機械化除草裝備與技術研究現狀及發展趨勢

唐子昊 奚小波 張寶峰 杜晉 史揚杰 張翼夫 秦康生 張瑞宏

摘要：除草是農業生產過程中不可或缺的一環，國內目前農田雜草防除主要以化學除草為主，但長期使用化學除草會造成雜草抗性上升、農業環境污染、農作物藥害等問題，機械除草在無上述危害的同時還可改善土壤環境、促進作物生長發育，有效替代化學除草 。為能給我國機械除草高新技術推廣提供參考，本文將現今國內外除草機械劃分為水田除草機械、旱田除草機械與除草機器人系統，對其研究現狀和發展動態進行闡述和剖析，并結合綠色農業相關研究、發展要求與我國目前接近7 000萬hm2化學除草面積的客觀情況，提出構建“以機械防治為主，機械-化學防治并舉”的協同防治思路，最后總結出國內機械除草裝備向著信息化、仿生化、復合化、模塊化等方向發展的趨勢。

關鍵詞：農業機械；水旱田機械除草；除草機器人系統；機械-化學協同除草；發展趨勢

中圖分類號：S224.1+5? 文獻標志碼：A? 文章編號：1003-935X（2023）04-0014-16

Research Status and Development Trend of Mechanized Weeding Equipment and Technology

TANG Zi- hao1， XI Xiao- bo1， ZHANG Bao- feng1， DU Jin2， SHI Yang- jie1， ZHANG Yi- fu1， QIN Kang- sheng1， ZHANG Rui- hong1

（1.School of Mechanical Engineering，Yangzhou University/Jiangsu Engineering Center for Modern Agricultural Machinery and Agronomy Technology，Yangzhou 225127，China； 2.Yangzhou Polytechnic College，Yangzhou 225009，China）

Abstract：Weeding is an indispensable link in the process of agricultural production，domestic currently mainly chemical weeding is given a priority，but long-term use of chemical weeding will cause resistant weed reproduction，agricultural environmental pollution，crop herbicide injury and other problems. Mechanical weeding also can improve the soil environment，promote crops growth and effectively replace chemical weeding. To provide reference for promotion of mechanical weeding high and new technology in our country，this paper divides the mechanized weeding technology at home and abroad into paddy field weeding machinery，dry field weeding machinery and weeding robot system，explores the research situation and development，and suggests to build synergistic weeding ideas of “mainly mechanical weeding，mechanical-chemical weeding simultaneously”combining green agriculture related research and development requirements?and the objective situation close to 70 million hm2 of chemical weeding area. Finally，it summarizes the domestic mechanical weeding equipment toward informatization，bionics，compound and modularization.

Key words：agricultural machinery；mechanical weeding in paddy and dry fields；weeding robot system；mechanical-chemical synergistic weeding；development trend

田間雜草作為農田生態系統中的一個重要組成部分，對農作物生產有直接或間接影響。聯合國糧食及農業組織（FAO）報道表明，世界糧食作物收獲前因遭雜草損失減產約10%，損失糧食近 2.9億t［1］。我國因雜草引起的糧食損失約占糧食總產量的10%，每年因此損失的糧食達百億千克。為了有效防除田間雜草，目前各國普遍使用化學除草劑，但長期使用化學除草劑帶來了土壤肥力破壞、土壤微生物區系受損、耐藥性雜草滋生、農藥殘留等一系列問題［2］。隨著現代農業的發展，加之國家大力提倡“綠色防除雜草”“減藥增效”，除草劑減量防治技術逐步發展，機械除草、農業防治、生物防治等非化學除草技術得到了更多的研究和應用。

機械除草一直是非化學除草技術的重要研究突破口，具有環境友好、針對性強、兼具農藝功能等優點，通過不同類型的除草機進行耕、翻、耙、中耕松土等措施在種植的不同時期進行除草，滅殺已發芽的雜草或將草籽深埋，或將地下莖翻出地面使之干死、凍死［1］。本文將分別從水田與旱田、行間除草與株間除草的角度介紹國內外除草裝備與技術的研究現狀，并對機械化除草技術研究趨勢進行預測。

1 水田除草機械

水田主要分布在熱帶、亞熱帶、溫帶季風區，常年或夏季氣溫較高，全年熱量充足；年降水量800 mm以上，降水充沛，雨熱同期，灌溉方便。目前國內外對水田機械除草的研究主要集中在水稻田除草上，通過機械除草不僅可以控制雜草，還可以增加土壤透氣性，提高地表溫度，促進肥料吸收［3］。由于水稻苗種植密度大，水田環境復雜，各國研究人員為解決作業效率低、除草效率低、傷苗率高等問題不斷進行研究與嘗試。

1.1 水田除草機械結構創新

水田的除草機械結構比較復雜，核心是通過除草部件旋轉、拋、拉、埋等機械動作達到去除雜草而不損傷水稻苗的效果。常用的除草部件有籠輥式、麻花齒輥式、排齒式、彈齒式、梳齒式等［4］，按運動方法則可分成對轉式、擺動式和固定旋轉式三大類。

對轉式水田除草裝置常用于株間除草，通常由1對相對旋轉的彈簧齒盤組成，由于除草齒材料的彈性特征，對水稻幼苗損傷很小。圖1為陶桂香等設計的彈齒盤式株間除草裝置［5］，除草部件左右兩側對稱安裝，彈齒形狀呈曲線形且旋向與圓盤轉向相反，1根軸連接除草部件上的2根鋼絲軟軸，主動鏈輪轉動，動力從球鉸萬向聯軸器傳到彎管內的鋼絲軟軸，當軟軸工作時，相鄰2層鋼絲中的1層趨于纏緊，另1層趨于松動，使各層鋼絲相互壓緊，軟軸帶動彈齒盤將土壤翻轉攪動，從根部去除雜草。

擺動式水田除草裝置是通過水平方向往復擺動的梳齒對雜草梳拉進行除草作業。圖2為田亮等研發的擺動式水田株間除草裝置［6］，該裝置通過激光傳感器確定秧苗位置，結合機組前進速度，伺服電機控制偏心輪運動，連桿帶動推桿從而改變2個擺動桿的夾角，驅使除草桿左右擺動，2組除草彈齒隨之張開或閉合，完成除草與避苗2個狀態的來回切換，實現株間避苗除草作業。

旋轉式水田除草裝置通常是憑借機具驅動行走動力帶動除草輪旋轉以消滅行間雜草，針對現有行間除草輪土壤擾動率低、易黏附土壤和掛草、除草作業性能不穩定等問題，王金武等設計了被動式曲面輪齒斜置式稻田行間除草裝置（圖3），該裝置通過將除草輪安裝改為斜置式，在保證有效作業寬度不變的情況下，減少對水稻根系的破壞，避免稻株莖葉受損和掛草， 其除草率達89.66%，傷苗率僅2.1%［7］。

除在現有旋轉式除草裝置結構研究的基礎上，為進一步提高防控效果，齊龍等發現在水田除草作業時，可通過對雜草的機械埋壓與拉拔，將稻田水層攪渾，從而削弱雜草的光合作用；于是利用ANSYS軟件仿真模擬耙壓式除草輪與土壤-水耦合物質的相互作用過程，最終仿真結果顯示，當除草齒折彎角度θ=10°時，除草輪所受的垂直反作用力與對地面的壓力相等，此時除草輪無下陷且跳動小［8］。在這一成果的基礎上，研發出如圖4所示的一款防下陷和入土性能都比較好的耙壓式除草輪，交錯排列的耙齒提高了除草范圍，彎曲的齒端提高了入土性能。通過田間試驗，在轉速為160 r/min時，除草率可達93.2％，傷苗率僅為1.2％［9-10］。

1.2 水田除草控制系統與圖像處理技術創新

單純對水田機械除草結構進行創新局限于利用稻苗和雜草扎根深度與強度的差異，而非通過智能系統進行選擇性除草，除草機前進路線與苗帶行無法精確匹配，為了達到理想除草效果，往往需要多次田間作業，無形中增加了傷苗率。針對這一難題，須要對水田除草機的控制系統與圖像技術進行創新。

陳學深等基于觸覺感知技術研發出一款自適應振動式稻田柔性除草機（圖5），通過雙排柔性刷指搭配氣壓傳感器，工作時前排刷指梳刷雜草，氣壓傳感器獲取水稻根系與前排刷指的力學反饋數據進行水稻倒伏的識別，后排除草刷指根據識別結果控制橫向振動雜草系統的啟停。該機具可在不進行避苗作業的前提下，兼顧除草率與傷苗率［11］。

國內外很多研究都將圖像處理算法與除草機路徑規劃相結合，王金峰等設計的具有穩定人機交互系統的除草機如圖6所示，可在田間進行遙控轉向，通過設備前方的攝像頭將田間信息傳遞到人機交互界面，工作人員根據信息下達轉向指令，轉向舵機根據電信號調整轉向輪角度實現轉向，該機轉角在0°～20°時調節控制系統的控制精度較高，前進速度為0.4～0.6 m/s時，可以將除草率保持在77.9%以上，傷苗率保持在3%以內［12］。

由于水面的光照反射使得水田作物行識別較為困難，Chen等設計的圖像處理方法，通過比較圖像中每個像素的藍色和綠色強度，即可簡單地確定水稻行之間的空間，再根據稻田的生長水平，通過分析二值圖像的每個水平線剖面，最終計算出機組除草作業時最佳的行進路線［13］。如圖7所示，Kaizu等則是開發了一種雙光譜相機系統，通過1對帶濾光片的低成本單色相機，實時拍攝同一位置的不同波長圖像。在多云條件下進行的試驗表明，該系統可以降低水面噪聲，清晰地檢測出作物行，從而方便除草機進行導航［14］。

2 旱田除草機械

旱田是指土表不蓄水或澆不上水的耕地。我國耕地超60%都是旱田，主要分布在東北三省、黃土高原、青海西藏地區等北方地區［15］。我國五大作物中有4個屬于旱田作物，此外旱生農作物還包括生菜、棉花、甜菜、茶樹、果園中的蔬菜等作物及經濟作物［16-17］，因此旱田除草機械的研發非常重要。

2.1 旱田除草機械結構創新

目前旱田除草部件根據適用作物類型的不同主要有5種結構，如圖8所示，分別是耙輪式［18-19］、刷式［20］、梳齒式［21］、鏟式［22］、旋轉刀片式［23］。

在果園作物除草方面，因為果樹枝干彎曲載荷承受能力較大，現有研究往往采用鏟式、耙輪式、刀片式等部件結構搭配固定式、旋轉式的運動方式。圖9為王磊等研制的果園自動讓樹除草機，除草部件是分別安裝在主機架前后的2組除草鏟，在機架上的彈簧拉桿可以改變除草部件工作深度，最終以旋耕的方式進行行間除草，最大除草深度可達16 cm［24］。曾晨等設計的小型自走式茶園除草機如圖10所示，工作時，機架兩側除草輪圓柱上的除草刀片依次入土，經試驗得出，當除草輪轉速為350 r/min、機具前進速度為3 km/h、除草深度為30 mm、安裝6個除草刀片時效果最優，除草率可達80.7%［25］。如圖11所示，趙詩建等對不同直徑獼猴桃樹干最大彎曲承受力進行試驗，以確定對不同大小獼猴桃除草時避障彈簧強度與作業速度的最優組合，經試驗，在選定的最優工作參數組合下進行田間除草作業時，可實現除草率達90%的同時對果樹零損傷［26］。

旱田糧食與蔬菜作物行間除草的研究已經比較成熟，王剛等設計了一種觸碰定位式玉米行間除草裝置，其不依賴智能導航平臺，僅使用行程開關即可完成避苗行間除草，工作時除草部件在行間通過對雜草施加梳刷力將其拉斷或拔出，但當和行程開關相連的軟軸觸碰到玉米莖稈時，除草執行部件執行躲避動作而避免傷苗，該除草裝置的平均除草率為95.1%，平均傷苗率僅為1%［27］。

如圖12-a所示，國內還有將行間除草輪設計與仿生學結合的研究，杜偉等以櫛孔扇貝瓣為仿生原型，在除草輪刀片上引入貝殼表面的棱紋結構，以減少土壤阻力，并增加土壤擾動［28］。尹志平以東北鼴鼠爪趾的中趾作為仿真對象，分析爪趾的減阻特征與破土特點，設計出如圖12-b所示的仿生雙翼除草鏟，研究表明，在裝配12片仿生鏟刃，除草速度為1.8 km/h時，除草效果最佳且土壤擾動率僅為普通除草鏟的44.7%［29］。

糧食與蔬菜作物的莖稈相對脆弱，因而涉及株間除草的機械結構時，國內外大都選擇旋轉式、擺動式和爪齒式這3個運動結構，旋轉式株間除草裝置在結構方向上一般通過刀具的旋轉將雜草從根部切斷。賈洪雷等設計了一種螺旋式玉米株間除草機構，該機構通過紅外對射管識別玉米植株，螺旋式前進的錐形除草刀通過滑切去除株間的雜草［30］。Igawa等針對生菜除草設計了一種除草機器人，機器人前端有1個兩自由度系統的機械臂，工作時機械臂上安裝的鋸片旋轉切除雜草［31］。

擺動式運動結構的難點是如何通過除草刀擺動與復位，完成對株間雜草的切除和對作物植株的避讓。如圖13所示，周福君等設計了凸輪搖桿式的擺動型玉米株間除草裝置，作業時拖拉機作為動力輸出，2個除草刀位于株間苗帶的兩側，當除草刀靠近玉米苗時，限深輪上的霍爾開關發出脈沖信號，單片機接受到信號后開始工作，傳給電機驅動器使電機運轉；旋轉帶動除草裝置頂部的主軸轉動，嚙合齒輪將動力傳給2個下凸輪，進而推動2個擺桿帶動除草刀向后擺動避苗，完成避苗后，除草刀受拉簧拉力復位。通過綜合加權評分確定最佳組合為除草刀轉速130 r/min、彈簧剛度60 N/mm、機組前進速度2.2 km/h，此時除草率可達89.8%，傷苗率僅2.1%，作業性能相較于傳統株間除草機械，達到優良標準［32］。

爪齒式株間除草裝置通過除草爪齒的收攏展開結合特定運動路徑實現避苗與除草，早在20世紀90年代，德國Amazone公司就研制了爪齒擺線鋤草刀［33］。圖14為胡煉等設計的余擺式爪齒株間除草裝置，將除草爪齒運動路徑設置為余擺線，爪齒去除每次路徑環扣部分內的雜草［34］。陳樹人等研發了有相似結構的八爪式機械株間除草裝置控制系統［35］。上述幾種爪齒式除草機的除草效果均很好，傷苗率都在10%以下，但缺點是操作難度大、維護成本高，作物識別定位功能、橫向偏移補償功能還需要優化。

2.2 旱田除草控制系統與圖像處理技術創新

為達到旱田機械除草“多除草，少傷苗”的目標。一方面要在除草機構上進行優化，另一方面利用光譜技術、控制系統、機器深度學習等檢測方法［36-38］提出更佳的雜草精確識別方案。

20世紀90年代開始，國外將研發的重點聚焦于除草部件工作深度的監控與控制。Lee等采用非接觸式傳感器測量除草工作深度，其優點是不損傷作物，但容易受到農作物干擾，無法很好地區分作物和土壤表面［36］。van der Linden等開發了一種紅外激光傳感器來改善行間除草機工作深度的控制，其原理是利用植物光譜反射率曲線中的“紅邊”來分辨檢測土壤和作物，試驗時傳感器分別在含水量為25%、20%、15%和10%的土壤中工作，其深度測試結果穩定，土壤和作物的判別誤差在5%以內，并可在運動過程中以5 mm可重復精度檢測深度［37］。Jeon等開發的雜草控制系統使用識別攝像頭加機械臂控制鋸盤，該系統利用從圖像中識別的雜草幾何矩確定雜草中心，進而通過Visual Basic程序控制機械臂運動進行除草作業，其鋸盤分為上下2層，工作時上層鋸盤旋轉切除雜草，下層鋸盤在雜草切面上涂上化學藥物抑制生長，除草率可達83%［38］。權龍哲等設計了基于YOLO v4模型來檢測玉米苗和雜草的株間除草方案，雜草和玉米苗在尺寸上相差較大的3～5葉期，通過將輸出張量26×26尺度改為輸出13×13和52×52等2種尺度的預測張量來提高檢測速度，該系統的玉米苗檢測率高達96.04%，雜草檢測率可達92.57%［39］。胡煉等研究發現，機械除草裝置的牽引拖拉機在對行行駛時總會產生誤差[CM（21]，導致除草裝置出現橫向偏移，因此開發了株間機械除草裝置和作物行的橫向偏移量識別方法，通過設計特定的跟蹤機構和控制器并用正弦波、三角波2種標準信號作為橫向偏移補償量信號，實驗室環境下已經將傷苗率控制在12%以內［40］。Chen等提出了一種針對白菜與洋蔥株間除草的末端執行器自動調平系統，該系統可在不平坦田間作業期間將除草刀傾斜度與橫滾俯仰角精確分別控制在0.25°和9°以內，提高了除草精度［41］。

[BT1][STHZ]3 除草機器人系統

隨著自動導航、機器視覺、集成電路等技術的飛速發展，除草機器人正逐漸成為機械化除草裝備的研發熱點，其憑借智能控制系統對環境信息的識別，進行路徑規劃與導航，極大地提高了除草效率、降低了勞動成本［42-43］。現有除草機器人按行走方式可分為輪式、足式和履帶式3類。輪式除草機器人因為造價便宜、行進平穩，是現在主流研發方向［44-45］；足式除草機器人因為落腳點分散，可在復雜農田環境下工作［46］；履帶式除草機器人因為行走裝置與地面的接觸面大，行駛較為平穩，可在松軟泥濘的土壤環境下工作［47］。

[BT2]3.1 國外除草機器人系統研究現狀

國外典型的輪式機器人有如圖15所示的除草機器人HortiBot［48］，其被《時代》評為2007年最佳發明獎，由中央液壓馬達作為動力源，直流電機控制轉向，搭配的HCC系統能依靠攝像頭控制行走路線，并根據葉片形狀和方位對雜草進行識別與割除。而Deepfield Robotics公司則是將除草機器人賦予決策樹機制，如圖16所示的Bonirob可以根據前期學習作物圖片與雜草圖片在實際工作時對比葉片外觀進行判斷除草，這得益于學習機制，Bonirob的作業準確率會隨工作時長增加，經試驗，除草率高達90%［49］。足式比較領先的機器人系統為Amer等研發的Agri Bot多功能農業機器人，如圖17所示，通過Raspberry Pia對該機器人進行控制，6條機械腿可適應各種地形［50］。圖18為韓國Triaxle有限公司研發的履帶式自動除草機器人［51］，底盤兩側履帶搭配前后[KG*8]2[KG*8]種除草刀讓該機器人同時在正常和潮濕土壤上工作。

3.2 國內除草機器人系統研究現狀

國內輪式機器人研究處于領先的有權龍哲等研發的深度學習技術與針對性除草模式相結合的智能除草機器人系統，如圖19所示，該系統由1個移動機器人平臺和2個智能除草單元組成，移動機器人平臺提供動力，基于深度學習的系統可以根據檢測結果提出針對性的除草方案，該平臺還搭配普通、楔形、犁面等3種不同除草刀，可根據田間環境進行自動換刀，其除草率達85.91%，傷苗率為1.17%［52］。履帶式方向的研究有夏歡設計的一款采用履帶式底盤結構的水田踩踏式除草機器人（圖20），該機器人在水田行駛過程中在攪起渾濁泥水抑制雜草光合作的同時對雜草進行踩踏與鏟除，從而完成除草作業過程［53］。

對比國外除草機器人系統的研發，我國在機械結構、除草方式、控制算法等關鍵領域已經取得了長足進步，但是在功能復合化、視覺圖像識別、技術交叉融合等方面與國外相比還有較大差距。

4 機械-化學協同除草技術

機械化除草有著環境友好、針對性強、見效快、兼具農藝功能等優點，但目前國內外廣泛應用的機械除草仍停留在耕、翻、耙等措施上，其除草部件難以完全打破土壤和雜草的團聚狀態，導致機械除草后雜草往往除而不死，除草效果并不理想［54］。Richard等調查使用不同機械除草方法對盧森堡有機大豆雜草的影響，發現如果想要完全控制大豆栽培中的多年生雜草，必須采取長期的除草策略，單一的機械除草不足以達到理想效果；且是否在除草的最佳時機對機械除草效果影響非常大，還要考慮天氣條件的影響，種種原因讓雜草控制的窗口期通常非常小［55］。國內如今又伴隨著農村勞動力轉移一系列問題，將接近7 000萬hm2使用化學除草的田塊短期內全部改為機械或其他綠色除草技術同樣不現實［56］。所以，先用機械除草替代部分化學除草，再構建以機械防治為主，這種機械-化學防治為輔的協同防治策略更符合我國國情。

20世紀90年代以來，Mulder等發現將化學除草與機械除草結合，與單一機械除草比較，在雜草控制、作物產量和經濟效益等方面均有較大提升［57］。Donald等在玉米和大豆的田間管理中采用機械行間除草與化學除草劑減施相結合的方法，結果表明，除草劑的最大施用量減半的情況下，作物產量仍可得到保證［58］。在國內，方會敏等以玉米為對象，分別研究行間與株間機械除草方式，減施25%、50%、75%的除草劑及使用全幅和苗行2種施藥方式對防除效果的影響，結果表明，各混合除草模式下平均產量均高于單一除草模式［59］。

在Jacquet等在葡萄栽培中使用機械-化學除草模式取代化學農藥除草后的微觀經濟影響研究［60］和Pradel等引入自主機器人系統對葡萄園效益影響的研究［61］中，因為人工成本的增加和購買新設備的支出，使用單一機械化或機械-化學模式會比僅使用化學農藥增加成本。但通過給予農戶與企業足夠的過渡時間，加強政府在財政方面的補貼，銷售時突出強調機械除草，主打綠色食品證明產品高價的合理性等措施完全可以推動該模式的推廣。

5 機械化除草技術研究趨勢及預測

通過對國內外水旱田除草機械發展現狀進行歸納分析，預測出以下發展趨勢：（1）智能化。機械化除草裝備設計逐步從傳統機械式向集機、電、液、氣、控制技術于一體的高度集成的智能化除草機器人平臺發展，且具有自動換刀的田間除草機器人技術將會是新的研究熱點。（2）多功能一體化與模塊化。除草裝備整機研發向著多功能一體化融合方向發展，通過設計不同的功能模塊，能對不同的功能模塊進行組合，一機多用，以減少機具下地次數，保持土壤疏松的結構，節本降耗。（3）除草技術復合化。將機械除草技術與其他除草技術合理結合使用，形成復合除草技術，提高除草作業綜合效益。（4）仿生化。在除草部件設計上，對土壤動物的生物結構進行模仿，形成仿生機械除草技術，以提升除草性能。（5）小型化。該趨勢主要體現在水田與果園機械中，因為行間、株間除草時空間都很有限，機型便設計得較為緊湊，向著小型、輕量化方向發展。不僅提升了機器的操作性，還提高了空間利用率，增加了水田生產效率。（6）信息化。人工智能、物聯網、大數據、自動駕駛等信息技術的發展為除草機械的研究帶來了新的機遇，為打破傳統技術壁壘提供了新的方案與可能，從而實現農業全過程現代化。

6 結論

（1）株間除草技術尚不成熟。目前國內外水旱田行間除草技術都相對成熟，機具選擇較多，但在株間除草方面仍存在除草率低、傷苗率高的問題。且因為株間除草的作業思路大多橫跨在作物行中進行，至今對果樹類等較高作物的株間除草還沒有太優秀的方案。

（2）實際應用與產業化發展任重道遠。目前國內有關機械除草的研究還僅僅局限于理論或實驗室階段，并未投入到實際應用中，產業化也并未形成，優秀的除草機械應該在市場中、在實際應用中不斷升級優化。

（3）整體思維，步步為營。因為國內在機械化除草上研究起步較晚，雖已呈現智能除草裝備研發穩步推進、除草環節與農藝快速融合等特點，但與西方國家相比，國內除草機械的技術性、效率性、持續性等方面還沒有達到農業發展現代化的要求。

（4）尊重差異，實事求是。我國不同地區存在自然環境差異大，社會經濟發展不平衡，作物種植結構多樣的客觀現實，想要“一刀切”地大規模推廣機械化除草并不現實，但隨著綠色健康的觀念深入人心，政府逐漸加大政策、經濟上的扶持力度，加之廣大科研工作者的不斷研究，相信在未來一定能形成一套針對不同地域、不同作物的完整機械化除草技術系統。

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基金項目：江蘇省農業科技自主創新資金［編號：CX（22）3098］；江蘇省現代農機裝備與技術示范推廣項目（編號：NJ2022-07）；揚州大學高端人才支持計劃。

作者簡介：唐子昊（2000—），男，江蘇淮安人，碩士研究生，主要從事農業工程與信息技術研究。E-mail：tangzihao0517@163.com。

通信作者：奚小波，博士，副教授，主要從事農業工程與裝備研究。E-mail：xxbctg@126.com。