農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的進(jìn)步與滲透推動(dòng)了數(shù)字經(jīng)濟(jì)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，利用數(shù)字技術(shù)賦能農(nóng)業(yè)，有助于提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與發(fā)展質(zhì)量。

（一）虛擬植物

可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬植物在三維空間中的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程。虛擬植物能夠精確地反映現(xiàn)實(shí)植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，極具真實(shí)感。利用虛擬植物技術(shù)，我們可以在電腦屏幕上設(shè)計(jì)農(nóng)作物，然后再進(jìn)行實(shí)際培育或用基因工程技術(shù)繁殖出真實(shí)的農(nóng)作物，使農(nóng)作物新品種具有虛擬植物的理想性狀。 

（二）虛擬動(dòng)物

可以利用計(jì)算機(jī)可視化地模擬動(dòng)物在各種營(yíng)養(yǎng)物脅迫條件下的生長(zhǎng)過(guò)程，用戶操作計(jì)算機(jī)不但可以了解動(dòng)物生長(zhǎng)全過(guò)程中鮮、干各種物質(zhì)的積累形狀，而且還可以從不同視角了解動(dòng)物的逼真形態(tài)。在計(jì)算機(jī)支持下，一次模擬實(shí)驗(yàn)只需幾分鐘即可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，大大加快了實(shí)驗(yàn)的速度，減少了實(shí)驗(yàn)的投入，而且可以完成在自然條件下難以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 

（三）虛擬立體農(nóng)業(yè)        

可以通過(guò)對(duì)光資源利用的模擬，進(jìn)而可模擬地下部對(duì)水、肥等的吸收利用狀況等，實(shí)現(xiàn)對(duì)立體農(nóng)業(yè)間作、套種、混種等的規(guī)劃及優(yōu)化管理。 

（四）虛擬節(jié)水

可以模擬不同作物、不同株型、不同節(jié)水型灌溉方式、不同的栽培管理措施，以及模擬自然降水過(guò)程對(duì)水分的吸收利用狀況，來(lái)實(shí)現(xiàn)水分最大的利用效率。

（五）虛擬實(shí)驗(yàn) 

可以利用計(jì)算機(jī)建立反映客觀規(guī)律的虛擬模型，應(yīng)用虛擬模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以部分地替代在現(xiàn)實(shí)世界中難以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，或者是費(fèi)時(shí)、費(fèi)力和費(fèi)錢的實(shí)驗(yàn)。

（六）虛擬農(nóng)場(chǎng) 

在教學(xué)、科普教育和農(nóng)業(yè)科技推廣領(lǐng)域，可利用虛擬植物模型建立虛擬農(nóng)場(chǎng)，讓學(xué)員在計(jì)算機(jī)上種植虛擬作物，進(jìn)行虛擬農(nóng)田管理，直觀地觀察作物生長(zhǎng)過(guò)程及最終結(jié)果。 

（七）虛擬果樹(shù)修剪        

虛擬果樹(shù)修剪系統(tǒng)，可以模擬果樹(shù)具有生長(zhǎng)功能，該功能可以模擬真實(shí)果樹(shù)的各種生長(zhǎng)狀況，并對(duì)各種因素的改變作出近似實(shí)際的反應(yīng)。

（八）虛擬農(nóng)業(yè)布局 

利用虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行模擬，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)布局規(guī)劃設(shè)計(jì)效果的形象化；在觀光農(nóng)業(yè)中，可以模擬采摘、銷售、觀賞、垂釣、游樂(lè)等活動(dòng)，為旅客設(shè)計(jì)合理路線，讓旅游者最大限度地參與、親自體驗(yàn)。

（九）虛擬農(nóng)業(yè)區(qū)劃

模擬糧食生產(chǎn)與多種經(jīng)濟(jì)作物合理搭配種植；模擬農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)相結(jié)合的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式。 

（十）虛擬城市農(nóng)業(yè)

城市農(nóng)業(yè)是充分合理地利用城市空間和優(yōu)越條件來(lái)發(fā)展農(nóng)業(yè)的一種探索。可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬環(huán)境、生態(tài)、科技、生產(chǎn)、觀賞為一體的城市農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展模式，便于決策、實(shí)施。

（十一）虛擬農(nóng)機(jī) 

可以虛擬農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)、農(nóng)機(jī)制造和農(nóng)機(jī)測(cè)試。例如，采用虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù)，對(duì)試驗(yàn)對(duì)象的各個(gè)指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)量、實(shí)時(shí)處理和實(shí)時(shí)分析，有利于提高測(cè)試水平，得出比較精確的結(jié)論，為系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供更可靠的依據(jù)。 

（十二）虛擬溫室

虛擬溫室是將數(shù)據(jù)、材料、模型、物理屬性和高級(jí)算法整合成的一個(gè)研究平臺(tái)，研究溫室對(duì)外界環(huán)境的反應(yīng)，將物理學(xué)（如溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱和力學(xué)屬性）和環(huán)境學(xué)（氣候變化和植物生理信息）結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)溫室對(duì)外界各種變化（氣候條件、植物生長(zhǎng)和人工干擾）的反應(yīng)，而且能夠觀察、顯示和打印其結(jié)果。

（十三）虛擬農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個(gè)巨型復(fù)雜的過(guò)程。由于其自身的一些特點(diǎn)，如土壤類型眾多、作物品種復(fù)雜、病蟲(chóng)害發(fā)生頻繁且癥象不斷變化，肥水、密度以及氣候相互之間的關(guān)系和影響等，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理復(fù)雜而艱難。因此，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬仿真農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，不僅可以節(jié)約費(fèi)用而且能夠提高管理的水平和效率 。 

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)推廣的作用

（一）建立農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可視化

通過(guò)建立集場(chǎng)景三維拍攝、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸、遠(yuǎn)程沉浸式顯示等功能為一體的可視化技術(shù)體系，可以獲取作物的三維信息，了解作物長(zhǎng)勢(shì)以及病蟲(chóng)害問(wèn)題，以便及時(shí)作出應(yīng)對(duì)。在河南鶴壁的農(nóng)科院有一個(gè)智能的農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)以圖像和數(shù)據(jù)的方式直觀地呈現(xiàn)出此時(shí)此刻農(nóng)田中的生態(tài)環(huán)境參數(shù)，甚至于植物吸收光的能力和轉(zhuǎn)化光的能力也一覽無(wú)余，隨著鏡頭的推進(jìn)，單株植物的生長(zhǎng)狀況清晰可見(jiàn)，害蟲(chóng)也將無(wú)處藏身。有了這樣的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，農(nóng)戶在家就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)“問(wèn)題農(nóng)田”的操作，既快速省力，又能夠避免過(guò)多的農(nóng)藥對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不良影響。 

（二）培育新品種以及品種改良

為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量，需要培育高產(chǎn)的農(nóng)作物新品種。建立虛擬育種系統(tǒng)及虛擬育種實(shí)驗(yàn)室，使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)模擬出農(nóng)作物的不同株型，在虛擬環(huán)境下定量模擬虛擬植物吸收光的能力和光合作用的能力，從中選育出最優(yōu)株型。虛擬育種實(shí)驗(yàn)可以科學(xué)指導(dǎo)育種試驗(yàn)，減少了外界一些不可避免的因素，在一定程度上解決了某些在現(xiàn)實(shí)世界難以進(jìn)行的育種試驗(yàn)。

（三）開(kāi)發(fā)虛擬農(nóng)場(chǎng)，寓教于樂(lè)

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)打造一個(gè)虛擬農(nóng)場(chǎng)，虛擬農(nóng)場(chǎng)包括四個(gè)模塊: 一是作物種植; 二是動(dòng)物養(yǎng)殖; 三是農(nóng)產(chǎn)品加工; 四是農(nóng)機(jī)使用。在游戲中體驗(yàn)者可以通過(guò)與游戲中的 NPC 對(duì)話學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)知識(shí)，根據(jù)系統(tǒng)提示對(duì)植物、動(dòng)物進(jìn)行必要的操作，然后將得到的農(nóng)產(chǎn)品加工。體驗(yàn)者還可以進(jìn)行開(kāi)墾、播種、澆水、噴藥、施肥、收割等操作。

（四）輔助傳統(tǒng)農(nóng)技推廣

一直以來(lái)，國(guó)家都對(duì)農(nóng)業(yè)問(wèn)題給予高度重視，不斷強(qiáng)調(diào)農(nóng)技推廣的重要性，但在實(shí)際的工作中，農(nóng)業(yè)推廣技術(shù)員欠缺、經(jīng)費(fèi)不到位等問(wèn)題一直得不到解決。農(nóng)技推廣機(jī)構(gòu)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)中無(wú)站無(wú)址，農(nóng)業(yè)技術(shù)設(shè)備不完善，甚至一些地方的農(nóng)技推廣隊(duì)伍已經(jīng)名存實(shí)亡，加上農(nóng)民的文化程度相對(duì)較低，對(duì)于科技推廣的接納度不夠，導(dǎo)致了農(nóng)技推廣工作難以開(kāi)展。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬各種技術(shù)的操作，對(duì)于農(nóng)民來(lái)說(shuō)，如此直觀的方法更具有說(shuō)服力。

（五）建立虛擬農(nóng)業(yè)博物館，傳承傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)文化

我國(guó)農(nóng)業(yè)歷史悠久，發(fā)展農(nóng)業(yè)不僅是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，更是對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)文化的傳承?？茖W(xué)普及農(nóng)業(yè)科技識(shí)，提高全民對(duì)三農(nóng)的認(rèn)識(shí)也應(yīng)該作為農(nóng)業(yè)推廣的主要工作。北京農(nóng)業(yè)數(shù)字博物館集網(wǎng)上展示、知識(shí)共享、傳播與科學(xué)互動(dòng)體驗(yàn)為一體，將文字、圖像，視頻、動(dòng)畫(huà)、虛擬現(xiàn)實(shí)等多媒體進(jìn)行整合，使用戶可以不受時(shí)間空間的限制，任意選擇想要觀看的內(nèi)容。 

（六）建立虛擬農(nóng)業(yè)展廳，促進(jìn)農(nóng)業(yè)貿(mào)易

建立網(wǎng)上虛擬農(nóng)業(yè)展廳，讓全程全方位展示農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成為可能，解決了因農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)過(guò)程難以體現(xiàn)以及鮮活農(nóng)產(chǎn)品不易保存運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題。與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)展廳相比，虛擬農(nóng)業(yè)展廳有以下優(yōu)勢(shì): 一是突破了時(shí)間和空間的限制，

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使得網(wǎng)上虛擬展廳的傳播范圍更廣泛; 二是低碳環(huán)保，節(jié)約大量參展成本; 三是互動(dòng)廣泛，效率高，開(kāi)啟全新的營(yíng)銷模式。

結(jié)語(yǔ)

早在2020年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃中指出:依據(jù)《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略綱要》的決策部署，加快推進(jìn)重要農(nóng)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)建設(shè)，打造數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)平臺(tái)。利用5G時(shí)代+大數(shù)據(jù)+虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，構(gòu)建綜合信息服務(wù)體系，全面推進(jìn)數(shù)字技術(shù)的綜合應(yīng)用和集成示范。5G時(shí)代背景下，如何借助數(shù)字農(nóng)村的試點(diǎn)項(xiàng)目，推出虛擬現(xiàn)實(shí)農(nóng)業(yè)科技服務(wù)平臺(tái)，全域推進(jìn)種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)和質(zhì)量安全監(jiān)管等領(lǐng)域的數(shù)字化改造，探索可復(fù)制可推廣的建設(shè)模式。突出虛擬現(xiàn)實(shí)科技在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的新作用，切實(shí)解決并引領(lǐng)農(nóng)村區(qū)域內(nèi)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)化的思路。 

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以在虛擬作物各要素間精確模擬，在虛擬生長(zhǎng)環(huán)境中觀察和考究動(dòng)植物生長(zhǎng)因素和環(huán)境因素，結(jié)合大數(shù)據(jù)和人工智能將動(dòng)植物生長(zhǎng)因素量化，為智能農(nóng)業(yè)和精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)種植園奠定基礎(chǔ)。構(gòu)建農(nóng)業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)科技創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)的重要價(jià)值在于服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及管理、農(nóng)業(yè)科普教學(xué)及實(shí)驗(yàn)以及農(nóng)業(yè)服務(wù)推廣。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的可視化、沉浸式服務(wù)模式可以為“三農(nóng)”提供飛躍性的幫助，擺脫以往的陳舊模式，將解決實(shí)際問(wèn)題和關(guān)鍵問(wèn)題為首要任務(wù)，抓住農(nóng)業(yè)發(fā)展的契機(jī)實(shí)現(xiàn)新舊動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，助力農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

農(nóng)業(yè)行業(yè)觀察認(rèn)為，虛擬技術(shù)的應(yīng)用加速農(nóng)業(yè)的變革，為中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。