变量喷药技术的研究与发展

《变量喷药技术的研究与发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、变量喷药技术的研究与发展朱聪慧田耘变量喷药技术的研究与发展朱聪慧，田耘(吉林农业大学研究生学院，吉林长春130118)摘要：随着农业信息化发展，变量作业技术在耕作、施肥、播种、病虫害控制、杂草管理、栽培及灌溉等方面广泛应用。本文概述了变量喷药技术的研究与应用，分析了变量技术在我国的研究现状，为变量技术推广提供依据。关键词：变量技术，精准农业，植保机械，静态混药器中图分类号：F767．2文献标识码：A引言视觉技术的杂草定位系统。随着经济的发展，人们对环境和健康越来越关注，开始Carrara等[8利用ITAF变量施药系统对西西

2、里岛的小麦进着眼于环境污染和农药残留引发的健康问题。我国是农药生产行除草剂变量施用研究。在收获等量作物产量的条件下，利用和使用大国，年产量高达80～100万吨，但其使用效率仅为该系统比传统方法节约了29％的除草剂，经济投入降低，环20％～40％，损失量达60％一80％_1】。在我国，防治病虫害境污染减少。德国的农业工程研究所(ATB)研制出一种杂主要依靠化学防治，由于其施药设备落后，混药技术粗放，所草检测光电传感器，开发出适用于谷物和豆类田间管理的实时以造成农药大量浪费、水体污染及农药残留超标等等问题，人变量施药系统。试验

3、表明在保证作物产量的前提下，该系统使畜安全受到威胁。除草剂平均用量降低了24．6％。西班牙的Gil等将3组超声1变量技术的研究与应用波传感器和电磁阀安装在风送式喷雾机上，利用传感器测定葡变量技术(VRT，VariableRateTechnology)源于精准农业萄树的形状、尺寸，根据反馈信息实时调节施药量。的思想，是指农机具根据它所处的位置自动调节农业物料投人2．2国内研究与应用现状速率的一种技术，变量调节的依据包括土壤性状、作物生长状欧美国家作物生产系统集约化、规模化程度高，率先提出况以及季节气候等因素】。在精准农业体系

4、中VRT是一项重变量作业机械。与其相比，我国农业发展规模小，机械化水平要的研究内容，在耕作、播种、施肥、病虫草害控制及作物灌较低，大范围的推广变量作业技术比较困难，实现农业机械化溉等农业生产中得到了广泛应用。的目标也是个漫长的过程。我国可以先将目标放在研制与开发变量喷药是精准农业中与环境污染和食品卫生联系最为密与小地块，小区域相适应的定位变量作业机械，配套小机具的切的一个环节，将其核心技术应用于农田喷药过程中，根据获研制和开发为全面实现机械化奠定基础。取农田小区域内病害信息，按需施药就是变量喷药。采集病害尹东富等⋯研发出基

5、于处方图的变量对靶施药系统。该信息，获得处方图，利用计算机视觉技术，使这一关键技术得系统利用MATLAB软件，对棉田杂草图像处理，形成处方图，以解决。例如，采用数字图像处理技术和模式识别方法来研究通过控制不同的喷头实现4种喷药量。经测试，系统压力0．1农作物病害变量，结合农作物染病时叶部病斑所呈现的纹理、MPa，传送带速度0．4m／s时，对靶率超过90％，施药量降低形状和颜色等生物特征，对农作物病害做出准确判别。其次对60％以上。该喷药系统为实时变量对靶喷药除草机器人的研制自动施药机和农田小区域进行精确定位。随着GPS、G

6、IS、RS打下了基础。邹伟等研发了可变流量喷药控制系统，通过及其他传感技术的发展，实时定位的精确性得到保证。结合处控制脉冲信号，电机转速，实现对喷药量的精确控制，该系统方图和施药机的位置信息对施药机进行控制，使得单位面积上可用于便携式喷药机和手推式喷药机。毛罕平【1等设计出以获得精确的施药量。同时，还要考虑各喷头之间的均匀性及液$3C2410处理器为核心，基于模糊控制算法的变量对靶施药系滴的雾化程度等。统，具有自动识别杂草，根据采集车速、杂草密度等信息自动2国内外变量喷药技术研究与应用改变流量的功能。研发农业物料按需投入的

7、硬件以及软件是精准农业的理念3存在问题及展望中最为重要的方面之一。近年来，各个国家在此领域展开了很3．1完善相关的法律法规多研究项目，我国不少公司也开始生产变量作业的装备。自《农药管理条例》颁布以来，经历了10几年，针对目2．1国外研究与应用现状前我国农药行业现状很多条例不适用，与我国目前社会发展状以德国、美国、日本为代表的发达国家经过20多年的研况不匹配，因此造成管理困难，效率不高，消费者维权难，环究探索，基于地图或实时传感技术的用药可变更系统已经比较境污染，食品安全隐患等不良后果。成熟。德国Biller等在喷药装置上安

8、装了利用光电传感器设3．2明确监管主体，提高执法人员素质。计出的杂草识别装置。美国加利福尼亚大学戴维斯分校研发了农药管理部门偏多，监管人员数量大，素质不够高，造成基于视觉传感器的精量喷雾系统，该系统专门针对成行作物。系统管理难，执法不严的后果。农药进入市场在到达农民用户Giles等研发了基于机器视觉的喷