数智兴农!哈工程学子用AI唤醒黑土地“致富棚”

人勤春来早。近段时间，黑龙江省汤原县红泉村种植户老李每天都到大棚察看九月菊的长势，仔细检查大棚AI管控系统的运作情况。“AI管控帮我节省了很大的精力，自动喷淋系统精准滴灌，温湿度传感器实时监测......相当于请了一个24小时‘管家’。”老李说，“现在大棚管理更加省心，收入也变得更稳定了。”

老李的变化，是哈尔滨工程大学智能学院“云耕智棚”团队研发的寒地大棚AI管控系统在红泉村应用后数智兴农的生动体现。在2025年中国国际大学生创新大赛的舞台上，“云耕智棚”项目凭借深耕三年的成果，在“青年红色筑梦之旅”赛道创意组中一举夺金，实现学校在该赛道上金奖“零的突破”，也是2025年黑龙江省该组别唯一金奖。

自2017年起，哈尔滨工程大学便选派优秀干部扎根红泉村开展驻村帮扶，先后派出五批驻村工作队，在产业帮扶、科技赋能等方面持续发力。

故事的开端，源于一次暑期社会实践调研。团队成员走进红泉村，在这里，他们发现：普通农户面对操作复杂的现代化温室大棚，温湿度控制不准、水肥施用粗放，尤其在黑龙江漫长的寒冬，夜间取暖能耗成本高昂。“不会用、用不起、管不好”，成了横在先进设施与增产增收之间的三道鸿沟。

乡亲们渴望致富却又束手无策的叹息，重重敲在队员们的心上。

“我们学的人工智能、自动控制，能不能让这些大棚‘活’起来？”团队在张兰勇教授的悉心指导下，将问题精准锚定为寒地大棚的三大核心痛点：环境信息采集难、能源消耗控制难、农户实际操作难。

目标明确，攻坚开始。这支跨专业的团队分工协作，将课堂所学转化为解决实际问题的利器。他们深入分析作物生长模型，研发能适应低温、高湿恶劣环境的专用传感器；设计基于预测模型的智能控制算法，力求用最少的能耗维持最适宜的生长环境；同时，团队将用户体验置于首位，反复打磨出一套“一键式操作、可视化管理”的极简交互系统，让即使不熟悉智能设备的农户也能轻松上手。然而，所有的代码与图纸，都等待着田野的检验。

从实验室的模拟环境到真实复杂、充满变量的农业生产场景，注定不会一帆风顺。团队带着初代系统满怀信心地进驻红泉村，却很快遭遇了“现实鸿沟”的冲击。

低温导致传感器读数漂移，算法模型在突如其来的“倒春寒”面前反应迟滞，精心设计的界面被农户误认为是“复杂的游戏机”……理论与实践的差距，让队员们一度陷入沉思。最难忘的一次挫折，发生在项目试验初期。由于系统算法未能及时学习并适应一场急速降温，导致一座试验棚内正处于育苗关键期的花苗出现了部分冻伤。看着农户心疼地抚摸受损的幼苗，团队成员们的内心充满了愧疚。“那一刻我们明白了，我们的技术如果不能落地，守护好这些幼苗，对于农户们来说就没有意义。”项目负责人回忆道。

这次教训成为团队转型的契机。他们彻底改变了工作模式，不再是“技术输出者”，而是“田间学习者”和“共同探索者”。团队成员卷起裤腿，住进村里，白天跟着农户学习播种、施肥、观察作物状态，记录下每一个无法被传感器直接量化的“老经验”；夜里，他们就在临时租住的“村舍实验室”里，对照着白天收集的海量数据，迭代算法、优化模型。

赢得信任，始于一个勇敢的尝试。在驻村工作队帮助下，团队说服了村民老李。他们为其闲置大棚量身定制“春菊冬菜”轮作方案，春季种植管理相对简单、市场稳定的九月菊，待七月采收后，利用系统精准控制土壤休整与肥力恢复，十月再种植生长周期短、冬季价格高的反季香菜。AI系统24小时无声值守，自动调控卷帘、通风、灌溉与加温，当年，这座大棚便实现“一棚双收”，纯收入翻了两番。

老李的成功，产生了最好的示范效应。红泉村的村民们口口相传，从“看看再说”变成了“找他们试试”。团队又顺势引导，协助有意愿的农户尝试种植火箭樱桃等高附加值作物，并链接黑龙江省农科院的专家资源，提供品种与技术支持。一座座“沉睡”的大棚被逐一唤醒，变成了实实在在的“致富棚”。

三年磨一剑，项目累计申请国家发明专利11项，获得软件著作权5项，发表高水平学术论文10篇，逐步构建起一套拥有完全自主知识产权的寒地智慧农业技术体系。“云耕智棚”项目带来的改变，早已超越了技术升级的范畴，像一泓清泉，为乡村产业注入了新的活力，激发了内生动力。

项目成功引导农户摆脱了对玉米、水稻等传统作物的单一依赖，引入了九月菊、火箭樱桃、反季叶菜等十余种经济效益更高的特色作物，形成了“四季有产、多元增收”的现代农业格局，显著提升了土地产出率和抗风险能力。团队与村集体约定，大棚管护优先聘用脱贫户，已带动12户村民实现“家门口就业”。更令人欣喜的是，产业的活力正吸引外出青年返乡。“让年轻人回来，村子才有未来。”这成为团队意外的收获与骄傲。

“农户一句‘你们这东西真管用’，比拿到任何奖牌都让我们开心和踏实。”团队成员的目光，已然越过红泉村的田埂，投向了黑龙江、内蒙古等更为广袤的寒地农业区。他们的梦想，是让“AI春耕”的星星之火，形成燎原之势，照亮更多闲置的农业资源，温暖更多农户的生活。

从实验室的屏幕到黑土地上的棚架，从青涩的学生到脚沾泥土的“新农人”，这群哈工程学子用三年如一日的坚守，诠释了“大工至善，大学至真”校训的深刻内涵。

站在国赛金奖这个新的起点上，团队的视野更加开阔，脚步更加坚定。团队已经开始研发“降耗增效”的2.0版本，通过更先进的AI算法实现能源调度最优化，进一步降低农户的冬季供暖成本。面向未来，他们希望融入区块链技术实现农产品全流程溯源，搭建线上平台直接对接城市消费市场，真正打通从“田间”到“舌尖”的信任通道与价值链条。

十余年来，一代代哈工程的科技工作者和大学生始终奋战在脱贫攻坚与乡村振兴第一线，把科技成果真正写在黑土地上。“云耕智棚”团队正是从这片沃土中生长出来的新力量。当青春的理想与家国的需要同频共振，知识便会产生磅礴的力量。在这片充满希望的黑土地上，一个个被科技唤醒的大棚，正静静孕育着下一个丰收的春天。而他们的故事，关于创新、关于奋斗、关于担当，才刚刚翻开新的篇章。

    哈尔滨工程大学    

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撰文 | 徐婧雯

排版 | 张绿瑜

编辑 | 李颖超

责编 | 胡莹洁

审核 | 吴丹丹