本網(wǎng)訊 近日，工學(xué)院權(quán)龍哲教授智能農(nóng)田管理裝備團(tuán)隊(duì)連續(xù)在國(guó)際權(quán)威期刊《Soil & Tillage Research》（IF=7.4，中科院一區(qū)，TOP），《Computers and Electronics in Agriculture》（IF=8.3，中科院一區(qū)，TOP），《Biosystems Engineering》（IF=5.1，中科院一區(qū)，TOP）、《Frontiers in Plant Science》（IF=5.6，中科院一區(qū)，TOP），發(fā)表了題為“A conceptual evaluation of a weed control method with post-damage application of herbicides: A composite intelligent intra-row weeding robot”，“Row anchor selection classification method for early-stage crop row-following”，“Intelligent intra-row robotic weeding system combining deep learning technology with a targeted weeding mode”和“Monitoring weed mechanical and chemical damage stress based on chlorophyll fluorescence imaging”的四篇研究論文。這四項(xiàng)成果分別解決了損傷施藥除草的生物學(xué)原理、農(nóng)田機(jī)器人自動(dòng)駕駛技術(shù)、農(nóng)田機(jī)器人株間除草控制方法、損傷施藥株間除草機(jī)器人的防效評(píng)估等問(wèn)題，為農(nóng)田抗性雜草防控及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供新思路。
本文提出了一種行錨點(diǎn)選擇分類(lèi)方法（RASCM）來(lái)跟蹤早期作物行，并通過(guò)早期玉米幼苗數(shù)據(jù)集（Edataset）和LRC-數(shù)據(jù)集來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，RACSM展示了在不同環(huán)境下的強(qiáng)大的泛化性能，是實(shí)時(shí)跟蹤早期作物行的一種新方法，為開(kāi)發(fā)自走式農(nóng)田除草機(jī)器人奠定基礎(chǔ)。
本文基于人工智能技術(shù)提出了一種新型株間除草控制新方法并建立了耕除評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)創(chuàng)建保護(hù)區(qū)和除草區(qū)降低了作物損傷率，并在壟作條件下采用楔形除草刀開(kāi)展農(nóng)田試驗(yàn)，機(jī)器人的除草率為85.91%，傷苗率為1.17%，試驗(yàn)結(jié)果表明該機(jī)器人的除草性能優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)械除草。
本文采用葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)（CF）對(duì)雜草的應(yīng)激生理狀態(tài)進(jìn)行非破壞監(jiān)測(cè)，開(kāi)展了化學(xué)損傷、機(jī)械損傷以及復(fù)合損傷的生物學(xué)脅迫研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：在復(fù)合損傷下雜草的CF參數(shù)變化最顯著，復(fù)合損傷脅迫3-4天后R值便可達(dá)到71%-73%；該研究揭示了機(jī)械損傷、化學(xué)損傷和復(fù)合損傷對(duì)雜草CF參數(shù)的影響規(guī)律，并提出了損傷施藥新型除草方法。
在前期研究的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一款新型株間草機(jī)器人——損傷施藥除草機(jī)器人。農(nóng)田試驗(yàn)表明：機(jī)器人在玉米/蔬菜田中以2公里/小時(shí)的速度自動(dòng)行駛，除草率可達(dá)90.0%，傷苗率僅為1.9%；此外，在控制雜草復(fù)生方面，損傷施藥除草方法明顯優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)械除草方法，所使用的化學(xué)藥劑僅為推薦計(jì)量的15%，該機(jī)器人對(duì)抗性雜草的防除效果尤佳。
工學(xué)院權(quán)龍哲教授在四項(xiàng)成果中分別擔(dān)任第一作者或通訊作者，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為第一單位，其團(tuán)隊(duì)成員姜偉、陳克永、魏春雨、耿天宇主要參與完成此項(xiàng)研究工作。研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金資助。該項(xiàng)研究為抗性雜草智慧化防控和智能除草裝備的開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。（作者：姜偉、權(quán)龍哲 一審：劉燦 二審：楊洋 三審：姚莉）
論文鏈接
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167198723002040#fig0005
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1537511022000265?via%3Dihub#fig3
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168169921005949?ref=pdf_download&fr=RR-2&rr=7f1dc3538804e6ae
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1188981/full
