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　　盤點各國變量施肥應(yīng)用，我國差的不只一點！

變量施肥是精準農(nóng)業(yè)中的重要一環(huán)，能夠使化肥達到最高利用率，不僅幫助農(nóng)民節(jié)省種植成本，而且能夠保護土壤。

在應(yīng)用上，歐美等發(fā)達國家發(fā)展較快，已經(jīng)有成熟產(chǎn)品投入市場，而我國還處于院校研發(fā)階段，差距可不只是幾十年那么簡單。

那么國外的產(chǎn)品具體發(fā)展到了什么程度？我國的產(chǎn)品又處于怎樣的階段呢？

國外情況

20世紀80年代至今，精準變量施肥技術(shù)便在發(fā)達國家有了較快發(fā)展，尤其是美國中西部大平原地區(qū)和澳大利亞平原地區(qū)，田間地塊均勻平整、農(nóng)場規(guī)模巨大、發(fā)展更為迅速。

目前，精準變量施肥技術(shù)已廣泛推廣和應(yīng)用到保護作物生長、控制施肥量、精量播種、中耕作業(yè)和農(nóng)田用水分配調(diào)控等各相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。這其中主要以日本、美國、俄羅斯、德國、法國、歐洲等國家為代表。

日本。日本對小地塊的變量施肥研究更為領(lǐng)先，目前的研究主要是偏向于水稻苗期生長的變量施肥。

圖中的水稻變量施肥系統(tǒng)主要由拓普康的CropSpec傳感器、控制器、DGPS導航系統(tǒng)和施肥機組成，CropSpec傳感器可以實時采集土壤N含量，并傳輸至控制器。控制器根據(jù)該數(shù)據(jù)控制肥料撒播量，其主要特點就是數(shù)據(jù)采集與播撒均為實時進行。

美國。美國的變量施肥機發(fā)展更為成熟，多由傳統(tǒng)的施肥機具加裝電子控制系統(tǒng)而成。目前以一種肥料的施撒為主，正在向多種肥料同時變量施撒轉(zhuǎn)變。

Case Flexi-Coil變量播種施肥機

已經(jīng)商品化的有John Deere公司的變量撒肥機、Case公司的Flexi-Coil變量施肥播種系統(tǒng)等。

俄羅斯。俄羅斯主要針對用于顆粒狀肥料的變量施肥機具，其全俄農(nóng)機研究所自行研制了用于顆粒狀肥料的變量施肥機具。

德國。德國有代表性的是阿瑪松變量施肥機。該公司開發(fā)了一種基于視覺傳感器的變量施肥機具。

法國。法國使用的變量離心撒播機和變量自動噴霧機在GPS和GIS的支持下投入生產(chǎn)和使用，”女騎士”（AMASAT）肥料撒播變量控制系統(tǒng)已經(jīng)大量應(yīng)用于各類的離心式肥料撒播機具上。

作為數(shù)據(jù)依托，大多數(shù)發(fā)達國家的科學家確立了較為完整的信息網(wǎng)絡(luò)，將每年的農(nóng)作物產(chǎn)量與施肥量、土壤養(yǎng)分含量、肥料類型及生長關(guān)鍵期的墑情分布等數(shù)據(jù)輸入到精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng)來進行存儲，取得了較大的科研進步。

目前，精準變量施肥技術(shù)在發(fā)達國家的大多數(shù)大型農(nóng)場得到應(yīng)用，其化肥和農(nóng)藥的利用率達到60%。 

國內(nèi)情況

國內(nèi)研究精準變量施肥技術(shù)的起步相對于歐美等國發(fā)展較晚，近年來很多高等院校和農(nóng)業(yè)科研單位大量引入國外先進的精準變量施肥技術(shù)，對國外先進的精準變量施肥技術(shù)進行消化和接納，取得了顯著的成果。

中國農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料研究所信息農(nóng)業(yè)研究室，開發(fā)了中國土壤肥料信息系統(tǒng)（SOFISC）。

北京市農(nóng)林科學院作物所開發(fā)了北京地區(qū)智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用示范工程中的小麥綜合管理專家系統(tǒng)（ESWCM）。

河北農(nóng)業(yè)大學人工智能研究中心研究的GIS在精準農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用——變量施肥智能空間決策支持系統(tǒng)（VRF-ISDSS）。

吉林大學先后研制了基于IC卡的手動變量施肥機2SF-2和自動變量施肥機2BFJ-6。該施肥機具基于傾斜網(wǎng)格劃分理論，通過AGGPS132進行田間定位，利用單片機進行網(wǎng)格識別，以網(wǎng)格名稱訪問施肥IC卡并讀取當前網(wǎng)格的施肥量，由單片機控制系統(tǒng)控制施肥量。

國家農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心研制的變量施肥機

國家農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心研制的精準變量旋耕施肥機，其主要特點為田間計算機的應(yīng)用，可以方便實現(xiàn)處方圖的讀取狀態(tài)監(jiān)測等。

黑龍江八一農(nóng)墾大學研制的大豆精密播種施肥機，采用電控機械無級變速器為執(zhí)行機構(gòu)，研制出機械驅(qū)動式大豆精密播種施肥機。

上海交通大學研制的變量施肥機基于全球定位系統(tǒng)，可實現(xiàn)智能變量施肥、播種和旋耕。

吉林大學研制的變量施肥機

吉林大學生物與農(nóng)業(yè)工程學院地面仿生機械技術(shù)教育部重點實驗室開發(fā)了一套專門用于實施精準農(nóng)業(yè)變量施肥作業(yè)的田間地理信息系統(tǒng)。

總體來看，我國變量施肥機具還處于研究階段，與發(fā)達國家相比較還有較大的差距。而且研發(fā)產(chǎn)品智能化程度低、施肥機具作業(yè)面積小，推廣與普及應(yīng)用難度較大。

而且，實施顆粒肥和液態(tài)肥的變量施肥機很難實現(xiàn)氮、磷和鉀等多種元素的混合施肥，精準變量施肥機只能在總量上進行調(diào)整和變量施肥 ，不能實現(xiàn)小地塊間的變量施肥。

然而，僅是引進國外技術(shù)還不能適用于我國作業(yè)和市場特點，要想得到進一步發(fā)展，還需從這兩方面入手。

（作者：初金哲 莊衛(wèi)東 梁冉冉

來源：《農(nóng)業(yè)機械》雜志第10期）