变量喷药技术的研究与发展

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变量喷药技术的研究与发展

作者：朱聪慧田耘

来源：《农业与技术》2013年第11期

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

随着经济的发展，人们对环境和健康越来越关注，开始着眼于环境污染和农药残留引发的健康问题。我国是农药生产和使用大国，年产量高达80～100万吨，但其使用效率仅为20%～40%，损失量达60%～80%[1]。在我国，防治病虫害主要依靠化学防治，由于其施药设备落后，混药技术粗放，所以造成农药大量浪费、水体污染及农药残留超标等等问题，人畜安全受到威胁。

1 变量技术的研究与应用

变量技术（VRT，Variable Rate Technology）源于精准农业的思想，是指农机具根据它所处的位置自动调节农业物料投入速率的一种技术，变量调节的依据包括土壤性状、作物生长状况以及季节气候等因素[2]。在精准农业体系中VRT是一项重要的研究内容，在耕作、播种、施肥、病虫草害控制及作物灌溉等农业生产中得到了广泛应用。

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。采集病害信息，获得处方图，利用计算机视觉技术，使这一关键技术得以解决。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、形状和颜色等生物特征，对农作物病害做出准确判别。其次对自动施药机和农田小区域进行精确定位。随着GPS、GIS、RS 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滴的雾化程度等。

2 国内外变量喷药技术研究与应用

研发农业物料按需投入的硬件以及软件是精准农业的理念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多研究项目，我国不少公司也开始生产变量作业的装备。