按需施肥是决定作物高产高效的关键因素，但是受土壤的物理化学性质以及气候波动的影响，传统施肥方式难以保障化肥在土壤中长期留存，无法满足作物全生育周期的养分需求。

针对这一情况，哈尔滨神州精英科技开发有限公司2022年联合中国科学院沈阳应用生态研究所，研发出“空地协同精准变量施肥技术”并已在水稻生产中应用。该技术集成无人机遥感、AI反演、水肥一体化等技术，推动农业生产向数字化、精准化方向转型。

为实时诊断作物营养状况、实现养分智能补给，技术团队搭建起一套“五步走”的精准施肥体系。一是数据获取，利用无人机遥感技术实时获取多光谱信息，诊断营养亏缺状况；平台基于GIS管理多源数据，结合历史产量数据与养分数据信息，构建数据分析基础。二是智能分析，基于多光谱数据，通过AI算法生成厘米级作物长势图，反演地块尺度作物氮、磷、钾养分矢量分布，形成氮、磷、钾养分盈亏变异图。三是施肥决策，融合多源数据，制作米级精度的地块尺度精准变量施肥作业处方图，为农业无人机与水肥一体化设备施肥作业提供精准参数。四是作业实时监控，无人机与水肥设备依据处方图执行作业，平台实时监控作业轨迹、视频与设备状态，确保执行精准可控。五是效果验证与优化，平台基于作业信息生成当次及季度作业评估报告，为下一生产季的施肥策略优化与产能提升提供数据支撑。

支撑这一流程的是多项技术创新。团队结合农田物联网传感器，构建“空-地”一体化监测体系。通过遥感无人机等技术手段，在大田作物的关键时期智能获取多光谱等遥感数据。研发的生长量化分析模型，能动态评估作物养分吸收与分配过程，以及作物长势与产量潜力，并评估不同管理策略对养分利用效率的影响。

尤为关键的是AI自适应决策引擎，它耦合了作物营养学机理与机器学习算法，将生长量化分析模型的输出成果转化为作物生理需求参数，生成精准施肥、灌溉处方图。

此外，依托5G端边云协同技术，形成了“数据采集-智能决策-精准执行-效果优化”的全流程数字化闭环，并通过智能体集群与机电协同架构，实现无人低空精准变量施肥与水肥一体化的自主化和自动化，提升作业任务执行精准度与作物养分管理效率，有效提高肥水利用率，降低投入成本。

从成本效益看，平台使用费与处方计算服务费约为每亩每次5元。设备方面，单套多光谱遥感无人机成本3.6万元，农用无人机在4.6万至6.6万元之间，使用寿命3至5年，农户直接购买飞行服务的费用约为每亩每次6至8元。

相较于传统施肥，精准变量施肥的优势直接转化为经济效益。据测算，单次施肥量减少10%至15%，肥料综合利用率提高15%至20%。综合测算，肥料成本可节约20%。以每亩化肥成本300元计算，每生产季可节省60元。平均产量提升3%至8%，若以平均增产5%计算，以水稻为例，每亩可增收90元。效率方面，单台农用无人机每天可精准作业1500至2000亩，是人工效率的200倍以上，是农机作业的20至30倍以上，按照人工费400元每天计算，对比传统施肥每亩可节省30元。将节肥、增产、省工三项相加综合测算，单季亩均新增收益约为180元。

来源：农民日报（https://szb.farmer.com.cn/nmrb/html/2026/20260721/20260721_6/nmrb_20260721_13356_6_2079317644964630612.html）