【创刊特别专访】向国立园艺特作科学院院长金大贤询问农业的未来
“让实验室技术走进农家客厅……以数据与AI提升园艺·特作的现场渗透率” 园艺·特作部门生产额突破26万亿韩元……超越自给自足,迈向“康养·疗愈”高附加值产业 以“未来型苹果园·无覆膜旱田作物”等贴近现场的技术,突破农村劳动力极限 以1400万韩元级“ARA温室”降低中小农户门槛……并推动采后管理的数字化转型
韩国园艺·特作产业正迎来巨大的转型期。受气候变化影响的歉收、农村老龄化导致的严重劳动力短缺、持续高企的人工费和农资成本,都是威胁一线农户生存的核心因素。在这样的危机之中,继承“禹长春博士精神”、奠定韩国园艺研究根基的国立园艺特作科学院,正以前沿的人工智能(AI)、机器人和数据驱动型智慧农业开辟突破口。本报值此创刊之际,采访了统筹韩国园艺·特作领域研发(R&D)的国立园艺特作科学院院长金大贤。我们与金大贤院长围绕面对异常气候和用工荒的韩国农业未来路线图,以及以现场为中心的农业科技解决方案等进行了交流。
对谈:李贤宇 编辑局局长
时间:2026年6月15日
地点:国立园艺特作科学院
-继承禹长春博士精神、奠定韩国园艺等领域根基的国立园艺特作科学院,今年迎来建院73周年。请谈谈您的感想。
“过去73年来,我们通过品种开发、栽培技术创新和解决现场问题,持续为韩国农业和产业发展作出贡献。这其中,凝聚着本院起点、也是首任院长禹长春博士的精神与奉献。博士在20世纪50年代唤起了人们对种子和园艺研究重要性的认识,并在白菜、萝卜、花卉、柑橘等与国民饮食生活和农业现场密切相关的领域打下了研究基础。作为继承这一历史与传统机构的院长,我既深感自豪,也感到责任重大。
在韩国农业总产值中,园艺·特作部门已占到约26万亿韩元,其地位正日益提升。即便与5年前、10年前的数据相比,也始终保持上升势头并持续增长。过去农业以自给自足为目的,而如今不仅果树、花卉如此,连疗愈农业、利用人参和特作开发的健康功能食品也已进入“康养与健康”这一核心关键词领域。农业从业者和消费者都在关注健康这一价值,因此我确信这一产业今后将迎来更为爆发式的增长。我们将更加积极应对气候变化、数字化转型、消费变化等新环境。在前辈研究者奠定的基础之上,我们将强化面向未来的研究,创造真正有助于农业现场和产业发展的成果。”
-您在任期内最想集中推进的核心课题是什么?
“园艺院在过去70多年里开发了大量园艺·特作技术,引领了农业现代化。但如果优秀的R&D成果无法被现场吸收、无法与消费者连接,那就不是有生命力的技术。因此,在任期内,我打算缩小实验室与农户现场之间的速度差,全力提升技术的‘现场渗透率’和‘实际成果创造’。同时,还要面向异常气候、变暖等进行未来应对。我将把重点放在能够让现场切实感受到的技术真正得到推广上,例如智慧农场、物理AI、抗灾害品种的开发与普及等。”
-今年农村振兴厅将“以AI融合不断壮大的农业,共同幸福的农村”作为工作推进计划的核心。园艺院重点推进的最尖端AI智慧农业相关核心政策和重点项目是什么?
“核心在于利用AI、数据和自动化技术,把从生产到采后管理、病虫害防治、品种开发在内的园艺特作全周期,变得更加精准和高效。首先,我们正集中推进覆盖露地和设施的智慧农业升级。以苹果、梨、柑橘、葡萄等主要果树,以及白菜、大蒜、洋葱等旱田作物为对象,构建智慧管理系统。苹果园机械自动化生产技术、影像诊断及AI监测技术、低温灾害预测模型、夏季白菜长势观测与预测技术等,都是代表性成果。
同时,我们也在推广设施园艺和特用作物领域的数据驱动型精准栽培技术。我们开发了设施园艺作物的标准环境调控属性信息,并正在推进精准水肥管理系统以及下一代温室平台ARA温室的升级与推广。在特用作物领域,也在开发如平菇生长预测、人参生长建模等AI基础的智慧管理技术。
采后管理和流通数字化也在推进中。我们正在开展智慧APC实证模型建设、与生产环境数据联动的质量管理技术开发,以及柑橘类品质追踪和智慧流通技术研究。第四,是开发基于AI的病虫害监测预警与精准防治技术。以辣椒、桃、人参、平菇等主要品类为对象,利用图像分析和深度学习技术,提升病虫害早期诊断、发生预测和定制化防治技术,重点在于减少农户损失。
最后,在品种开发领域,我们将正式推进数字育种转型。通过基于图像的表型分析、基因组及组学数据综合分析,努力缩短新品种开发周期。此外,在疗愈农业领域,也正在推进AI基础的情绪分析、认知激活反应分析以及陪伴植物交互平台建设等融合研究。”
-果树领域最受关注的项目就是“未来型苹果栽培体系构建”。推动这一项目的背景是什么,最终追求的栽培目标又是什么?
“我国苹果栽培长期以来一直以‘细长纺锤形’树形为中心发展。但由于树冠结构立体,修剪、疏果、采收等主要作业在机械化和自动化方面存在局限。这在农村老龄化和劳动力短缺加剧的情况下,制约了生产成本的降低,而频繁出现的异常高温等气象灾害,也使稳定生产变得困难。
因此,我们希望以将树木平面化配置的‘平面型树形’为基础,推动栽培体系转型,并同步开发与之相适应的修剪、防治、采收等机械化技术。未来型苹果栽培体系的目标,是在同样面积下,以更少的劳动力和成本,实现稳定产量和高品质果实生产。我们将大幅节省劳动力,同时提高生产率和果实品质,提出可持续苹果产业的新标准模型。”
-与传统苹果栽培体系相比,未来型苹果栽培体系在结构上有何不同?尤其想了解在缩短劳动时间和降低经营成本等生产率方面会有哪些变化。
”未来型苹果栽培体系,是以机械化、自动化、智能化为前提设计的生产系统。传统果园以细长纺锤形树形为基础,树体较大、作业高度较高,因此大部分作业不得不依赖人工。相反,未来型体系以平面型树形为基础,降低树体高度并简化果园结构,从而能够高效利用机械和智能设备。
农户最能直接感受到的变化,就是劳动力节省。平面型果园作业路线简单、作业高度低,因此修剪、疏果、采收等主要作业效率更高。劳动力投入减少,也会带来生产成本下降。在传统栽培体系中,人工费在经营成本中占很大比重,而未来型体系通过缩短作业时间、降低对人工的依赖,减轻经营成本负担。虽然初期设施投资可能略高,但从长期来看经济性更强。平面型树形还能提高光合作用效率,改善果实着色和品质,有利于稳定确保产量并提升农户收益。”
-要让农业机器人在现场得到应用,很多声音认为必须先构建果园数字环境。对于“果园数字环境标准化”和智慧技术普及计划,您们是如何准备的?
“必须先行开展空间信息、生长与环境数据采集体系,以及与智慧果园平台联动的标准化工作。首先,为了在果园内引入自动驾驶和农作业机器人,我们正基于LiDAR和RGB推进果园三维电子地图标准化,并开发基于数字孪生的测绘技术。
此外,我们还在实时采集并联动IoT传感器、气象观测网和影像资料,构建树体单位数据,并计划按项目进行标准化,将其作为AI基础生长诊断和防治决策的输入资料。构建完成的数据将与智慧果园平台联动,用于提供果园定制化农作业AI解决方案。
智慧技术普及将从以单个设备为中心,转向以数据和AI为基础的综合服务推广。我们将建设苹果、梨、葡萄、柑橘智慧农业测试床,开发并实证栽培环境监测、利用影像数据的生长诊断技术、分析土壤水分分布的自动灌溉控制等核心技术。同时,也正与国立农业科学院的除草机器人、全南大学的精准修剪机器人等农作业自动化技术开展合作开发。最终,我们将构建一个整合管理所有这些数据的智慧农作综合管理平台,使农业从业者能够在一个平台上使用农业经营决策服务。”
-大蒜、洋葱等旱田作物的机械化也是紧迫课题。目前韩国大蒜、洋葱机械化进展到了什么阶段?
“以2023年为基准,大蒜和洋葱整体机械化率为67.5%,但真正最需要劳动力的播种、移栽和收获阶段,仍处于较低水平。大蒜播种机械化率为17.6%,收获为59.7%;洋葱播种·移栽机械化率仅为22.7%,收获也只有31.4%。
为突破这一局面,我们正与国立农业科学院合作推进全流程机械化技术开发,最近还在昌宁(大蒜)和咸阳(洋葱)举办了成果共享会,分享相关技术。尤其值得关注的是‘无覆膜(无遮盖)栽培技术’。传统塑料膜覆盖栽培在机械收获前,仅去除塑料膜一项,每10a就需约5小时劳动力和10万韩元成本,降低了机械化效率。为防止无覆膜栽培带来的生产率下降,我们正在升级结合多项技术的栽培体系,包括:与常规相比提高5%至12%的密植优化种植密度、利用拖拉机悬挂式施肥机进行深施肥和垄施肥等省力施肥技术,以及基于水分传感器设定适宜灌溉周期。对于因无覆膜而产生的杂草问题,我们正通过设定春季生长期除草剂处理方法的登记试验标准,推动扩大春季杂草管理中的除草剂使用。”
-面向AI·数据基础露地智慧农业转型,今后的计划是什么?
“为推动露地智慧农业转型,我们计划以全南务安、咸平等主产区为对象,系统采集株高、叶数、干物重、球重等生长与产量数据,以及无人机影像数据, 확보基准数据库。基于多光谱无人机影像与现场数据之间的相关性分析,开发大蒜和洋葱生长估测模型,并将其作为应对异常气候和病虫害的早期响应,以及制定供需稳定政策的科学依据。”
-智慧农场普及的最大障碍是初始资本负担。正在开发的“ARA温室平台”究竟能将农户实际安装成本降低多少?也想了解面向小规模和中小农户的定制化替代方案。
“此前的智慧农场政策偏重于大规模尖端温室,对面积不足0.5公顷、占比达74%的中小规模农户而言,进入门槛很高。为降低成本而开发的代表性成果,就是ARA温室平台。该系统是一种类似应用商店的平台,通过物联网技术提供电力、通信基础设施规格,以及传感器、驱动器等设备之间的联动。实现商业化后,不仅能解决成本问题,还能方便安装AI程序。现有国产复合环境控制装置价格约为2500万韩元,进口产品最高可达1亿韩元,而ARA温室平台在提高维护便利性和使用便捷性的同时,将成本大幅降至1400万韩元。
除此之外,我们还针对不同作物设置了通风窗、循环风扇、排风扇、遮光技术、加温机、多层保温幕等投入技术;在软件方面,则支持病虫害监测诊断系统NCPMS、气象灾害预警系统、“Isagi”等。今年将从草莓和番茄开始,对共10种作物开展中小型智慧农场模型经济性的现场实证。预计随着这些定制化解决方案在现场推广,中小农户的经营成本可降低25%,生产率提高30%,收入提升20%,从而取得切实的经营改善效果。”
-请介绍一下目前正在推进的柑橘智慧农场示范项目现状,以及数字化控制取得的成果。
“露地柑橘种植农户中,60岁以上高龄农户占比已从2015年的33.4%激增至2024年的50.7%,女性农业从业者占比也达到44.1%,智慧化已十分迫切。但由于树龄多在40年以上且密植栽培比例较高,高品质生产和机械化都存在局限。
我于2022年就任柑橘研究所所长时,深切感受到其必要性,因此争取预算并奠定了基础。露地柑橘同样迫切需要树形开发和无人防治,因此我们正在建设面积2310㎡的测试床,整地后引入主干形、2轴形、4轴形树形。当前正推进自动气象观测、Tyvek土壤覆盖栽培、利用土壤水分传感器的自动滴灌、无人监测及无人防治等。今后还将构建露地柑橘智慧农作综合管理系统。从今年7月起,我们将与企业共同推进‘基于AI的智慧防治机器人系统’柑橘园实证研究,以引入自动驾驶SS机,并计划于10月下旬举办露地柑橘测试床现场评估会,对外展示其可能性。”
-如果将数字化转型应用到采后管理领域,我国农产品的商品性和精准供需管理将迎来怎样的创新?对此的路线图是什么?
“为推动采后管理数字化转型,我们正推进两个战略方向。首先,是基于数据的精准品质预测和智慧供需管理。过去,储藏和流通管理主要集中在满足温度、湿度等定量条件上,而今后则必须基于数据预测品质变化,并调节出货时间和数量。我们正在系统积累主要园艺作物的品质、储藏环境和流通变化数据,并利用AI提升对储藏过程中品质下降时点、腐败可能性和可流通期限的预测技术。这样一来,产地可以判断最佳出货时机,流通现场也能减少损失。
其次,是农产品等级判定标准的范式转换。过去主要以大小、重量、糖度等定量数值为中心,今后则应将口感、质地、新鲜度、消费者偏好等定性品质要素也纳入其中。为此,我们计划结合无损品质诊断、影像与传感器数据以及消费者评价信息,建立能够筛选并流通‘吃起来令人满意的农产品’的标准。”
-请向将于7月1日创刊的《韩国农业技术新闻》读者,以及韩国未来的科技农人们,送上一句鼓励与寄语。
“如今的农业,正以传统产业为基础,融合AI、机器人、数字孪生等尖端技术,迅速进化为新的未来产业。在这样一个重要转型时点,连接农业技术与现场的专业媒体创刊,是一件非常有意义的事情。希望《韩国农业技术新闻》能够广泛传递研究成果、产业动向和现场优秀案例,成为连接农业从业者、研究人员、产业界和政策现场的宝贵桥梁。
也向各位读者和韩国未来的科技农人们致以热烈的支持。未来的农业不再只是依赖经验的产业,而将成为同时需要数据与技术、环境与可持续性,以及创造性解决问题能力的高附加值产业。希望大家不要畏惧新技术,而是积极学习,结合现场加以应用,并在失败中不断培育创新的可能性。国立园艺特作科学院也将全力以赴,做好实用技术开发和现场支持。”
本文由AI(人工智能)自动翻译。