測土配方施肥觸摸屏信息查詢系統在農作物上的應用研究

肖愛紅

（甘肅省西和縣農業技術服務中心，甘肅西和742100）

1 測土配方施肥觸摸屏信息查詢系統的概述

測土配方施肥觸摸屏信息查詢系統克服了土壤測試中養分元素測定方法煩瑣以及與作物產量反應相關性差等難題，考慮了土壤養分供應情況，還考慮了其他的養分來源，比如施用有機肥、農作物秸稈還田、降雨和灌水等帶入的養分，并考慮作物輪作體系。養分管理策略：肥料品種種類適宜、肥料用量適宜、施肥時間適宜、施肥位置適宜等，時效性強，在有和沒有土壤測試條件下均可使用，是一種方便使用和易于推廣的作物推薦施肥新方法。一是將已經建立的耕地資源管理信息和耕地地力評價信息導出拷貝，再在測土配方施肥觸摸屏查詢系統進行一鍵導入。二是觸摸屏查詢功能支持文字、圖片、語音播報、視頻回放操作流程等。三是能夠連接網絡，觸摸屏具有內存大、處理數據快等優點，長時間連續運行，穩定性可靠，長時間待機不死機，不需要專人看守，不能頻繁開關系統。四是運行速度快，對GPS定位的航拍照片和數據操作不會產生滯后卡頓現象。五是點擊查詢，依次輸入鄉（鎮）—行政村—農戶姓名—地塊名，點擊信息查詢，即可顯示該田塊的土壤類型和養分含量以及養分豐缺指標評價結果等信息，依次點擊植物種類和對應的目標產量，即可顯示建議施肥情況。六是無須農業專業技術和計算機知識，只要能操作智能手機就能進行查詢，同時也可以點擊幫助，即可顯示操作步驟和操作流程。七是需要時可以連接打印機，打印所要查詢地塊的信息和施肥建議卡、肥料品種、用法與用量等，既科學合理又節本增效，既簡單又通俗易懂。八是既可安裝在縣、鄉（鎮）、村或農技中心服務中心（站）、肥料銷售點等固定使用，也可以移動使用。九是該系統可連接掃描儀、鼠標、鍵盤等計算機外設，一機多用。

2 觸摸屏查詢系統的建立

充分利用測土配方施肥技術，通過對縣域耕地進行取土、分析化驗、建立不同土壤類型和不同地塊養分豐缺指標體系，根據不同作物的種類和目標產量，確定建議施肥量。

3 增產增效情況

在西和縣馬鈴薯、玉米、小麥主產區應用測土配方施肥觸摸屏信息查詢系統指導施肥，與農民習慣施肥相比，節約氮肥8%～13.5%，提高作物產量1%～3%，增收450～750元/hm2，提高氮素回收率3～5個百分點。

4 技術要點

基于產量反應和農學效率的推薦施肥決策系統，技術原理：通過收集匯總過去幾年在全縣范圍內開展的馬鈴薯、玉米、小麥肥料田間試驗，包括“3414”試驗、肥料利用率試驗、“2+X”試驗、品比試驗，建立養分吸收與產量數據庫。采用方差分析和模型圖對數據庫中各類作物的可獲得產量、產量差、產量反應、農學效率、土壤基礎養分供應等相關參數據進行特征分析，其中，施氮量=產量反應/農學效率；施磷或施鉀量=作物產量反應施磷或施鉀量+維持土壤磷或鉀平衡部分。其主要核心技術包含產量反應確定、單位產量養分吸收量確定、施肥量確定。

4.1 產量反應確定

產量反應是不施某種養分處理的產量與該養分施用充足下兩處理的產量差。如果已知產量反應，則直接輸入，系統根據產量反應進行推薦施肥；如果沒有產量反應數值，則系統可根據土壤測試中有機質、速效氮、速效磷和速效鉀的測定等級確定產量反應；若沒有土壤測試結果，則系統可根據歷年產量、已經輸入的土壤質地、顏色、有機質含量等信息，確定土壤養分（基礎）供應狀況和產量反應。

4.2 單位產量養分吸收量確定

以上述大量田間試驗的數據庫為基礎，應用模型模擬不同潛在產量和目標產量下的養分吸收量，得出最佳的單位經濟產量養分吸收量。該模型采用線性—拋物線—平臺函數，不僅考慮了氮、磷、鉀3種元素間的兩兩交互作用，同時考慮了氣候特征和種植類型。

4.3 施肥量確定

施肥量=（目標產量所需的養分含量-土壤養分含量）/化肥含量，同時還要考慮上茬作物情況、輪作情況、秸稈還田等。

5 測土配方施肥觸摸屏信息查詢系統查詢范圍

5.1 地塊信息

輸入所需推薦施肥的地塊名稱或輸入縣、鄉、村名稱，可查詢到經緯度、海拔高度、有效積溫、光照條件、無霜期、土壤類型、質地狀況、灌溉條件、地下水位等信息，根據該地塊的信息，可選擇適宜種植的作物種類名稱，用于生成報告后便于查詢，面積為所要推薦施肥地塊的面積，單位可以選擇公頃或畝；土壤質地（砂質、壤質和黏質）和土壤肥力，根據有機質含量或土壤外觀質地判定為肥力高等、中等、低等，信息用于在沒有產量反應和土壤測試值情況下確定土壤養分供應等級，進而確定產量反應。

5.2 上季信息

上季作物產量、肥料用量和秸稈還田信息，用于計算上季養分殘留帶入到當季的養分量，系統可根據所提供信息自行計算，上季作物種類用于考慮輪作倒茬。

5.3 本季信息

填寫農民習慣施肥產量，即過去1～2年該作物的平均產量，系統會根據該產量水平，估算當季作物的目標產量；農民習慣施肥信息，用于效益比較；收獲后秸稈處理方式，用于考慮施肥的養分平衡；產量反應部分，根據核心技術要點中“產量反應確定”方法進行確定。

5.4 推薦施肥

根據上季作物養分殘留以及當季作物的產量水平、產量反應等，給出基于一定目標產量的養分需求量，并可選擇計劃使用的肥料品種（復合肥和單質肥均可選擇，也可自行添加肥料品種），系統會給出該地塊的具體施肥方案，包括施肥次數、施肥時間、肥料類型、數量和施肥位置等。

5.5 效益分析

根據農民習慣施肥措施和推薦施肥措施的產量和肥料成本投入，給出2種措施的經濟效益對比分析。

5.6 推薦單位

提供推薦單位名稱為省、市、（區）縣、鄉（鎮）農業技術服務中心（站）。

5.7 咨詢信息

如有疑問，需要提供推薦單位咨詢的聯系電話、微信、QQ等。

6 結語

通過觸摸屏信息系統查詢得知施用化肥的種類用量，防止盲目過量施用化肥，達到節本增效、提高耕地質量、保護生態環境的目的。