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　　盤點(diǎn)各國變量施肥應(yīng)用，我國差的不只一點(diǎn)！

變量施肥是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的重要一環(huán)，能夠使化肥達(dá)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(hù)土壤。

在應(yīng)用上，歐美等發(fā)達(dá)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(jì)80年代至今，精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)便在發(fā)達(dá)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(zhǔn)變量施肥技術(shù)已廣泛推廣和應(yīng)用到保護(hù)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(duì)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(dǎo)航系統(tǒng)和施肥機(jī)組成，CropSpec傳感器可以實(shí)時(shí)采集土壤N含量，并傳輸至控制器?？刂破鞲鶕?jù)該數(shù)據(jù)控制肥料撒播量，其主要特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)采集與播撒均為實(shí)時(shí)進(jìn)行。

美國。美國的變量施肥機(jī)發(fā)展更為成熟，多由傳統(tǒng)的施肥機(jī)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(shí)變量施撒轉(zhuǎn)變。

Case Flexi-Coil變量播種施肥機(jī)

已經(jīng)商品化的有John Deere公司的變量撒肥機(jī)、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(duì)用于顆粒狀肥料的變量施肥機(jī)具，其全俄農(nóng)機(jī)研究所自行研制了用于顆粒狀肥料的變量施肥機(jī)具。

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

法國。法國使用的變量離心撒播機(jī)和變量自動(dòng)噴霧機(jī)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(jī)具上。

作為數(shù)據(jù)依托，大多數(shù)發(fā)達(dá)國家的科學(xué)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(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)來進(jìn)行存儲(chǔ)，取得了較大的科研進(jìn)步。

目前，精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)在發(fā)達(dá)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(dá)到60%。 

國內(nèi)情況

國內(nèi)研究精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)的起步相對(duì)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(jìn)的精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)，對(duì)國外先進(jìn)的精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)進(jìn)行消化和接納，取得了顯著的成果。

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)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(xué)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(xué)人工智能研究中心研究的GIS在精準(zhǔn)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(xué)先后研制了基于IC卡的手動(dòng)變量施肥機(jī)2SF-2和自動(dòng)變量施肥機(jī)2BFJ-6。該施肥機(jī)具基于傾斜網(wǎng)格劃分理論，通過AGGPS132進(jìn)行田間定位，利用單片機(jī)進(jìn)行網(wǎng)格識(shí)別，以網(wǎng)格名稱訪問施肥IC卡并讀取當(dāng)前網(wǎng)格的施肥量，由單片機(jī)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(jī)

國家農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心研制的精準(zhǔn)變量旋耕施肥機(jī)，其主要特點(diǎn)為田間計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，可以方便實(shí)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(xué)研制的大豆精密播種施肥機(jī)，采用電控機(jī)械無級(jí)變速器為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，研制出機(jī)械驅(qū)動(dòng)式大豆精密播種施肥機(jī)。

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

吉林大學(xué)研制的變量施肥機(jī)

吉林大學(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院地面仿生機(jī)械技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一套專門用于實(shí)施精準(zhǔn)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(jī)具還處于研究階段，與發(fā)達(dá)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(jī)具作業(yè)面積小，推廣與普及應(yīng)用難度較大。

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

然而，僅是引進(jìn)國外技術(shù)還不能適用于我國作業(yè)和市場特點(diǎn)，要想得到進(jìn)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(jī)械》雜志第10期）