| 成果名称: | 化肥农药精准施用管控技术示范应用 |
| 完成单位: | 浙江大学华南工业技术研究院,广东技术师范大学,北京农业信息技术研究中心,中国科学院合肥物质科学研究院,广东省农业科学院果树研究所,富士特有限公司,广州市从化华隆果菜保鲜有限公司 |
| 主要人员: | 何勇,唐宇,杨小冬,李淼,李春雨,陈建康,刘锐波,岑海燕,刘飞,周振江,方慧,聂鹏程,冯旭萍,吴娜,朱姜蓬 等46人 |
| 介绍: | ①课题来源与背景：“化肥农药精准施用管控技术示范应用”项目是由浙江大学华南工业技术研究院牵头承担的广东省重点领域研发计划项目。项目针对化肥农药过量施用会导致环境污染和农产品质量安全等问题，重点攻克作物生长与环境信息立体化监测关键技术，开发各类农作物精细施肥、喷药的感知系列配套设备，将推动传统农业向数字化、信息化、智能化方向的发展，为广东省农业信息学科的发展和加速智慧农业的实现提供强大技术支撑，推动农业高效、精准、绿色和可持续发展。 ②技术原理及性能指标：项目研发了作物养分波谱快速检测技术、作物病虫害早期波谱诊断技术、基于深度卷积神经网络的蔬菜病害快速识别技术、作物长势健康高光谱诊断技术、区域尺度的作物病害预测技术、基于无人机低空遥感的作物表型信息获取技术、基于计算机视觉的精准定位和灵敏控制蔬菜靶向喷药技术、基于自适应感受野SSD方法的鼠害检测技术、空天地一体化多尺度信息融合技术等关键技术10项，为主要作物化肥农药精准施用、作物养分智能快速诊断提供了有力的技术支撑。 项目研制了便携式作物养分检测仪器、作物长势健康诊断仪、无人机低空遥感光谱检测装置、红外鼠害检测设备、香蕉株内自动化强力注射系统、行走式蔬菜病害识别靶向喷药设备6台/套，并进行了技术成果的检测验证，提升了农业信息化和智能监测作业水平。建立了作物养分需求、病虫草鼠害及环境因子“空-天-地”立体化监测体系1个；作物肥药精准施用大数据服务平台1个；农作物化肥、农药高效精准管控专家系统4个；实现了空-天-地多尺度信息快速高效感知；构建了卫星遥感、无人机遥感和地面传感的多尺度信息融合与立体化监测系统，实现了作物大数据融合与智慧决策；开发了作物肥药精准施用技术和装备，实现了地面车载和无人机航空植保的地空协同作业，实现了病虫草鼠害的综合高效防控。 ③技术的创造性与先进性：项目充分发挥多学科交叉优势，针对广东省水稻、果树、蔬菜等主要作物，研究作物养分、病虫草鼠害及环境信息的“空-天-地”立体化监测技术，攻克不同作物肥药减施增效与精准管控关键技术，构建肥药精准施用大数据平台并进行示范应用。通过项目实施，研发作物养分、病虫草鼠害快速诊断监测技术，提升检测技术的适用性、准确性和稳定性，优化仪器设备和系统的性能指标，大力提升相关技术、仪器设备和系统应用的成熟度，在企业和农业园区进行集成示范应用，并进行辐射推广应用。项目研发的技术成果具有很强的创造性与先进性，项目申请专利33件，其中授权17件（国际发明专利4件）、软件著作权登记18项；发表了论文29篇（其中SCI论文18篇/EI论文8篇）。 ④技术的成熟程度，适用范围和安全性：根据工业和信息化部电子第五研究所技术就绪度（TRL）评价意见书（编号：GDZDYF-TRL-20230120-F）：项目目标成果作物养分、病虫草鼠害及环境信息立体化监测技术与装备、作物化肥农药精准管控与施用技术与装备均已形成工程化样机，其功能、性能指标已通过测试，样机已经过用户试用验证；作物化肥农药精准施用大数据服务平台 V2.0 已开发完成，其功能、性能经过测试验证，软件已提供给用户使用，经用户验证认可。综合分析，《化肥农药精准施用管控技术示范应用》项目技术就绪度为 7级。项目研发的技术和产品适合农业大田、果园、蔬菜基地、农业合作社、农技研发推广和服务部门，符合农业生产的安全要求。 ⑤应用情况及存在的问题：建立了企业、农业园区的示范基地，在智慧农业中心、荔博园基地、广州市宇从农机专业合作社农业服务基地、广州市李根水果专业合作社荔枝生产基地、广州市从化新拓蔬菜专业合作社蔬菜生产基地、东莞市农业科学研究中心、江门市农业科技创新中心、茂名市农业科技创新中心等进行了技术与装备的示范应用，示范区化肥减量20%，农药减量35%，肥药利用率相对提高10%以上，作物增产3%左右，实现化肥农药的减施增效。项目累积新增销售收入2000多万元，形成了植物养分、病虫草鼠害快测、智控、精施技术体系，在示范基地推广应用，取得了显著的经济和社会效益，对行业的带头和示范效应明显。存在的问题：后续将加大加快技术、仪器和系统的推广和应用，根据典型场景应用进行适应性改进和模型优化，更好服务区域农业信息化、数字化和智慧化发展。 ⑥历年获奖情况：项目执行期间，获2021年浙江省科学技术进步奖一等奖（项目名称：农用无人机及作物智慧管理技术与装备的创制和应用）、2020年广东省科技进步奖二等奖（项目名称：农用无人机低空遥感信息获取与肥水药精准管控关键技术及装备）、2023年教育部科学技术进步奖二等奖（项目名称：空天地一体化的数字果园关键技术装备的创制与应用）、2020年中国机械工业科学技术奖二等奖（项目名称：农用无人机关键技术研发与产业化）。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2024-10-29 |
| 研究起止时间: | 2019-01-01至2022-12-31 |
| 所属行业: | 农、林、牧、渔业 |
| 所属高新技术类别: | 现代农业 |
| 评价单位名称: | 广东省科学技术厅 |
| 评价日期: | 2023-11-10 |
