粮食问题研究  2026年04期 48-51   出版日期:2026-07-30   ISSN:1003-2576   CN:51-1058/F
人工智能赋能全链条节粮减损的现实挑战与路径研究




  洪范八政,食为政首。作为 “十五五”开局之年,2026年的中央一号文件强调 ,要 “深入推进粮食节约和反食品浪费行动”“促进人工智能与农业发展相结合,拓展无人机、物联网、机器人等应用场景” 。节粮减损是保障粮食安全的重要举措, 也 是应对资源环境约束、稳固农业发展根基的关键抓手,而人工智能作为科技赋能农业的重要力量,能够推动粮食生产、收储、加工等各环节精细化管控,有效压缩损耗空间、提升利用效能。 “十五五”时期是粮食安全保障迈向更高质量的攻坚阶段,全面阐释并深入剖析人工智能赋能全链条节粮减损的目标与面临的挑战,探索切实可行的实践路径,对于破解粮食损耗痛点、提升粮食利用效率,夯实国家粮食安全基础具有重要意义。

  一、人工智能赋能全链条节粮减损的主要目标

  (一)精准管控生产,降低田间损耗

  生产环节 是 粮食全流程的起点,其损耗控制直接关系节粮减损整体成效, 是人工智能赋能的重要发力点。这一层面的目标 在于依托人工智能技术实现 粮食种植、田间管理 及 收割晾晒全流程 的精准化作业 , 尽可能减少 自然因素与人为操作带来的损耗。 具体而言, 通过无人机遥感、作物长势智能监测设备,结合气象数据、土壤墒情信息,人工智能可 对作物生长状态进行综合研判 ,推送个性化施肥、灌溉方案, 减少 因水肥失衡导致的减产与资源浪费 ; 同时,系统能够 识别病虫害 潜在风险 ,提前推送防控建议,减少病虫害引发的粮食损耗。在收割阶段, 搭载智能算法的 收割设备 可根据作物成熟度自动调节作业速度与割台高度 ,减少漏割、掉穗、碾压等 损耗 ,提升 颗粒归仓率。晾晒环节中,人工智能结合实时温湿度数据 对晾晒设备进行动态调控 ,避免粮食霉变、发芽,保障 粮食品质。

  (二)智能防控收储,守护仓储安全

  收储环节是粮食损耗的高发领域,潮湿、霉变、虫害等问题 易 造成 粮食浪费。人工智能赋能收储环节的核心目标是构建智能防控体系,实现粮食安全储存、高效管理。收购环节 ,智能扦检系统借助人工智能视觉识别技术, 自动完成粮食品种 与 品质检测,实现自动扦样、化验 流程的自动化操作 , 有助于 缩短 检测 等待 时间 、 减少因 判断失误造成的粮食损耗 , 并 精准筛选不合格粮食,避免劣质粮食混入仓储环节影响整体储存安全。 仓储阶段,通过在粮仓内部布设传感器与物联网设备,人工智能可实现粮情 24小时不间断精准监测,实时捕捉温度、湿度、虫害等关键指标变化,自动预警异常情况并调控通风、降温、除湿系统,实现仓储环境精准调控,从源头遏制霉变、虫害问题发生。 此外, 系统还支持库存数量的 智能盘点、动态管理,精准掌握粮食库存数量、品质变化,避免库存积压 与 过期浪费, 并 优化调运方案,提升粮食周转效率。 上述功能的实现,有助于推动收储环节从被动应对向主动预警和精准调控 转变, 有效 降低收储损耗。

  (三)高效利用加工,提升转化价值

  加工环节 节粮减损 的目标在于 借助人工智能技术优化加工工艺,实现粮食 的 高效利用 与 全值化转化,减少加工过程中的浪费,提升粮食附加值。传统粮食加工模式 存在加工精度不合理、副产物利用率低等问题, 在一定程度上 造成粮食资源浪费。人工智能的应用能够有效破解这些难题。在粮食初加工阶段,人工智能色选机可以精准识别并剔除粮食中的异物、破损粒、发芽霉变粒,提升加工粮食品质。 同时,系统可 根据市场需求精准调控加工参数,避免 因 过度加工造成的粮食浪费,实现加工损耗最小化。在深加工环节,人工智能通过成分分析与工艺优化,能够深度挖掘 米糠、豆渣等副产物的利用潜力,将其 转化为高附加值产品, 缓解饲料资源紧张 现状 并提升经济效益, 实现节粮增效 与资源再利用 。此外,人工智能可以助力食品研发创新,结合 粮食营养特性与 市场需求 ,研发 高附加值终端产品 ,延伸 加工产业链,提升 综合效益。 系统还可对 加工流程 进行 智能调控 与 质量实时监测,确保 产品品质稳定,减少因加工失误造成的浪费。

  二、人工智能赋能全链条节粮减损的现实挑战

  (一)技术适配不足制约落地实效

  人工智能技术在节粮减损各环节的适配性不足,直接影响技术落地效果与损耗管控成效。现有人工智能技术及相关设备多针对平原地区规模化种植、标准化仓储与加工场景研发,难以适配丘陵山区地形复杂、地块零散的种植特点,也无法充分满足小农户、中小型收储加工主体的实际需求。生产环节中,智能监测设备易受土壤湿度、温度等环境因素影响产生误差,机械作业设备在复杂地形中操作灵活性不足,部分作物移栽、采收环节的智能化设备成熟度偏低,漏苗、损伤作物等问题仍有发生,难以实现精准管控损耗。收储环节中,智能监测系统对不同品类粮食的专属储存需求适配 度 不够,部分中小型粮仓因空间限制, 难以 合理 布设智能防控设备,导致技术应用覆盖面有限。加工环节中,人工智能色选、工艺优化技术多适用于主流粮食品类,对小众杂粮的适配性较差,副产物深加工的智能技术缺乏突破性进展,难以充分挖掘利用潜力。此外,现有技术多呈现单点先进、系统薄弱的特点,未能形成全流程协同适配的技术体系, 制约了技术赋能节粮减损的实效。

  (二)成本投入偏高抬高应用门槛

  人工智能技术应用涉及设备购置、系统搭建、运维服务等多个方面, 成本投入偏高 , 限制了小农户与中小型农业经营主体的参与积极性。生产环节中,智能无人机、作物长势监测设备、智能收割机械等价格显著高于传统农机,一台智能播种机价格可达传统机型的 3倍,普通小农户难以 负担 。收储环节中,粮仓智能监测系统、自动通风降温设备的搭建与调试成本较高,中小型收储企业受利润空间限制,缺乏足够资金投入技术升级,仍沿用传统粗放式收储模式,难以实现损耗精准防控。加工环节中,人工智能加工设备的购置、工艺改造以及系统运维,需要持续投入大量资金与技术支持。 部分 中小型加工企业因资金不足,无法引入相关技术, 过度加工、副产物浪费等问题难以 根本 解决。 此外 , 人工智能技术应用需要专业技术人员进行操作与维护, 该 类人才薪酬待遇较高,进一步增加了 应用成本。
 
  (三)数据壁垒明显影响协同效能

  粮食生产、收储、加工等各环节的数据采集标准不统一。生产环节的土壤、气象、作物长势数据,收储环节的粮情、库存数据,加工环节的损耗、品质数据,分别由不同主体采集、管理,数据格式、统计标准差异较大,无法 有效互通。 导致人工智能无法获取全流程完整数据,难以构建精准的损耗管控模型 。 我国农业数字化起步相对较晚,数据积累不足,部分偏远地区数据采集难度大、覆盖面不全,进一步影响了数据质量。 此外 , 数据标注成本高昂 且 缺乏成熟的数据确权、共享方案,数据安全保障机制不完善,部分数据涉及农民隐私与国家粮食安全,进一步阻碍了数据共享,使得人工智能无法充分发挥数据驱动优势。