化肥减少而大米品质大幅提升……“一机四得”的智能插秧机问世

（韩国农业技术新闻=李贤宇 记者）在国际原材料供应链不稳导致化肥原料供应受阻，以及农村老龄化带来劳动力短缺的双重困境下，韩国研究团队通过基于数据的精准变量施肥技术找到突破口，受到关注。

农村振兴厅（厅长李承敦）5月27日表示，已开发出一种“插秧同时按位置定制调节施肥量的智能插秧机”，可在插秧的同时实时判别稻田土壤状态并自动调节施肥量，并已着手现场推广。该技术被评价为一种可同时实现降低成本、缓解劳动力压力、保护环境以及生产高品质大米这所谓“四只兔子一起抓”的产品。

▲解决田块内土壤不均一性……集成“从分析到控制”的四大数据创新技术=现有的惯行施肥方式，仍停留在将整块稻田视为一个平均值并均匀撒施缓效性肥料的水平。

然而，即便在同一田块内，因排水状况、有机质含量和地力不同，水稻所需养分量也各不相同。由此导致养分充足区域化肥过量投入，造成水稻徒长倒伏或病虫害发生，剩余肥料成分还会流入河川，引发水质污染。相反，养分不足区域则会生长不良，进而造成整体品质和产量出现差异。

此次开发的智能插秧机，为从根本上解决这些问题， △将适宜施肥量测算（分析）△施肥地图生成（处方）△实时农机作业位置识别（判断）△最优施肥量控制技术（控制）等四阶段核心技术有机结合起来。

在第一阶段“适宜施肥量测算”过程中，将市、郡农业技术中心和韩国农业技术振兴院分析的土壤信息，与农村振兴厅土壤环境信息系统“土土览”的数据（施肥使用处方信息）进行联动。由此可确认各田块养分状态，并对pH、有机质、有效磷酸等8个项目的养分分布状态进行精密确认。

尤其是，算法还反映了韩国国内流通的16种缓效性粒状肥料的颗粒大小、密度等物理特性，通过计算不同肥料产品的排出量偏差，得出适宜施肥量。
随后进行的“施肥地图生成”阶段，则以分析数据为基础，应用空间插值法（Kriging），按田块内细分单元区域确定氮、磷、钾等主要成分的适宜投入量，并构建数字化“施肥处方地图”。施肥处方地图按田块或根据插秧机农机作业间距划分的单元区域进行整理。

实际插秧作业开始后，“实时农机作业位置识别”技术便会启动。利用高精度卫星定位信息（RTK-GNSS），将位置误差大幅缩小至±2厘米以内，并实时追踪插秧机行驶位置，将与对应区域匹配的准确施肥量信息传送至控制装置。

最后，在“最优施肥量控制”阶段，与触控式UI显示屏联动的控制器运算部会实时调节电机输出。根据处方地图设定值，以±5%以内的高精度控制，对施肥量进行实时自动调节，并准确投入到稻田表面。

▲华城实证试验验证经济性……化肥减少29%，产量反增10%=研究团队在华城市水稻种植农户现场进行实证试验的结果令人鼓舞。与惯行方式相比，以1公顷为基准，化肥使用量减少了29%，而且由于插秧与施肥同时精准进行，施肥作业时间也缩短了40%。

经营成本和劳动力大幅减少，但生产率和品质却得到提升。由于重点补足养分不足区域并防止过量施肥，产量反而增加了10%，各区域间的产量偏差减少了33%。

特别是，这项技术在满足农林畜产食品部公告的大米等级及蛋白质含量标准方面具有很大优势。通过按区域适当控制决定米饭口感的氮投入量，降低大米蛋白质含量，从而能够稳定生产高品质大米，因此被评价为证明了其作为“质量管理型农机”的价值。

农村振兴厅预计，若将这款智能插秧机引入全国水稻种植面积（70万公顷），每年可实现约5600亿韩元（每公顷80万韩元）的巨额农资成本节约效果。
 

▲可兼容现有农机的“模块化”……提高现场接受度，应对老龄化=在现场适用性方面也已具备条件。此次变量施肥控制装置被制作为可拆装的“模块化”形式。因此，对于原本就拥有安装了侧条施肥机的插秧机的农户而言，无需购买大型新设备，只需额外安装控制模块即可转换为智能插秧机，经济负担较小。

不过，对于没有侧条施肥机，或难以改装为电子控制方式的老旧机型插秧机，应用仍受到限制，因此今后预计将制定扩大不同机型兼容性的方案。
现场所担心的用于细分区域处方的土壤样本分析费用问题也得到了解决。通过农户所在地市、郡农业技术中心的支持，可免费获得分析服务，并且以1200坪稻田为基准，只需采集约10个代表值样本加以利用，因此农户在作业上的辛劳或实际新增成本负担并不大。

当天出席简报会的农村振兴厅国立农业科学院院长成济勋强调：“智能插秧机作为基于数据的精准农业技术，不仅能节省劳动力和成本、预防水质污染、生产高品质大米，而且在当前这样的化肥供应危机情况下，也将对增强农户应对能力提供很大帮助。”他接着表示：“在全球农机市场正以智能化为中心迅速重组的趋势中，其重大意义在于已将韩国国内精准农业技术水平提升到与世界领先国家同等的水平。”并补充说：“今后也将全力推进面向实现可持续未来农业的农业技术开发和现场推广。”

另一方面，农村振兴厅为推动此次开发的智能插秧机尽快实现商业化和现场普及，计划到2027年为止与产业界合作完成系统改进及技术升级。同时，还计划于2028年通过推进新技术普及项目，将该技术迅速扩散到全国水稻种植农户现场。