CN1250067C - 一种指导科学施肥的智能工具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种指导科学施肥的智能工具，包括：一输入设备，用于录入在一个地域内因地块不同而差异较大的地块参数；一存储设备，用于存贮运算程序以及在一个地域内因地块不同而差异不大的非地块参数；一运算控制设备，用于根据所述的地块参数和非地块参数，采用运算程序计算出计划种植作物的单位面积上的氮磷钾养分平衡值，根据该平衡值的大小，确定单位面积上氮磷钾养分推荐用量；一输出设备，用于输出所述运算控制设备得出的养分推荐用量。本发明的智能工具采用了一种全新的施肥推荐方法，从而克服现有方法中需要根据测定的土壤养分含量、植株养分含量和经验施肥等不足，达到方便、快捷、科学地对作物进行施肥量推荐。
Description
技术领域：
本发明涉及一种计算装置，尤其是通过输入一定的参数计算出科学施肥量的计算工具。
本发明的装置采用了申请人同日申请的“一种对作物施肥量进行推荐的方法”。
背景技术：
目前，对作物施肥量推荐的主要方法有：
1.经验施肥法：就是农民根据自己的经验确定施肥数量，此法不足之处在于没有考虑土壤的基本情况以及作物需肥量等因素，容易造成施肥过量或者施肥不足的后果。
2.土壤肥力指标法：根据测定的土壤有效养分，以生物相对指标校验土壤有效养分肥力指标，确定相应的分级范围值。同时，在不同养分肥力指标的田块上设置施肥量试验，根据肥料效应函数计算出施肥量和肥料配方。目前，在我国农业生产实践中难以应用本方法，主要原因是：(1)土样测定的价格较高。每次每一个样本测定费用150～200元，这一费用约占农村人均收入的1/10，农民难以承受。(2)测土服务站点少。全国仅有少数的县(市)土肥站开展此项业务，多数县(市)土肥站由于经费、人员、场地、仪器设备等原因，不能开展此项业务。(3)土样测定耗时较长。一般情况下，进行常规营养养分项目的测定分析，需要7-10天，不能及时为农户决策提供服务。
3.目标产量配方法：本方法基本原理是根据作物目标产量需要养分数量与土壤供应量之差计算施肥量。用公式表示为：
某养分元素的合理用量＝(一季作物的养分总吸收量-土壤养分份供应量)/肥料中养分的当季利用率
式中：一季作物的养分总吸收量＝生物学产量×某养分在植株中平均含量；
土壤养分供应量由测定的土壤养分含量计算出来；
肥料中养分的当季利用率根据田间试验结果计算而得。
本方法同样需要测定土壤养分，同样存在土样测定的价格较高、测土服务站点少、土样测定耗时较长等不足。
4.田间试验配方法：通过单因子或多因子设计多点田间试验，选出最优配方，确定肥料的施用量。此方法试验周期长、专业技术含量高，一般只用于科学研究，不易推广应用。另外，所获得的配方只能适用于某一特定作物，对其它作物则不适用。
5.营养诊断方法：作物在不同生育阶段的体内养分含量不同，通过诊断某种养分含量的丰缺判断是否需要施肥。营养诊断方法需要测定植株某一部位的养分含量，也存在测样站点少、成本高等不利因素，另一方面，往往等到植株表现出缺乏养分后，才采取补救施肥措施。
另外，中国授权专利CN1010544B公开了一种施肥方法，在该方法中需要建立肥料效应方程，从而使得该方法过于复杂，普通农户很难将该方法用于生产实践中。
发明内容：
本发明的目的是提供一种指导科学施肥的智能工具，该工具采用了一种全新的施肥推荐方法，从而克服现有方法中需要根据测定的土壤养分含量、植株养分含量和经验施肥等不足，达到方便、快捷、科学地对作物进行施肥量推荐。
本发明的技术方案如下：
指导科学施肥的智能工具，包括：
一输入设备，用于录入在一个地域内因地块不同而差异较大的地块参数，包括在一个地块上计划种植的作物名称、所述地块单位面积上的肥料习惯用量；
一存储设备，用于存贮运算程序以及在一个地域内因地块不同而差异不大的非地块参数，包括作物名称，百公斤经济产量养分(N、P2O5、K2O)需求量、肥料名称、每一种肥料养分(N、P2O5、K2O)含量；养分(N、P2O5、K2O)平衡值范围及其对应的养分(N、P2O5、K2O)推荐用量；
一运算控制设备，用于根据所述的地块参数和非地块参数，应用运算程序计算所述地块计划种植作物的养分推荐用量；
一输出设备，用于输出所述运算控制设备得出的养分推荐用量。
所述运算控制设备采用的运算程序依次包括以下步骤：
1、确定计划种植作物在所述地块上的单位面积上目标产量：
确定目标产量的方法有多种，可以由用户凭经验通过输入设备输入计划种植作物的目标产量，也可以根据地块的历史种植情况、所在地域的总体状况等因素确定一个合理的目标产量。
2、计算基于目标产量的作物养分需求量：
作物养分(N、P2O5、K2O)需求量＝目标产量×百公斤经济产量养分(N、P2O5、K2O)量需求量×0.01。
通过本公式，能将目标产量下养分N、P2O5、K2O的需求量计算出来。
3、肥料养分习惯投入量：
肥料养分(N、P2O5、K2O)习惯投入量＝肥料习惯用量×肥料养分(N、P3O5、K2O)含量，施用多种肥料时其值为N、P2O5或K2O分别累加后的值。
4、计算养分平衡：
养分(N、P2O5、K2O)平衡值＝肥料养分(N、P2O5、K2O)习惯投入量-作物养分(N、P2O5、K2O)需求量。
5、确定农田养分推荐量：
根据养分平衡值，确定农田养分推荐用量。一个典型的方式是建立一个养分推荐用量表，根据该养分推荐用量表获得养分推荐用量，即：
养分N平衡值落在N平衡值范围一行上所对应的养分N推荐用量，即为单位面积养分N推荐用量；
养分P2O5平衡值落在P2O5平衡值范围一行上所对应的养分P2O5推荐用量，即为单位面积养分P2O5推荐用量；
养分K2O平衡值落在K2O平衡值范围一行上所对应的养分K2O推荐用量，即为单位面积养分K2O推荐用量。
即：
单位面积养分(N、P2O5、K2O)推荐用量＝符合平衡值范围的养分(N、P2O5、K2O)推荐用量。
养分推荐用量表，建立了不同作物的养分平衡值范围与相应的养分推荐用量之间一一对应关系，根据平衡值所在的范围确定对应的养分推荐用量。养分推荐用量表中的平衡值范围是通过对一个农业地域不同作物的多个地块进行调查后并分析、计算确定的；同时对其产量水平和施肥水平进行分析比较，得出产量较高水平下不同平衡值范围内的养分合理用量。一个典型的养分用量推荐表的格式示例如下：
| 作物名称 | 养分N平衡值范围 | 养分N推荐用量 | 养分P2O5平衡值范围 | 养分P2O5推荐用量 | 养分K2O平衡值范围 | 养分K2O推荐用量 |
| 大白菜 | ＜-8 | 18 | ＜-10 | 9 | ＜-15 | 12 |
| 大白菜 | -8～0 | 21 | -10～-4 | 10.5 | -15～0 | 14 |
| 大白菜 | 0～20 | 24 | -4～8 | 12 | 0～14 | 16 |
| 大白菜 | 20～50 | 27 | 8～30 | 13.5 | 14～36 | 18 |
| 大白菜 | ＞50 | 30 | ＞30 | 15 | ＞36 | 20 |
| 番茄 | ＜-15 | 14.5 | ＜-8 | 7 | ＜-12 | 10 |
| ...... | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
当然，运算程序中所要用到的只是养分平衡值和推荐用量之间的对应关系，这种对应关系在形式上还有其他的表现形式，并不限于前述的表格形式。
本说明书中涉及到的产量、用量等质量指标单位为千克，面积单位均为亩，质量单位为千克，质量、面积混合单位为：千克/亩。
农户通过输入设备将地块参数输入，运算控制设备根据输入的地块参数，同时调用存储设备存储的非地块参数，计算出单位面积地块养分收支平衡值，再根据该平衡值，得出相应的养分推荐用量，并通过输出设备将结果输出。
运算程序优化方案一：
上述指导科学施肥的智能工具中，所述地块参数还包括计划种植作物在该地块的单位面积习惯经济产量；所述非地块参数还包括计划种植作物在该地块所在地域的单位面积最小经济产量、平均经济产量、最大经济产量。
习惯经济产量：指一个地块一种作物通常的经济产量。
最小经济产量、平均经济产量、最大经济产量：指近2-3年内一个地域内某种作物的相应产量的平均值。
所述存储设备存储的运算程序中的运算程序中确定目标产量是根据所述参数按照以下方法进行：
a.当“习惯经济产量＜(最小经济产量+平均经济产量)÷2”时：
目标产量＝(最小经济产量+平均经济产量)÷2
b.当“(最小经济产量+平均经济产量)÷2≤习惯经济产量＜(平均经济产量+最大经济产量)÷2”时：
目标产量＝(平均经济产量+最大经济产量)÷2
c.当“习惯经济产量≥(平均经济产量+最大经济产量)÷2”时：
目标产量＝最大经济产量×1.15
d.当“习惯经济产量≥最大经济产量×1.15”时：
目标产量＝习惯经济产量
意义：将目标产量分为四个等级，可基本反映出在不同地力水平下能产出的经济产量，满足施肥推荐的要求。
运算程序优化方案二：
上述指导科学施肥的智能工具中，考虑到前茬施肥过量时对作物生长也有影响作用，并且可通过平衡值反映出来，因此，为了使推荐结果更为合理，所述存储设备存储的运算程序中的平衡值计算公式中还可以加上前茬养分盈余可供当季作物吸收的养分(N、P2O5、K2O)量。此时，所述地块参数还包括：前茬作物名、前茬作物单位面积经济产量、前茬施用的肥料、前茬作物单位面积肥料用量，所述非地块参数还包括：前茬养分(N、P2O5、K2O)盈余可供当季作物利用系数；计算步骤如下：
前茬养分(N、P2O5、K2O)产出＝前茬作物单位面积经济产量×百公斤经济产量中养分(N、P2O5、K2O)含量×0.01
前茬养分(N、P2O5、K2O)投入＝前茬作物单位面积肥料用量×肥料养分(N、P2O5、K2O)含量。多种肥料时为其养分汇总。
前茬养分(N、P2O5、K2O)有效盈余＝[前茬养分(N、P2O5、K2O)投入-前茬养分（N、P2O5、K2O)产出]×前茬养分(N、P2O5、K2O)盈余可供当季作物利用系数。此值小于0时，取0。
所述养分(N、P2O5、K2O)平衡值＝肥料养分(N、P2O5、K2O)习惯投入量+前茬养分(N、P2O5、K2O)有效盈余-作物养分(N、P2O5、K2O)需求量
运算程序优化方案三：
上述指导科学施肥的智能工具中，考虑到灌溉水中养分对作物生长也有影响作用，并且可通过平衡值反映出来，因此，为了使推荐结果更为合理，所述存储设备存储的运算程序中的平衡值计算公式中还可以加上灌溉水养分(N、P2O5、K2O)量。此时，所述地块参数还包括：单位面积灌溉水量；所述非地块参数还包括：灌水中养分(N、P2O5、K2O)含量，其中，由于灌溉水中一般没有或几乎不含有K2O，所以灌水中养分K2O含量取0；算式为：
灌溉水养分(N、P2O5、K2O)量＝单位面积罐溉水量×灌水中养分(N、P2O5、K2O)含量。
所述养分(N、P2O5、K2O)平衡值＝肥料养分(N、P2O5、K2O)习惯投入量+灌溉水养分(N、P2O5、K2O)量-作物养分(N、P2O5、K2O)需求量
运算程序优化方案四：
上述指导科学施肥的智能工具中，考虑到蔬菜作物在不同种植季节养分吸收利用率会有所不同，会影响到单位面积养分(N、P2O5、K2O)推荐用量，为使推荐结果更趋合理，所述地块参数还包括：种植季节(仅对蔬菜类作物)；所述非地块参数该包括种植季节养分利用率校正系数(仅对蔬菜类作物)；所述存储设备存储的运算程序中的单位面积养分(N、P2O5、K2O)推荐用量计算公式为：
所述单位面积养分(N、P2O5、K2O)推荐用量＝符合平衡值范围的养分(N、P2O5、K2O)推荐用量×种植季节养分利用率校正系数。
运算程序优化方案五：
上述指导科学施肥的智能工具中，考虑到不同土壤质地的养分利用率不同，会影响到单位面积养分(N、P2O5、K2O)推荐用量，为了使推荐结果更为合理，所述地块参数还包括土壤质地；所述非地块参数还包括土壤质地养分利用率校正系数；所述存储设备存储的运算程序中的单位面积养分(N、P2O5、K2O)推荐用量计算公式为：
所述单位面积养分(N、P2O5、K2O)推荐用量＝符合平衡值范围的养分(N、P2O5、K2O)推荐用量×土壤质地养分利用率校正系数。
运算程序优化方案六：
上述指导科学施肥的智能工具中，考虑到不同土壤肥力对单位面积养分(N、P2O5、K2O)推荐用量的影响，为了使推荐结果更为合理，所述地块参数还包括土壤肥力；所述非地块参数还包括土壤肥力养分利用率校正系数；所述存储设备存储的运算程序中的单位面积养分(N、P2O5、K2O)推荐用量计算公式为：
所述单位面积养分(N、P2O5、K2O)推荐用量＝符合平衡值范围的养分(N、P2O5、K2O)推荐用量×土壤肥力养分利用率校正系数。
上述指导科学施肥的智能工具，所述的输入设备可以为PC标准键盘或者触摸式软键盘。
上述的指导科学施肥的智能工具，所述的输入设备与输出设备可以采用同一屏幕，输入采用手写笔触屏方式，显示区在屏幕上方，软键盘输入区在屏幕下方，在结果显示时，只在屏幕显示区显示输出结果，也可以通过复选功能键将软键盘关掉，使整个屏幕成为输出显示屏，从而最大程度地在一屏内输出更多的信息。输入设备与显示设备也可分开。
上述的指导科学施肥的智能工具，所述的存贮设备还可以是可拔插的存贮卡(如CF卡等)，由于与施肥相关的农业参数具有地域性，将不同地域的参数存放在不同的可拨插的存贮卡上，对不同的地域下的农田进行施肥推荐时，使用不同的存贮卡。
本发明的指导科学施肥的智能工具，运算程序中所要使用的各种参数都是已知的，这些数值中，地块参数不需要做试(实)验，农民通过自己种植地块即可直观获得；非地块参数是通过各地的农业科学研究试(实)验获得的，养分推荐用量表中的平衡值和其对应的养分推荐量通过对地块的调查分析可以获得。上述参数即使在某个特殊的地域，其中的某个参数未知，也可以通过现有条件下的简单化验分析或田间试验得出，因此，本发明的方法完全可以实施。
本发明的指导科学施肥的智能工具的工作原理是：(1)通过输入设备发送指令到运算控制设备，运算控制设备会运行存储在存储设备中的运算程序，并在显示设备中显示出地块参数输入界面，(2)通过输入设备将地块参数输入，传送到运算控制设备中；(3)运算控制设备从存贮设备中调用相关的非地块参数进行运算，计算出结果；(4)输出设备将结果输出，通过界面显示出来，也可联接印设备将结果打印出来，也可保存到存贮设备中，以后查看或输出。
本发明的优点和积极效果：
本发明的指导科学施肥的智能工具采用了一种平衡施肥的运算程序，解决了农民盲目施肥问题，同时也克服了测土施肥、植株诊断技术施肥存在的成本高、滞后性等不利因素影响施肥决策难题，实现快速、合理施肥决策目的。农民使用本发明的智能工具，在家中或田间地头，可以方便地获知所种农田不同作物的养分合理用量。
具体实施方式：
指导科学施肥的智能工具，采用的硬件是Compaq Computer Corp.生产的型号为iPAQ3600随身电脑(PDA)；其屏幕为输入输出设备，屏幕上半部分可以提示用户输入地块参数，并且可以显示计算结果，下半部分可用手写笔输入地块参数；本型号PDA内部自带硬盘做为存贮设备，非地块参数通过SQL Sever数据库文件存放在其中；CPU为运算控制设备，运算程序通过Pocket PC系统下的C语言开发，存放在硬盘中，并通过CPU控制程序的运行。
农户通过输入设备将地块参数输入，运算控制设备采用运算程序，根据输入的地块参数调用该地域的相关非地块参数，计算出单位面积地块养分收支平衡值，根据该平衡值，在非地块参数中的养分平衡值和养分推荐用量对照表中查出相应的养分推荐用量，并通过输出设备将结果显示在屏幕上；
指导科学施肥的智能工具，运算流程如下：
1.通过输入设备发送指令到运算控制设备，运算控制设备会运行该程序，并在显示设备中显示出地块信息输入界面；
2.通过输入设备将地块信息输入，传送到运算控制设备中；
3.由运算控制设备按照该平衡施肥推荐的方法，从存贮设备中调用相关的参数进行运算，计算出结果；
4.将结果传送到显示、输出设备上，通过界面面显示出来，也可联接打印设备将结果打印出来，也可保存到存贮设备中，以后查看或输出。
下面以云南省某市某村一具体地块为例，拟种植作物为大白菜。按照本发明方法进行施肥推荐。面积单位为亩，重量单位为公斤。
本实施例中，农户通过输入设备输入的地块参数，包括：作物名，习惯经济产量，种植季节；习惯施用的肥料名，单位面积肥料习惯用量；单位面积灌溉水量；土壤质地；土壤肥力；前茬作物名、前茬作物单位面积经济产量、前茬施用的肥料名及前茬作物单位面积肥料用量：
存储设备存储的非地块参数包括：
1.作物类参数，包括：作物名称：单位面积平均经济产量，单位面积最小经济产量，单位面积最大经济产量；百公斤经济产量养分(N、P2O5、K2O)需求量；养分(N、P2O5、K2O)平衡值范围、符合平衡值范围的养分(N、P2O5、K2O)推荐用量；
2.肥料参数，包括：肥料名，肥料养分(N、P2O5、K2O)含量：前茬养分(N、P2O5、K2O)盈余可供当季作物利用系数；
3.灌水中养分(N、P2O5)含量；
4.校正系数，包括：土壤质地养分利用率校正系数；土壤肥力养分利用率校正系数；种植季节养分利用率校正系数。
各参数的数值见以下各表。
地块参数：
| 作物名 | 大白菜 | |||
| 种植季节 | 冬春季 | |||
| 单位面积经济产量 | 6500 | |||
| 单位面积灌溉水量 | 160000 | |||
| 土壤肥力 | 中 | |||
| 土壤质地 | 砂质 | |||
| 肥料名 | 猪粪 | 普钙 | 尿素 | 硝酸钾 |
| 单位面积化肥习惯用量 | 80 | 80 | 60 | |
| 单位面积有机肥施用量 | 4000 | |||
| 上一季作物名 | 西芹 | |||
| 上一季作物单位面积经济产量 | 6000 | |||
| 上一季施用的肥料名 | 普钙 | 磷酸二铵 | 氯化钾 | |
| 上一季作物单位面积肥料用量 | 40 | 100 | 100 | |
存储设备存储的非地块参数如下：
作物参数：
| 作物名称 | 大白菜 | 西芹 | ||||
| 单位面积平均经济产量 | 4000 | 6000 | ||||
| 单位面积最小经济产量 | 1089 | 3980 | ||||
| 单位面积最大经济产量 | 5680 | 8560 | ||||
| 百公斤经济产量所需养分N量 | 0.182 | 0.554 | ||||
| 百公斤经济产量所需养分P2O5量 | 0.081 | 0.403 | ||||
| 百公斤经济产量所需养分K2O量 | 0.372 | 0.216 |
肥料参数：
| 肥料名 | 猪粪 | 普钙 | 尿素 | 硝酸钾 | 磷酸二铵 | 氯化钾 |
| 肥料养分N含量 | 0.0055 | 0.46 | 0.13 | 0.18 | ||
| 肥料养分P2O5含量 | 0.0054 | 0.15 | 0.46 | |||
| 肥料养分K2O含量 | 0.0035 | 0.46 | 0.55 | |||
| 有机肥当季利用率 | 0.33 | |||||
| 上一季养分N盈余可供当季作物利用系数 | 0.2 | |||||
| 上一季养分P2O5盈余可供当季作物吸收系数 | 0.35 | |||||
| 上一季养分K2O盈余可供当季作物利用系数 | 0.5 | |||||
灌溉水养分含量参数：
| 每公斤灌水中养分N含量 | 每公斤灌水中养分P2O5含量 | 每公斤灌水中养分K2O含量 |
| 0.0000019 | 0.00000057 | 0 |
养分推荐用量表：
| 作物名称 | N平衡值范围 | 养分N推荐用量 | P2O5平衡值范围 | P2O5推荐用量 | K2O平衡值范围 | 养分K2O推荐用量 |
| 大白菜 | ＜-8 | 18 | ＜-10 | 9 | ＜-15 | 12 |
| 大白菜 | -8～0 | 21 | -10～-4 | 10.5 | -15～0 | 14 |
| 大白菜 | 0～20 | 24 | -4～8 | 12 | 0～14 | 16 |
| 大白菜 | 20～50 | 27 | 8～30 | 13.5 | 14～36 | 18 |
| 大白菜 | ＞50 | 30 | ＞30 | 15 | ＞36 | 20 |
| 番茄 | ＜-15 | 14.5 | ＜-8 | 7 | ＜-12 | 10 |
| ...... | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
校正系数：
| 土壤质地 | 壤质 | 砂质 | 粘质 |
| 土壤质地养分利用率校正系数 | 1 | 0.9 | 1.1 |
| 土壤肥力 | 高 | 中 | 低 |
| 土壤肥力养分利用率校正系数 | 0.85 | 1 | 1.15 |
| 种植季节 | 冬春 | 夏秋 | |
| 种植季节养分利用率校正系数 | 1.15 | 1 |
运算控制设备计算单位面积养分(N、P2O5、K2O)推荐用量的过程如下，所用到的相关参数均来自前述各表。
1.确定目标产量：通过输入设备输入的计划种植作物为大白菜，单位面积经济产量为6500，满足“单位面积经济产量≥(单位面积平均经济产量+单位面积最大经济产量)÷2”，即6500≥(4000+5680)÷2＝4840，所以，目标产量＝5680×1.15＝6532；
2.计算基于目标产量的作物养分需求量：
作物养分N需求量＝6532×0.182×0.01＝11.89
作物养分P2O5需求量＝6532×0.081×0.01＝5.30
作物养分K2O需求量＝6532×0.372×0.01＝24.30
3.计算肥料养分习惯投入量：
普钙养分P2O5习惯投入量＝80×0.15＝12
尿素养分N习惯投入量＝80×0.46＝36.8
硝酸钾养分N习惯投入量＝60×0.13＝7.8
硝酸钾养分K2O习惯投入量＝60×0.46＝27.6
猪粪养分N习惯投入量＝4000×0.0055×0.33＝7.26
猪粪养分P2O5习惯投入量＝4000×0.0054×0.33＝7.13
猪粪养分K2O习惯投入量＝4000×0.0035×033＝4.62
肥料养分N习惯投入量＝尿素养分N习惯投入量+硝酸钾养分N习惯投入量+猪粪养分N习惯投入量＝36.8+7.8+7.26＝51.86
肥料养分P2O5习惯投入量＝普钙养分P2O5习惯投入量+猪粪养分P2O5习惯投入量＝12+7.13＝19.13
肥料养分K2O习惯投入量＝硝酸钾养分K2O习惯投入量+猪粪养分K2O习惯投入量＝27.6+4.62＝32.22
4.计算前茬养分盈余可供当季作物吸收的养分量
前茬养分N产出＝6000×0.554×0.01＝33.24
前茬养分P2O5产出＝6000×0.403×0.01＝24.18
前茬养分K2O产出＝6000×0.216×0.01＝12.96
前茬普钙分P2O5投入＝40×0.15＝6
前茬磷酸二铵养分N投入＝100×0.18＝18
前茬磷酸二铵养分P2O5投入＝100×0.46＝46
前茬氯化钾养分K2O投入＝100×0.55＝55
前茬养分N总投入＝18
前茬养分P2O5总投入＝6+46＝52
前茬养分K2O总投入＝55
前茬养分盈余可供当季作物吸收的养分N量＝(18-33.24)×0.2＜0，所以取其值为：前茬养分盈余可供当季作物吸收的养分N量＝0
前茬养分盈余可供当季作物吸收的养分P2O5量＝(52-24.18)×0.35＝9.737
前茬养分盈余可供当季作物吸收的养分K2O量＝(55-12.96)×0.5＝21.02
5.计算灌溉水养分量：
灌溉水养分N量＝160000×0.0000019＝0.304
灌溉水养分P205量＝160000×0.00000057＝0.0912
灌溉水养分K2O量＝160000×0＝0
6.确定土壤质地系数：土壤质地为砂质，所对应的土壤质地的养分利用率校正系数＝0.9
7.确定土壤肥力系数：土壤肥力为中，所对应的土壤肥力的养分利用率校正系数＝1
8.确定种植季节系数：种植季节为冬春季，所对应的种植季节的养分利用率校正系数＝1.15
9.计算平衡值
N平衡值＝51.86+0+0.304-11.89＝40.27
P2O5平衡值＝19.13+9.737+0.0912-5.30＝23.66
K2O平衡值＝32.22+21.02+0-24.30＝28.94
10.计算单位面积养分(N、P2O5、K2O)推荐用量：
根据养分(N、P2O5、K2O)平衡值，对照作物参数的养分(N、P2O5、K2O)平衡值范围、符合平衡值范围的养分(N、P2O5、K2O)推荐用量，得出：
单位面积养分N推荐用量＝27×0.9×1×1.15＝28.0
单位面积养分P2O5推荐用量＝13.5×0.9×1×1.15＝14.0
单位面积养分K2O推荐用量＝18×0.9×1×1.15＝18.6。
Claims (10)
1.一种指导科学施肥的智能工具，包括：
一输入设备，用于录入在一个地域内因地块不同而差异较大的地块参数，包括在一个地块上计划种植的作物名称、所述地块单位面积上的肥料习惯用量；
一存储设备，用于存贮运算程序以及在一个地域内因地块不同而差异不大的非地块参数，包括作物名称，百公斤经济产量养分N、P2O5、K2O需求量、肥料名称、每一种肥料养分N、P2O5、K2O含量；养分N、P2O5、K2O平衡值范围及其对应的养分N、P2O5、K2O推荐用量；
一运算控制设备，用于根据所述的地块参数和非地块参数，调用所述存储设备存储的运算程序计算所述地块计划种植作物的单位面积养分推荐用量；
一输出设备，用于输出所述运算控制设备得出的养分推荐用量；
所述存储设备存储的运算程序依次包括以下步骤：
(1)确定计划种植作物在所述地块上的单位面积上目标产量：
目标产量可由用户通过输入设备输入，也可输入一定的参数由运算程序计算出目标产量；
(2)计算基于目标产量的作物养分需求量：
作物养分N、P2O5、K2O需求量＝目标产量×百公斤经济产量养分N、P2O5、K2O量需求量×0.01；
(3)计算肥料养分习惯投入量：
肥料养分N、P2O5、K2O习惯投入量＝肥料习惯用量×肥料养分N、P2O5、K2O含量，施用多种肥料时其值为N、P2O5或K2O分别累加后的值；
(4)计算养分平衡：
养分N、P2O5、K2O平衡值＝肥料养分N、P2O5、K2O习惯投入量-作物养分N、P2O5、K2O需求量；
(5)确定农田养分推荐量：
根据养分平衡值，以及养分推荐用量表确定农田养分推荐用量。
2.如权利要求1所述的指导科学施肥的智能工具中，其特征在于：
所述地块参数还包括计划种植作物在该地块的单位面积习惯经济产量；所述非地块参数还包括计划种植作物在该地块所在地域的单位面积最小经济产量、平均经济产量、最大经济产量；
所述存储设备存储的运算程序中确定目标产量是根据所述参数按照以下方法进行：
a.当“习惯经济产量＜(最小经济产量+平均经济产量)÷2”时：
目标产量＝(最小经济产量+平均经济产量)÷2
b.当“(最小经济产量+平均经济产量)÷2≤习惯经济产量＜(平均经济产量+最大经济产量)÷2”时：
目标产量＝(平均经济产量+最大经济产量)÷2
c.当“习惯经济产量≥(平均经济产量+最大经济产量)÷2”时：
目标产量＝最大经济产量×1.15
d.当“习惯经济产量≥最大经济产量×1.15”时：
目标产量＝习惯经济产量。
3.如权利要求1所述的指导科学施肥的智能工具中，其特征在于：
所述地块参数还包括：前茬作物名、前茬作物单位面积经济产量、前茬施用的肥料、前茬作物单位面积肥料用量；所述非地块参数还包括：前茬养分N、P2O5、K2O盈余可供当季作物利用系数；
所述存储设备存储的运算程序中的平衡值计算公式中还加上前茬养分盈余可供当季作物吸收的养分N、P2O5、K2O量，计算步骤如下：
前茬养分N、P2O5、K2O产出＝前茬作物单位面积经济产量×百公斤经济产量中养分N、P2O5、K2O含量×0.01；
前茬养分N、P2O5、K2O投入＝前茬作物单位面积肥料用量×肥料养分N、P2O5、K2O含量，多种肥料时为其养分汇总；
前茬养分N、P2O5、K2O有效盈余＝[前茬养分N、P2O5、K2O投入-前茬养分N、P2O5、K2O产出]×前茬养分N、P2O5、K2O盈余可供当季作物利用系数；此值小于0时，取0；
所述养分N、P2O5、K2O平衡值＝肥料养分N、P2O5、K2O习惯投入量+前茬养分N、P2O5、K2O有效盈余-作物养分N、P2O5、K2O需求量。
4.如权利要求1所述的指导科学施肥的智能工具，其特征在于：
所述地块参数还包括：单位面积灌溉水量；
所述非地块参数还包括：灌水中养分N、P2O5、K2O含量；
所述存储设备存储的运算程序中的平衡值计算公式中还加上灌溉水养分N、P2O5、K2O量，即：
灌溉水养分N、P2O5、K2O量＝单位面积灌溉水量×灌水中养分N、P2O5、K2O含量；
所述养分N、P2O5、K2O平衡值＝肥料养分N、P2O5、K2O习惯投入量+灌溉水养分N、P2O5、K2O量-作物养分N、P2O5、K2O需求量。
5.如权利要求1所述的指导科学施肥的智能工具，其特征在于：
所述地块参数还包括：种植季节；
所述非地块参数该包括种植季节养分利用率校正系数；
所述存储设备存储的运算程序中的运算程序中的单位面积养分N、P2O5、K2O推荐用量计算公式为：
所述单位面积养分N、P2O5、K2O推荐用量＝符合平衡值范围的养分N、P2O5、K2O推荐用量×种植季节养分利用率校正系数。
6.如权利要求1所述的指导科学施肥的智能工具，其特征在于：
所述地块参数还包括土壤质地；
所述非地块参数还包括土壤质地养分利用率校正系数；
所述存储设备存储的运算程序中的运算程序中的单位面积养分N、P2O5、K2O推荐用量计算公式为：
所述单位面积养分N、P2O5、K2O推荐用量＝符合平衡值范围的养分N、P2O5、K2O推荐用量×土壤质地养分利用率校正系数。
7.如权利要求1所述的指导科学施肥的智能工具，其特征在于：
所述地块参数还包括土壤肥力；
所述非地块参数还包括土壤肥力养分利用率校正系数；
所述存储设备存储的运算程序中的运算程序中的单位面积养分N、P2O5、K2O推荐用量计算公式为：
所述单位面积养分N、P2O5、K2O推荐用量＝符合平衡值范围的养分N、P2O5、K2O推荐用量×土壤肥力养分利用率校正系数。
8.如权利要求1～7中任一权利要求所述的指导科学施肥的智能工具，其特征在于，所述的输入设备可以为PC标准键盘或者触摸式软键盘。
9.如权利要求1～7中任一权利要求所述的指导科学施肥的智能工具，其特征在于，所述的输入设备采用手写笔触屏方式，所述输出设备采用同一屏幕显示输出。
10.如权利要求1～7中任一权利要求所述的指导科学施肥的智能工具，其特征在于，所述的存贮设备是可拔插的存贮卡。
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