为扎实推进江苏中晚熟大蒜产业集群建设项目实施，推进江苏大蒜产业高质量发展，江苏省农业技术推广总站组织江苏诺丽人工智能有限公司、南京农业大学、国家农业信息化工程技术研究中心、南京工业职业技术大学成立项目组，在前期调研的基础上，针对我省大蒜产业发展需求，围绕提高机械化、智能化、标准化、绿色化水平，将大数据、 云计算、物联网、5G、人工智能等新一代信息技术与大蒜绿色标准化生产技术、装备技术相结合，有效提高大蒜播种、施肥、喷药、收割机械化生产效率、土地产出率和资源利用率，以期为合作社、家庭农场和种植大户、农机社会化服务组织等主体提供精准生产技术服务。为此，项目组利用土壤养分原位速测技术、氮高效技术、星空地一体化遥感监测技术、有机无机微生物多元养分配伍增效技术等开展了大蒜肥药双减绿色生产技术示范推广、机械播种施肥一体智能化作业技术攻关工作，目前项目取得了阶段性进展，具体如下：
一、大蒜肥药双减绿色生产技术示范推广
第一个试验点位于邳州市车辐山镇，试验面积11亩，大蒜品种为河北大名大蒜，种植类型为蒜头，试验地大蒜播种时间为2020年10月10日。试验地水肥管理均与当地统一，具体试验处理见下表：
第二个试验点位于邳州市碾庄镇，试验面积5亩，大蒜品种为金蒜四号和济南大青稞，种植类型为蒜头，大蒜播种时间为2020年10月3日。试验地水肥管理均与当地统一，具体试验处理见下表：
第三个试验点位于盐城市大丰区南阳镇，试验面积5亩，大蒜品种为二水早，种植类型为蒜苗，试验地大蒜播种时间为2020年10月17日。试验地水肥管理均与当地统一，具体试验处理见下表：
第四个试验点位于盐城市大丰区南阳镇，试验面积2.5亩，大蒜品种为三月黄，种植类型为蒜薹，试验地大蒜播种时间为2020年10月2日。试验地水肥管理均与当地统一，具体试验处理见下表：
2021年2月23日，项目组对邳州苗期大蒜植株和根系里面的全氮全磷等进行了定点地块采样分析。其中车辐山镇监测点，40%掺混肥处理的大蒜全氮养分含量最高、30%有机无机复混肥2处理的大蒜根系里面全氮养分最高（图1）。
图1 不同施肥处理的大蒜地上、地下全氮含量对比
2021年2月27日，项目组获取了邳州市碾庄镇和车辐山镇的大蒜无人机数码数据以及大蒜的株高、直径、叶龄、叶面积、生物量和叶绿素含量等数据。图2和图3分别是车辐山镇红光村监测点10米和50米高度的无人机数据，其中左边为40%掺混肥配方处理，右边都是农户常规施肥。通过无人机影像数据可以看出，40%掺混肥配方处理地块大蒜不仅长势最好和均一性最好，同时结合2月23日采样检测分析结果，几个配方处理的地块大蒜养分含量也高，说明2021年1月上旬的低温冻害对几个配方处理的大蒜基本没有影响，而农户常规施肥的地块冻害对大蒜同期有影响。
图2 左边为掺混配方处理，右边为农户常规施肥（10米高度无人机数据，红光村）
图3 左边为掺混配方处理，右边均为农户常规施肥（50米高度无人机数据，红光村）
图4 2月27日农户常规施肥地块（左）及配方施肥处理地块（右）大蒜冻害影响
下一步，项目组在已构建的氮素组分叶片尺度辐射传输模型N-PROSPECT基础上，结合冠层辐射模型SAIL模型，构建氮素组分的冠层辐射传输模型(N-PROSAIL), 并尝试采用复合型混合演化算法(SCE-UA)实现大蒜等叶片-冠层尺度氮素信息的精准估算。
图5 大蒜长势无人机巡田监测
图6 大蒜长势参量速测
图7 作物长势参量速测仪
建立大蒜长势参量速测遥感模型，方便今后科研部门、农业技术推广单位、肥料生产与经销商、大蒜种植管理人员等，利用作物长势速测仪，在大蒜关键生育期进行田间地头现场监测，实时掌握大蒜长势、养分等信息，指导精准施肥、预估产量和品质，及时调控氮素适期转移，同时结合地面墒情监测，精确肥水运筹，减少肥料和用工成本，增强大蒜抗逆性，提升地力与量质，同时减少氮磷流失，保障生长质量安全和农业生态安全。
二、大蒜机械智能化作业技术试验
试验点位于邳州市宿羊山镇，试验共4个处理，每个处理80m2，大蒜品种为徐蒜918，种植类型为蒜头，试验地大蒜播种施肥时间为2020年11月13日。具体试验处理见下表：
2021年2月27日对宿羊山镇大蒜播种施肥一体化实验的苗情调查发现，与常规80kg底肥撒施相比，60kg（处理1）目前大蒜长势最好。由于实验处理播种时间迟，目前蒜苗5叶1心。
图8 宿羊山镇大蒜播种施肥一体化实验
注：图片和文字内容所有权为项目组所有。结果分析仅对本试验负责，不作为对具体品牌、产品使用效果的评价，试验结果仅供科研人员、生产主体参考。
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