目前，我国粮食和农产品产量稳居世界第一，在国民经济发展中具有重要作用。改革开放以来，随着农业科技水平的提高、资金投入增加和农业政策完善，我国农业生产能力稳步提高，农林产品产值逐年递增。然而，我国农业生产面临的矛盾依然存在，严重制约了农业现代化的可持续发展。在开发生物、化学、基因工程等新型农药进行病虫害防治的同时，还需通过科技创新推动农业现代化建设，确保高产稳产的持续发展。
随着农业现代化进程的加快，高效农业、精准农业、专业化、规模化、智能化现代农业以及先进农业生物植保技术日益受到关注。目前我国大多数施药机械主要进行粗放式农药喷施作业，未能根据目标施药区域的具体情况进行合理施药，导致农药资源浪费、农作物农药含量超标、农业质量产量不均衡和生态系统污染等问题。在充分利用现代自动控制及机电控制技术的基础上，构建具备可变量施药功能的施药控制系统，实现按需施药、精准施药的绿色农业发展理念，对提高农业有效利用率、解决农药残留物超标、改善农林产品产量质量具有重要意义。
影响变量施药的主要因素包括系统实时压力、施药机械运行速度和施药系统管路的施药泵等。
1.系统实时压力值
在喷药机械工作过程中，施药系统实时压力的变化是保证施药区域施药稳定性的关键。当施药系统硬件条件一定时，系统施药量与实时压力值的关系为：
q1/q2 = √(P2/P1)
其中，q1、q2分别为系统实时压力为P1、P2时的系统施药量。
该系统实时压力与系统施药量为反比关系，当系统实时压力发生轻微波动时，施药系统管路的施药量变化明显，从而影响施药系统的有效施药作业。
2.施药机械运行速度
在喷药机械工作过程中，施药机械运行速度的变化是影响单位面积施药的主要因素。当施药环境一定时，系统单位面积的实际施药量与施药机械运行速度的关系为：
Q = kq/(Vw)
其中，Q为系统单位面积的实际施药量，k为施药系数，q为系统施药量，V为施药机械运行速度，w为施药机械施药架幅宽有效长度。
该系统单位面积的实际施药量与施药机械运行速度为正比关系，当施药机械的运行速度提高时，系统单位面积的实际施药量也相应增加。
3.施药系统的施药泵
在喷药机械工作过程中，施药系统的施药泵工作性能是保证施药稳定性的前提。当施药系统硬件条件一定时，施药泵的理论施药量和实际施药量分别为：
Qt = πd²Snk/(4×10^6)
Q = Qtηv
其中，Qt为施药泵的理论施药量，Q为施药泵的实际施药量，d为施药泵有效直径，S为施药泵有效行程，k为施药泵缸数，n为施药泵的标定额定转速，ηv为施药泵的有效效率值。
当施药系统的施药泵一定时，单位面积的实际施药量与施药系统的有效利用效率有关。
