處方圖變量施肥關鍵技術研究現狀與展望

中圖分類號：S147 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5553（2025）08-0238-08

Abstract：Variable fertilization technologyplaysacrucialroleinimproving fertilizerutlization eficiency，increasing crop yields，and mitigating environmental polution.This paperreviews therecent advancements in keytechnologiesaociated withvariablefertilization，including prescriptiongenerationtechnology，variable fertilizationcontrolsystems，andthe designofactuatorcomponents forfertlizer dispensers.Currentchallenges were identified，suchasslowacquisitiooffield information，dificultiesinestablishingacuratefertizationmodels，andthelimitedresearchonintegratingvariable fertilization devices.Toaddress these chalenges，future research should focus on improving prescription mapgeneration byleveragingunmannedaerial vehicle（UAV）remote sensing technology toaccelerate field data colection.Conducting fieldexperiments inrepresentative farmlands across diverseregions can furtherrefine fertilization practicesandpromote scientificallyinformedfertilizationstrategies.Additionall，advancingthedesignanddevelopmentofvariablefertilization devices is essential toimprove theirstabilityandoverallperformance.Theseeffortsaimtodrivethepractical aplications of variable fertilization technology and support sustainable agricultural practices.

Keywords：variable fertilization；prescription map；control system；fertilizer extractor

0 引言

化肥是農業生產的重要物質，精確合理的變量施肥是提高農作物產量和肥料利用率的有效手段。據統計，2023年我國化肥施用量達到 50220kt ，約占全球化肥總施用量的 1/4 。而水稻、小麥、玉米三大糧食作物化肥利用率僅達到 41.3% ，遠低于發達國家1。我國在糧食生產過程中存在盲目施用化肥、肥料利用率低等問題，嚴重影響糧食產量以及環境。農業農村部發布《到2025年化肥減量化行動方案》，各部門針對化肥減量采取了許多措施，其中側深施肥技術精準地將肥料施于水稻根側并增加肥料的埋深，有效增加根部肥料濃度，進而提升肥料利用率2，得到推廣應用。然而，田地內不同柵格的土壤肥力狀況有所不同，側深施肥機施肥量由農戶依經驗設定，忽略了單一田塊內養分的差異，變量施肥方案有效地解決了這一問題。變量施肥是精準施肥的一項重要技術，在減少肥料的施用以及提高肥料利用率的同時，很大程度減少了土地板結退化、土地肥力下降、環境污染等現象。

變量施肥技術主要分為基于傳感器實時自動變量施肥和處方圖變量施肥兩種。基于傳感器變量施肥可以實現快速獲取土壤養分數據并精準劃分肥力等級，以此為依據實現變量施肥，由于水田地形環境復雜多變，對傳感器設備精度以及施肥機控制精度要求高，普及難度大。處方圖變量施肥技術的施肥決策由處方圖決定，降低了對傳感器的需求，易推廣應用，更適用于我國精準農業的發展現狀。

在此背景下，本文對處方圖變量施肥關鍵技術研究現狀進行全面分析，重點闡述處方生成技術、變量施肥控制系統及排肥器執行部件等，并結合當前我國處方圖變量施肥技術研究現狀，對當前技術所存在問題進行總結，提出相應發展策略，為構建符合我國國情基本路線的施肥處方技術體系及相關研究提供參考。

1處方生成技術

處方生成技術是實現處方圖變量施肥技術的首要環節，主要分為田間信息獲取與施肥模型建立兩個步驟，其詳細流程如圖1所示。田間信息獲取通過土壤養分檢測、作物冠層光譜分析實現；施肥模型主要基于田間試驗確定最佳施肥量。

1.1 田間信息獲取

田間所需獲取的信息是建立田間養分分布圖和指導施肥決策的關鍵，根據不同的田間信息，可以分成土壤養分分布圖和作物冠層信息分布圖。

1.1.1土壤養分分布圖建立

土壤養分數據的獲取需要進行土壤檢測，傳統方法有化學分析法、光電分色法、土壤電導率傳感器法，但都費時費力。近些年，光譜技術發展，推進了土壤養分檢測技術的應用，通過選擇土壤的最佳特征波段，結合機器學習、深度學習建立土壤反演模型，以實現快速獲取農田土壤養分。目前國內外研究人員已經對光譜技術分析土壤養分做了相關研究，表1對近4年利用光譜技術進行土壤養分反演的研究進行了概括，針對有機質、有機碳進行相關反演模型研究的成果較多，且都已經取得了優異的成果；氮、磷和鉀相關的研究較少，且精度普遍低于有機質。然而農田施肥過程中主要成分是氮肥、磷肥和鉀肥，實現針對這3種物質的快速檢測，是接下來研究的主要方向。

表1國內外光譜反演土壤養分概況 Tab.1 Spectral inversion of soil nutrients at home and abroad

盡管不同地區環境存在差異，所建立的模型不具 有很好的普適性，但隨著遙感技術的進步和光譜數據庫擴大，土壤光譜數據獲取方式多樣化、獲取難度降低，利用光譜技術進行土壤養分檢測具有很大的潛力，對推進施肥處方技術進一步發展具有重要意義。

進行土壤檢測的主要目的是生成土壤養分分布圖，結合施肥模型，獲取推薦施肥量，從而生成施肥處方圖。然而，土壤檢測只能反映采樣點的土壤狀況，空間插值算法通過將土壤采樣獲得的點狀數據轉換為面狀數據可以解決這一問題。

2005年，王秀等[13通過對同一地塊土壤養分進行分析，經過對比反距離法和克里格插值法的研究發現，在柵格較小的情況下，反距離法更為優越；而隨著柵格距離變大，克里格方法的誤差更小。2014年，左佳14采用了不同的土壤采樣方法對棉花種植地進行土壤樣本采集，并通過GIS進行多種分析。研究結果表明，網格法對土壤養分的插值結果較為精準。2023年，李佳欣等[15]運用普通克里金插值分析了研究區域的有機質、全氮、有效磷、速效鉀的空間分布特征，并運用主成分分析法和指數和法劃分使研究區域土壤肥力等級可視化。

1.1.2 作物冠層信息分布圖

作物冠層信息主要包括葉綠素、水分、氮素等，其中氮素是影響作物生長的關鍵因素，氮素含量的不同，會引起葉片厚度、葉綠素濃度以及其他葉片色素等與反射率相關的分子不同。因此，通過研究分析作物冠層光譜反射率和光譜指數，可以對作物氮素含量以及作物生長狀況進行監測與評價，并以此為依據，根據不同區域氮素含量不同生成施肥處方圖。根據上述特性，國內外許多學者采用光譜遙感技術，對冠層中不同的信息進行研究分析。

2017年，韓茜等[16對冬小麥不同參量進行綜合研究，包括冬小麥光譜、葉面積指數 （LAI） 、葉綠素含量、氮素含量。通過與實測數據進行相關性分析，確定最佳中心波長、信噪比、波段寬度，為后續高光譜對華北冬小麥相關研究提供參考。2019年，馮帥等[17利用GaiaSky-mini高光譜成像儀獲取水稻3個時期冠層光譜反射率，并結合其不同時期葉片氮素含量建立反演模型，實現無損、快速水稻冠層葉片氮素監測，為東北水粳稻冠層葉片含氮量的檢測與評估以及各時期施肥處方圖的生成提供科學依據。2020年，于豐華等[18利用高光譜無人機獲取分蘗期水田光譜圖像，建立ELM、PSO一ELM水稻氮素模型，將同時期標準田的平均氮素濃度作為氮肥追施目標，與氮素反演模型配合確定缺氮量，生成寒地分蘗期水稻追肥處方圖。

1.2 施肥模型建立

建立施肥模型在處方圖生成中起著重要的作用，其主要目的是確定農作物所需施肥量，普遍以“3414田間試驗”農作物生長參數以及王壤養分分布模型等數據為依據進行建立，為處方圖施肥量的確定提供科學依據。主要包括目標產量法和肥料效應函數法。目標產量法通過目標產量、土壤養分校正系數、無肥區土壤養分測定值、肥料利用率等數據計算施肥量，具體如式（1）～式（3）所示。目標產量一般在近3年產量的平均值上增加 10%～15% ；土壤養分系數和肥料利用率的確定需要進行長期田間試驗，以氮肥為例通過公式獲取土壤養分校正系數，將無氮肥區的土壤測定值作為自變量，土壤養分校正系數作為因變量，從而得到最佳的土壤養分校正系數。

式中： U ——目標產量所需施氮量；u -目標產量；N_r —每 100kg 作物所需施氮量；N_s 一土壤養分供氮量；N_t —土壤氮含量檢測值;K 土壤校正系數；W -施氮量；c 肥料中氮肥有效含量；R 肥料利用率。

肥料效應函數法主要分為收集數據、數據處理、擬合效應函數、參數估計、模型評估、預測和優化6個步驟。該方法通過收集相關數據，對數據進行處理和分析，擬合出適應實際情況的效應函數，并進行參數估計。通過模型評估和預測，優化施肥方案。在使用施肥模型時，需要綜合考慮實際情況，結合地區的土壤特點、作物需求以及肥料的種類和性質等因素進行分析和判斷。通過合理應用施肥模型，可以更科學地確定施肥量，提高施肥效果，并實現農田的高效、可持續發展。

我國農作物施肥量的確定多數依據農戶經驗，缺少科學依據。我國地形多樣，土壤養分分布不均，應加強田間試驗的推廣，減少盲自施肥，實現科學施肥，提高肥料利用率。

2變量施肥控制系統

2.1 肥料施入控制系統

肥料施人控制系統是處方圖變量施肥的核心技術，主要應用于施肥控制器中。施肥機通過施肥控制器實現變量施肥。控制器中的控制算法對變量施肥的精準性起著決定性的作用。目前，在施肥應用中較常使用的算法包括PID和模糊PID控制算法。此外，神經網絡算法和遺傳算法等優化算法也在逐漸發展，并應用于變量施肥領域。這些算法的發展和應用有助于提高施肥控制的精度和效果。

2018年，安曉飛等[19]針對壟作玉米施肥過程中的肥料分層問題，設計出四要素變量施肥系統，并提出一種基于復合交叉原則的各路施肥策略，實現4種肥料的閉環控制，有效解決肥料分層問題和精準控制投入的問題。2021年，田敏等20設計的液肥變量施肥控制系統以模糊PID算法為基礎，采用遺傳算法進行優化，有效提高牽引式變量施肥機對變量施肥流量的控制精度。張季琴等[21]研制一種排肥單體獨立控制的雙變量施肥控制系統，可以根據實際需要調整作業行數，減少肥料在壟溝邊界的浪費。張繼成等22采用增量式PID閉環控制算法設計了多種固體肥料精確施控系統，實現處方圖讀取氮、磷、鉀3種固體肥料快速配比以及精確施入等。2022年，肖遠等23針對傳統PID控制不能滿足丘陵山區現有的自走式施肥機變量控制系統的精準施肥要求，采用自適應模糊PID改進模型，提高模型的動靜態特性，施肥更精確、施肥量更均勻。2023年，王輝等24]采用肥料流量檢測模塊作為反饋輸入，設計了肥料流量分段式PID控制系統，實現實時調節肥料流量，提高施肥的穩定性和均勻性。

通過上述分析，我國變量施肥控制系統的控制精度以及適應性都得到顯著提高，但是大多數研究都還處在試驗階段，距離實際推廣還有一段距離。因此，我國要加強控制系統在實際施肥機上的研究，提高變量控制系統精度的同時，加強對控制系統與施肥裝備結合試驗，形成完整的變量施肥技術體系。

2.2肥料施入監測系統

肥料施入監測系統有效解決施肥過程中多施、漏失的問題，是變量施肥技術不可缺少的組成部分，國內對監測系統研究起步較晚，但發展迅速，已取得許多成果。

2018年，趙立新等25在排肥管、排種管安裝反射式光電傳感器，根據肥料經過管道對傳感器引起的電平變化，對種肥狀態進行監測，并通過旋轉編碼器獲取排肥軸轉速，完善監測系統，方便農戶實時了解精播施肥機狀態。2019年，石紹軍等26針對稻麥變量施肥機施肥狀態監測方法可靠性差等問題，設計了一種利用薄膜壓力傳感器監測施肥狀態的方法，對3種施肥狀態的信號進行采集，通過BP神經網絡模型進行訓練得到分類器，實現監測方法的廣泛應用。2020年，吳月[2設計了一套集施肥控制、作業狀態監測為一體的應用系統，施肥監控系統通過在專用測肥管處水平安裝紅外對射式傳感器，實現監測施肥信息，田間試驗表明，該系統可靠穩定，提高了深松分層施肥機的施肥均勻性和精確性。2021年，郭思可[28]將微波多普勒傳感器作為核心檢測模塊，以固體顆粒運動時反射回來的微波與發射端之間產生頻率差作為檢測對象，進行施肥監測，通過加入多尺度小波分解的方法，降低多普勒信號中的噪聲，提高施肥監測的準確性。2022年，曾山等29設計了一種氣流式施肥監測系統，利用肥料堵塞時，管內氣流速度變大，觸發內部浮子位移，激光測距傳感器監測到浮子位置發生變化的原理，實現肥料堵塞監測，為水稻施肥防堵及監測技術研究提供理論依據和參考。

隨著不同應用場景、不同肥料監測方法的出現，國內監測技術趨向成熟，其中主要方法是利用傳感器技術實現對肥料狀態的監測，光電傳感器可以獲取管道內肥料流動狀態，但機器震動會對其產生噪聲影響；薄膜傳感器可以獲取肥料下落狀態，且抗干擾性較強，具有很大的潛力；微波多普勒傳感器可以獲取顆粒肥料運動產生的微波，具有結構簡單、成本低的優點；電容傳感器可以獲取肥箱液位變化，靈敏度高，但容易受到電磁影響。國內利用現有技術已經能實現對施肥機的全面監測，還需要對施肥自動補償監控系統深入研究，通過獲取實時施肥量調節施肥速度，提高變量施肥控制系統精確度。

3排肥器執行部件設計

排肥器是施肥機的核心部件，對施肥精準度起關鍵作用。通過優化各種排肥器結構，設計新的排肥器，對提高排肥均勻性以及肥料利用率有重要意義。常見的排肥器有外槽輪式、螺旋式和離心式，如圖2～圖4所示。

圖2外槽輪式排肥器

Fig.2 Outer trough wheel type fertilizer discharger 1.殼體2.肥量調節板3.蝶型螺母4.螺柱5.外槽輪 6.外槽輪擋片7.壓蓋8.螺釘

圖3螺旋式排肥器

Fig.3Spiralmanuredischarger

1.出肥口2.后法蘭3.主殼體4.漏斗5.前法蘭6.排肥螺旋裝置7.檢測裝置8.螺旋阻塞輪9.蓋板10.清肥口

圖4離心式排肥器

Fig.4 Centrifugal fertilizer dischargei 1.連接座2.撒肥盤3.連接架4.肥料箱5.攪肥軸和支撐套管 6.鏈條7.可調節插板8.排肥口9.輸入軸

3.1外槽輪式排肥器

外槽輪排肥器應用范圍最廣，是固體顆粒肥料的主要實施裝置，但存在穩定性差、脈動性大等問題。為提高外槽輪式排肥器的施肥精度，汪博濤等[30]通過對外槽輪進行離散元法、二次正交回歸試驗確定外槽輪的工作長度、排肥軸轉速、排肥舌開口角度等工作參數為影響外槽輪排肥精度的關鍵因素，表明離散元法研究排肥器工作過程是可行的，為后續外槽輪排肥器排肥量的調整提供參考。頓國強等[31利用離散元法對外槽輪排肥舌參數進行分析，優化排肥舌倒角，有效提高其排肥均勻性。上述研究主要是針對排肥器工作參數進行優化。丁筱玲等[32]對排肥器結構進行優化，通過離散元法對外槽輪排肥器導流槽結構進行優化設計，并研究轉速和槽深對排肥效果的影響，緩和了排肥器排肥時滯后性強和均勻性差的影響。李德言[33]對外槽輪結構進行改進，將槽輪與阻塞輪軸向固定在一起，消除槽輪與阻塞輪之間的間隙，解決小顆粒造成阻塞從而影響施肥精度的問題。插板式葉輪排肥器為外槽輪排肥器的一種改進，繼承了外槽輪排肥器的優點，且具有更優秀的排肥均勻性。方龍羽34利用離散元法研究了葉輪排肥器安裝角度對排肥性能的影響，提高了插板式葉輪排肥器對大部分肥料的適應性。梁宇超[35]對外槽輪排肥器關鍵參數進行優化，通過構建其充肥與排肥過程中的力學模型進行仿真分析，對凹槽數目、槽輪半徑和弧心距等影響因素進行研究，優化了排肥性能。

3.2 螺旋式排肥器

螺旋式排肥器是目前已經實現商品化的排肥器之一。與外槽輪式排肥器相比，螺旋式排肥器在施肥性能方面有明顯的改進，能夠適應不同物理性質的肥料，且不容易發生堵塞現象，實現對含濕肥料的均勻施肥。近些年許多學者對螺旋式排肥器做了大量研究，其中離散元仿真是主要的研究方法。薛忠等[3通過離散元仿真軟件EDEM分析螺旋葉片直徑、螺距和排肥軸轉速對螺旋排肥器排肥性能的影響，提高了螺旋式排肥器對顆粒肥料的排肥穩定性與均勻性。Zheng等[37針對螺旋排肥器回流問題對螺旋式排肥器進行改進，研制一種交錯螺旋槽輪，對提高排肥器排肥均勻性具有重要意義。劉洪男等[38為改善集中排肥方式的排肥穩定性和均勻性，對氣送式集中排肥方式的螺旋排肥器進行改進，利用離散元法分析了型孔截面形狀、型孔深度和型孔數量對排肥速率、均勻度和各行排肥量一致性的影響，實現連續均勻排肥，滿足水稻種植對基肥的施用要求。雷明雨等[39設計一種采用傾斜排肥口結構的螺旋排肥器，通過離散元仿真模型分析排肥開口角度對排肥波動的影響，解決單螺旋排肥器工作時排肥口處肥料流量不均勻的問題。郭厚強等[40]設計一種雙向螺旋式排肥器，實現單個排肥器同時施兩行肥，其排肥性能符合技術規范，為雙向螺旋式排肥器的優化設計和雙向螺旋式水稻側深施肥機精準排肥提供參考。

3.3離心式排肥器

離心式排肥器由圓盤和多個撥肥葉片組成，撥肥葉片將肥料顆粒撞擊到圓盤邊緣，通過離心力實現排肥。離心式排肥器具有結構簡單、效率高等優點。離心式排肥器分為水平圓盤和錐型圓盤，國內在錐型撒肥器理論研究較少。呂金慶等[41]對肥料顆粒在錐型排肥圓盤上的運動模型進行優化，通過研究葉片長度、葉片傾角、錐型撒肥圓盤轉速等對撒肥性能的影響，有效提高撒肥均勻性，為馬鈴薯撒肥機的研究設計提供理論參考。現有離心式排肥器固定最佳參數組合的方式不能滿足撒肥器根據傳感器數據動態變化的需求。楊立偉等42對此展開研究，通過分析離心圓盤式施肥機的下料位置角、撒肥高度、葉片位置角對撒肥均勻性的影響，進行參數優化，滿足離心圓盤式變量撒肥機田間作業要求。辛亞鵬等[43進一步提高顆粒變量撒肥的均勻性，運用離散元法獲取各因素對肥料顆粒橫向分布變異系數的影響，對撒肥機圓盤的最速曲線比例、撒肥撥片數量和螺旋落料裝置升角等進行參數優化，改善離心式雙圓盤變量撒肥機撒肥不均勻的問題。

國內關于排肥器的研究已有許多，但與國外相比還是有所差距。隨著精準農業理念的推廣，變量施肥技術將獲得更多的關注。目前我國排肥器還不能完全適配變量施肥技術，因此，需要加強排肥器對變量施肥技術的理論研究與整機試驗。

4存在問題

4.1缺乏快速生成處方圖的方法

處方圖生成需要獲取田間信息，田間信息包括田間王壤養分分布情況、作物生長信息等，是施肥處方圖生成的關鍵依據。然而現有的田間信息獲取方法，從采樣到檢測，需要耗費大量時間，嚴重影響處方圖生成的速度，錯過最佳施肥時間。此外，建立施肥模型需要長期的田間試驗，也是減緩處方生成速度的主要因素之一。

4.2施肥模型建立難度高

施肥模型針對研究農田土壤養分狀況建立，決定著施肥處方圖的處方值。建立施肥模型需要通過田間試驗獲取土壤養分校正系數、肥料利用率、土壤養分含量等數據。目前，我國進行田間試驗的農田較少，難以建立施肥模型，實現科學變量施肥。

4.3缺乏變量施肥裝置研究

國內對處方圖變量施肥裝置的研究較少，大多都是局限于裝置某一部分的研究，例如變量施肥控制系統研究、變量施肥監測系統設計、排肥器執行部件結構參數調整與優化等，且大多數施肥機都是在原有基礎上改造而來，穩定性差。

5展望

5.1開展無人機遙感技術對田間信息獲取的研究

所需獲取的田間信息數量與農田種植面積呈現正相關，建立合適的變量施肥處方圖，需要大量田間數據作為數據支撐。比如，在獲取水田田間信息時，由于水田復雜環境的原因，數據獲取時間將會加長；采集農作物生長期的數據時，人工采集不僅時間長，還會對作物造成損害。部分地方采取田間部署傳感器的方法，對作物生長信息進行監測，但由于高端傳感器的成本高，且要生成處方圖，需要部署多個傳感器獲取田間信息分布狀況，不利于廣泛推廣。遙感技術可實現快速、無損獲取大面積田間信息，然而我國對遙感技術獲取田間信息還處于研究試驗階段，且遙感技術實時性差，未能實現推廣應用，目前國內已開展通過無人機遙感技術獲取作物生長期生長參數的研究，缺少利用無人機遙感技術對播種前土壤數據快速獲取的研究，播種前是整個生長期基肥施用量最多的時期，因此，提高肥料利用率、加快施肥處方圖生成速度需要進一步加強對遙感技術獲取田間信息的研究。

5.2 推廣田間試驗

田間試驗可以有效了解土壤肥料狀況，科學確定施肥量。我國需要繼續加強田間試驗推廣力度，然而所有田塊實現田間試驗比較困難，可以通過在每個地區選擇代表性農田進行田間試驗，減少構建施肥模型難度，通過施肥模型完成處方圖的構建。

5.3加強處方圖變量施肥裝置研究

變量施肥裝置由控制系統、監測系統、排肥器執行部件、肥箱等構成，國內對這些技術的研究已有不錯的成果。實現處方圖變量施肥裝置的普及與應用需要加強各技術之間的結合試驗，通過肥料監測系統獲取施肥反饋，提高控制系統精度，增加變量施肥機田間作業的穩定性，針對變量施肥田間施肥量變化頻率高，設計符合變量施肥工作特性的排肥執行器，提高變量施肥穩定性、可靠性。

參考文獻

[1］虞軼俊，徐青山，張均華，等．土壤培肥技術對土壤健康的影響途徑與作用機制[J].中國土壤與肥料，2024（2）：1-13.Yu Yijun，Xu Qingshan，Zhang Junhua，et al.Theinfluence and mechanism of soil fertilization technology onsoil health [J].Soils and Fertilizers Sciences in China，2024（2）：1-13.

［2］張文斌．水稻側深施肥技術探究[J].園藝與種苗，2023，43（7）：96-97，100.

［3］高穎，王延倉，顧曉鶴，等．基于微分變換定量反演土壤有機質及全氮含量[J]．江蘇農業科學，2020，48（24）：220-225.

［4］彭一平．土壤養分全氮磷鉀高光譜反演方法研究[D].廣州：華南農業大學，2023.

［5］陶培峰．基于航空高光譜遙感的黑土養分含量反演研究[D].北京：中國地質大學（北京），2020.

[6]Ghosh A K，Das B S，Reddy N. Application of VIS—NIR spectroscopy for estimation of soil organic carbonusing diferent spectral preprocessing techniquesandmultivariate methods in the middle Indo-Gangetic plains ofIndia[J]. Geoderma Regional， 2020，23： e00349.

［7］李雪．基于高光譜的土壤有機質、堿解氮快速檢測模型構建[D].泰安：山東農業大學，2022.

［8］徐藝，邵光成，丁鳴鳴，等．基于嶺回歸的土壤全氮含量反演模型[J]．排灌機械工程學報，2022，40（11）：1159—1166.Xu Yi，Shao Guangcheng，Ding Mingming，et al.Inversion model of soil total nitrogen content based onridge regression [J]. Journal of Drainage and IrrigationMachinery Engineering，2022，40（11）：1159—1166.

［9］王薦一，楊雯，王玉川，等．遼寧省黃土狀母質發育土壤有機質含量高光譜預測模型的構建[J]．土壤通報，2022，53（6）：1320—1330.Wang Jianyi，Yang Wen，Wang Yuchuan，et al．Ahyperspectral prediction model for organic matter content insoil developed from loess-like parent material in LiaoningProvince [J]. Chinese Journal of Soil Science，2022，53（6）：1320—1330.

[10] Pande C B，Kadam SA，Jayaraman R，et al. Predictionof soil chemical properties using multispectral sateliteimages and wavelet transforms methods[J]. Journal of theSaudi Society of Agricultural Sciences，2022，21（1）：21-28.

[11］張錫煜，李思佳，王翔，等．基于Sentinel—2衛星影像的龍江綏化市士擁△氣寧是遙咸后演「I]宏業工程學報，2023，39（15）：1-8.Zhang Xiyu，Li Sijia，Wang Xiang，et al. Quantitativeinversion of soil total nitrogen in Suihua City ofHeilongjiangin China using Sentinel—2 remote sensingimages [J]. Transactions of the Chinese SocietyofAgricultural Engineering，2023，39（15）：1-8.

[12]宋奇，高小紅，宋玉婷，等．基于無人機高光譜影像的農田土壤有機碳含量估算——以湟水流域農田為例[J]．自然資源遙感，2024，36（2）：1—13.Song Qi，Gao Xiaohong，Song Yuting，et al. Estimationof soil organic carbon content in farmland based on UAVhyperspectral images：A case study of farmland in theHuangshui River basin [J]． Remote Sensing for NaturalResources，2024，36（2）：1—13.

[13］王秀，苗孝可，孟志軍，等．插值方法對GIS土壤養分插值結果的影響[J]．土壤通報，2005（6）：12—16.

[14］左佳．基于GIS的高精度氮素分區施肥處方圖建立研究[D].石河子：石河子大學，2014.

[15］李佳欣，蓋偉玲，孫顯旻，等．基于GIS的土壤養分空間分布特征及肥力評價[J]．中國農學通報，2023，39（25）：94—101.Li Jiaxin，Gai Weiling，Sun Xianmin，et al.Spatialdistribution characteristics and fertility evaluation of soilnutrients based on GIS [J]. Chinese Agricultural ScienceBulletin，2023，39（25）：94—101.

［16］韓茜，張瀟元，王樹東，等．冬小麥典型多參量冠層高光譜反演的光譜指標敏感性研究[J].科學技術與工程，2017，17（25）： 89-97.

[17］馮帥，許童羽，于豐華，等．基于無人機高光譜遙感的東北粳稻冠層葉片氮素含量反演方法研究[J].光譜學與光譜分析，2019，39（10）：3281—3287.Feng Shuai， Xu Tongyu，Yu Fenghua，et al. Research ofmethod for inverting nitrogen content in canopy leaves ofjaponica rice in northeastern China based on hyperspectralremotesensingofunmannedaerialvehicle[J].Spectroscopy and Spectral Analysis，2019，39（10）：3281—3287.

[18]于豐華，曹英麗，許童羽，等．基于高光譜遙感處方圖的寒地分蘗期水稻無人機精準施肥[J].農業工程學報，2020，36（15）：103—110.Yu Fenghua， Cao Yingli， Xu Tongyu， et al. Research onprecise fertilization method of rice tillering stage based onUAV hyperspectral remote sensing prescription map [J].Transactions of the Chinese Society of AgriculturalEngineering，2020，36（15）：103—110.

[19］安曉飛，王曉鷗，付衛強，等．四要素變量施肥機肥箱施肥量控制算法設計與試驗[J].農業機械學報，2018，49（S1） ： 149-154.An Xiaofei，Wang Xiaoou，Fu Weiqiang，et al.Designand experiment of fertilizer amount control algorithm infourfactorsvariableratefertilization system[J].Transactions of the Chinese Society for AgriculturalMachinery，2018，49（S1）：149—154.

[20］田敏，白金斌，李江全．基于遺傳算法的液肥變量施肥控制系統[J]．農業工程學報，2021，37（17）：21－30.TianMin，Bai Jinbin，LiJiangquan．Variableratefertilization control system for liquid fertilizer based ongenetic algorithm [J].Transactions of the Chinese Societyof Agricultural Engineering，2021，37（17）：21-30.

[21］張季琴，劉剛，胡號，等．排肥單體獨立控制的雙變量施肥控制系統研制[J]．農業工程學報，2021，37（10）：38-45.Zhang Jiqin，Liu Gang，Hu Hao，et al．Development ofbivariate fertilizer control system via independent control offertilizing unit[J]. Transactions of the Chinese Society ofAgricultural Engineering，2021，37（10）：38-45.

[22]張繼成，嚴士超，紀文義，等．基于增量式PID算法的多種固體肥精確施控系統研究［J]．農業機械學報，2021，52（3）：99-106.Zhang Jicheng，Yan Shichao，Ji Wenyi，et al． Precisionfertilization control system research for solid fertilizersbasedon incremental PID control algorithm[J].Transactions of the Chinese Society for AgriculturalMachinery，2021，52（3）： 99-106.

[23］肖遠，吳雪梅，宋朱軍，等．一種自走式施肥機變量施肥控制系統改進[J].農業裝備與車輛工程，2022，60（10）：42-46.Xiao Yuan，Wu Xuemei， Song Zhujun，etal. Improvementof variable fertilization control system of a self-propelledfertilizer applicator [J]. Agricultural Equipment amp; VehicleEngineering，2022，60（10）：42—46.

[24]王輝，劉藝豪，周利明，等．施肥播種機肥料流量分段式PID控制系統設計與試驗[J]．農業機械學報，2023，54（2）：32-40，94.Wang Hui，Liu Yihao，Zhou Liming，et al． Design andtest of fertilizer flow piecewise PID control system offertilizer planter [J]. Transactions of the Chinese Societyfor Agricultural Machinery，2023，54（2）：32—40，94.

[25］趙立新，張增輝，王成義，等．基于變距光電傳感器的小麥精播施肥一體機監測系統設計[J].農業工程學報，2018，34（13）： 27—34.Zhao Lixin，Zhang Zenghui，Wang Chengyi，et al. Designof monitoring system for wheat precision seeding-fertilizingmachinebasedonvariabledistancephotoelectricsensor[J]. Transactions of the Chinese SocietyofAgriculturalEngineering，2018，34（13）：27-34.

[26]石紹軍，王玉亮，權澤堃，等．稻麥變量施肥機施肥狀態監測方法[J]．山東農業大學學報（自然科學版），2019，50（5）： 778-783.Shi Shaojun， Wang Yuliang，Quan Zekun， etal.Fertilization status monitoring method of rice and wheatvariablefertilizerapplyingmachine[J]．Journal ofShandongAgriculturalUniversity（Natural ScienceEdition），2019，50（5）：778—783.

[27]吳月．深松分層施肥機施肥監控系統研究[D].保定：河北農業大學，2020.

[28]郭思可．雙變量玉米施肥量監測系統的研究[D].大慶：黑龍江八一農墾大學，2021.

[29］曾山，魏斯龍，廖明銘，等．水稻直播機氣流式施肥監測系統設計與試驗[J].農業工程學報，2022，38（17）：22—30.Zeng Shan，Wei Silong，Liao Mingming，et al. Designand experiments of the airflow type fertilizer applicationmonitoring system for rice direct seeders [J]. Transactionsof the Chinese Society of Agricultural Engineering，2022，38（17）：22-30.

[30］汪博濤，白璐，丁尚鵬，等．外槽輪排肥器關鍵工作參數對排肥量影響的仿真與試驗研究[J]．中國農機化學報，2017，38（10）：1—6，23.Wang Botao，Bai Lu，Ding Shangpeng，et al. Simulationand experimental studyon impact of fluted-roller fertilizerkey parameters on fertilizer amount [J]. Journal of ChineseAgricultural Mechanization，2017，38（1O）：1—6，23.

[31]頓國強，于春玲，楊永振，等．外槽輪排肥器排肥離散元仿真及排肥舌參數優化[J].湖南農業大學學報（自然科學版），2018，44（6）：661-665.Dun Guoqiang，Yu Chunling，Yang Yongzhen，et al.Discharging characteristic test of outer-groove wheelfertilizer and parameter optimization of fertilizer tongue bydiscrete element simulation[J].Journal ofHunanAgricultural University（Natural Sciences），2Ol8，44（6）：661-665.

[32］丁筱玲，崔東云，劉童，等．精準變量排肥器結構優化設計與試驗[J].中國農機化學報，2019，40（1）：5—12.Ding Xiaoling， CuiDongyun， LiuTong，etal.Optimization design and experiment of precision variablefertilizer device [J].Journal of Chinese AgriculturalMechanization，2019，40（1）：5—12.

[33]李德言．一種外槽輪式排肥器改進設計[J].農業機械，2021（6）： 86-87.

[34]方龍羽．電驅式螺旋排肥裝置的設計與試驗[D].廣州：華南農業大學，2020.

[35］梁宇超．分層施肥機電動排肥及監測系統設計與研究[D].石河子：石河子大學，2022.

［36］薛忠，趙亮，王鳳花，等．基于離散元法的螺旋式排肥器性能模擬試驗「I］湖南農業大學學報（自然科學版）2019，45（5）： 548-553.Xue Zhong， Zhao Liang，Wang Fenghua，etal.Performancesimulation testofthespiral fertilizerdistributor based on discrete element method[J]. Journalof Hunan Agricultural University （Natural Sciences），2019，45（5）： 548—553.

[37] Zheng W，Zhang L，Zhang L，et al.Reflux problemanalysisandstructureoptimizationofthespiralgrooved-wheel fertilizerapparatus[J].InternationalJournal of Simulation Modeling，2020，19（3）： 422—433.

[38］劉洪男，李陶，趙何躍，等．氣送式集中排肥器螺旋排肥裝置的改進與試驗[J]．中國農業大學學報，2021，26（8）： 150—161.Liu Hongnan，Li Tao，Zhao Heyue，et al． Design andexperiment of screw-type feeding device of air-assistedcentralized fertilizer application device [J]．Journal ofChina Agricultural University， 2021， 26（8）： 150—161.

[39］雷明雨，吳星澎，頓國強，等．基于提高排肥均勻性的螺旋排肥器結構改進設計及試驗[J].科技創新與生產力，2022（8）： 111—114.

[40]郭厚強，張瑾，李同杰．基于EDEM的雙向螺旋式排肥器排肥性能分析[J]．安徽科技學院學報，2023，37（1）：69-76.Guo Houqiang，Zhang Jin，Li Tongjie.Performanceanalysis of bidirectional spiral fertilizer device based onEDEM[J]. Journal of Anhui Science and TechnologyUniversity，2023，37（1）：69-76.

[41]呂金慶，孫賀，兌瀚，等．錐形撒肥圓盤中肥料顆粒運動模型優化與試驗[J].農業機械學報，2018，49（6）：85-91，111.Lü Jinqing，Sun He，Dui Han，et al.Optimization andexperiment offertilizerparticlemotion model[J].Transactions of the Chinese Society for AgriculturalMachinery，2018，49（6）：85-91，111.

[42]楊立偉，陳龍勝，張俊逸，等．離心圓盤式撒肥機撒肥均勻性試驗[J].農業機械學報，2019，50（S1）：108-114.Yang Liwei，Chen Longsheng，Zhang Junyi，et al. Testand analysis of uniformity of centrifugal disc spreading[J].Transactions of the Chinese Society for AgriculturalMachinery，2019，50（S1）：108-114.

[43］辛亞鵬，王琳，施印炎，等．離心式變量撒肥機關鍵結構數值模擬與優化[J]．農業學報，2023，35（6）：1452—1461.Xin Yapeng，Wang Lin，Shi Yinyan，et al. Optimizationand experiment of fertilizer particle motion model in conicalspreading disk [J]. Acta Agriculturae Zhejiangensis，2023，35（6）：1452—1461.