精准农业是一套基于空间信息管理和变异分析的现代农业操作系统。精准农业的核心思想就是根据土壤性状和作物生长状况的空间差异,调节对作物的投入,即一方面对耕地和作物进行定量的实时诊断,充分了解大田生产能力的空间差异;另一方面则以平衡地力提高产量为前提,实施定位、定量的精确田间管理,从而实现高效利用各类农业资源和改善环境这一可持续发展目标。
作者:潘瑜春; 薛绪掌; 陈立平; 赵春江; 王秀 期刊:《土壤》 2004年第06期
以玉米N肥变量施肥为例,采用GIS技术对不同土壤肥力水平下的变量施肥尺度对施肥量、产量和肥料增产效率的影响进行模拟计算和可视化表达.首先用"Turning Band Method"方法随机生成符合指定均值、方差和空间分布(半方差模型)的一组表示最小施肥单元的土壤养分数据,每组104个数据,对每组数据进行了100个等级尺度单元的相关效应计算和分析.模拟结果表明:(1)随着变量施肥单元面积减小,平均单位面积的施肥量增加或保持不变,产量一般增加...
作者:蒋阿宁; 管建慧; 高聚林 期刊:《农业科技与信息》 2014年第04期
本研究利用冬小麦起身期和拔节期冠层光谱数据,选用反映冬小麦长势信息的优化土壤调节植被指数C)SAVI(Optimizationofsoil-adjustedvegetationindex)与CERES-Wheat模型相结合进行变量施肥管理(变量区),对变量施肥模型进行验证并进行了优化,旨在为变量施肥提供理论依据。、
作者:张书慧; 马成林; 杜巧玲; 聂昕; 吴才聪; 韩云霞 期刊:《农业工程学报》 2004年第01期
设计制造了一个以AT89C52单片机为中心的自动变量施肥控制系统.该系统接收GPS位置信号,以此判断施肥机所在的操作单元,通过监测施肥机的前进速度和读取存储在IC卡上的施肥量来控制施肥机上的排肥轴的转速,实现实时自动变量施肥.试验结果证明:该系统可将GPS、GIS、传感器信息和决策数据等信息综合处理,在施肥机前进速度为4.5~5.5 km/h,施肥量在200 kg/hm2以上时,能够使步进电机工作转速在33~91 r/min范围内,施肥机排肥平均误差为 ...
作者:薛绪掌; 陈立平; 孙治贵; 赵春江 期刊:《农业工程学报》 2004年第03期
基于田间18 m×18 m土壤碱解氮测定数据和2001年的小麦产量图数据,采用目标产量模型,设计了变量施氮处方,进行变量施氮试验.以相邻地块均一施肥区为对照,结果表明,变量施氮区产量略低于均匀施肥,且产量变异系数增加;产量构成因子中,变量区的穗密度与对照区基本持平,但变量区的穗密度变异系数较低;变量区的穗粒数低于对照区,变异系数增加;变量区的千粒重高于对照区,变异系数增加;变量区的蛋白质含量略高于对照区,但变异系数也较高;变...
作者:潘瑜春; 薛绪掌; 陈立平; 赵春江 期刊:《农业工程学报》 2005年第06期
为从理论上研究变量施肥尺度效应提供可能,解决单纯利用田间试验方法研究变量施肥尺度效应存在的研究周期长、费用大且几乎得不到系统完整的结果问题,研究了变量施肥尺度效应模拟系统的设计、实现与应用.该模拟系统由数据管理、模型管理、模拟分析和决策分析四部分构成.系统通过随机数生成法或地统计分析法生成最小尺度条件下的土壤养分空间分布数据,以此为基础,采用GIS、计算机模拟技术模拟不同尺度的养分空间分布,并以肥料效应模...
作者:蔡德利; 王熙; 庄伟东; 王智敏; 汪春 期刊:《黑龙江八一农垦大学学报》 2004年第03期
2002年秋对黑龙江省友谊农场精准农业试验区进行土壤采样,测定土壤肥力指标,并据此确定2003年春播大豆的变量施肥处方.在大豆鼓粒初期(R5),利用GPS随机确定不同施肥组合的位置,并进行大豆生长情况调查,结果表明,大豆在本技术下可实现生育指标的均衡一致.
作者:安晓飞; 付卫强; 王培; 魏学礼; 李立伟; 孟志军 期刊:《农业机械学报》 2019年第B07期
针对黄淮海地区化肥施用过量和肥料利用率低的问题,基于GNSS拖拉机自动导航技术和液压控制技术,提出一种小麦种行、肥行精准拟合的新模式,设计了一种小麦种肥精准拟合变量施肥控制系统。通过安装在拖拉机上的自动导航系统进行施肥作业,记录导航线和施肥作业轨迹,根据机具幅宽和肥(种)管位置分布,对施肥导航线进行平移,从而完成导航播种作业,同时记录播种导航线和播种作业轨迹,实现种行、肥行精准对行作业。小麦种行、肥行精准拟合...
作者:杨立伟; 陈龙胜; 张俊逸; 孙红; 刘豪杰; 李民赞 期刊:《农业机械学报》 2019年第B07期
为了开展基于作物实时传感器的田间变量作业离心圆盘式撒肥机的研究,综合考虑已设计的离心圆盘撒肥机的结构和机理,选取并分析撒肥高度、圆盘叶片位置角、肥料下落位置角3个关键参数对双圆盘离心撒肥机撒肥均匀性的影响。基于Design-Expert的试验设计,进行了响应面分析试验和单因素试验,分析各因素对撒肥均匀性的影响。响应面分析试验结果表明,各因素对分布变异系数影响由大到小分别为下料位置角、撒肥高度、叶片位置角;经参数优化...
作者:李洋; 尚书旗; 高波; 刘金锁; 赫志飞; 杨德秋; 崔宏旭 期刊:《农业工程》 2017年第05期
随着马铃薯种植农艺的变化,农户在中耕过程中需中耕施肥、铺设滴灌带及垄间打坑,且对定量施肥要求严格。设计了一种具有电动变量施肥功能的马铃薯中耕机,该机不仅设有打坑及滴管带铺设机构,而且还可通过变量施肥驱动机构,实现不同中耕速度下单位面积等量施肥,便于用户管理定量施肥。
作者:陈换美; 郭振华 期刊:《新疆农机化》 2017年第05期
变量施肥技术在提高化肥利用率,增加粮食产量,减少环境污染等方面发挥着越来越重要的作用,发展变量施肥技术对于保证国家粮食安全,促进农业可持续地发展具有非常重要的作用。经过近30年的发展,变量施肥技术在理论研究、技术装备研发等方面取得了长足的进步,国外发达国家已经研制出能够满足变量施肥要求的整套设施,并已推广应用。我国在变量施肥方面的研究起步较晚,但通过引进消化吸收并结合自主创新,也取得了一定的成果。加强理论...
作者:牛哓颖; 钱东平; 王秀; 杨世凤; 邵利敏 期刊:《河北农业大学学报》 2005年第02期
研究表明,归一化植被指数(NDVI)可以很好地预测潜在产量和判断当时作物氮的吸收情况并最终预测最优施氮量.本系统是一个集成光学传感和施肥控制装置的实时自动变量施肥系统,它根据实时监测的作物光谱信息和施肥机具的实际前进速度调节施肥量.系统采用无损测试技术和模糊控制算法,实际操作时通过光传感器实时获取归一化植被指数,并使用施氮优化算法(NFOA)计算潜在产量和施氮量,结合施肥机具行进速度调节实施机构中水用电磁阀的开闭,...
作者:陈满; 金诚谦; 倪有亮; 徐金山; 李泽锋 期刊:《中国农机化学报》 2018年第01期
为实现田间精准变量施肥,设计基于多传感器的变量施肥控制系统。该系统以STM32F103ZET6微处理器为核心,搭配GPS定位模块、作物生理信息监测模块、温湿度与光照度监测以及施肥机构监测模块,可实现水稻田间精准变量施肥作业环境参数、地理位置信息、作物生长信息以及施肥机构的执行状态实时监测,系统根据内置施肥算法,结合采集的多源传感信息,实现实时变量施肥控制。系统测试结果表明,调速测试试验最大控制误差为6.25%,开度测试试验...
作者:杨洲; 张卓伟; 李君; 金莫辉; 孙健峰 期刊:《农机化研究》 2019年第07期
为实现香蕉根部肥料深施的机械化作业,设计了一种可变位、变深、变量施肥的蕉园自走式压穴施肥机。压穴性能试验结果表明:压头的直径和锥度均对峰值压穴阻力的影响极显著,呈正相关关系,减少锥度能有效降低施肥机作业能耗,构建的多元线性回归模型可用于压穴作业决策;压头的沉降速度对峰值压穴阻力无显著影响,增大沉降速度有利于提高施肥机工作效率。最后,试验研究了外槽轮的螺旋升角和转速对施肥机排肥稳定性的影响,建立了施肥量变...
作者:李翠锦; 周树林; 宋乐鹏 期刊:《农机化研究》 2019年第03期
变量液体施肥控制系统具有大惯性、非线性和参数时变的特点,采用传统的PID控制方法很难实现准确的控制。为此,在建立电动执行器的数学模型的基础上,采用自适应模糊PID对液体肥流量进行自动控制,并利用MatLab对变量液体施肥控制系统进行建模和仿真及实验验证。仿真与实验结果表明:变量液体施肥控制系统采仿真时,自适应模糊PID控制系统的动态静态指标明显高于常规PID控制;系统超调量、调整时间明显改善,即超调量为1.5%,系统进入稳态...
作者:肖琪; 赵军; 衣淑娟; 王熙 期刊:《农机化研究》 2019年第03期
针对变量施肥液压驱动系统转速控制精度不高、存在小范围转速波动及无法实现系统的无差控制等问题,设计开发了变量施肥驱动系统,并采用阀控马达的驱动方式。本文以国内外变量施肥驱动装置研究现状及发展趋势为指导,全球定位技术、地理信息技术和软件工程作为基础,设计了变量施肥驱动系统,利用液压马达排量大、转速低的特点,通过控制进油回路中的比例型流量控制插装阀的开度来实现液压马达的无级调速,进而达成变量施肥中对排肥轴速...
作者:初金哲; 庄卫东; 衣淑娟; 王熙; 赵军 期刊:《农机化研究》 2019年第01期
为了提高化肥的利用率,达到提高产量减少污染的目的,以黑龙江垦区施肥机械为基础,设计了一台2F-12型变量施肥试验台。变量施肥试验台的目的是研究降低施肥成本的方法和途径,提高农业生产的经济效益和环境效益,简化施肥操作步骤,降低劳动强度,在提高变量施肥控制系统的开发设计能力的同时,为田间变量施肥机具的大面积推广提供技术储备。2F-12型变量施肥试验台可以完成变量施肥软件的测试和变量施肥的监测工作,主要由箱体、排肥装置...
作者:孙永佳; 沈景新; 窦青青; 李青龙; 陈刚; 孙宜田 期刊:《农业机械学报》 2018年第08期
针对目前国内免耕播种机的监测传感器抗尘效果差、监测精度低,且施口肥量不能变量调节,施用不当易引起烧种、烂种的问题,设计了一种基于Cortex-M3处理器的免耕播种机监控系统。该系统采用面源无盲区抗尘监测技术设计种子传感器,消除了监测盲区,提高了系统对多尘环境的适应性和监测准确性;采用离散增量式PID控制算法,根据预设施肥量和采集作业速度,实时调节口肥量与作业速度相匹配,实现了播种、施肥状况的监测和作业面积的统计,进一...
作者:杨硕; 王秀; 翟长远; 窦汉杰; 高原源; 赵春江 期刊:《农业机械学报》 2018年第10期
目前国内变量施肥控制系统与排肥监测系统集成化程度低,电动机驱动变量施肥系统动态响应研究不够深入。为此设计了基于电动机驱动、支持多路播种施肥监测的变量施肥控制系统,主要包括触摸屏、中央控制器和数据采集器。控制器以MCU为核心,读取GPS测速模块获取的机具行进速度,监测排肥电动机实时转速,与数据采集器通讯获取多路排种或施肥状态,与触摸屏通讯设置作业参数和监测作业状态。搭建试验平台,测得排肥轴转速范围为12.5...
作者:王秀; 孟志军; 叶涛; 白由路 期刊:《农业网络信息》 2004年第S1期
该文介绍了一种适合水田和旱田旋耕作业,应用精准农业原理可与国产拖拉机配套实现旋耕作业的变量旋耕施肥机,该施肥机在GPS导航系统的帮助下可以按照预先设计的处方图在旋耕作业的同时实现变量施肥。机械采用普通的国产外槽轮排肥器作为变量施肥机的肥料计量装置,通过调整外槽轮的转动速度达到调整肥料量的目的。该机作业幅宽为2m,配套动力为50马力以上中型拖拉机。施肥机械在田间的作业原理和基本的结构也进行了详尽的介绍。