近日，機電學院劉雪美教授團隊《Computers and Electronics in Agriculture》在線發(fā)表了題為“A novel optical shadow edge imaging method based fast in-situ measuring portable device for droplet deposition”的研究論文。2023級博士研究生劉建為該論文的第一作者，劉雪美教授為該論文唯一的通訊作者。

我國農(nóng)作物病蟲害多發(fā)頻發(fā)重發(fā)，年發(fā)生面積近5億公頃次，農(nóng)產(chǎn)品損失近4000 t。隨著我國“綠水青山”和“農(nóng)藥負增長”等環(huán)保戰(zhàn)略升級，提升植保作業(yè)監(jiān)管和精準施藥技術迫在眉睫。作物沉積性能是保障防治效果的最直接最顯著指標，對植保作業(yè)中的作物沉積性能在線檢測是保障農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量安全、保護生態(tài)環(huán)境的最后一道“關卡”。然而目前霧滴檢測方法存在檢測耗材價格昂貴、檢測環(huán)境要求苛刻、檢測過程操作繁瑣、檢測材料無法重復使用、數(shù)據(jù)獲取時間慢、數(shù)據(jù)易缺失等問題。

因此，針對傳統(tǒng)霧滴沉積檢測方法存在的問題，該團隊首創(chuàng)了霧滴沉積檢測新方法，并設計了一款便攜式霧滴沉積原位快速檢測新裝置（圖1）。通過APP界面采集承接板正反面的霧滴沉積圖像，通過優(yōu)化的圖像處理算法獲得霧滴沉積性能指標，獲得霧滴在葉片上更真實的沉積分布狀態(tài)信息（圖2）。該裝置與國際主流霧滴檢測方法（水敏紙）具有相同的霧滴檢測能力，霧滴沉積質(zhì)量參數(shù)信息與水敏紙基本保持一致。

圖1. 霧滴沉積原位快速檢測儀及SaaS平臺應用

圖2. 裝置操作界面

圖3. 本裝置與水敏紙的霧滴沉積效果對比分析圖像

試驗結(jié)果驗證了霧滴沉積原位快速檢測新裝置對于霧滴沉積效果的檢測具有很強可行性。本裝置可用于大田作物、丘陵經(jīng)濟作物和綠化景觀植物的施藥效果檢測，為植保監(jiān)管部門、科研院所等用戶提供施藥效果的決策依據(jù)。該技術的成功實施有望推動國家植保作業(yè)監(jiān)管和精準施藥技術發(fā)展，讓“綠水青山”變?yōu)椤敖鹕姐y山”。

該研究得到了國家自然科學基金項目、國家重點研發(fā)計劃項目、山東省棉花產(chǎn)業(yè)技術體系創(chuàng)新團隊機械崗位專家項目資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.compag.2024.108632

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波