一根甘蔗的“数智甜芯”：如何用大模型激活中国甘蔗产业新质生产力？

“高质量数据集走到哪，AI就到哪。” ——这句2025数博会的金句，正从果园、菌棚、坚果林、河豚塘、牧草田、骆驼牧场，一路延伸至广西的红壤坡地、云南的干热河谷、广东的珠江三角洲、海南的火山台地。

当人们享用一杯清甜的糖水、一块醇香的红糖，却很少想到——甘蔗，这一支撑中国年产超1亿吨糖料作物的“甜蜜根基”，正深陷品种退化、宿根衰减、糖分波动、机械化采收难、青黄不接期断供等系统性困境。

我国是全球第三大食糖生产国，甘蔗种植面积超1300万亩，90%集中于广西（崇左、来宾）、云南（临沧、德宏）、广东（湛江）、海南（儋州）。甘蔗不仅是制糖原料，其副产品（蔗渣、糖蜜、滤泥）可转化为生物燃料、饲料、有机肥，是典型的“全株高值化”作物。

但产业长期依赖“看叶色估长势、凭手感判熟度、靠经验定砍期”，糖分积累规律、最佳收获窗口、宿根更新策略等核心环节缺乏精准数据支撑，导致“高产低糖”“砍早了糖少、砍晚了倒伏”成为常态。

今天，我们提出：以“甘蔗高质量数据集”为基石，训练垂直领域大模型，打造覆盖“育种—种植—管理—收获—加工”全链条的智能服务产品，让一根甘蔗从“田间青秆”蜕变为“数据定义的甜蜜单元”。

一、破局甘蔗产业五大痛点：从“经验估产”走向“数据定甜” 产业现状与核心挑战：

• 糖分不稳定：同一地块糖锤度（锤度°Bx）波动达8–14°，影响糖厂出糖率；

• 宿根衰退快：第三年宿根产量下降30%以上，翻蔸成本高；

• 收获窗口窄：霜冻前必须砍完，但人工短缺+机械适配差，常致“熟过头”或“冻坏蔗”；

• 品种混杂退化：农户自留种导致病毒累积，抗病性下降；

• 产业链脱节：糖厂不知田间糖分，农户不知糖厂需求，供需错配。

而这一切的根源，在于甘蔗从拔节到成熟的关键生理过程高度“黑箱化”——何时糖分达峰？哪块地该优先砍？全靠技术员“咬一口尝甜度”。

要破局，必须建设一个以糖分为核心、全生育期贯通、多模态融合的高质量数据集。

我们提出甘蔗数据集“五维标准”：

维度

具体体现

规模“大”

覆盖主产区（广西、云南、广东、海南）、主流品种（桂糖42号、粤糖93-159、云蔗08-1609）；采集从下种→出苗→分蘖→拔节→伸长→成熟→砍收→入厂全链条数据；包含土壤（pH、钾含量、有机质）、气象（积温、昼夜温差、霜冻预警）、无人机多光谱影像（NDVI、红边指数）、植株图像（株高、茎径、叶色、倒伏状态）、理化指标（锤度°Bx、蔗糖分%、纤维含量、还原糖）、宿根状态（萌芽率、病斑）、砍运记录（时间、车次、糖厂检测结果）、糖厂反馈（出糖率、杂质率）。

安全“牢”

遵守《数据安全法》《农产品质量安全法》；农户地块、糖厂工艺参数脱敏；对糖分、品种等敏感数据加密审计；建立“一田一码”追溯体系。

规范“正”

建立统一标准：如“锤度≥14°Bx、蔗糖分≥12.5%为最佳砍收阈值”“宿根第二年需补施硅钾肥”；制定图像标注规范、近红外光谱校准流程、元数据模板（地块ID、品种、下种时间、施肥记录）。

效果“好”

支撑模型实现：糖分峰值预测误差90%，高糖地块识别率提升40%，糖厂平均出糖率提高0.8个百分点。

应用“广”

服务蔗农（砍收决策）、合作社（调度运输）、糖厂（原料调度）、育种机构（性状关联）、政府（产能预警）。

建设路径：“场景驱动 + 生态协同”

• 场景驱动：围绕“整片蔗地糖分不达标”“霜冻前没砍完烂在地里”“糖厂拒收低糖蔗”等真实痛点，反向设计数据采集；

• 生态协同：联合广西大学甘蔗研究所、云南省农科院甘蔗所、国家糖料产业技术体系、中粮糖业/南宁糖业/洋浦南华、大疆农业、主产县政府，共建共享数据资源。

有了高质量数据，下一步是打造甘蔗垂直领域大模型——一个能“感知糖分脉动、预判砍收窗口、优化宿根管理”的AI甜度官。

核心能力

• 多模态理解：看懂无人机影像中的叶色衰变与倒伏风险，解析高光谱数据中的糖分分布，关联昼夜温差与蔗糖积累速率；

• 时空推理：结合未来7天霜冻预报，动态生成“优先砍收地块清单”；根据宿根年限与土壤养分，推荐翻蔸或补肥方案；

• 知识问答：回答“这地能砍了吗？”“为什么隔壁田更甜？”“宿根第三年怎么管？”；

• 决策建议：如“当前锤度14.2°，预计3天后达峰，建议72小时内安排砍运”；或“该地块宿根已三年，钾含量偏低，建议本季结束后翻蔸并种植桂糖55号”。

基于通用大模型，注入甘蔗糖分积累动力学模型、“品种-环境-管理”互作数据库、糖厂压榨工艺知识图谱、气候灾害预警系统，实现“感知-预测-调度-优化”闭环。

三、从模型到产品：让AI“从田间甜到糖罐” 1. 「蔗管家」APP —— 蔗农的AI农艺师

• 拍照或上传无人机图，AI估测锤度、判断成熟度、推荐砍收时间；

• 接收霜冻/暴雨预警，推送抢收或防护建议；

• 查询当日糖厂收购价、高糖奖励政策、良种补贴申领流程。
  ✅价值：提升亩均收益200元+，降低“低糖被拒收”风险，助力小农户对接现代化糖业体系。

• 接入万亩蔗区物联网与卫星遥感，实时监控糖分地图；

• 自动生成“最优砍运调度计划”，匹配糖厂压榨节奏；

• 构建每车甘蔗的“糖分档案”，支持“按质论价、优质优价”。
  ✅价值：将糖厂平均出糖率提升0.5–1个百分点，相当于全国年增产白糖5–10万吨。

• 扫码查看“这块红糖的甘蔗来自哪”（产地、品种、锤度、加工工艺）；

• 学习辨别“真古法红糖”（蔗香浓郁、无焦苦味、溶解后无杂质）；

• 支持“认养一亩甘蔗田”，体验从田间到糖罐的全过程。
  ✅价值：赋能区域公用品牌（如“桂字号”“云蔗”），推动甘蔗从“工业原料”走向“健康食品IP”。

• 筑基（1年内）
  启动数据集共建，完成5万+甘蔗图像、1万+锤度与气象时序数据采集，发布《甘蔗高质量数据集建设指南》。

• 跃升（1–3年）
  发布甘蔗大模型1.0，在崇左、临沧试点“蔗管家”，在中粮糖业、南宁糖业上线“智慧糖链”，服务百万蔗农与十大糖企。

• 引领（3–5年）
  大模型成为糖料作物“数字基础设施”；数据集赋能保险（“霜冻指数保险”）、良种审定、国际糖业贸易标准互认；推动中国甘蔗从“保障供给”迈向“高值化、绿色化、智能化”的全球标杆。

在AI时代，它承载着红壤的厚重、阳光的馈赠、科技的精准、产业的希望。

我们有责任、有能力，率先建成中国甘蔗的高质量数据标杆，训练出“最懂中国蔗”的大模型，打造从广西蔗田到万家糖罐的智能服务链。

因为，

高质量数据集走到哪，AI就到哪。

而中国甘蔗的智能化未来，
就从这一口清甜纯粹、安心可溯开始，
滋养亿万家庭的日常与国家的糖业安全。