精确农业中的智能化农业机械装备的应用

2.3.3
杂草驱动除草剂喷洒机械:
汇报提纲
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精确农业简介 智能化农业机械装备简介 未来农业机械装备发展趋势

未来农业机械装备发展趋势
—— 大型化、多功能、高效作业
—— 智能化、精准化 —— 多层次、多领域、全产业链 —— 环保与资源节约 —— 集团化、国际化

大型化、多功能、高效作业
谷物联合收获机瞬时单产YG（t）的测定： YG(t)=mG(t).（ 1 —UG(t)）/（V(t)）.W(t)） YG(t)—瞬时t所测得单产； mG(t)—瞬时t所测得谷物质量流量； UG(t)—瞬时t谷物含水量（相对湿度）； V(t)—瞬时t收获机行驶速度； W(t)—瞬时t割幅宽度。 割幅宽度W(t)的测量：利用超声波测距传感器，割幅 1.5m时，分辨力为1mm。
– 美国70%、英国15%、德国10%
• 精确农业技术研究和应用效果显著
– 节约灌溉水：50% – 节约化肥：30% – 节约农药：30% – 降低生产成本：20%
汇报提纲
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精确农业 智能化农业机械装备 未来农业机械装备发展趋势
2. 智能化农业机械装备是GPS、GIS、RSS、ES、 SS、DSS 6S系统在农业机械装备上的综合应 用。 2.1 智能化农机的自动定位与导航: 农业机械在田地中作业，不同的作业项目需求 的定位分辨力也不相同。变量施肥时30m，变 量施用除草剂1m，测产10m，筑埂5cm、喷洒农 药重叠10cm。 当前DGPS系统可达精度如图所示。
瞬时t谷物质量流量mG(t)可用谷物流量计测量。 谷物含水量UG(t)可用谷物湿度计测得。 联合收获机收获作业时，同步测得谷物的瞬时 流量、含水量、联合收获机的瞬时速度和割幅， 通过计算机数据综合处理，即可计算出田块的 瞬时产量。

2.3 智能型变量控制农业机械: 2.3.1 精细种植的农业机械体系: 每当收获机绘制出产量分布图，就显示了田间 各局部单产的差异，下一步工作就是要进行产 量诊断，找出造成差异的主要原因，提出针对 性的纠正措施加以优化、量化而生成下一轮田 间作业的处方图。下图为精细种植的农业机械 体系。
智能化、精准化
自动测产、自动导航
奶牛自动识别补饲系统
禽蛋品质检测和分级大型生产线
大型水果检测和商品化处理生产线

多层次、多领域、全产业链
西红柿收获
甘蔗收获
葡萄收获
甜菜收获
精深加工
贮藏保鲜
秸秆集储
生物制气

环保与资源节约
精密播种
（节种、节肥）
精量植保
（节药）
节水灌溉
（节水）
END
请老师和各位同学批评指正

2.2

Βιβλιοθήκη Baidu
：智能化农机的自动测产
20世纪90年代后期，国际上先进的各种作物联 合收获机，大多数都具有产量分布图自动生成 功能。谷物联合收获机、棉花收获机、马铃薯 收获机、花生收获机等都装备产量数字化自动 生成系统。 谷物联合收获机上的产量分布图自动生成系统 研究相对较早，技术比较成熟。其测产系统传 感器布置及定位系统如图所示。
精确农业中的智能化农业 机械装备的应用
汇报提纲 1. 精确农业简介 2. 智能化农业机械装备 3. 未来农业机械装备发展趋势
原始农业
传统农业
现代农业
精确农业
农机自动导航 变量喷洒农药
精量播种施肥
收获自动测产
精确农业
• 精确农业
– 精确的数量 – 准确的时间、地点、方式
精确农业
• 世界现代农业的主要发展趋势


田间产量诊断步骤如下：首先查看产量分布图， 识别低产的明显原因，例如是否为农机拖拉机 轮胎压实土壤、局部陡坡、水土流失、鼠害等。 如有必要，则进行第二步检验土壤的物理特性， 第三步化验土壤的PH值和营养化学成分。找出 局部低产原因之后，可根据专家经验或作物生 长模型提出针对性纠正措施加以量化，以数据 卡和处方图的形式把指令传递给智能变量控制 农业机械实现精细农作。
2.3.2 精细变量施肥机械: 变量施肥决策理论上应该遵循的规律
1、营养元素同等重要规律：作物对各种营养元素需要量差别可达十倍、百倍、 甚至十万倍，但是各种营养元素对作物的生长发育同等重要，不可替代， 理论上施肥时，必须根据作物需要，全面考虑，以避免营养失调。 2、最小养分规律：作物生长只要一种营养元素不足，其生长发育、产量就会 受到限制，因此，施肥决策时，要使土壤保持适宜的养分数量，平衡施肥， 满足作物需求。 3、作物需求阶段营养规律：作物吸收养分并非作物整个生育期都有进行。一 般规律是生长初期吸收养分数量低，随着作物的生长，对营养物质吸收的 强度和数量都有逐渐增加，到成熟期，吸收营养物质的强度和数量会逐渐 减少，甚至向植株体外排出。

数字化产量分布图是精确农业的重要基础信息。 产量分布图综合了田间空间参数变化的信息， 诸如土壤类型、土壤湿度、养分含量、及坡度 等，故可用以确定田间地段作物均匀生长的条 件并可分别确定各田块各自所需的农事操作。 在下一次收获时所得新的产量分布图则可显示 精细农作的实际效果。