農(nóng)（林）業(yè)智能施肥系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種農(nóng)（林）業(yè)智能施肥系統(tǒng)，其特征在于，建立一個區(qū)域土地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)計算中心，該中心集成了土壤調(diào)查、土地肥力評價、農(nóng)作物營養(yǎng)學(xué)、林作物營養(yǎng)學(xué)、土壤定位監(jiān)測技術(shù)，測土施肥技術(shù)，將信息傳送到在特定地區(qū)建立的分站或種植方的互動平臺，使之通過計算機(jī)終端、觸摸屏終端或移動終端查詢到當(dāng)?shù)赝恋氐南嚓P(guān)質(zhì)地、養(yǎng)分含量水平，本區(qū)域土地土壤特性、環(huán)境條件以及農(nóng)（林）業(yè)作物的生產(chǎn)潛力目標(biāo)，并提供施肥配方或施肥解決方案，設(shè)立專家?guī)旌头柿瞎?yīng)商鏈接，滿足農(nóng)（林）業(yè)高產(chǎn)高效生產(chǎn)和管理需要。
【專利說明】農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)(林)業(yè)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種智能施肥系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]人類從1843年開始生產(chǎn)過磷酸鈣肥料以來，生產(chǎn)和使用化肥的歷史已有160多年?；时环Q為“糧食的糧食”，長期以來一直是糧食增產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)都以化肥為肥料主體，世界各國尤其是人多地少的國家，如日本、荷蘭等，無一不是通過增施化肥來增產(chǎn)糧食以彌補(bǔ)耕地資源不足的。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，自古以來農(nóng)民就知道施肥的重要性，所以才有“莊稼一枝花，全靠肥當(dāng)家”等農(nóng)謗。在很長的一段歷史時期，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要依靠農(nóng)家肥料。20世紀(jì)初，我國開始進(jìn)口化肥，拉開了使用化肥的序幕。100多年來，化肥在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用，逐步成為農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、保障人民生活的重要的生產(chǎn)資料之一。我國能以占世界約7%的耕地養(yǎng)活約占世界21%的人口，主要靠提高作物單產(chǎn)。這其中化肥發(fā)揮了重要作用。大量的田間試驗(yàn)表明，每I公斤化肥養(yǎng)分平均可增加7.5公斤糧食。1978年至2004年間，我國化肥養(yǎng)分的施用量從不足1000萬噸增長到約4500多萬噸(純養(yǎng)分)，糧食產(chǎn)量從不足3億噸增加到約5億噸。人多地少的國情決定了我國化肥的消費(fèi)量還將進(jìn)一步增加。預(yù)計到2030年我國人口達(dá)到16億時，將需要增加1.6億噸糧食，考慮我國現(xiàn)有耕地狀況，理論上計算，單產(chǎn)需要增加46%，化肥養(yǎng)分總需求量需要達(dá)到6000萬一7000萬噸。
[0003]科學(xué)施肥就是要用盡可能低的肥料投入獲得最大的產(chǎn)出，并能維持和提高土壤肥力，保護(hù)土壤資源不受破壞，同時不斷提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。我國目前是世界上最大的化肥生產(chǎn)和消費(fèi)國?；实拇罅渴┯茫环矫鏋榇龠M(jìn)糧食增產(chǎn)、農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收做出了重要的貢獻(xiàn)，但另一方面，由于我國科學(xué)施肥體系還不健全，化肥生產(chǎn)、銷售、施用各環(huán)節(jié)都存在與建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會不相適應(yīng)的問題，如化肥品種結(jié)構(gòu)不合理、肥料市場缺乏有效的調(diào)控手段、施肥技術(shù)落后、化肥管理缺乏法律依據(jù)等。這些問題如不加以解決，勢必影響今后我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對此我們要給予足夠的重視。
[0004]目前我國施肥狀況存在嚴(yán)重不平衡。一是不同地區(qū)間肥料用量不平衡。從目前主要糧食作物施肥量來看，沿海和城市周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的化肥施用量很高，而其他欠發(fā)達(dá)地區(qū)卻很低。養(yǎng)分資源區(qū)域配置的不平衡，直接影響了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。二是作物間肥料用量不平衡。不少農(nóng)民不清楚不同農(nóng)作物所需要的施肥量，沒有掌握正確的施肥方法，很多人還抱著“肥越多越好”的錯誤觀念，結(jié)果造成多用了化肥反而減產(chǎn)的后果。三是養(yǎng)分施用的比例也不平衡。長期以來，我國農(nóng)業(yè)施肥一直以施用單質(zhì)肥料為主，氮肥、磷肥、鉀肥三種主要肥料配比不當(dāng)，或只重視某一兩種肥料，使有些作物需求的養(yǎng)分元素施用不足或得不到施用，而有些養(yǎng)分元素又施用過度。由于肥料使用中存在結(jié)構(gòu)不合理、養(yǎng)分不平衡、施肥超量等問題，導(dǎo)致肥料利用率徘徊不前。目前，我國肥料利用率只有30%左右，而世界先進(jìn)國家則在55%以上。盲目過量施肥，不但不能發(fā)揮出肥料的最佳效益，反而帶來了諸多問題:土壤養(yǎng)分失衡:不合理施肥造成了土壤養(yǎng)分嚴(yán)重失衡、土壤板結(jié)和酸化、耕地產(chǎn)出能力和抗災(zāi)能力明顯下降。如任由這種事態(tài)發(fā)展下去，二三十年后，我國極為寶貴的可耕地資源將大量喪失，由此而帶來的后果將無法挽回；農(nóng)(林)作物產(chǎn)品品質(zhì)下降:盲目施肥，不但增加農(nóng)(林)作物生產(chǎn)成本、降低作物產(chǎn)量，還影響產(chǎn)品質(zhì)量，直接削弱產(chǎn)品的市場競爭力。同時植物營養(yǎng)失衡會導(dǎo)致作物抗病蟲能力減弱，致使農(nóng)藥使用量增加，直接威脅了食品的安全性；污染生態(tài)環(huán)境。施用的肥料超過土壤的保持能力時，就會流入周圍的水中，致使地表水富營養(yǎng)化、地下水硝酸鹽積累，對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的負(fù)面影響，嚴(yán)重危及農(nóng)(林)業(yè)和整個國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展；加劇資源短缺和能源緊張:化肥是高能耗產(chǎn)業(yè)。2004年，我國化肥生產(chǎn)消耗了大約I億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占國家能源消耗的比重已經(jīng)超過5%。我國每年消耗的高品位磷超過I億噸，而磷已經(jīng)列入國土資源部2010年后緊缺資源之列?；噬a(chǎn)還消耗了我國72%的硫資源。
[0005]綜上所述，農(nóng)(林)作物施肥缺乏土地基礎(chǔ)信息的引導(dǎo)，不是從自身土地的立地條件和生產(chǎn)潛力等出發(fā)，而是照搬他人經(jīng)驗(yàn)而制定施肥方案，針對性不強(qiáng)，往往造成投入養(yǎng)分過量或不足而引起的環(huán)境生態(tài)問題，同時用肥的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)仍存在許多不合理之處，目前在實(shí)際生產(chǎn)中重視無機(jī)肥料，輕視有機(jī)肥料；重視大量元素的使用，輕視中微量元素的搭配；重視肥料生產(chǎn)中的平衡配肥，輕視林分的平衡吸收等現(xiàn)象還比較普遍，造成肥效不高和潛在高隱患的養(yǎng)分失調(diào)。再者，先進(jìn)農(nóng)(林)作物施肥技術(shù)推廣手段嚴(yán)重滯后，以致于先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)到位率不高，得不到應(yīng)有的回報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了克服上述農(nóng)(林)作物栽培現(xiàn)有的問題，提供一種農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，建立一個區(qū)域土地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)計算中心，該中心集合了土壤調(diào)查、土地肥力評價、農(nóng)作物營養(yǎng)學(xué)、林作物營養(yǎng)學(xué)、土壤定位監(jiān)測技術(shù)，測土施肥技術(shù)，將信息傳送到在特定地區(qū)建立的分站或種植方的互動平臺，使之通過計算機(jī)終端、觸摸屏終端或移動終端查詢到當(dāng)?shù)剞r(nóng)(林)土地的相關(guān)質(zhì)地、養(yǎng)分含量水平，本區(qū)域土地土壤特性、環(huán)境條件，作物的生產(chǎn)潛力目標(biāo)和最佳收獲時期，提供施肥配方或施肥解決方案，設(shè)立專家?guī)旌头柿瞎?yīng)商鏈接，滿足農(nóng)(林)業(yè)高產(chǎn)高效生產(chǎn)和管理需要。
[0008]所述分站或種植方的互動平臺還包括向?qū)＜規(guī)飓@得施肥卡，所述施肥卡的主要內(nèi)容有:以任何區(qū)域的地理信息、地形部位、坡度、土層厚度、成土母質(zhì)、土壤名稱、土壤養(yǎng)分含量水平、土壤物理和化學(xué)性質(zhì)的土地土壤地理信息為依據(jù)，計算出該區(qū)域土地土壤綜合肥力指數(shù)，并以土地綜合肥力指數(shù)為依據(jù)，提出作物的不同生長周期的產(chǎn)量潛力，以推薦優(yōu)化栽培的信息，推薦肥料品種、配方和使用時間及用量。肥力與生產(chǎn)力的關(guān)系是極其重要的，建立農(nóng)作物施肥參數(shù)就成為首要的技術(shù)關(guān)鍵，包括產(chǎn)量潛力、作物不同生長年限單位商品材需肥量、不同生長年限土壤供肥量、不同生長年限的產(chǎn)量水平肥料利用系數(shù)等參數(shù)的合理估計。推薦施肥采用大配方小調(diào)整，大量元素定量推薦，中微量元素定性調(diào)配。本系統(tǒng)的產(chǎn)量潛力、相對土壤養(yǎng)分供給能力和肥料利用系數(shù)的參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)，組成一個配套的封閉系統(tǒng)，外部相關(guān)參數(shù)不能參與本系統(tǒng)的任何參數(shù)的估計，也不適用于本系統(tǒng)以外的施肥推薦。[0009]所述的數(shù)據(jù)計算中心定期從國家或省級農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫和專家在各林區(qū)設(shè)定的土壤監(jiān)測點(diǎn)，獲取土壤肥力信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，建立區(qū)域土地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫，或者通過從種植方所在林區(qū)土地每年取樣化驗(yàn)，輸入樣土化驗(yàn)數(shù)據(jù)，完善該林區(qū)土地土壤數(shù)據(jù)庫更新，通過跟蹤該土地土壤中一種或一種以上必需或敏感營養(yǎng)元素的變化情況，建立地塊施肥信息檔案，也可同時輸出該林區(qū)當(dāng)年相應(yīng)施肥方案信息。
[0010]所述的數(shù)據(jù)計算中心所建立的區(qū)域土地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫，還包括建立區(qū)域土地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫，通過電子地圖在分站或種植方的互動平臺可查詢植物所需各種營養(yǎng)元素的專題分布圖，為制定作物施肥配方或施肥方案提供依據(jù)；或者通過觀測或監(jiān)測植物體，進(jìn)行營養(yǎng)診斷或生命體特征診斷，將相應(yīng)數(shù)據(jù)信息輸入系統(tǒng)，從而制定施肥配方或施肥方案。
[0011]所述的專家?guī)?，包括作物營養(yǎng)診斷方法和病蟲害的防治信息。還包括供人們查詢或檢索的知識庫、農(nóng)(林)業(yè)及配方肥的各種相關(guān)知識、資料和土地土樣采集方法。目前作物在種植過程中，很多農(nóng)業(yè)種植者只是知道需要施肥和林間管理，但不知如何防治病蟲害，這時候，通過點(diǎn)擊專家?guī)?，就可以了解相關(guān)營養(yǎng)診斷方法和如何防治病蟲害，或者目前出現(xiàn)怎樣的病蟲害傳播，使得能夠及早引起注意和預(yù)防。
[0012]土地的數(shù)據(jù)查詢主要包含四種查詢方式:一是單點(diǎn)查詢，通過鼠標(biāo)在地圖上點(diǎn)擊，調(diào)出對應(yīng)位置的土壤養(yǎng)分含量以及其他屬性數(shù)據(jù)；二是區(qū)域查詢，通過鼠標(biāo)在地圖上對次點(diǎn)擊得到多邊形，然后系統(tǒng)會根據(jù)施肥模型參數(shù)，從而獲取該區(qū)域范圍內(nèi)有效的土壤養(yǎng)分含量以及其他屬性數(shù)據(jù)；三是縣區(qū)查詢，直接獲取某個縣區(qū)的有效土壤養(yǎng)分含量以及其他屬性數(shù)據(jù)；四是經(jīng)緯度查詢，通過鼠標(biāo)在地圖上輸入經(jīng)緯度，從而獲取該區(qū)域范圍內(nèi)有效的土壤養(yǎng)分含量以及其他屬性數(shù)據(jù)。以廣西為例，其中專題地圖模塊是根據(jù)整個廣西區(qū)內(nèi)所有測試地塊的土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)生成不同的土壤養(yǎng)分專題圖的功能模塊。該模塊主要能夠使用戶對整個廣西區(qū)以及某個特定區(qū)域(通過地圖放大縮小可以查看某區(qū)域的情況)內(nèi)的各個土壤養(yǎng)分含量分布有整體的把握，能夠在從一個相對宏觀的角度獲取作物種植，施肥的參考。專題地塊模塊支持的土壤養(yǎng)分專題圖包括:速效鉀專題圖，全氮專題圖，質(zhì)地專題圖，有效銅專題圖，有機(jī)質(zhì)專題圖，交換量專題圖，有效錳專題圖，有效鐵專題圖，有效硼專題圖，PH值專題圖，有效鋅專題圖，有效磷專題圖。
[0013]所述的計算機(jī)終端鏈接政府相關(guān)部門，為制定政策和法規(guī)提供科學(xué)、全面的準(zhǔn)確信息，政府相關(guān)部門也能夠通過計算機(jī)終端向分站或種植方發(fā)出相應(yīng)的指令或服務(wù)信息，或通過鏈接銀行、保險業(yè)、資產(chǎn)評估機(jī)構(gòu)及相關(guān)部門，為其提供服務(wù)。
[0014]所述測土施肥技術(shù)包括施肥計算模型、施肥的營養(yǎng)配方、施肥時間和施肥用量。例如根據(jù)各種作物的生長需肥特點(diǎn)，在種植前，先對種植的土地進(jìn)行土樣采集，檢測土樣養(yǎng)分，然后根據(jù)土樣養(yǎng)分情況進(jìn)行大、中、微量元素的合理配置，從種植到第三、第四年，通過土壤養(yǎng)分定點(diǎn)監(jiān)測的結(jié)果信息鏈接到專家?guī)旌头柿瞎?yīng)商，確定用肥的元素配方、施肥時間和施肥用量。這樣就保證了種植方能夠科學(xué)種植，獲得最好的指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)高效豐產(chǎn)。
[0015]所述的施肥計算模型包括作物產(chǎn)量潛力、不同生長年限單位商品材需肥量、不同生長年限土壤供肥量或不同生長年限的產(chǎn)量水平肥料利用系數(shù)的合理估計中一種或一種以上綜合的計算模型。在相同的栽培管理，生產(chǎn)過程的光、熱、水、氣各地不盡相同，所處的立地條件也不一樣，最終得到的產(chǎn)量也不同。因此，合理地分析作物的生產(chǎn)能力，是科學(xué)制定施肥方案和提高施肥質(zhì)量的關(guān)鍵。本智能施肥系統(tǒng)是根據(jù)作物目標(biāo)產(chǎn)量與地力產(chǎn)量之差來計算施肥量。公式為:施肥量=[作物單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量χ(目標(biāo)產(chǎn)量一地力產(chǎn)量)]+(肥料利用率X肥料養(yǎng)分含量)。合理對土壤供肥能力估計，是科學(xué)施肥的重要的環(huán)節(jié)，作物生長發(fā)育所需的營養(yǎng)主要來自于土壤供給，而土壤供給能力的體現(xiàn)主要表現(xiàn)兩個特點(diǎn)，一是產(chǎn)量潛力與土壤養(yǎng)分的供給能力呈正比，即產(chǎn)量潛力越大，土壤可供給量就越大，反之亦然；二是在合理的年限范圍內(nèi)，生長年限越長，土壤供給養(yǎng)分絕對的量越大。由于廣西目前沒有土地基礎(chǔ)供肥能力測定的試驗(yàn)結(jié)果，難于評價具體土地土壤供肥能力的絕對數(shù)量，但可以參考農(nóng)田作物的試驗(yàn)結(jié)果，可估算其相對供給量。本系統(tǒng)的肥料利用系數(shù)主要指化學(xué)肥料，并且主要針對氮磷鉀等大量元素。對分布各地的32個處理的施肥效果的試驗(yàn)材料。對已得到的試驗(yàn)結(jié)果，按上述的單位產(chǎn)量需肥量、產(chǎn)量潛力、相對土壤養(yǎng)分供給能力參數(shù)估計方法的估算結(jié)果，分別計算出各處理的肥料利用系數(shù)，并對計算結(jié)果用盒子構(gòu)造法分析，剔除異常值，分生長年限歸類統(tǒng)計。在上述的土地產(chǎn)量潛力、單位產(chǎn)量需肥量、土壤供肥能力和肥料利用系數(shù)的估算方法建立以后，可根據(jù)有關(guān)土地的立地條件、土壤養(yǎng)分情況、栽培生產(chǎn)要素等的實(shí)際情況，求出有關(guān)參數(shù)的具體值，并依據(jù)為平衡施肥計算公式求出，其計算的式子為:
施肥量=(預(yù)計產(chǎn)量所需肥量一土壤供肥量)+肥料利用率 其中:預(yù)計產(chǎn)量所需肥量=預(yù)計產(chǎn)量X單位產(chǎn)量需肥量 土壤供氮量=土壤供給率*產(chǎn)量潛力*單位產(chǎn)量需氮量 氮肥利用系數(shù)=10.16/10*57.64=58.56%
施氮肥量=(33.34-15.87) /0.5856=29.83 (kg/ 畝)
得到純量的計算 結(jié)果后，可根據(jù)采用肥料品種的含量折成實(shí)物，并根據(jù)種植密度和各年度施用分配比例，計算出各年度單株施肥量。
[0016]所述的施肥卡還與肥料供應(yīng)商聯(lián)系，種植方可向肥料供應(yīng)商購買最適合的專用肥料。本發(fā)明通過建立在觸摸屏信息查詢設(shè)備上的獨(dú)立站點(diǎn)式數(shù)據(jù)查詢與發(fā)布系統(tǒng)。使企業(yè)能真正方便、快捷地查詢有關(guān)土地的土壤信息，并得到科學(xué)施肥配方以及土地管理指導(dǎo)，從而提高土地的經(jīng)營效益。查詢系統(tǒng)的技術(shù)方法是:基于GIS平臺，開發(fā)專有的觸摸屏交互界面，滿足用戶利用觸摸屏系統(tǒng)進(jìn)行地塊土壤信息的查詢和施肥建議的獲得。
[0017]所述的數(shù)據(jù)計算中心的中心計算機(jī)CPU采用Intel i5 2.5G或以上；內(nèi)存采用4G或以上；操作系統(tǒng)采用Win7 32位旗艦版或以上；Office軟件采用Windows office2007或以上；能夠與用戶終端和手機(jī)數(shù)據(jù)相匹配。本發(fā)明的系統(tǒng)運(yùn)用的計算機(jī)技術(shù)及地理信息系統(tǒng)技術(shù)主義包括:.Net Framework技術(shù),Access數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及GIS (地理信息系統(tǒng))平臺DotSpatial技術(shù)。由自主開發(fā)的GIS平臺為基礎(chǔ),再通過二次開發(fā)技術(shù)設(shè)計架構(gòu)而成,系統(tǒng)的安裝包含了 GIS平臺和相關(guān)應(yīng)用程序的安裝。由于自主GIS平臺的運(yùn)行涉及到大量的內(nèi)建地圖引擎服務(wù)，因此對系統(tǒng)所運(yùn)行的電腦硬件需滿足上述性能要求。所述的移動終端是指手機(jī)或者具有多種應(yīng)用功能的智能手機(jī)以及平板電腦。
[0018]本發(fā)明的農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，在農(nóng)(林)業(yè)包括經(jīng)濟(jì)林、糧食作物、油料作物、蔬菜作物、果類、飼料作物和藥材作物等。其中經(jīng)濟(jì)林有:以生產(chǎn)果品為主的經(jīng)濟(jì)林，如銀杏林、板栗林、砂糖桔、柑橘林和柿樹林等；以生產(chǎn)食用油料為主的經(jīng)濟(jì)林，如油茶林、油棕林、油橄欖林等；以生產(chǎn)工業(yè)原料為主的經(jīng)濟(jì)林,如松林、油桐林、樟樹林等；以生產(chǎn)藥材為主的經(jīng)濟(jì)林，如肉桂林、枸杞林、杜仲林等。糧食作物主要有:稻谷、小麥、甘薯和大豆等。油料作物主要有:油菜、花生、芝麻、蓖麻等。蔬菜作物主要有:青菜、胡蘿卜、韭菜、番茄等。果類主要有:芒果、哈密瓜、木瓜、菠蘿等。飼料作物主要有:玉米、甜高粱、綠肥、紫云英等。藥材作物主要有:茶葉、人參、當(dāng)歸、金銀花、薄荷等。
[0019]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明的農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，通過建立一個區(qū)域土地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)計算中心，利用計算機(jī)將先進(jìn)技術(shù)的集成用于指導(dǎo)農(nóng)(林)業(yè)栽培的施肥信息決策系統(tǒng)，通過計算機(jī)終端、觸摸屏終端或移動終端提供給企業(yè)使用，引導(dǎo)他們利用現(xiàn)代信息技術(shù)使用專用肥料配方，并進(jìn)行科學(xué)合理的施肥，從而促進(jìn)土地的沃土與高產(chǎn)。
[0020]2、本發(fā)明的農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，能夠建立農(nóng)作物施肥參數(shù)的技術(shù)關(guān)鍵，包括產(chǎn)量潛力、作物不同生長年限單位商品材需肥量、不同生長年限土壤供肥量、不同生長年限的產(chǎn)量水平肥料利用系數(shù)等參數(shù)的合理估計。
[0021]3、本發(fā)明的農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，能夠查詢到各區(qū)域土地土壤信息、土地肥力評價、農(nóng)作物營養(yǎng)學(xué)、林作物營養(yǎng)學(xué)、肥力演變趨勢的若干信息，還充分運(yùn)用測土施肥技術(shù)，對專用肥的配方進(jìn)行設(shè)計、配方專用肥生產(chǎn)、配方專用肥購買等。
[0022]4、本發(fā)明的農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，在建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，運(yùn)用現(xiàn)代計算技術(shù)開發(fā)一套農(nóng)(林)業(yè)智能化信息決策系統(tǒng)，提供政府有關(guān)部門參考。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)的邏輯功能圖。
[0024]圖2為農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)運(yùn)行流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1為農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)的邏輯功能圖。如圖1所示，建立一個管理庫數(shù)據(jù)系統(tǒng)，主要是以第二次土壤普查數(shù)據(jù)、土壤測土數(shù)據(jù)、地塊矢量圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)、系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)為核心，采用MIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，建立自治區(qū)、市、縣(市、區(qū))信息處理與管理平臺，完成系統(tǒng)維護(hù)、數(shù)據(jù)組織與管理、查詢、瀏覽、數(shù)據(jù)更新處理、專題制圖、報表管理等業(yè)務(wù)管理應(yīng)用層。分站或種植方通過在人機(jī)交互界面輸入要查詢的信息，系統(tǒng)結(jié)合土地土壤調(diào)查模塊和土地管理信息模塊從而獲取土地信息，同時通過GIS管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、知識庫管理系統(tǒng)獲取專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、知識庫支持，經(jīng)過知識獲取機(jī)制、解釋機(jī)制形成推理機(jī)制，最終得到?jīng)Q策建議。
[0026]圖2為農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)運(yùn)行流程圖，用戶通過農(nóng)(林)業(yè)智能化施肥決策系統(tǒng)點(diǎn)擊地塊地圖，土壤數(shù)據(jù)自動從土壤采樣及業(yè)主地分情況調(diào)查提取，通過建立好的地分實(shí)驗(yàn)、模型及知識庫得出作物產(chǎn)量潛力評估，結(jié)合土壤養(yǎng)分豐缺狀況評價，確定施肥總用量，從而根據(jù)肥料運(yùn)籌方案計算各期肥料用量再結(jié)合肥料生產(chǎn)工廠得到配方推薦(建立配方庫)，然后通過施肥方案推薦(施肥指導(dǎo)單元圖)、施肥方案推薦(管理單元圖)的以一圖一表模式、查詢的形式，形成相應(yīng)生態(tài)肥選型提供給用戶，然后通過銷售點(diǎn)、物流把肥料送達(dá)業(yè)主。農(nóng)(林)業(yè)智能化施肥系統(tǒng)是建立在觸摸屏信息查詢設(shè)備上的獨(dú)立站點(diǎn)式數(shù)據(jù)查詢與發(fā)布系統(tǒng)。使企業(yè)能真正方便、快捷地查詢有關(guān)土地的土壤信息，并得到科學(xué)施肥配方以及土地管理指導(dǎo)，從而提高土地的經(jīng)營效益。
[0027]數(shù)據(jù)計算中心的中心計算機(jī)CPU采用Intel i5 2.5G或以上；內(nèi)存采用4G或以上；操作系統(tǒng)采用Win7 32位旗艦版或以上；Office軟件采用Windows office2007或以上；能夠與用戶終端和手機(jī)數(shù)據(jù)相匹配。中心計算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)用的計算機(jī)技術(shù)及地理信息系統(tǒng)技術(shù)主義包括:.Net Framework技術(shù),Access數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及GIS (地理信息系統(tǒng))平臺DotSpatial技術(shù)。將空間數(shù)據(jù)以及土壤調(diào)查、土地肥力評價、農(nóng)作物營養(yǎng)學(xué)、肥力演變趨勢的若干信息，測土施肥方法的技術(shù)結(jié)合進(jìn)DotSpatial的應(yīng)用程序中，從而集成到統(tǒng)一的系統(tǒng)——農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)。
[0028]本發(fā)明的系統(tǒng)主要模塊包括:數(shù)據(jù)查詢模塊、施肥推薦模塊、專題地圖模塊、知識庫模塊、系統(tǒng)維護(hù)模塊。各功能系統(tǒng)集成的實(shí)現(xiàn)主要是在系統(tǒng)支持技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)方法如下所示:數(shù)據(jù)查詢模塊主要通過與地圖交互獲取地圖點(diǎn)(或區(qū)域)位置信息，然后根據(jù)相應(yīng)的位置信息從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出該位置對應(yīng)的土壤調(diào)查數(shù)據(jù)，將空間位置與土壤養(yǎng)分含量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，讓用戶可以輕松獲取感興趣地理位置的土壤信息；推薦施肥模塊是在數(shù)據(jù)查詢的基礎(chǔ)上獲取空間位置(單點(diǎn)附近區(qū)域，多邊形區(qū)域，縣區(qū)區(qū)域)有效的土壤養(yǎng)分含量數(shù)據(jù)，然后根據(jù)具體土壤養(yǎng)分含量值運(yùn)用土地肥力評價、農(nóng)作物營養(yǎng)學(xué)、林作物營養(yǎng)學(xué)、測土配方施肥技術(shù)、作物栽培等相關(guān)技術(shù)的數(shù)學(xué)模型，從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出相應(yīng)的模型參數(shù)，經(jīng)過一系列復(fù)雜的最優(yōu)篩選計算，從而獲取針對該空間位置施肥的最優(yōu)方案；專題地圖模塊是在全面獲取整個地圖區(qū)域的全部地塊的土壤養(yǎng)分含量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用地理信息系統(tǒng) 中針對某特定數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖渲染，自動生成專題圖，使抽象，晦澀的土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)和地圖空間數(shù)據(jù)得以形象，簡潔的展現(xiàn)給用戶，使用戶對整個地圖區(qū)域有了一目了然的整體把握以及宏觀感知；知識庫模塊是將相應(yīng)的幫助文檔、公司簡介、農(nóng)林知識做成編譯的HTML幫助文件(.chm)，然后嵌入到系統(tǒng)中，以輔助用戶對系統(tǒng)的使用，以及從中了解相應(yīng)的施肥、農(nóng)(林)業(yè)等知識；系統(tǒng)維護(hù)模塊主要是通過ADO (ActiveX Data Objects,ActiveX數(shù)據(jù)對象是Microsoft提出的應(yīng)用程序接口用以實(shí)現(xiàn)訪問關(guān)系或非關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù))方式連接數(shù)據(jù)庫，從而對數(shù)據(jù)表進(jìn)行更新、修改。
[0029]本發(fā)明的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)是將信息轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的格式，通過數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)各個專業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成，實(shí)現(xiàn)核心子系統(tǒng)與專業(yè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換與融合。
[0030]應(yīng)用本發(fā)明農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)的實(shí)施例1:(桉樹人工林)
不同肥料品種的肥效比較試驗(yàn)1:1材料與方法 1.1試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在廣西南寧某農(nóng)業(yè)有限公司的桉樹人工林基地(108° 4 E，北緯22° 88; N)，林分于2008年I月造林，苗木為GL-9無性系組培苗，種植密度為1245株/hm2,面積約6.6hm2, 土層厚度厚,成土母質(zhì)為砂頁巖,土壤為赤紅壤,質(zhì)地為壤土,肥力水平中等。海拔250米左右，屬丘陵地形。土地坡度20°左右，西南坡，農(nóng)(林)業(yè)定植前煉過山，立地環(huán)境良好。
[0031]該農(nóng)業(yè)有限公司與本發(fā)明《系統(tǒng)》(廣西力源寶公司設(shè)計的系統(tǒng))聯(lián)網(wǎng)，索取到系統(tǒng)提供的施肥建議卡基本信息:土壤為砂頁巖發(fā)展成的紅土赤紅壤，質(zhì)地為壤土，土層厚度大于或等于80cm，坡度15-25°，土壤主要理化性質(zhì)及推薦施肥，產(chǎn)量潛力見表1_1。[0032]表1-1《系統(tǒng)》建議施肥卡主要理化性質(zhì)及施肥推薦、潛力產(chǎn)量
【權(quán)利要求】
1.一種農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:建立一個區(qū)域土地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)計算中心，該中心集成了土壤調(diào)查、土地肥力評價、農(nóng)作物營養(yǎng)學(xué)、林作物營養(yǎng)學(xué)、土壤定位監(jiān)測技術(shù)和測土施肥技術(shù)，將信息傳送到在特定地區(qū)建立的分站或種植方的互動平臺，使之通過計算機(jī)終端、觸摸屏終端或移動終端查詢到當(dāng)?shù)赝恋氐南嚓P(guān)質(zhì)地、養(yǎng)分含量水平，本區(qū)域土地土壤特性、環(huán)境條件，作物的生產(chǎn)潛力目標(biāo)和最佳收獲時期，并提供施肥配方或施肥解決方案，設(shè)立專家?guī)旌头柿瞎?yīng)商鏈接，滿足農(nóng)(林)業(yè)高產(chǎn)高效生產(chǎn)和管理需要。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述分站或種植方的互動平臺還包括向?qū)＜規(guī)飓@得施肥卡，所述施肥卡的主要內(nèi)容有:以任何區(qū)域的地理信息、地形部位、坡度、土層厚度、成土母質(zhì)、土壤名稱、土壤養(yǎng)分含量水平、土壤物理和化學(xué)性質(zhì)的土地土壤地理信息為依據(jù)，計算出該區(qū)域土地土壤綜合肥力指數(shù)，并以土地綜合肥力指數(shù)為依據(jù)，提出作物的不同生長周期的產(chǎn)量潛力，以推薦優(yōu)化栽培的信息，推薦肥料品種、配方和使用時間及用量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)計算中心定期從國家或省級農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫或?qū)I(yè)技術(shù)人員在各林區(qū)設(shè)定的土壤監(jiān)測點(diǎn)獲取的土壤肥力信息，進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新，或者通過從種植方所在林區(qū)土地每年取樣化驗(yàn)，輸入樣土化驗(yàn)數(shù)據(jù)，完善該林區(qū)土地土壤數(shù)據(jù)庫更新，通過跟蹤該土地土壤中一種或一種以上必需或敏感營養(yǎng)元素的變化情況，建立地塊土壤施肥信息檔案，也可同時輸出該林區(qū)當(dāng)年相應(yīng)施肥方案信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)計算中心，還通過電子地圖在分站或種植方的互動平臺可查詢植物所需各種營養(yǎng)元素的專題分布圖，為制定作物施肥配方或施肥方案提供依據(jù)；或者通過觀測或監(jiān)測植物體，進(jìn)行營養(yǎng)診斷或生命特征診斷，將相應(yīng)數(shù)據(jù)信息輸入系統(tǒng)，從而制定作物施肥配方或施肥方案。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述的專家?guī)?，包括對農(nóng)(林)業(yè)營養(yǎng)診斷方法和病蟲害的防治信息；還包括供人們查詢或檢索的知識庫、農(nóng)(林)業(yè)及配方肥的相關(guān)知識、資料和土地土樣采集方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述的計算機(jī)終端通過鏈接政府相關(guān)部門，為制定政策和法規(guī)提供科學(xué)、全面的準(zhǔn)確信息；通過計算機(jī)終端向分站或種植方發(fā)出相應(yīng)的指令或服務(wù)信息，或鏈接銀行、保險業(yè)、資產(chǎn)評估機(jī)構(gòu)及相關(guān)部門，為其服務(wù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述測土施肥技術(shù)包括各種作物施肥計算模型、營養(yǎng)配方、施肥時間和施肥用量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述的作物施肥計算模型為作物產(chǎn)量潛力、不同生長年限單位商品材需肥量、不同生長年限土壤供肥量或不同生長年限的產(chǎn)量水平肥料利用系數(shù)的合理估計中的一種或一種以上綜合的計算模型。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述的施肥卡還與肥料供應(yīng)商聯(lián)系，種植方可向肥料供應(yīng)商購買最適合的相應(yīng)作物專用肥料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)(林)業(yè)智能施肥系統(tǒng)，所述的農(nóng)(林)作物包括經(jīng)濟(jì)林、糧食、油料、蔬菜、果樹、飼料和藥材。
【文檔編號】G06Q50/02GK103927685SQ201410165091
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】唐芳玉, 鄧秀汕, 鄧忠煥, 黃紹富, 楊來安 申請人:廣西力源寶科技有限公司