[發明專利]一種無人機精準變量施肥方法及系統

在審

• 申請號: 202211246300.9
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115482120A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 李新偉;李軍;劉吉凱;蘇祥祥;陶新宇;年穎;岳虎;劉慶洋;王偉強;祝雪晴
• 申請（專利權）人: 安徽科技學院
• 主分類號: G06Q50/02
• 分類號: G06Q50/02;G06F30/20;A01C21/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 杜娟

本發明涉及農作物生產技術領域，且公開了一種無人機精準變量施肥方法，包括以下步驟；S1：選取無人機精準變量施肥農作物試驗區；S2：設計無人機精準變量施肥農作物試驗計劃；S3：通過無人機精準變量施肥系統對步驟S2中的試驗計劃進行解析；S4：通過步驟S3中得出的試驗解析對農作物在生長關鍵生育時期所需的施肥量進行延伸分析，解決了小麥生產上仍然存在施肥方式不科學，肥料效率低下，單位肥料利用率不高等問題，本發明利用無人機遙感在農作物生產管理上的機動靈活性和高空間分辨率等特點，在進行冬小麥氮肥營養診斷的基礎上，依據光譜診斷的施肥模型，建立冬小麥返青期和抽穗期等關鍵生育期追肥推薦模型，實現冬小麥的氮肥精準管理。

技術領域

本發明涉及農作物施肥技術領域，具體為一種無人機精準變量施肥方法及系統。

背景技術

小麥是我國重要的三大糧食作物之一，小麥的穩產與高產對于保障國家糧食安全起著舉足輕重的作用，而氮肥是促進小麥有機氮化合物合成、增加同化物和光合作用必需的大量元素，也是形成籽粒產量的重要因子，所以氮肥管理是小麥生產管理中最重要的環節之一，如何做到定量施肥、按需施肥是國內外學者研究小麥氮肥精準管理的熱點，隨著農業信息技術的發展，國內外學者從19世紀后期就開始研究科學定量的推薦施肥技術，建立在傳統實驗室化驗、肥料窗口法、葉色卡片法、光譜反射法、高光譜遙感、衛星遙感法等氮肥營養診斷的基礎上進行科學氮肥管理方法先后應運而生，尤其是農業遙感技術的成熟，作物氮肥管理正由定性或半定量向精準變量方向發展，由傳統實驗室化驗向便捷化監測方向發展，實時、便捷、精準的施肥是小麥科學管理的重要手段。

由于近二十年來測土配方施肥技術的普及，小麥的施肥管理水平有了較大提高，逐漸改變一刀切、一次性施肥的傳統經驗施肥方式，正向著多次、定性施肥方向發展，盡管如此，小麥生產上仍然存在施肥方式不科學，肥料效率低下，單位肥料利用率不高等問題，因此提出一種無人機精準變量施肥方法及系統。

發明內容

本發明提供如下技術方案：一種無人機精準變量施肥方法，包括以下步驟；

S1：選取無人機精準變量施肥農作物試驗區；

S2：設計無人機精準變量施肥農作物試驗計劃；

S3：通過無人機精準變量施肥系統對步驟S2中的試驗計劃進行解析；

S4：通過步驟S3中得出的試驗解析對農作物在生長關鍵生育時期所需的施肥量進行延伸分析。

通過采用上述技術方案；利用無人機遙感在農作物生產管理上的機動靈活性、操作簡單、成本低、時效性高和高空間分辨率等特點，在進行冬小麥氮肥營養診斷的基礎上，依據光譜診斷的施肥模型，建立冬小麥返青期、拔節期和抽穗期等關鍵生育期追肥推薦模型，實現冬小麥的氮肥精準管理。

優選的，所述步驟S1中所選的無人機精準變量施肥農作物試驗區的年均溫度為15.0℃，年均降雨量為907mm，無霜期為200d，土壤為典型的砂姜黑土。

通過采用上述技術方案；對試驗區的信息進行全面掌握，結合試驗區氣候、土壤和降雨量等信息對試驗區農作物的施肥量進行精準研究，提高試驗區研究的效率。

優選的，所述步驟S2中設計的無人機精準變量施肥農作物試驗計劃為試驗區主栽品種為皖麥38，為冬小麥，試驗區面積為10m×5m，采用播種量為90～120kg/hm²的10～12cm等行距機械化播種，采用氮肥單因素120kg/hm²的梯度試驗，3次重復，每個梯度設3個試驗區，45個試驗區隨機排列，磷、鉀肥全部作為基肥施用。

通過采用上述技術方案；設計梯度試驗，并多次重復降低試驗研究的誤差，提高試驗研究的精準度，并對試驗研究內冬小麥在不同生長時期進行深度研究。

優選的，所述步驟S3中通過無人機精準變量施肥系統對步驟S2中的試驗計劃進行解析，以得到最優冬小麥氮肥營養診斷的指標。