纳米技术在精准农业中的应用研究进展

纳米技术在农药、化肥缓释与精准输送、病虫害防治、植物生长发育、农产品质量安全检测和农产品加工等方面的成功应用，对实现尽可能地从现有资源中获取最大农业产出，缓解全球资源日趋紧张和人口不断增长带来的压力，进而推动精准农业的发展意义深远。纳米技术虽为发展精准农业提供了新路径，但研发的同时，仍需注意纳米技术的安全性，尤其是纳米材料的毒性。     

气吸式密植精量排种器的设计与试验

为提高排种器在小株距密植条件下的播种单粒性和均匀性，根据大豆-玉米带状复合种植模式的农艺要求，设计一种具有双重清种作用的小株距密植气吸式精量排种器。通过分析排种器工作原理及确定关键部件结构参数，以合格指数、重播指数和漏播指数为评价指标，以排种盘型孔数、外清种距离和内清种距离为试验因素进行三因素五水平正交试验，确定试验因素的主次顺序及最优水平；通过中心组合试验对试验因素及水平进行优化和验证。结果显示：排种盘型孔数和内外清种距离对排种性能均影响显著；玉米排种最优工作参数组合为型孔数35个、外清种距离6.2 mm、内清种距离1.6 mm；大豆排种最优工作参数组合为型孔数62个、外清种距离4.1 mm、内清种距离1.6 mm。对该参数组合下的排种性能进行试验验证，结果显示：玉米排种合格指数为95.40%，重播指数为1.50%，漏播指数为3.10%；大豆排种合格指数为97.78%，重播指数为0.32%，漏播指数为1.90%，与优化预测结果相吻合，且各项指标均满足播种需求。     

基于激光雷达和Kinect相机点云融合的单木三维重建

为了更好地建立单木三维彩色模型，获得准确表型参数，提出了一种基于Kinect v2相机和激光雷达的单木点云信息融合检测方法。首先由激光雷达采集樱树单木所在区域的完整环境点云，生成点云地图；由Kinect相机采集樱树单木多视角点云得到完整的三维彩色点云；然后以激光雷达点云位置为基准，通过选取对应同名点的方式对2种点云进行初始配准，使点云之间具有良好的初始位置关系，再使用最近点迭代（iterative closest point, ICP）算法对点云进行精配准；最后使用彩色点云对雷达点云进行点云着色融合处理，实现樱树单木的三维重建。结果显示：与只使用Kinect v2相机生成的樱树单木表型参数对比，融合后的樱树单木的株高、冠幅和胸径的平均相对误差分别降低了1.52、6.46和18.17个百分点。研究结果表明，Kinect v2深度彩色相机和激光雷达在单木三维重建上能实现优势互补，提升点云配准精度，同时，既能降低光照气候条件的影响，又能增加测量距离，单木表型参数更准确。     

高效植保机械与精准施药技术进展

农药、植保机械（又称药械）与施药技术是影响农药喷施效果、防治效果和农药利用效率的3个同等重要的因素。药械与施药技术随着农药学科的发展而发展，整体来讲药械发展经历了人背机器、机器背人、人机分离、喷雾机器人4个典型时代。我国现有耕种面积大小不同的各类农场3.2亿个，总耕地面积1.2亿hm2，年均植保防治作业面积4亿～5亿hm2次，至今我国连续10多年的粮食连年增产，新型植保装备与高效施药技术的研发应用推广功不可没。与20世纪相比，在新千年前20年，国内外药械和施药技术与高速发展的绿色农药生产相互适应、相互促进，进入了快速发展的轨道，至2020年我国植保机械社会保有量突破2.5亿台，自走式喷杆喷雾机260多万台，各类果园喷雾机150多万台，植保无人机10多万台；新型植保装备与高效施药技术为农药减量提供了手段，助推了农药利用率的提高和农药的减量计划的实施。2020年全国水稻、玉米、小麦三大粮食作物的农药利用率达到40.6%，较2015年提高了4个百分点，新型植保装备与高效施药技术为解决诸如农药有效利用率低、操作人员中毒、农药残留超标和环境污染等问题做出了突出贡献。特别是在我国自走式喷杆喷雾机、...     

精准农业经济效益分析方法探讨

用部分预算法与投资分析法分析水稻精准变量施N肥结果表明,自购价格昂贵的大型联合收割机不可行,如改为租赁则部分预算法结果显示该项目每年增加4.8228万元净收益,投资分析法结果显示项目运行10年可盈利27.8135万元,内部收益率为24％。部分预算法需较多生产方面的技术数据,因而更适宜于已实施项目;而无论项目实施与否均可用投资分析法分析,并作进一步的敏感性分析或全面反映项目经济、社会和环境效益的国民经济分析。     

信息化与农业现代化

在分析国外农业信息化发展的基础上 ,阐述了我国农业信息化的发展、应用情况 ,以及农业信息技术的集成与产业化的重点领域 ,最后提出了我国现代化农业发展方向。     

气吸双滚筒式棉花精量排种器的设计与试验

【目的】为提高气吸滚筒式排种器充种性能，降低负压风机能耗，设计了一种气吸双滚筒式排种器。【方法】理论分析排种过程中棉花种子的受力状态，利用Solidworks对排种器进行三维建模，运用流体仿真软件对3.8 mm孔径的滚筒进行内流场模拟，掌握内流场速度及压力变化的规律，对比有无内置滚筒结构对型孔处气体流速的影响。利用Design-expert 13.0软件设计了两因素五水平二次旋转正交组合试验方案，以负压和前进速度为试验因素，建立了漏播率、合格率和重播率等评价指标的响应曲面，进而对工作性能进行评价。【结果】通过优化回归方程得到最佳参数组合，并经台架试验验证。在负压为2.39 kPa、前进速度为4.55 km/h的条件下，排种器播种棉花种子的合格率为91.8%，漏播率为3.3%，重播率为4.9%。【结论】自行设计的排种器可满足棉花种子精量播种的农艺要求，显著降低风机能耗，为机械化播种提供技术性参考。     

实时动态定位低成本试验应用提高粮食作物效益

传统农业在世界范围内面临着若干挑战,如人口增长、林业和城市化迅速发展、资源匮乏、气候变化、环境污染、以及不同市场之间的竞争。因此,农民需要提高生产率,以保持产出水平。该研究试图通过在种植谷物时进行的一系列实际测量,评估在精准农业中使用实时动态(RTK)定位的益处。谷物种植过程中涉及的所有农业管理行为(休耕、耕作、播种、施肥、割草和收割)均使用自动导航系统辅助完成,从而降低了成本。     

河北省主要农作物精准农业关键技术研究与集成示范通过鉴定

近日,河北省科技厅组织同行专家对中科院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心承担的河北省主要农作物精准农业关键技术研究与集成示范进行了项目验收和鉴定。鉴定专家认为该项目立题准确,技术路线合理,研究方法先进,研究成果达到国际先进水平。     

基于3S技术的四平市精准农业阶段性发展策略研究

本文以3S技术为支撑，运用空间分析方法，结合调查问卷数据及专家访谈，对四平市各地区农业机械化进程的分异规律及影响因素进行了研究，对目前四平市精准农业发展阶段进行了定义，并提出了四平市发展精准农业的阶段性策略。