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棉花生产精准技术及产品研发与应用
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  • 公布年份:
    2015
  • 中图分类:
    S562, S504.2, S506.2
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目属农业科学作物大田栽培技术领域。棉花是中国重要的战略物资,针对棉花规模化生产模式下管理与决策缺乏精准性,生产与管理相对粗放,棉花种植和劳动成本增加、棉花比较效益下降,生产手段和信息智能技术相对滞后,以及精准管理技术的创新与集成应用方面,制约了棉花持续增产增效的重大技术问题。项目组历经11年的多学科、多部门协同攻关和技术创新,以棉花种植、管理和收获过程中的关键环节为切入点,围绕棉花播种、施肥、灌溉、病虫害监测及采收环节开展了精准技术的研发,开发了配套产品,攻克了多项棉花生产精准农业技术难题。项目的实施取得了系列创新性成果,在该基础上进行了大规模的生产应用和示范,大力推动了中国精准农业的发展。研发出棉花精准播种在线监测和变量控制技术及产品。针对国内外传统光电型播种质量监测系统易受田间灰尘和环境光线干扰,研制了螺旋型电容籽粒传感器,构建了基于CAN总线的播种作业质量监测系统,该系统对堵塞报替的准确率达到100%;研发了可自动调节粒距的精准播种新产品,使种植株距能够自动调节以适应不同的种植模式,系统粒距自动控制精度最大误差为4.5%。创新性建立了棉田“养分监测→施肥决策→养分分区施肥处方图编制→变量控制施肥”的精细化管理技术体系。探索出大尺度土壤养分监测的新方法,提出了基于地理信息系统和遥感相结合的滴灌棉田土壤肥力评价指标体系,开发了棉田土壤养分信息管理与作物推荐施肥系统,研发了定量配肥装置,使化肥利用率提高10%,施肥均匀度大幅度提高。攻克了土壤墒情远程监测、传输、决策及灌溉自动控制关键技术。提出了棉田微域布点监测与卫星遥感影像大尺度土壤墒情监测相结合的新方法,构建了基于人工神经网络的农田蒸散量预报模型,研发了低能耗阀门控制器和阀门工作状态反馈系统,建立了基于土壤墒情监测、灌溉决策和自动控制的精准灌溉体系。自主研发了区域棉田病虫害信息采集和预报的新技术。针对棉铃虫人工获取与监测具有间断性,劳动强度大、监测精度低等技术难题,利用压电采集传感技术提高了虫情记录与判别的精度,创建了棉铃虫虫害区域分级监测预报体系;建立了基于生境和时相信息的棉花黄萎病害监测新方法,解决了人为测査费时、费工且发病区域面积无法精确统计的问题。研制了采棉机棉花产量在线监测和棉箱火情预警监测系统。设计了车载差分型电容质量流量传感装置,开发了虚拟仪器软件平台的棉花测产系统,测产准确率达95.8%;采用实时检测棉箱N0和C0气体浓度的方式获取棉花阴燃信息,研发了基于多气体传感的棉箱火情监测系统,火情报警率100%。通过该项目的实施,建立了棉花精准农业示范区,所有研究成果累积推广1805.33万亩,新增纯收益543260.35万元。获得发明专利3项,实用新型专利12项,软件著作权20项,出版专著13部,编制企业与技术规程13项,各类论文计185篇,其中SCI、EI等收录33篇。获得兵团科技进步1等奖2项。
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