大疆精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)套裝

氮元素（N）是玉米生長(zhǎng)中最重要的元素之一，氮肥供應(yīng)直接決定玉米的最終產(chǎn)量。傳統(tǒng)的玉米氮肥供應(yīng)方式是進(jìn)行側(cè)施氮肥，且對(duì)所有玉米田等量施用。由于部分玉米田塊并不需要額外氮肥，這種施肥方式造成了較大浪費(fèi)，增加了玉米的種植成本。

在大疆創(chuàng)新和美國(guó)最大的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析提供商Precision Hawk聯(lián)合推出的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)套裝中，無(wú)人機(jī)攜帶可見(jiàn)光相機(jī)和近紅外相機(jī)可獲取玉米田的多種生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，精確定位需要追施氮肥的田塊。先進(jìn)的無(wú)人機(jī)技術(shù)可為農(nóng)場(chǎng)管理者提供農(nóng)田管理決策支持，大大提高玉米產(chǎn)量。

挑戰(zhàn)

追施氮肥是玉米增產(chǎn)重要手段之一，但具體施肥量如何確定？根據(jù)以往的流程（見(jiàn)下圖），首先要參考上一年的用量（按作物折損率調(diào)整），還要以多種方法進(jìn)行取樣，包括人工檢視、土壤取樣和植物組織取樣。

傳統(tǒng)流程

上述方法耗時(shí)長(zhǎng)、準(zhǔn)確率較低，且無(wú)法對(duì)施肥地點(diǎn)進(jìn)行快速精準(zhǔn)定位，因此農(nóng)場(chǎng)管理者通常對(duì)所有田地都進(jìn)行無(wú)差別施氮。

市場(chǎng)上玉米價(jià)格波動(dòng)較大，2012年7月高達(dá)8.00美元/蒲式耳，2016年8月則跌至3.05美元/蒲式耳。而根據(jù)不同的目標(biāo)產(chǎn)量，氮肥的施用價(jià)格可高達(dá)40-60美元/英畝*。

*1美元/蒲式耳約合39美元/噸，1蒲式耳/英畝約合4公斤/畝

價(jià)格波動(dòng)劇烈、天氣難以預(yù)測(cè)，農(nóng)民需要得到精確的數(shù)據(jù)，在既定預(yù)算內(nèi)盡可能提升目標(biāo)產(chǎn)量。

解決方案

從2016年起，美國(guó)中西部的農(nóng)場(chǎng)管理者開(kāi)始使用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)套裝，精確測(cè)定需要施放的氮肥量。該套裝主要依托大疆經(jīng)緯 M100飛行平臺(tái)和Precision Hawk的軟件平臺(tái)進(jìn)行工作。

M100配備了可見(jiàn)光相機(jī)和近紅外相機(jī)各一個(gè)，可輕松獲得航拍數(shù)據(jù)。DataMapper InFlight app和軟件平臺(tái)可支持航拍測(cè)繪，并可對(duì)航拍數(shù)據(jù)進(jìn)行快速分析。

僅需45分鐘，M100就可在400英尺高空完成對(duì)320英畝田地的拍攝。獲得的航拍圖片將被上傳至DataMapper, 自動(dòng)合成為整塊田地的正射2D影像圖。

農(nóng)場(chǎng)管理者獲得影像圖后，即可使用DataMapper上的玉米植被指數(shù)（GDVI）算法來(lái)估測(cè)整塊玉米田地的缺氮情況。如下圖所示，缺氮可能性較高的區(qū)域用紅色標(biāo)出。

DataMapper Standard軟件使用GDVI 算法來(lái)標(biāo)明缺氮可能性較高的區(qū)域（下圖紅色部分）

通過(guò)DataMapper，農(nóng)場(chǎng)管理者可直接將農(nóng)田遙感結(jié)果上傳至其他農(nóng)田管理平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)不同農(nóng)田區(qū)域的精準(zhǔn)施肥。這樣，從農(nóng)作物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)獲取，到精準(zhǔn)施肥整體流程都得到了優(yōu)化。

為了確定玉米缺氮的程度、精準(zhǔn)定位追肥地點(diǎn)，7月中旬負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)和農(nóng)場(chǎng)管理者一起使用了大疆經(jīng)緯 M100飛行平臺(tái)，搭載近紅外相機(jī)，可記錄藍(lán)光、綠光和近紅外波段。

大疆精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)套裝

結(jié)果

通過(guò)地面高效取樣，并咨詢農(nóng)學(xué)專(zhuān)家，農(nóng)場(chǎng)管理者對(duì)氮肥的施用有了完整的把控。更為重要的是，包括航拍、數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)分析在內(nèi)的步驟可在兩日內(nèi)高效完成，而傳統(tǒng)方式則需要一周的時(shí)間。

農(nóng)場(chǎng)管理者現(xiàn)在只需對(duì)30%的玉米地精準(zhǔn)追施氮肥。當(dāng)目標(biāo)產(chǎn)量保持為140蒲式耳/英畝時(shí)，每英畝可節(jié)約肥料費(fèi)用9.80美元。

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農(nóng)場(chǎng)管理者利用大疆智能農(nóng)業(yè)套裝，對(duì)玉米田進(jìn)行無(wú)人機(jī)遙感和精準(zhǔn)施肥，使每英畝玉米地節(jié)約了9.80美元的氮肥成本。