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通过哪些技术设备可实现农业上的精准施肥《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:37:25 阅读: 来源:广告牌厂家

2017-03-28 21:58:56来源: 贤集网

农田养分信息快速获取

土壤养分测量是实施精准施肥(主要是基肥)的前提,施肥前对土壤中的养分情况了解不够,未能做到按需施肥,是农业生产中肥料利用率低的一个很重要的原因。目前采用的土壤测量仪器主要有3类:1)基于光电分色等传统养分速测技术的土壤养分速测仪;2)基于近红外技术(NIR)通过土壤或作物叶面反射光谱特性直接或间接进行农田肥力水平快速评估的仪器;3)基于离子选择场效应晶体管(ISFET)集成元件的土壤主要矿物元素含量测量仪器。

中国农业大学设计了土壤养分测量传感器,浙江大学研究了农田土壤有机质和氮素快速测定方法与仪器。华南农业大学研制了机载GPS土壤自动取样装置,可绘制氮、磷、钾、pH值和有机质的分布图,为测土配方施肥提供准确的田间土壤肥力分布情况,为指导按需施肥提供依据。

测土配方施肥

测土配方施肥是以土壤养分测量和肥料田间试验为基础,综合专家知识,根据土壤供肥性能、作物需肥规律与肥料效应,在施肥前确定氮、磷、钾及微肥的适宜用量与比例,是提高肥料利用率的措施之一。目前国内用于测土配方施肥的土壤养分测试方法包括ASI法、M3浸提剂和AB-DTPA浸提剂。为了提高土壤养分测试效率,在引进国外先进技术的基础上,中国农科院土壤研究所经过十几年的研究,形成了适应于中国大部分地区土壤使用情况的批量化前期处理技术、专业化测试技术、自动化的数据采集技术和程序化的推荐施肥技术,这一套技术不仅大大提高了中国测土配方施肥的分析效率和降低了成本,而且提高了测试精度,是目前中国先进的测土配方技术。

同步播种施肥

播种时同步深施缓释肥或控释肥是提高肥料利用率、减少施肥次数和降低生产成本的有效方法。目前,同步(深)施肥播种机具已实现在旱作作物生产中的应用,但水田作业时难以在机械播种或插秧时同步深施肥料。基于此,华南农业大学研究成功同步开沟起垄施肥水稻精量穴播技术,研制了同步开沟起垄施肥水稻精量穴播机,可在播种时将肥料施于田面下10cm处,有利于根系吸收和水稻生长,可减少肥料用量30%以上,提高产量10%以上,达到了高效、增产、节肥、节水和减少田间甲烷排放量的目的。中国农业机械化科学研究院研制的小麦变量免耕施肥播种机和黑龙江八一农垦大学研制的大豆变量施肥播种机也取得了良好的效果。

作物养分信息快速获取

要实现作物生长期间的精准施肥(追肥),在施肥前准确地获取作物养分信息是前提。作物养分生理指标检测的传统方法是化学分析法,该方法准确性较高,但是成本也高,耗时长,操作复杂,且容易造成环境污染。光谱和成像技术可快速无损地获取作物的养分生理信息,因而得到了广泛的研究与应用。光谱检测技术主要有近红外光谱和多光谱成像检测技术。南京农业大学研制成功CGMD302作物生长监测诊断仪。浙江大学邵泳妮结合光谱技术与多光谱成像技术采集水稻生长和生理信息,用于检测和诊断水稻品质信息、养分需求信息和病虫害信息。目前作物养分信息快速获取技术仍是实现精准施肥的瓶颈技术,该技术依然停留在实验室研究阶段。在以后的发展中,应更加注重田间应用,研究出方便、快捷、准确、可靠的作物养分信息获取技术与设备。

精准施肥

传统的施肥量确定方法主要有养分平衡法和肥料效应函数法,不同作物或同一作物不同生长期对养分需求的差异很大,难以采用同一施肥模型进行精准施肥的指导。研究发现基于神经网络的施肥模型和组合预测模型可以很好地解决传统施肥量确定方法中存在的问题。苏恒强等建立的玉米施肥组合预测模型显著地提高了预测精度。与此同时,学者们还建立了不同作物的精准施肥专家系统。于合龙等建立了玉米精准施肥数据库,提高了玉米精准施肥系统的开发效率。国家农业信息化工程技术研究中心研制成功基于GPS的精准农业变量施肥控制系统,施肥误差≤5%。中国农业机械化科学研究院研制的自动配肥施肥机采用多种肥料实时在线配比,取得了很好的效果。目前,中国在精准施肥网格识别、信息系统、养分管理施肥模型和专家系统等研究中取得了一些成果,但还没有形成完善的精准施肥技术体系。因此,建立完善且便于使用的精准施肥技术体系,是中国现阶段施肥技术要解决的重点和难点。

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