CN103927627A - 甘蔗智能施肥及地块信息管理系统 - Google Patents

Abstract

一种甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，其特征在于，建立一个区域土地土壤肥力基础信息空间数据库的数据计算中心，该中心集成了土壤调查、土地肥力评价、农作物营养学、土壤定位监测技术，测土施肥技术，将信息传送到在特定地区建立的分站或种植方的互动平台，使之通过计算机终端、触摸屏终端或移动终端查询到当地甘蔗土地的相关质地、养分含量水平，本区域土地土壤特性、环境条件以及甘蔗的生产潜力目标，并提供施肥配方或施肥解决方案，设立专家库和肥料供应商链接，满足甘蔗种植高产高效生产管理的需要。

Description

甘蔗智能施肥及地块信息管理系统

技术领域

    本发明属于农业技术应用领域，具体涉及一种甘蔗智能施肥及地块信息管理系统。

背景技术

     甘蔗（Saccharum）是甘蔗属的总称。甘蔗是一种一年生或多年生热带和亚热带草本植物，属C4作物。甘圆柱形茎直立、分蘖、丛生、有节，节上有芽；节间实心，外被有蜡粉，有紫、红或黄绿色等；叶子丛生，叶片有肥厚白色的中脉；大型圆锥花序顶生，小穗基部有银色长毛，长圆形或卵圆形颖果细小。甘蔗下半截甜。这是因为在甘蔗的生长过程中，它吸取的养料除了供自身生长消耗外，多余的部分就贮存起来了，而且大多贮藏在根部。甘蔗茎秆所制造的养料大部分都是糖类，所以甘蔗根部的糖分最浓。除此之外，甘蔗的叶子和梢头部分要积聚充分的水分，以供叶的蒸腾作用所需，根部的水分相对来说就很少，梢头的大量水分冲淡了糖分，所以梢头没有根部甜。

甘蔗原产于印度，现广泛种植于热带及亚热带地区。甘蔗种植面积最大的国家是巴西，其次是印度，中国位居第三，种植面积较大的国家还有古巴、泰国、墨西哥、澳大利亚、美国等。中国蔗区主要分布在广西（产量占全国60%）、广东、台湾、福建、四川、云南、江西、贵州、湖南、浙江、湖北等省(自治区)。甘蔗按用途可分为果蔗和糖蔗。；按外表形状也可以分为甘蔗“黑金刚”和甘蔗“黑青刚”。果蔗是专供鲜食的甘蔗，它具有较为易撕、纤维少、糖分适中、茎脆、汁多味美、口感好以及茎粗、节长、茎形美观等特点。糖蔗含糖量较高，是用来制糖的原料，一般不会用于市售鲜食。因为皮硬纤维粗，口感较差，只是在产区偶尔鲜食。甘蔗是中国制糖的主要原料。在世界食糖总产量中，蔗糖约占65%，中国则占80%以上。广西是中国最大食糖产区，糖料蔗种植面积达1575万亩。糖是人类必需的食用品之一，也是糖果、饮料等食品工业的重要原料。同时，甘蔗还是轻工、化工和能源的重要原料。因而，发展甘蔗生产，对提高人民的生活、促进农业和相关产业的发展，乃至对整个国民经济的发展都具有重要的地位和作用。

随着食糖消费量不断增加，食糖价格屡创新高。原料蔗收购价不断上涨，这极大地激发了农民种蔗的积极性，甘蔗种植面积迅速增加。甘蔗种植已经成为农民增收、农村致富的重要途径。在甘蔗的种植施肥过程中存在着许多问题：首先是过度施用化肥，有机肥用量严重不足。生产中，蔗农为了省工省时，在甘蔗新植时多以化肥作基肥，少用甚至不用农家有机肥，造成土壤有机质含量严重偏低，土壤质地变差，板结严重，通透性、保水保肥能力下降，严重影响甘蔗生长，产量也随之下降。其次是各种养分元素比例搭配不当。每一种作物对各养分元素的需求量是不一样的，甘蔗也不例外。这就要求在甘蔗的种植过程中根据其需肥特点科学配比各养分的施用量。但许多蔗农往往只根据自己的经验进行施肥，带有很大的盲目性和随意性。不是施肥多了，就是施用量过少。特别是偏施尿素。不注意磷钾肥和微量元素的配合使用，造成甘蔗徒长，容易倒伏和发生病虫害。降低甘蔗含糖量和产量。另外，由于氮、磷、钾、微量元素等养分比例失调，致使土壤结构恶化，再生、循环应用能力低，养分运输缓慢，影响甘蔗根系对养分的吸收。再者施肥时间和施肥方法不科学。甘蔗生长的各个时期对氮、磷、钾等养分的需求量是不一样的，据研究，甘蔗苗期对氮、磷、钾的吸收量分别占全生育期吸收总量的8％、9％、4％；至分蘖期分别占16％、18％、14％；至伸长期分别占66％、68％、74％；至成熟期分别占10％、6％、8％。说明甘蔗生长前期要有充分的养分供应，以促进根系发育，早分蘖、多分蘖，提高甘蔗有效茎数。甘蔗生长中期(伸长期)，甘蔗生长迅速，需要吸收大量的养分，表现出明显的吸肥高峰，此时营养供应要充足，否则会直接影响甘蔗产量。但很多蔗农都是根据自己的经验来决定什么时候施肥。据了解，一些地方的蔗农对新植蔗只施2次肥，1次是下种时施的基肥，另1次是大培土时施追肥。而对于宿根蔗大部分人都只是在开春甘蔗萌芽时施1次肥而已。这远远满足不了甘蔗各个生长阶段对营养的需求。

综上所述，甘蔗施肥缺乏土地基础信息的引导，不是从自身土地的立地条件和生产潜力等出发，而是照搬他人经验而制定施肥方案，针对性不强，往往造成投入养分过量或不足而引起的环境生态问题，同时用肥的养分结构仍存在许多不合理之处，目前在实际生产中重视无机肥料，轻视有机肥料；重视大量元素的使用，轻视中微量元素的搭配；重视肥料生产中的平衡配肥，轻视林分的平衡吸收等现象还比较普遍，造成肥效不高和潜在高隐患的养分失调。再者，先进甘蔗施肥技术推广手段严重滞后，以致于先进实用的技术到位率不高，得不到应有的回报。

发明内容

     本发明为了克服上述甘蔗栽培现有的问题，提供一种甘蔗智能施肥系统。

     本发明所采用的技术方案是：

一种甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，建立一个区域土地土壤肥力基础信息空间数据库的数据计算中心，该中心集成了土壤调查、土地肥力评价、农作物营养学、土壤定位监测技术和测土施肥技术，将信息传送到在特定地区建立的分站、糖厂或种植方的互动平台，使之通过计算机终端、触摸屏终端或移动终端查询到当地甘蔗土地的相关质地、养分含量水平，本区域土地土壤特性、环境条件以及甘蔗的生产潜力目标、甘蔗生长情况、最佳砍收期等相关信息，并提供施肥配方或施肥解决方案，设立专家库和肥料供应商链接，满足甘蔗种植高产高效生产管理的需要。

所述分站或种植方的互动平台还包括向专家库获得施肥卡，所述施肥卡的主要内容有：以任何区域的地理信息、地形部位、坡度、土层厚度、成土母质、土壤名称、土壤养分含量水平、土壤物理和化学性质的土地土壤地理信息为依据，计算出该区域土地土壤综合肥力指数，并以土地综合肥力指数为依据，提出根据不同甘蔗品种和甘蔗的不同生长周期的产量潜力，以推荐优化栽培的信息，推荐肥料品种、配方和使用时间及用量。肥力与生产力的关系是极其重要的，建立农作物施肥参数就成为首要的技术关键，包括产量潜力、甘蔗不同生长年限单位商品材需肥量、不同生长年限土壤供肥量、不同生长年限的产量水平肥料利用系数等参数的合理估计。推荐施肥采用大配方小调整，大量元素定量推荐，中微量元素定性调配。本系统的产量潜力、相对土壤养分供给能力和肥料利用系数的参数是相互关联，组成一个配套的封闭系统，外部相关参数不能参与本系统的任何参数的估计，也不适用于本系统以外的施肥推荐。

所述的数据计算中心定期从国家或省级农业数据库和专家在各蔗区设定的土壤监测点，获取土壤肥力信息，进行数据更新，建立区域土地土壤肥力基础信息空间数据库，或者通过从种植方所在蔗区土地每年取样化验，输入样土化验数据，完善该蔗区土地土壤数据库更新，通过跟踪该土地土壤中一种或一种以上必需或敏感营养元素的变化情况，对地块进行施肥信息跟踪管理，也可同时输出该蔗区当年相应施肥方案信息。

所述的数据计算中心，还通过电子地图在分站或种植方的互动平台可查询甘蔗所需各种营养元素的专题分布图，为制定甘蔗施肥配方或施肥方案提供依据；或者通过观测或监控甘蔗植物体，进行营养诊断，将相应数据信息输入系统，从而制定甘蔗施肥配方或施肥方案，还能够推荐该区域甘蔗产量和含糖量结合点的最佳砍收期。

所述的专家库，包括对甘蔗营养诊断方法和病虫害的防治信息。还包括供人们查询或检索的知识库、甘蔗及甘蔗配方肥的各种相关知识、资料和土地土样采集方法，甘蔗物理性状测量、甘蔗含糖量测定等操作规范。目前甘蔗在种植过程中，很多农业种植者只是知道需要施肥和林间管理，但不知如何防治甘蔗病虫害，这时候，通过点击专家库，就可以了解甘蔗营养诊断方法和如何防治甘蔗病虫害，或者目前甘蔗出现怎样的病虫害传播，使得能够及早引起注意和预防。

土地的数据查询主要包含四种查询方式：一是单点查询，通过鼠标在地图上点击，调出对应位置的土壤养分含量以及其他属性数据；二是区域查询，通过鼠标在地图上对次点击得到多边形，然后系统会根据施肥模型参数，从而获取该区域范围内有效的土壤养分含量以及其他属性数据；三是县区查询，直接获取某个县区的有效土壤养分含量以及其他属性数据；四是经纬度查询，通过鼠标在地图上输入经纬度，从而获取该区域范围内有效的土壤养分含量以及其他属性数据。以广西为例，其中专题地图模块是根据整个广西区内所有测试地块的土壤养分数据生成不同的土壤养分专题图的功能模块。该模块主要能够使用户对整个广西区以及某个特定区域（通过地图放大缩小可以查看某区域的情况）内的各个土壤养分含量分布有整体的把握，能够在从一个相对宏观的角度获取作物种植，施肥的参考。专题地块模块支持的土壤养分专题图包括：速效钾专题图，全氮专题图，质地专题图，有效铜专题图，有机质专题图，交换量专题图，有效锰专题图，有效铁专题图，有效硼专题图，PH值专题图，有效锌专题图，有效磷专题图。

所述的计算机终端链接糖厂和政府相关部门，为制定政策和法规提供科学、全面的准确信息，政府相关部门也能够通过计算机终端向分站或种植方发出相应的指令或服务信息，或通过链接银行、保险业、资产评估机构及相关部门，为其提供服务。

所述测土施肥技术包括甘蔗施肥计算模型、甘蔗施肥的营养配方、施肥时间和施肥用量。例如根据甘蔗的生长需肥特点，在种植甘蔗前，先对种植甘蔗的土地进行土样采集，检测土样养分，然后根据土样养分情况进行大、中、微量元素的合理配置，从种植到第二、第三年，通过土壤养分定点监测的结果信息链接到专家库和肥料供应商，确定甘蔗肥的元素配方、施肥时间和施肥用量。这样就保证了种植方能够科学种植甘蔗，获得最好的指导实现造林丰产。

所述的甘蔗施肥计算模型包括甘蔗产量潜力、甘蔗不同生长年限单位商品材需肥量、不同生长年限土壤供肥量或不同生长年限的产量水平肥料利用系数的合理估计中一种或一种以上综合的计算模型。在相同的栽培管理，生产过程的光、热、水、气各地不尽相同，所处的立地条件也不一样，最终得到的产量也不同。因此，合理地分析甘蔗的生产能力，是科学制定施肥方案和提高施肥质量的关键。本智能施肥系统是根据作物目标产量与地力产量之差来计算施肥量。公式为：施肥量＝［作物单位产量养分吸收量×（目标产量－地力产量）］÷（肥料利用率×肥料养分含量）。甘蔗地力产量：指不施任何肥料（包括农家肥料）种植甘蔗的亩产量，通过不施肥试验可以获得；一般山坡丘陵地地力产量为２～２．５吨／亩，水田地力产量为３．５～４吨／亩。中等施肥水平地力产量占４０～４５／％，施肥产量占６０～５５％，高施肥水平地力产量占３０～３５％，施肥产量占７０～６５％。如：一块蔗地的地力产量为２．５吨／亩，中等施肥水平，目标产量可以达到７．５吨／亩，那么它就要施入亩产５吨甘蔗的肥料，它的氮磷钾肥的施肥量人工计算如下：纯氮：５吨／亩×１．７公斤／吨（吨蔗吸氮平均值）÷３０％（尿素利用率平均值）＝２８．３３公斤／亩，根据化验结果，如果土壤是壤土或有机质含量高、全氮含量较高，就施纯氮量28公斤／亩就够了，如果土壤是沙壤土或有机质含量低、全氮含量低，就要施纯氮30～32公斤／亩；五氧化二磷：5吨／亩×0.51公斤／吨（吨蔗吸五氧化二磷平均值）÷15％（钙镁磷肥利用率平均值）＝17公斤／亩，根据化验结果，如果土壤速效磷含量较低，就施五氧化二磷20公斤／亩，如果土壤含速效磷较高，就施五氧化二磷17公斤／亩就够了；氧化钾：5吨／亩×2.37公斤／吨（吨蔗吸氧钾平均值）÷39％（氯化钾利用率平均值）＝30.4公斤／亩，根据化验结果，如果土壤速效钾含量较低，就施氧化钾35公斤／亩，如果土壤含速效钾较高，就施氧化钾30公斤／亩就够了。合理对土壤供肥能力估计，是科学施肥的重要的环节，甘蔗生长发育所需的营养主要来自于土壤供给，而土壤供给能力的体现主要表现两个特点，一是产量潜力与土壤养分的供给能力呈正比，即产量潜力越大，土壤可供给量就越大，反之亦然；二是在合理的年限范围内，生长年限越长，土壤供给养分绝对的量越大。由于广西目前没有甘蔗基础供肥能力测定的试验结果，难于评价具体土地土壤供肥能力的绝对数量，但可以参考农田作物的试验结果，可估算其相对供给量。本系统的肥料利用系数主要指化学肥料，并且主要针对氮磷钾等大量元素。对分布各地的32个处理的施肥效果的试验材料。对已得到的试验结果，按上述的单位产量需肥量、产量潜力、相对土壤养分供给能力参数估计方法的估算结果，分别计算出各处理的肥料利用系数，并对计算结果用盒子构造法分析，剔除异常值，分生长年限归类统计。在上述的土地产量潜力、单位产量需肥量、土壤供肥能力和肥料利用系数的估算方法建立以后，可根据有关土地的立地条件、土壤养分情况、栽培生产要素等的实际情况，求出有关参数的具体值，并依据为平衡施肥计算公式求出，其计算的式子为：

施肥量＝（预计产量所需肥量－土壤供肥量）÷肥料利用率

其中：预计产量所需肥量=预计产量×单位产量需肥量

      土壤供氮量=土壤供给率*产量潜力*单位产量需氮量

      氮肥利用系数=10.16/10*57.64=58.56%

      施氮肥量=（33.34-15.87）/0.5856=29.83(kg/亩)

得到纯量的计算结果后，可根据采用肥料品种的含量折成实物，并根据种植密度和各年度施用分配比例，计算出各年度单株施肥量。

所述的施肥卡还与肥料供应商联系，种植方可向肥料供应商购买最适合的甘蔗专用肥料。本发明通过建立在触摸屏信息查询设备上的独立站点式数据查询与发布系统。使林农、企业能真正方便、快捷地查询有关土地的土壤信息，并得到科学施肥配方以及土地管理指导，从而提高土地的经营效益。查询系统的技术方法是：基于GIS平台，开发专有的触摸屏交互界面，满足用户利用触摸屏系统进行地块土壤信息的查询和施肥建议的获得。

所述的数据计算中心的中心计算机CPU采用Intel i5 2.5G或以上；内存采用4G或以上；操作系统采用Win7 32位旗舰版或以上；Office软件采用Windows office2007或以上；能够与用户终端和手机数据相匹配。本发明的系统运用的计算机技术及地理信息系统技术主义包括：.Net Framework技术，Access数据库技术以及GIS（地理信息系统）平台DotSpatial技术。由自主开发的GIS平台为基础，再通过二次开发技术设计架构而成，系统的安装包含了GIS平台和相关应用程序的安装。由于自主GIS平台的运行涉及到大量的内建地图引擎服务，因此对系统所运行的电脑硬件需满足上述性能要求。所述的移动终端是指手机或者具有多种应用功能的智能手机以及平板电脑。

本发明的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，该系统在其它农作物施肥中的应用。本系统不仅解决了目前甘蔗栽培中的存在的问题，还可以推广到其他农作物高产高效栽培管理上应用。

    本发明的有益效果：

1、本发明的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，通过建立一个区域土地土壤肥力基础信息空间数据库的数据计算中心，利用计算机将先进技术的集成用于指导甘蔗栽培的施肥信息决策系统，通过计算机终端、触摸屏终端或移动终端提供给糖厂、蔗农使用，引导他们利用现代信息技术使用专用肥料配方，并进行科学合理的施肥，从而促进甘蔗土地的沃土与高产。

2、本发明的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，能够建立农作物施肥参数的技术关键，包括产量潜力、甘蔗不同生长年限单位商品材需肥量、不同生长年限土壤供肥量、不同生长年限的产量水平肥料利用系数等参数的合理估计。

3、本发明的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，能够查询到各区域土地土壤信息、土地肥力评价、农作物营养学、肥力演变趋势的若干信息，还充分运用测土施肥技术，对专用肥的配方进行设计、配方专用肥生产、配方专用肥购买等。

4、本发明的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，在建立基础数据库的基础上，运用现代计算技术开发一套甘蔗智能化信息决策系统，提供政府有关部门参考。

附图说明

图1为甘蔗智能施肥及地块信息管理系统的逻辑功能图。

图2为甘蔗智能施肥及地块信息管理系统运行流程图。

具体实施方式

    图1为甘蔗智能施肥及地块信息管理系统的逻辑功能图。如图1所示，建立一个管理库数据系统，主要是以第二次土壤普查数据、土壤测土数据、地块矢量图形数据和属性数据、系统管理数据为核心，采用MIS技术、数据库技术，建立自治区、市、县（市、区）信息处理与管理平台，完成系统维护、数据组织与管理、查询、浏览、数据更新处理、专题制图、报表管理等业务管理应用层。分站或种植方通过在人机交互界面输入要查询的信息，系统结合土地土壤调查模块和土地管理信息模块从而获取土地信息，同时通过GIS管理系统、数据库管理系统、知识库管理系统获取专家系统、数据库、知识库支持，经过知识获取机制、解释机制形成推理机制，最终得到决策建议。

图2为甘蔗智能施肥及地块信息管理系统运行流程图，用户通过甘蔗智能化施肥决策系统点击地块地图，土壤数据自动从土壤采样及业主林分情况调查提取，通过建立好的林分实验、模型及知识库得出甘蔗产量潜力评估，结合土壤养分丰缺状况评价，确定施肥总用量，从而根据肥料运筹方案计算各期肥料用量再结合肥料生产工厂得到配方推荐（建立配方库），然后通过施肥方案推荐（施肥指导单元图）、施肥方案推荐（管理单元图）的以一图一表模式、查询的形式，形成甘蔗生态肥选型提供给用户，然后通过销售点、物流把肥料送达林分业主。甘蔗人工林智能化施肥系统是建立在触摸屏信息查询设备上的独立站点式数据查询与发布系统。使蔗农、糖厂能真正方便、快捷地查询有关土地的土壤信息，并得到科学施肥配方以及土地管理指导，从而提高土地的经营效益。

数据计算中心的中心计算机CPU采用Intel i5 2.5G或以上；内存采用4G或以上；操作系统采用Win7 32位旗舰版或以上；Office软件采用Windows office2007或以上；能够与用户终端和手机数据相匹配。中心计算机系统运用的计算机技术及地理信息系统技术主义包括：.Net Framework技术，Access数据库技术以及GIS（地理信息系统）平台DotSpatial技术。将空间数据以及土壤调查、土地肥力评价、农作物营养学、肥力演变趋势的若干信息，测土施肥方法的技术结合进DotSpatial的应用程序中，从而集成到统一的系统——甘蔗智能施肥系统。

本发明的系统主要模块包括：数据查询模块、施肥推荐模块、专题地图模块、知识库模块、系统维护模块。各功能系统集成的实现主要是在系统支持技术的结合运用的基础上实现的，实现方法如下所示：数据查询模块主要通过与地图交互获取地图点（或区域）位置信息，然后根据相应的位置信息从数据库中调出该位置对应的土壤调查数据，将空间位置与土壤养分含量数据关联起来，让用户可以轻松获取感兴趣地理位置的土壤信息；推荐施肥模块是在数据查询的基础上获取空间位置（单点附近区域，多边形区域，县区区域）有效的土壤养分含量数据，然后根据具体土壤养分含量值运用土地肥力评价、农作物营养学、测土配方施肥技术、农作物栽培等相关技术的数学模型，从数据库中调出相应的模型参数，经过一系列复杂的最优筛选计算，从而获取针对该空间位置施肥的最优方案；专题地图模块是在全面获取整个地图区域的全部地块的土壤养分含量数据的基础上，运用地理信息系统中针对某特定数据进行地图渲染，自动生成专题图，使抽象，晦涩的土壤养分数据和地图空间数据得以形象，简洁的展现给用户，使用户对整个地图区域有了一目了然的整体把握以及宏观感知；知识库模块是将相应的帮助文档、公司简介、甘蔗知识做成编译的HTML帮助文件 (.chm)，然后嵌入到系统中，以辅助用户对系统的使用，以及从中了解相应的施肥、甘蔗等知识；系统维护模块主要是通过ADO(ActiveX Data Objects，ActiveX数据对象是Microsoft提出的应用程序接口用以实现访问关系或非关系数据库中的数据）方式连接数据库，从而对数据表进行更新、修改。

本发明的数据交换系统是将信息转换成统一的格式，通过数据总线实现各个专业系统的数据集成，实现核心子系统与专业系统之间的数据交换与融合。

应用本发明甘蔗智能施肥系统的实施例：

不同肥料品种的肥效比较试验：

1材料与方法

1.1试验地概况

    试验地点设在广西南宁市南宁糖业蔗区苏圩务村，于2013年3月3日种植，品种新台糖22号，双行双芽段，12个芽/米，行距1.0米，面积约0.2hm2，旱地，平地，土层厚度厚，成土母质为砂页岩，土壤为赤红壤，质地为壤土，肥力水平中等。

该试验根据系统提供的施肥建议卡基本信息：土壤为砂页岩发展成的红土赤红壤，质地为壤土，土层厚度大于或等于80cm，旱地，平地，土壤主要理化性质及推荐施肥，产量潜力见表1-1。

 

表1-1《系统》建议施肥卡主要理化性质及施肥推荐、潜力产量

1.2试验设计

试验采用随机区组设计，设2个处理，随机排列，重复3次，每个重复选定中间两行作为测量对象，试验处理水平见表1-2。

 

表1-2 试验处理水平表

注：肥料价格：力源宝甘蔗生态肥2800元/T，其它专用肥2180元/T。

1.3田间管理

 试验于2013年3月3日开始进行，试验地面积约0.2hm²,机耕整地。双行双芽段，12个芽/米，3月5日种植时，按处理要求施一次肥，处理1施肥50 kg/亩，处理2施肥93 kg/亩。施杀单毒死蜱5 kg/亩，盖土盖地膜。5月20日大培土，按处理要求追肥一次，处理1施肥100 kg/亩，处理2施肥100 kg/亩。

1.4数据调查与分析

    2013年4月20日进行甘蔗萌芽率调查，2014年5月26日调查分蘖率，2013年10月20日分别进行亩有效径、株高、茎径、蔗糖分数据测定。采用公式：

单茎重（kg）=0.7854×茎径(平方厘米)×(蔗茎茎高－35厘米)×1(比重)×0.001；

平均单茎重（kg）=0.7854×平均茎径(平方厘米)×(蔗茎平均高度－35厘米)×1(比重)×0.001；

比重=单茎重/0.7854×茎径(平方厘米)×(蔗茎茎高－35厘米)×0.001；

产量/亩（kg）=茎数/亩×单株茎重。

 

计算理论产量，蔗糖分并对不同处理进行比较分析，比较各处理间的差异性。

2结果与分析

2.1 不同肥料对甘蔗生长量的影响

由表1-3可知，处理1萌芽率、分蘖率分别比处理2增11.8%、10.5%，平均亩有效茎、平均株高、平均茎径分别比处理2增9.4%、10.1%、12.6%，理论产量比处理2增49.6 %。结果表明处理1总养分含量与处理2相同，但对甘蔗生长量的促进作用比处理2明显。其增产效果优于处理2，甘蔗施用甘蔗智能生态配方肥可增产、增糖，肥效明显。因此，不同品种的肥料对甘蔗生长量的肥效差别不仅仅取决于N、P、K大量元素含量高低，主要受肥料养分是否平衡影响。

表1-3  不同肥料处理甘蔗生长量

本发明实施后的情况：

一、按《甘蔗智能施肥系统》施肥建议卡提供的施肥量进行施肥，试验产量高于《甘蔗智能施肥系统系统》相对应的目标产量，证明《甘蔗智能施肥系统系统》可供广大蔗农、农业经营大户、糖业公司和农业管理工作者查询土地土壤肥力信息、分析土地生产潜力以及为施肥计划、生产规划等环节提供帮助和技术支撑。

二、不同生产厂家生产的甘蔗专用肥氮磷钾总含量相同，施用后的肥效不同，在实际生产中，不应以单一的氮磷钾总含量高低进行判断其施用效果好与差，而应考虑肥料施用后产生的价值进行性价比高低比较。

建议肥料生产企业在生产中原材料的使用与配置，应考虑其利用率以及对土地土壤结构与肥力的维持、生态环境的保护几方面。围绕维持或提升土地土壤肥力，实现本地甘蔗地土壤肥沃、生态环境协调、生产高产高糖和可持续发展目标进行配方的设计和生产。

Claims (10)

1.一种甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，其特征在于：建立一个区域土地土壤肥力基础信息空间数据库的数据计算中心，该中心集成了土壤调查、土地肥力评价、农作物营养学、土壤定位监测技术和测土施肥技术，将信息传送到在特定地区建立的分站、糖厂或种植方的互动平台，使之通过计算机终端、触摸屏终端或移动终端查询到当地甘蔗土地的相关质地、养分含量水平，本区域土地土壤特性、环境条件以及甘蔗的生产潜力目标、甘蔗生长情况、最佳砍收期等相关信息，并提供施肥配方或施肥解决方案，设立专家库和肥料供应商链接，满足甘蔗种植高产高效生产和管理的需要。

2.根据权利要求1所述的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，其特征在于：所述分站或种植方的互动平台还包括向专家库获得施肥卡，所述施肥卡的主要内容有：以任何区域的地理信息、地形部位、坡度、土层厚度、成土母质、土壤名称、土壤养分含量水平、土壤物理和化学性质的土地土壤地理信息为依据，计算出该区域土地土壤综合肥力指数，并以土地综合肥力指数为依据，提出根据不同甘蔗品种和甘蔗的不同生长周期的产量潜力，以推荐优化栽培的信息，推荐肥料品种、配方和使用时间及用量。

3.根据权利要求1所述的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，其特征在于：所述的数据计算中心定期从国家或省级农业数据库或专业技术人员在各蔗区设定的土壤监测点获取的土壤肥力信息，进行系统数据更新，或者通过从种植方所在蔗区土地定期取样化验，输入样土化验数据，完善该蔗区土地土壤数据库更新，通过跟踪该土地土壤中一种或一种以上必需或敏感营养元素的变化情况，对地块进行施肥信息跟踪管理，输出该蔗区当年相应施肥方案信息。

4.根据权利要求1所述的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，其特征在于：所述的数据计算中心，还通过电子地图在分站或种植方的互动平台可查询甘蔗所需各种营养元素的专题分布图，为制定甘蔗施肥配方或施肥方案提供依据；或者通过观测或监控甘蔗植物体，进行营养诊断，将相应数据信息输入系统，从而制定甘蔗施肥配方或施肥方案，还能够推荐该区域甘蔗产量和含糖量结合点的最佳砍收期。

5.根据权利要求1所述的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，其特征在于：所述的专家库，包括与对甘蔗营养诊断方法和病虫害的防治信息；还包括供人们查询或检索的知识库、甘蔗品种及甘蔗配方肥的相关知识、资料，甘蔗地土样采集方法、甘蔗物理性状测量、甘蔗含糖量测定等操作规范。

6.根据权利要求1所述的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，其特征在于：所述的计算机终端通过链接糖厂和政府相关部门，为制定政策和法规提供科学、全面的准确信息；通过计算机终端向分站或种植方发出相应的指令，或链接、银行、保险业、资产评估机构及相关部门，为其服务。

7.根据权利要求1所述的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，其特征在于：所述测土施肥技术包括甘蔗施肥计算模型、甘蔗施肥的营养配方、施肥时间和施肥用量。

8.根据权利要求7所述的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，其特征在于：所述的甘蔗施肥计算模型为甘蔗产量潜力、甘蔗不同生长年限单位商品材需肥量、不同生长年限土壤供肥量或不同生长年限的产量水平肥料利用系数的合理估计中的一种或一种以上综合的计算模型。

9.根据权利要求2所述的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，其特征在于：所述的施肥卡还与肥料供应商联系，种植方可向肥料供应商购买最适合的甘蔗专用肥料。

10.权利要求1所述的甘蔗智能施肥及地块信息管理系统，在不仅限于甘蔗的其它农作物高产高效生产管理中应用。