平台通过“水—土—植被”协同修复模型，使区域土壤有机质含量提升1.2个百分点，植被覆盖率提高15%，黄河三角洲盐碱地生态系统服务价值（固碳、水土保持等）提升20%。经第三方检测，试点区每亩盐碱地年固碳量达1.2吨，为碳交易提供了数据支撑。实施数字农业项目，将农业现代化发展与生态建设、环境保护紧密结合，促进我区生态环境不断改善，生态系统功能与效益得到提高，引领我区率先建成农业绿色发展先行区。在项目设计期、项目实施期以及后续的整体运作过程都把保护生态、优化环境放在突出的位置来考虑，把生态环境保护的理念贯穿项目设计的始终，实现生态效益和经济效益的双赢。
完成单位：浪潮智慧科技有限公司、智融创新联盟
完成人：刘超、韩磊、高庆雷、张厚森