大田作物變量施肥技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

齊興源，周志艷，李官平，林蜀云，李 凝

(1.貴州省山地農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所，貴州 貴陽 550002；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院/南方農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備關(guān)鍵技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510642)

0 引言

充分有效地利用有限的資源，發(fā)展以節(jié)約用地、用水、用肥等為目標(biāo)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是中國農(nóng)業(yè)必須關(guān)注的重點(diǎn)問題[1]。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)調(diào)查，化肥對農(nóng)作物增產(chǎn)的貢獻(xiàn)達(dá)40%～60%，化肥對提高土壤生產(chǎn)率的貢獻(xiàn)達(dá)41.43%，對提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的貢獻(xiàn)達(dá)53.89%[2]。十幾年來我國在化肥年均使用量方面，始終遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界上其他國家[3]。我國化肥的投入和產(chǎn)出極不相稱，其中氮素當(dāng)季利用率僅為30%～35%。近年來我國化肥施用量呈逐年遞增之勢，2013年已超過了6000萬噸[2]。不科學(xué)的施肥配方嚴(yán)重破壞了土壤成分并且增加了施肥成本，在化肥利用率方面發(fā)達(dá)國家要比我國高出10%以上[4]。損失的化肥對壞境的污染日益增加，尤其是我國東部地區(qū)[5]。

落后的施肥方式與施肥機(jī)械不僅導(dǎo)致了施肥過程中作物對化肥的吸收及利用效果差，而且還會使得化肥不能被植物充分吸收利用而造成土壤板結(jié)、水體富營養(yǎng)化等各種環(huán)境污染[6]。已有研究表明，受污染的水中超標(biāo)的氮與磷大多數(shù)都來自于農(nóng)業(yè)污染，其程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過工業(yè)污染[7]。過量的氮肥還會被氧化之后進(jìn)入大氣，導(dǎo)致溫室氣體增多、臭氧層破壞以及形成酸雨。不正當(dāng)?shù)牡适褂脤?dǎo)致土壤中硝酸鹽的積累，可以進(jìn)一步被蔬菜等農(nóng)作物吸收，與食物中的二級胺作用合成強(qiáng)致癌物質(zhì)亞硝酸胺。過量的磷肥不僅使水體富營養(yǎng)化，還會使土壤中的重金屬積累[8]。合理的施肥，既能保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展和生態(tài)的良好，又能夠生產(chǎn)出安全有保障的農(nóng)產(chǎn)品[9]。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)作為可持續(xù)農(nóng)業(yè)的有效發(fā)展模式，已經(jīng)成為國際上農(nóng)業(yè)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是在充分掌握地塊及作物生長信息的基礎(chǔ)上，根據(jù)地塊土壤肥力、作物病蟲害、雜草、產(chǎn)量等在時(shí)間和空間上的差異，按農(nóng)藝要求進(jìn)行精確定位、變量施肥、變量灌溉、變量用藥等農(nóng)業(yè)技術(shù)的調(diào)整和管理，最大限度的優(yōu)化使用各項(xiàng)農(nóng)業(yè)投入，以獲得最高產(chǎn)量和最大經(jīng)濟(jì)效益[10]。

美國明尼蘇達(dá)大學(xué)進(jìn)行了變量施肥的試驗(yàn)研究：在傳統(tǒng)施肥作業(yè)的模式下，每公頃施肥量為119.8kg，而采用變量施肥技術(shù)后每公頃的施肥量約減少了38kg。從而在肥料方面的支出每公頃大約減少了16美元的支出，而在增產(chǎn)方面平均每公頃卻增加了約360美元[11]。 通過科學(xué)規(guī)劃施肥結(jié)構(gòu)合理控制施肥量，能有效的提高肥料利用率，相關(guān)的環(huán)境污染問題也能得到很好的控制，從而獲得良好的環(huán)境效益[12，13]。

本文擬在介紹國內(nèi)外學(xué)者開展變量施肥技術(shù)研究中取得的進(jìn)展的基礎(chǔ)上，對當(dāng)前精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中變量施肥關(guān)鍵技術(shù)所存在的問題進(jìn)行分析研究，以期為開發(fā)出更適用的變量施肥機(jī)械提供借鑒與參考。

1 國外發(fā)展現(xiàn)狀

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在國外尤其是北美起步較早，變量施肥是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)作業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用最廣泛的主要技術(shù)[14]。美國在20世紀(jì)80年代初提出了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的概念[15]，在1993年進(jìn)行了由GPS指導(dǎo)下的變量施肥作業(yè)實(shí)驗(yàn)，并在當(dāng)年獲得了30%的增產(chǎn)，而且減少了施肥的總量[16]。至此之后，變量施肥技術(shù)發(fā)展日益成熟，尤其在發(fā)達(dá)國家，變量施肥已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)作業(yè)環(huán)節(jié)中不可或缺的部分，因此，國外許多專家以及農(nóng)機(jī)行業(yè)對變量施肥機(jī)械的開發(fā)做了大量工作。

1.1 美國

作為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)源地的美國，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)先進(jìn)性以及推廣應(yīng)用一直處于領(lǐng)導(dǎo)地位，并且實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；痆17]。美國天寶公司生產(chǎn)了一款目前世界上先進(jìn)的解決田間信息管理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，它與定位接收機(jī)、自動(dòng)駕駛儀和導(dǎo)航系統(tǒng)連接，可以實(shí)現(xiàn)定位、導(dǎo)航、土壤取樣、施肥處方圖生成、變量控制等多種目標(biāo)。約翰.迪爾公司生產(chǎn)的1910氣吹式變量種肥車上的處理器可以根據(jù)處方圖上的信息來控制出肥量[18]。Case公司研制的變量施肥播種機(jī)，則是根據(jù)土壤的成分來制作處方圖，進(jìn)而控制肥料的配比及施肥量[19]。Rawson公司生產(chǎn)的多功能的變量控制器，通過兩個(gè)RS-232接口來輸入兩種GIS決策信息，分為人工作業(yè)模式和導(dǎo)航定位工作模式，能夠適應(yīng)固態(tài)和液態(tài)肥料的變量控制。Ag Leader公司的PFA田間計(jì)算機(jī)的使用，使播種和施肥作業(yè)變得精確化和簡單化。它內(nèi)置的全球定位系統(tǒng)，不需要中間變量控制器環(huán)節(jié)，可以直接控制液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[20]。美國Oklahoma州立大學(xué)的J.B.Solie等使用GreenSeekerTM的光傳感實(shí)時(shí)變量施肥機(jī)，利用660nm和780nm兩個(gè)波段的光源探測并計(jì)算歸一化植被指數(shù)NDVI，整個(gè)作業(yè)系統(tǒng)采用CAN總線連接各種信號采集傳感器和作業(yè)控制器。國外已經(jīng)有了成品變量施肥控制系統(tǒng)，比較知名的是Mid-Tech公司的TASC6200新型控制器，可適用于顆粒、固體、甚至液體肥料[21]。整體而言，美國在變量控制系統(tǒng)的建設(shè)和同步配套施肥機(jī)械的研制已處于世界領(lǐng)先水平，并得到很大程度的推廣。

1.2 歐洲

歐洲精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)的發(fā)展主要集中在英國、德國、法國以及俄羅斯等國家。由于不同植物對于光的反射系數(shù)不同從而形成不同的光反射曲線，英國據(jù)此研制出了用于測量農(nóng)作物N含量的傳感器，根據(jù)檢測到的植物的N含量進(jìn)行指導(dǎo)變量施肥作業(yè)[22]。德國的AMAZONE公司研發(fā)了一種基于視覺傳感器的變量施肥機(jī)，雖然只是主要針對麥田作物春季追肥，但是卻利用了實(shí)時(shí)監(jiān)測與處方圖共同調(diào)控進(jìn)行施肥。先是由安裝在拖拉機(jī)上的作物生長傳感器進(jìn)行監(jiān)測，將監(jiān)測到的作物冠層的葉綠素含量數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算出作物生長所需氮的施肥量，同時(shí)對原來保存的電子處方圖進(jìn)行更新修正，最后通過控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)變量施肥[23]。

法國的農(nóng)業(yè)耕地面積占國土面積的55%，其農(nóng)業(yè)非常發(fā)達(dá)。法國國內(nèi)使用的肥料撒播機(jī)械和植保機(jī)械，在全部農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)中自動(dòng)化水平最高。法國“女騎士”肥料播撒變量控制系統(tǒng)已大量應(yīng)用于各類型圓盤式離心式肥料撒播機(jī)上[24]。俄羅斯全俄農(nóng)機(jī)化研究所研發(fā)了適用于顆粒狀肥料的變量施肥機(jī)。在排肥口上安裝了電磁鐵和共振片，通過控制共振片振動(dòng)產(chǎn)生的開關(guān)頻率來調(diào)節(jié)需要的施肥量，實(shí)現(xiàn)變量施肥[25]。

圖1 俄羅斯變量施肥機(jī)

1.3 亞洲及其他

日本經(jīng)過20多年的發(fā)展，如今已經(jīng)開始正式進(jìn)入了第五代基于共同體的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)[26]?；谌毡巨r(nóng)業(yè)耕地面積小的特點(diǎn)，其精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系較歐美的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系日趨小型化，這點(diǎn)國情與我國國情很相似，但是仍然不能夠滿足精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)普及所需，因此精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的各種農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的敏感度與實(shí)用性有待進(jìn)一步提高。在變量施肥方面主要對氮肥進(jìn)行了研究，由Hatsuta公司制造的稻田變量施肥機(jī)，既可以施用固體肥料，也可以噴撒液態(tài)肥料。通過在地輪上的傳感器測得機(jī)具前進(jìn)速度，由GPS接收位置信息，然后查詢GIS電子處方圖中對應(yīng)的施肥量信息，控制并調(diào)節(jié)排肥口的排肥量，實(shí)現(xiàn)變量施肥。

除此之外，澳大利亞、巴西與阿根廷也有變量施肥的試驗(yàn)研究，但因?yàn)槠涓邇r(jià)位的土壤養(yǎng)分檢測以及網(wǎng)絡(luò)取樣技術(shù)限制了其應(yīng)用，商業(yè)推廣比較欠缺[27]。以色列在惡劣的自然條件下，其先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)、成熟的農(nóng)業(yè)微灌、噴灌和滴灌技術(shù)、精準(zhǔn)的兩種開發(fā)技術(shù)，創(chuàng)造了世界一流的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)[28]。

圖2 日本變量施肥機(jī)

2 國內(nèi)發(fā)展概況

近十多年來，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在國內(nèi)發(fā)展迅速，很多學(xué)者在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)以及變量控制施肥方面已經(jīng)做了大量的工作。雖然目前精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在我國的推廣應(yīng)用的范圍還較小，但這必將是我國面臨未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路。

2.1 在變量控制系統(tǒng)的中央處理器方面

韓云霞等對2BFJ-6型自動(dòng)變量施肥機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究開發(fā)，從影響施肥的主要因素和施肥控制原理入手，確定了手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式的控制方案，通過排肥量標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，建立了自動(dòng)控制變量模型[18]。郭樹滿研究開發(fā)了變量施肥機(jī)控制器，利用單片機(jī)對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制，從而控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來達(dá)到變量施肥的目的[29]。李紅巖基于ARM主板研制的施肥控制系統(tǒng)，可根據(jù)機(jī)具前進(jìn)速度以及預(yù)設(shè)的施肥量進(jìn)行變量施肥[30]。姜立明在分析了現(xiàn)有變量施肥控制系統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上，提出了基于兩個(gè)單片機(jī)架構(gòu)的雙CPU閉環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以接受車載計(jì)算機(jī)的控制指令和測速傳感器反饋回來的液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速信息，根據(jù)施肥決策數(shù)據(jù)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，控制液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)變量施肥[10]。

2.2 在CAN總線與PID算法的變運(yùn)用方面

張睿在CAN總線技術(shù)基礎(chǔ)上，開發(fā)了基于處方圖的多養(yǎng)分變量施肥系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)了整體式閥控液壓系統(tǒng)，形成了又GPS系統(tǒng)、機(jī)載作業(yè)控制終端、變量施肥模塊、測速模塊等構(gòu)成的分布式控制多養(yǎng)分變量施肥機(jī)[31]。喬璐設(shè)計(jì)了基于CAN總線從SD卡中調(diào)用施肥量信息，利用建立的槽輪控制模型，控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制氮、磷、鉀的出肥量，最終實(shí)現(xiàn)混合變量施肥[32]。劉步玉針對常規(guī)PID算法存在著響應(yīng)速度與超調(diào)量難以兼容的問題，提出了模糊BP-PID的控制方法，使得直流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速響應(yīng)快、轉(zhuǎn)速波動(dòng)小、調(diào)節(jié)時(shí)間短，系統(tǒng)能夠快速進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)[33]。

2.3 基于GPS定位的處方圖變量施肥

耿項(xiàng)宇重點(diǎn)研究了變量施肥的田間計(jì)算機(jī)控制策略和GPS信息獲取方法，并將GPS技術(shù)應(yīng)用到變量施肥機(jī)控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了施肥作業(yè)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互。并建立了槽輪開度和轉(zhuǎn)速的多變量控制模型，提出了基于精度和能量的槽輪控制策略，并成功實(shí)現(xiàn)了基于液壓和電機(jī)兩種不同驅(qū)動(dòng)方式的槽輪控制[34]。吉建斌提出了一種基于脈寬調(diào)制(PWM)的全自動(dòng)變量施肥控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)肥料播撒隨農(nóng)機(jī)具行駛速度自動(dòng)調(diào)節(jié)，并且可以在施肥過程中隨意改變施肥量，也可結(jié)合GPS/GIS全自動(dòng)變量施肥[35]。偉利國等設(shè)計(jì)了一款2F-6-BP1型變量配肥施肥機(jī)，施肥機(jī)通過GPS獲取車輛在田間的位置信息，通過預(yù)先加載的施肥處方圖，獲取當(dāng)前位置的木匾施肥量，采用稱重法反饋肥料的流量信息，并按照當(dāng)前車輛行駛速度，實(shí)時(shí)調(diào)整施肥量，進(jìn)行變量配肥施肥作業(yè)[36]。劉陽春等綜合應(yīng)用變量作業(yè)、機(jī)電一體化控制、傳感器信號采集與處理、系統(tǒng)分析集成等技術(shù)和思想方法，設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)三種不同肥料變量施用的變量配肥施肥機(jī)械裝置，變量配肥施肥作業(yè)系統(tǒng)可根據(jù)處方圖進(jìn)行實(shí)際田間作業(yè)[27]。

2.4 其他類型變量施肥

此外，陳書法等為解決現(xiàn)有水田撒肥機(jī)械地隙低、撒肥技術(shù)落后、工作效率低等問題，設(shè)計(jì)了一種水田高地隙自走式變量撒肥機(jī)，以單片機(jī)為核心控制程序，可根據(jù)機(jī)具行駛速度變量施肥[37]。苑進(jìn)等人對多肥料變比變量施肥過程進(jìn)行模擬，根據(jù)評價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化了排肥管和落肥管的結(jié)構(gòu)[38]。牛曉穎探索了根據(jù)歸一化植被指數(shù)(NDVI)來預(yù)測潛在產(chǎn)量和當(dāng)時(shí)作物氮的吸收并最終預(yù)測最優(yōu)施氮量的變量施肥技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了一種針對液體肥料，基于遙感技術(shù)和PLC控制的實(shí)時(shí)自動(dòng)變量施肥系統(tǒng)[39]。梁紅霞以便攜式地物光譜儀及SPAD葉綠素測定儀為光譜數(shù)據(jù)獲取手段，建立了適合我國冬小麥農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的基于高光譜數(shù)據(jù)的冬小麥變量施肥模型[40]。

3 分析與思考

3.1 地域特色明顯，但分布不均勻。

國內(nèi)對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究尤其是對變量施肥控制的研究日益增多，不僅說明了精準(zhǔn)變量施肥的重要性，而且反映出很強(qiáng)的地域特色。東北平原針對于玉米[41]大豆[42]，新疆地區(qū)針對于棉花[43]，華北地區(qū)針對于小麥[44]，華南地區(qū)則側(cè)重于水稻[37，45]。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究，具有很強(qiáng)的季節(jié)性，適時(shí)、適地是最基本原則。一方面，由于我國北方農(nóng)業(yè)科研單位較為南方來說更多，資源分配力度也極為不均勻，因而造成了針對北方作物機(jī)械研究的內(nèi)容遠(yuǎn)多于南方作物；另一方面，北方相對南方來說，有更多適于機(jī)械化尤其是大型農(nóng)機(jī)作業(yè)的平原，因而研究的偏向性具有很大的差別。

3.2 國外技術(shù)很先進(jìn)，但無法直接引進(jìn)使用。

歐美國家在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)上的發(fā)展，其先進(jìn)程度遠(yuǎn)高于國內(nèi)，變量施肥機(jī)械早已產(chǎn)業(yè)化，但由于地理環(huán)境、經(jīng)營方式、規(guī)模等問題，無法在國內(nèi)直接使用。因此，借鑒和學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)自身的特點(diǎn)，研發(fā)適合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的機(jī)械是解決問題的關(guān)鍵。日本人口密度大，耕地面積多以小地塊為主，與我國南方地塊有很多相似的地方，因而我們可以借鑒日本發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的方式，逐步進(jìn)行實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式。

3.3 研究多偏向于控制，排肥方式和結(jié)構(gòu)的研究和優(yōu)化較少，排肥方式與控制方式的配合優(yōu)化較少。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)3S技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，引起了很多學(xué)者的興趣，對于變量施肥而言，大部分學(xué)者多偏向于研究控制中心，而排肥方式則基本都采用電機(jī)或液壓馬達(dá)控制外槽轉(zhuǎn)速達(dá)到變量的槽輪式排肥機(jī)或者控制開口大小而達(dá)到變量的圓盤式撒肥機(jī)為主，而國外主流的是氣力式排肥結(jié)構(gòu)以及圓盤式撒肥結(jié)構(gòu)，國內(nèi)目前不僅對于氣力式排肥結(jié)構(gòu)研究甚少，而且對其他形式和結(jié)構(gòu)的排肥方式與控制方式的配合優(yōu)化也較少[46]。一臺好的農(nóng)業(yè)機(jī)械，不僅僅需要好的控制程序，良好的機(jī)械結(jié)構(gòu)與配合更是機(jī)器工作性能的核心。

3.4 針對春耕和苗初期的變量施肥研究較多，對中期農(nóng)田施肥作業(yè)研究較少。

目前國內(nèi)多數(shù)已經(jīng)研制出的變量施肥機(jī)械當(dāng)中，很大一部分都是根據(jù)田間的配方圖進(jìn)行變量施肥，或是根據(jù)整體情況或機(jī)具前進(jìn)速度變量施肥保證施肥的均勻性。還有一些較為復(fù)雜的是將播種和變量施肥結(jié)合一次性完成[42]，或只是針對幼苗期的施肥[45，47]。春耕作業(yè)和幼苗期的農(nóng)田作業(yè)與中期的農(nóng)田作業(yè)方式與類別有很大的不同，并且中期農(nóng)田作業(yè)情況更為復(fù)雜，需要考慮的因素更多，這使得對中期農(nóng)田變量施肥作業(yè)的研究顯現(xiàn)出更多的空白。

3.5 變量施肥的肥料幾乎都是氮肥，磷肥與鉀肥以及混合肥料的變量施肥的相關(guān)研究甚少。

氮肥相對于磷肥與鉀肥來說，使用量更大，并且經(jīng)過長期研究，其施肥配方的專家決策系統(tǒng)建立相對來說比較完善，測試相關(guān)指標(biāo)的儀器與方法眾多，能夠比較容易得出施肥的配方圖。而作為僅次于氮肥用量的磷肥與鉀肥，對其變量控制的研究和施肥配方圖的制定方面的探索更少。

3.6 依據(jù)配方施肥明顯多于實(shí)時(shí)監(jiān)測施肥。

用于變量控制施肥的方式有兩種，一種是根據(jù)已有的施肥處方圖，通過車載GPS接收當(dāng)前車輛的位置信息，根據(jù)儲存的處方圖進(jìn)行變量施肥。另一種是實(shí)時(shí)監(jiān)測變量施肥，通過監(jiān)測土壤的實(shí)時(shí)傳感器信息，控制并調(diào)整肥料投入量或根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的作物光譜信息來分析調(diào)節(jié)施肥量。基于配方圖的變量施肥比較容易實(shí)現(xiàn)，但該方法在實(shí)際應(yīng)用中會因?yàn)闀r(shí)間的滯后性帶來不當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)問題。實(shí)時(shí)監(jiān)測施肥可以實(shí)時(shí)的反映作物生長狀況，而且無需地理信息與GPS等額外的信息傳導(dǎo)與投入，但需要在施肥機(jī)械上配備實(shí)時(shí)在線自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備。這些設(shè)備通常比較復(fù)雜，難度大，價(jià)格高，因此在我國還需要很長的發(fā)展過程。

4 結(jié)語

變量施肥技術(shù)作為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的核心，其舉足輕重的地位不言而喻。我國面臨的不斷惡化的環(huán)境和稀少的人均耕地面積壓力，更需要大力的發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，逐步做好精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的每一步計(jì)劃。雖然我國在變量施肥技術(shù)的研究上取得了很大的進(jìn)展，包括農(nóng)田網(wǎng)格劃分，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，施肥機(jī)具的優(yōu)化等。但是對于我國復(fù)雜的國情以及目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)營方式，變量施肥技術(shù)的高成本使其難以產(chǎn)業(yè)化和推廣，因此我們還有巨大的提升空間，要進(jìn)一步在適用性和實(shí)用性方面做出巨大的努力。