1、118试 验 研 究农业开发与装备 2023年第3期北斗导航自动驾驶在侧深施肥插秧机上的探索试验徐 璟（上海市嘉定区农机技术推广站，上海市 201800）摘要：嘉定区水稻无人农场已基本完成20 hm2核心试验区的建设，目前已初步实现耕种管收等各环节的无人化作业。根据本地区对水稻侧深施肥机插秧的要求，对洋马YR80D型侧深施肥插秧机加装了北斗导航自动驾驶系统，并进行了作业试验。试验力求通过自动驾驶侧深施肥不同施肥量的对比，探索自动驾驶侧深施肥技术对水稻产量的影响，探讨自动驾驶侧深施肥技术在未来应用的可行性。关键字：水稻；无人农场；自动驾驶；侧深施肥0 引言水稻侧深施肥插秧机，是一种既能保持高速插
2、秧机原有的性能，又能够将颗粒复合肥同时施于秧苗侧位的复式作业机器。它的应用不但能节省用工成本和肥料的施用量，而且可以提高产量，减少环境污染。为了提高嘉定区农机智能化水平，在侧深施肥插秧机上加装北斗导航自动驾驶系统，采用联适AF302北斗电动方向盘自动驾驶方案，在外冈镇周泾水稻基地建立智能农机装备的试验示范点，收集其应用的相关数据及资料。1 试验目的为响应上海城市数字化转型的号召，切实解决当前农业生产用工难和用工贵的部题，2021年起，嘉定区农业农村委员会以外冈镇作为试点，在全市率先启动“数字化无人农场产业片区”建设。目前，外冈镇周泾村20 hm2试验稻田内已初步实现耕、种、管、收等各环节的无人
3、化作业，同时搭建了农业大数据平台，无人农场的框架已经基本形成。为丰富无人农场机插秧作业的内涵，响应国家减肥减药、精准施肥的号召，并验证水稻插秧机智能驾驶技术的可行性，对加装北斗导航自动驾驶系统的侧深施肥插秧机进行试验研究。分别对自动驾驶系统和侧深施肥装置从作业效率、作业质量、对产量的影响等多方面进行测试，统计并得出相关结论。2 试验情况在上海外冈农机专业合作社周泾水稻基地建立了1个试验点。使用1台加装侧深施肥装置的洋马VP8D插秧机并加装联适AF302北斗电动方向盘自动驾驶系统，在周泾基地进行了自动驾驶侧深施肥插秧试验，共计试验9.47 hm2。2.1 田间试验2.1.1 试验点基本情况试验点
4、选择在上海外冈农机专业合作社周泾水稻基地，试验设计相邻对比处理。前茬作物为绿肥，通过机械旋耕还田，5月28日至30日进行机插。2.1.2 试验结果与分析1）机插秧试验结果。试验机器选用洋马YR80D型水稻侧深施肥插秧机，选用肥料为马拉松牌缓释型复合肥。机插秧试验结果（表1）。表1 机插秧试验结果项目结果插植行数（行）8插植行距（cm）30插植株距（cm）14平均苗高（cm）15.1平均穴株数（株/穴）4.1栽插深度（cm）2.2纯工作效率（hm2/h）0.422）侧深施肥试验结果（表2）。表2 侧深施肥试验结果项目结果施肥点到秧苗的平均距离（cm）4.88施肥平均深度（cm）4.093）自动驾
5、驶效率试验结果。试验田块为外冈的高水平良田，田块长170 m，宽42 m，总面积0.67 hm2。该田块田况良好，软硬程度适中，适合自动驾驶技术试验的开展，提升试验数据准确性（表3、表4）。4）产量对比（表5）。2.2 侧深施肥插秧机操作要点对耕整地的要求。土壤要有一定的耕深，特别是秸秆还田的田块，要求耕深达15 cm以上。一方面可以将秸秆掩埋于土层内，另一方面也可保证有一定量的泥浆覆盖肥料。复合肥料的选用。选用粒径为2.5 mm的圆粒型复合基金项目：上海市科技兴农项目-技术创新项目（2021-02-08-00-12-F00784）作者简介：徐璟（1981），女，上海嘉定人，大学学历，工程师，
6、主要从事农机技术推广研究工作。119试 验 研 究农业开发与装备 2023年第3期肥，要求手捏不碎、吸湿少、不粘、不结块。机器操作要点。侧深施肥插秧机作业时要匀速前进，避免伤苗、缺株和倒苗。施肥量按农艺要求确定，作业前做好调整，严防排肥口堵塞。每天作业完毕后，清扫肥料箱，第二天加入新肥料再进行作业。3 结语水稻侧深施肥机插秧质量符合高速插秧机的作业质量要求，栽插深度基本稳定。排肥装置的各行排肥量稳定性较高，总排肥量基本一致，施肥点到秧苗的距离和施肥深度符合机具的设计指标。施肥挡位为施肥量37 kg/667m2的产量为619.67 kg，32 kg/667m2的产量为545.38 kg，28 k
7、g/667m2的产量为496.79 kg，产量差异明显。采用联适导航AF302电机方向盘方案，对现有的插秧机进行改造升级是可行的。自动导航在正常的作业速度下插秧质量稳定，精确性较高，可以自行完成转弯、换挡和加速作业。水稻自动驾驶侧深施肥机插秧技术既改变了传统施肥方式，可以将颗粒肥料准确、定量施于秧苗根系附近，比传统施肥用量减少了1次，为水稻的高产稳产创造了条件。并且，降低肥料对周边水系的污染，结合北斗自动驾驶系统，可进一步降低人工成本，提高作业精度，适合在本地区进行示范推广。参考文献1 哈恩利，张红霞.水稻机插秧深施化肥试验分析J.农村牧区机械化，2001（1）：33-34.2 俞锦花，刘书武
8、.水稻机插秧配套侧深施肥技术浅析J.农业装备技术，2018，44（6）：26-28.3 周海涛，李刚.水稻机插侧深施肥作业效果分析J.现代化农业，2016（9）：65-66.4 王宇.插秧机自动导航控制系统的设计与研究D.浙江理工大学，2016.5 苏菲.GPS自动导航驾驶技术在新疆乌苏市农机作业中的应用J.农机世界，2019（8）：55-56.表3 自动驾驶插秧机作业情况表（单位：km/h、cm）行数时长（插秧）时长（掉头）补秧速度（巡航）备注151337-1.8设置AB点2422-2532.1自动驾驶340835-2.3自动驾驶4334-1482.6自动驾驶53252-2.8自动驾驶624
9、0-1393.5自动驾驶723038-3.7自动驾驶8243-1393.4自动驾驶平均值334412002.78合计28322427592.78表4 2021年自动驾驶侧深施肥插秧机试验情况合作社品种面积（667m2）插秧时间施肥量（kg）工作效率（hm2/h）株距（cm）行距（cm）外冈农机合作社花优141375/285/30370.421430232328表5 实际测产情况施肥挡位名称株高（cm）穗长（cm）总粒数空粒数结实率行距（cm）株距（cm）667m2有效穗理论产量（kg/667m2）平均产量（kg/667m2）实际产量（kg/667m2）37kgCK191.217.3154.910.893.030.01516.59669.47688.52619.67CK217.7125.66.694.830.013.521.24707.5732kg减199.014.8112.415.985.930.013.6521.65585.28605.98545.38减215.9114.611.689.830.013.521.73626.6828kg减397.617.4128.811.191.43013.818.04594.41551.98496.79减415.599.216.183.8301421.91509.56