机插秧苗漏缺识别及补苗方法与流程

本发明涉及农业生产技术领域，具体而言，涉及一种机插秧苗漏缺识别及补苗方法。

背景技术：

水稻机械化是我国稻作技术发展方向，我国水稻耕作和收获基本实现机械化作业，但种植机械化水平较低，仅占40％左右，且地区间、品种类型间发展不平衡，其中杂交稻机插的比例仅在10％左右，其机械化种植已成为制约水稻生产全程机械化的瓶颈，也限制了我国水稻生产规模化、专业化、商品化和现代化的发展。我国杂交稻种植面积占水稻总面积的50％多，由于杂交稻制种产量低，种子价格高，一般杂交稻机插用种量在50-70克/盘，远远低于常规稻100-120克/盘，相关研究表明，播种量与机插漏秧率、机插每丛本数三者之间存在密切关系，播种量大，单位面积的出苗数多，每丛本数多，漏秧率低；播种量小，单位面积的出苗数少，每丛本数少，漏秧率高。另外，根据杂交稻生长发育特性，杂交稻要求少本稀植，从而发挥杂交稻的增产潜力，因此，杂交稻机插漏秧是普遍现象，在50克/盘稀播，机插漏秧率通常会达10％。相关研究表明，水稻漏秧率低于5％，由于水稻分蘖补偿等群体调节作用，对产量影响较少，当水稻机插漏秧高于10％，可造成水稻产量损失4-10％。为解决杂交稻机插漏秧的问题，生产中通常做法是通过人工肉眼观察和判断漏秧多少，漏秧率低的田块通常不补苗，漏秧高的田块多采用手工插秧补苗，补苗所用的秧苗一般采用机插剩余的毯状秧苗，随着近年来农村劳动力转移及用工成本的逐年上升，补苗费工费时，且常常找不到合适的人工，影响水稻产量稳定。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提供了一种机插秧苗漏缺识别及补苗方法，包括：机插后对大田秧苗进行浅水灌溉；待秧苗活棵后放干大田水分；遥控无人机对大田进行航拍，获取秧苗图像；将秧苗图像分成多个子区域，识别每个子区域内的秧苗数，生成漏秧率数据，若漏秧率数据大于漏秧阈值，在对应子区域实施精准抛秧补苗作业。

在该技术方案中，对机插大田，利用无人机航拍摄像，通过计算机图像识别，建立机插田块状秧苗漏缺信息图，对漏秧率高的区域计算所需秧苗数量，通过抛秧合理补苗，解决机插漏秧影响产量的问题。相较于人工肉眼观察，能够大幅提高查漏精度和速度，此外，浅水灌溉能够提高钵苗成活率，活棵后放干水分起到控苗效果，增强秧苗根系活力，也利于航拍取像，根据取像分析出漏秧区域后通过精准补苗使机插秧各区域间秧苗株数基本均衡，克服了传统手工插秧补苗费工费时，补苗成本高，而且补苗效果不理想等问题，有利于优化群体，平衡施肥，实现杂交稻机插均衡高产。

根据本发明提供的机插秧苗漏缺识别及补苗方法，优选地，还包括：采用可生物降解育秧盘培育秧苗。

在该技术方案中，可生物降解育秧盘既是育秧盘，又是育苗基质，分解成易被水稻吸收的有机肥和腐殖质，增加土壤肥力，增强作物抗病能力，培育的秧苗素质在株高、根数、地上百株鲜重等都优于常规营养土育苗，表现为根色白、粗壮，秧苗颜色正，生长整齐，非常适合于机械作业插秧，有利于提高机插大田的秧苗质量，为稻田高产提供有力保障。

根据本发明提供的机插秧苗漏缺识别及补苗方法，优选地，可生物降解育秧盘以聚乳酸(pla)材料制成，长58cm，宽28cm，高2.5cm，每盘420钵。

在该技术方案中，聚乳酸(pla)材料是使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境。同时，其成本低廉易于加工成型的特点也方便进行育秧盘的制造。因为杂交稻要求少本稀植，才能发挥杂交稻的增产潜力，所以将育秧盘加工为长58cm，宽28cm，高2.5cm，每盘420钵的育秧盘，实施大钵苗机插，提高插秧质量，为稻田高产提供保障。

根据本发明提供的机插秧苗漏缺识别及补苗方法，优选地，秧苗的育苗过程具体包括：在育秧盘中均匀精量播种40-60克，秧苗株高达12-18cm，叶龄2.5-3.5叶时用于机插。

在该技术方案中，因为杂交稻要求少本稀植，才能发挥杂交稻的增产潜力，所以需要控制播种量，最好是在育秧盘中均匀精量播种40-60克，待秧苗株高达到12-18cm，叶龄2.5-3.5叶时用于机插，降低漏插率、伤秧率、漂秧率、勾秧率、翻倒率、提高插秧均匀度。

根据本发明提供的机插秧苗漏缺识别及补苗方法，优选地，机插应选择大钵苗高速插秧机，机插前调节取秧量至横向取秧14次，纵向取秧30次，将秧箱移至边上，后将秧苗带盘放置于插秧机的秧箱内，按钵带盘机插，秧苗行距30cm，株距16-22cm。

在该技术方案中，将插秧机秧箱移动到导轨一端再装秧苗防止出现漏插现象，秧苗要紧贴秧箱不能拱起，两秧盘接头处对齐，不留间隙，秧盘与秧箱间经常注水润滑，使秧苗下滑顺畅，通过调节取秧量，将秧苗行距控制在30cm左右，株距控制在16-22cm之间。有利于秧苗分蘖，发挥品种秧苗的增产潜力。

根据本发明提供的机插秧苗漏缺识别及补苗方法，优选地，子区域对应的大田面积为3m×3m。

在该技术方案中，将大田分割成为3m×3m的单元格进行漏秧识别，方便后续补苗作业，实现精准补苗。补苗过程中只需要对某些缺苗的三米见方的区域进行抛秧，不但能够节省秧苗，还能提高补苗精度和速度。

根据本发明提供的机插秧苗漏缺识别及补苗方法，优选地，还包括：根据秧苗图像统计大田秧苗数和漏株数。

在该技术方案中，计算出漏株数，根据漏株数合理分配秧苗，实现精准作业。

根据本发明提供的机插秧苗漏缺识别及补苗方法，优选地，在对应子区域实施精准抛秧补苗作业的步骤具体包括：使用生物降解盘育秧的钵苗，按照漏缺株数，进行抛秧补苗。

在该技术方案中，传统方式的补苗所用的秧苗一般为机插剩余的毯状秧苗，这些毯状秧苗均有不同程度的缺损，根系散乱，株茎脆弱，用于补苗后造成补苗成活率过低，经补苗后漏苗现象依旧没有改观，所以使用可降解钵苗，其根系被育秧钵包裹，作为补苗大大提升补苗的成活率，有利于大田高产。

根据本发明提供的机插秧苗漏缺识别及补苗方法，优选地，漏秧阈值设定为5％。

在该技术方案中，若水稻漏秧率低于5％，由于水稻分蘖补偿等群体调节作用，对产量影响较少，当水稻机插漏秧高于10％，可造成水稻产量损失4-10％，将漏秧阈值设定为5％，对漏秧率高于5％的区域实施抛秧补苗，科学安排补苗工作，既能节省工序节省秧苗又能防止过补，少补。

根据本发明提供的机插秧苗漏缺识别及补苗方法，优选地，秧苗为杂交水稻。

本发明的有益效果是：通过采用可生物降解大钵育秧盘育秧，培育的钵苗除了可用于机插，也可用作补秧秧苗，有利于轻简化抛秧补苗，另外，针对机插大田漏秧问题，通过无人机航拍摄像，与计算机联网，将机插大田按块状建立秧苗漏缺信息图，明确所需补苗的合理机插漏秧率值，对漏秧率高的区域计算所需要补苗的数量，通过抛秧合理补苗，有利于优化杂交稻群体，克服了传统手工插秧补苗费工费时，补苗成本高，而且补苗效果不理想等问题，有利于优化群体，平衡施肥，实现不同区域杂交稻均衡高产。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的机插秧苗漏缺识别及补苗方法的示意流程图。

图2示出了根据本发明实施例的技术路线示意框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

如图1所示，本发明提供的机插秧苗漏缺识别及补苗方法包括：步骤102，机插后对大田秧苗进行浅水灌溉；步骤104，待秧苗活棵后放干大田水分；步骤106，遥控无人机对大田进行航拍，获取秧苗图像；步骤108，将秧苗图像分成多个子区域，识别每个子区域内的秧苗数，生成漏秧率数据，若漏秧率数据大于漏秧阈值，在对应子区域实施精准抛秧补苗作业。

在该实施例中，对机插大田，利用无人机航拍摄像，通过计算机图像识别，建立机插田块状秧苗漏缺信息图，对漏秧率高的区域计算所需秧苗数量，通过抛秧合理补苗，解决机插漏秧影响产量的问题。相较于人工肉眼观察，能够大幅提高查漏精度和速度，此外，浅水灌溉能够提高钵苗成活率，活棵后放干水分起到控苗效果，增强秧苗根系活力，也利于航拍取像，根据取像分析出漏秧区域后通过精准补苗使机插秧各区域间秧苗株数基本均衡，克服了传统手工插秧补苗费工费时，补苗成本高，而且补苗效果不理想等问题，有利于优化群体，平衡施肥，实现杂交稻机插均衡高产。

根据本发明提供的上述实施例，优选地，还包括：采用可生物降解育秧盘培育秧苗。

在该实施例中，可生物降解育秧盘既是育秧盘，又是育苗基质，分解成易被水稻吸收的有机肥和腐殖质，增加土壤肥力，增强作物抗病能力，培育的秧苗素质在株高、根数、地上百株鲜重等都优于常规营养土育苗，表现为根色白、粗壮，秧苗颜色正，生长整齐，非常适合于机械作业插秧，有利于提高机插大田的秧苗质量，为稻田高产提供有力保障。

根据本发明提供的上述实施例，优选地，可生物降解育秧盘以聚乳酸(pla)材料制成，长58cm，宽28cm，高2.5cm，每盘420钵。

在该实施例中，聚乳酸(pla)材料是使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境。同时，其成本低廉易于加工成型的特点也方便进行育秧盘的制造。因为杂交稻要求少本稀植，才能发挥杂交稻的增产潜力，所以将育秧盘加工为长58cm，宽28cm，高2.5cm，每盘420钵的育秧盘，实施大钵苗机插，提高插秧质量，为稻田高产提供保障。

根据本发明提供的上述实施例，优选地，秧苗的育苗过程具体包括：在育秧盘中均匀精量播种40-60克，秧苗株高达12-18cm，叶龄2.5-3.5叶时用于机插。

在该实施例中，因为杂交稻要求少本稀植，才能发挥杂交稻的增产潜力，所以需要控制播种量，最好是在育秧盘中均匀精量播种40-60克，待秧苗株高达到12-18cm，叶龄2.5-3.5叶时用于机插，降低漏插率、伤秧率、漂秧率、勾秧率、翻倒率、提高插秧均匀度。

根据本发明提供的上述实施例，优选地，机插应选择大钵苗高速插秧机，机插前调节取秧量至横向取秧14次，纵向取秧30次，将秧箱移至边上，后将秧苗带盘放置于插秧机的秧箱内，按钵带盘机插，秧苗行距30cm，株距16-22cm。

在该实施例中，将插秧机秧箱移动到导轨一端再装秧苗防止出现漏插现象，秧苗要紧贴秧箱不能拱起，两秧盘接头处对齐，不留间隙，秧盘与秧箱间经常注水润滑，使秧苗下滑顺畅，通过调节取秧量，将秧苗行距控制在30cm左右，株距控制在16-22cm之间。有利于秧苗分蘖，发挥品种秧苗的增产潜力。

根据本发明提供的上述实施例，优选地，子区域对应的大田面积为3m×3m。

在该实施例中，将大田分割成为3m×3m的单元格进行漏秧识别，方便后续补苗作业，实现精准补苗。补苗过程中只需要对某些缺苗的三米见方的区域进行抛秧，不但能够节省秧苗，还能提高补苗精度和速度。

根据本发明提供的上述实施例，优选地，还包括：根据秧苗图像统计大田秧苗数和漏株数。

在该实施例中，计算出漏株数，根据漏株数合理分配秧苗，实现精准作业。

根据本发明提供的上述实施例，优选地，在对应子区域实施精准抛秧补苗作业的步骤具体包括：使用生物降解盘育秧的钵苗，按照漏缺株数，进行抛秧补苗。

在该实施例中，传统方式的补苗所用的秧苗一般为机插剩余的毯状秧苗，这些毯状秧苗均有不同程度的缺损，根系散乱，株茎脆弱，用于补苗后造成补苗成活率过低，经补苗后漏苗现象依旧没有改观，所以使用可降解钵苗，其根系被育秧钵包裹，作为补苗大大提升补苗的成活率，有利于大田高产。

根据本发明提供的上述实施例，优选地，漏秧阈值设定为5％。

在该实施例中，若水稻漏秧率低于5％，由于水稻分蘖补偿等群体调节作用，对产量影响较少，当水稻机插漏秧高于10％，可造成水稻产量损失4-10％，将漏秧阈值设定为5％，对漏秧率高于5％的区域实施抛秧补苗，科学安排补苗工作，既能节省工序节省秧苗又能防止过补，少补。

根据本发明提供的上述实施例，优选地，秧苗为杂交水稻。

如图2所示，为本发明技术路线示意框图：

1、可生物降解大钵盘育秧。选择适宜机械化插秧的杂交稻品种，以聚乳酸(pla)材料制成的大钵育秧盘(规格为长58cm，宽28cm，高2.5cm，每秧盘420钵)育秧，播种量40-60克/盘，均匀精量播种，秧苗株高达12-18cm，叶龄2.5-3.5叶时机插。

2、大田机插。选择大钵苗高速插秧机，机插前调节取秧量至横向取秧14次，纵向取秧30次，将秧箱移至边上，后将用可生物降解大钵盘育秧的秧苗带盘放置于插秧机的秧箱内，按钵带盘机插，选择适宜杂交稻高产的机插规格，秧苗行距30cm，株距16-22cm。

3、无人机航拍摄像。机插后大田秧苗浅水灌溉，一周内活棵后，放干稻田水分，用安装有摄像装备的无人机，用遥控器控制，在上方10-20米处航拍整块大田秧苗。

4、图像漏秧识别。将无人机航拍图像数据与计算机联网，利用计算机的图像漏秧识别系统进行秧苗识别，将田块按3m╳3m进行分格，计算出机插大田每网格内的秧苗数、漏秧率及漏缺株数，并对漏秧率高于5％的区域进行标识。

5、抛秧补苗。根据计算机图像漏秧识别结果，对标识的漏秧率高于5％区域，取生物降解大钵盘育秧的钵苗，按照漏缺株数，进行合理抛秧补苗，抛秧前浅水灌溉，以提高钵苗成活率。通过补苗，使机插秧各区域间秧苗株数基本均衡，实现杂交稻机插均衡高产。

本发明的上述各个实施例通过采用可生物降解大钵育秧盘育秧，培育的钵苗除了可用于机插，也可用作补秧秧苗，有利于轻简化抛秧补苗，另外，针对机插大田漏秧问题，通过无人机航拍摄像，与计算机联网，将机插大田按块状建立秧苗漏缺信息图，明确所需补苗的合理机插漏秧率值，对漏秧率高的区域计算所需要补苗的数量，通过抛秧合理补苗，有利于优化杂交稻群体，克服了传统手工插秧补苗费工费时，补苗成本高，而且补苗效果不理想等问题，有利于优化群体，平衡施肥，实现不同区域杂交稻均衡高产。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。