土壤養(yǎng)分速測(cè)施肥指導(dǎo)系統(tǒng)研究報(bào)告
一、項(xiàng)目研究開(kāi)發(fā)的目的、范圍和意義
土壤是農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的場(chǎng)所，土壤肥力的高低是農(nóng)作物實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)，測(cè)定土壤養(yǎng)分進(jìn)行土壤營(yíng)養(yǎng)珍斷，提出合適的施肥方案是實(shí)現(xiàn)作物優(yōu)化施肥，減少施肥的盲目性、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)和保護(hù)環(huán)境的重要手段。
作物施肥專(zhuān)家系統(tǒng)是今后科學(xué)施肥的方向，也是信息技術(shù)發(fā)展的必然，它的基本特點(diǎn)是：利用土壤學(xué)、肥料學(xué)、作物學(xué)和氣象學(xué)等不同學(xué)科的知識(shí)，以計(jì)算機(jī)為手段，根據(jù)不同作物生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)不同土壤、不同肥料的肥效反應(yīng)，結(jié)合專(zhuān)家們的經(jīng)驗(yàn)提出不同土壤、不同作物、不同產(chǎn)量水平的施肥方案。
本項(xiàng)目研究開(kāi)發(fā)的目的在于：通過(guò)智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)把作物施肥理論與技術(shù)成果進(jìn)行科學(xué)組裝和集成，把專(zhuān)家的知識(shí)、成熟的農(nóng)業(yè)科研成果、量化的施肥模式等有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，為生產(chǎn)者提供一套較為科學(xué)的、規(guī)范的、實(shí)用的施肥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)作物施肥的科學(xué)指導(dǎo)和宏觀(guān)監(jiān)測(cè)，提高作物施肥效率、節(jié)本增效，增加農(nóng)民收入，加速實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分的測(cè)定與施肥決策。
本項(xiàng)目是在利用自制的土壤養(yǎng)分快速測(cè)定儀進(jìn)行養(yǎng)分速測(cè)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行小麥、玉米、水稻、棉花、煙草和油菜6種作物的施肥指導(dǎo)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。
二、項(xiàng)目研究開(kāi)發(fā)原理、方法和技術(shù)路線(xiàn)
1、土壤施肥的基本原理、方法與評(píng)價(jià)
施肥的基本原理是基于李比希提出的“養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō)”、“zui小養(yǎng)分律”以及經(jīng)濟(jì)學(xué)家杜爾哥提出的“報(bào)酬遞減律”，在這些理論指導(dǎo)下，我國(guó)的土壤肥料科技工作者，探索出了一系列很多適合不同類(lèi)型區(qū)的作物高產(chǎn)、、的施肥方法，這些方法都取得了顯著的增產(chǎn)效應(yīng)，下面簡(jiǎn)要介紹生產(chǎn)上應(yīng)用zui廣、效果的方法。
（1）平衡施肥法：該方法的基本點(diǎn)是：根據(jù)計(jì)劃產(chǎn)量需肥量減去土壤供肥量之差，通過(guò)施肥得以補(bǔ)充，這就要求了解計(jì)劃產(chǎn)量需肥量等幾個(gè)參數(shù)，就計(jì)劃產(chǎn)量而言，以當(dāng)?shù)厍叭甑淖魑锲骄a(chǎn)量為基礎(chǔ)，再增加15% -20%作為當(dāng)年的計(jì)劃產(chǎn)量或叫目標(biāo)產(chǎn)量，
然后利用養(yǎng)分系數(shù)計(jì)算出實(shí)現(xiàn)該計(jì)劃產(chǎn)量所需要的養(yǎng)分總量；用土壤養(yǎng)分測(cè)定值乘以換算系數(shù)（0.15），再乘以土壤養(yǎng)分校正系數(shù)，得出土壤養(yǎng)分供應(yīng)總量，用目標(biāo)產(chǎn)量所需養(yǎng)分總量減去土壤養(yǎng)分供應(yīng)總量，得到應(yīng)向土壤施加的養(yǎng)分總量，根據(jù)肥料種類(lèi)、品種、養(yǎng)分含量以及相關(guān)條件的肥料利用率，zui后計(jì)算出應(yīng)施用的化肥用量，其公式為：
肥料施用量（kg/畝）=（作物單位產(chǎn)量某養(yǎng)分吸收量（kg/畝）×計(jì)劃產(chǎn)量-土壤某養(yǎng)分測(cè)定值×0.15×校正系數(shù)）/（肥料中某養(yǎng)分含量×肥料當(dāng)季利用率（%））
該方法的數(shù)據(jù)來(lái)自田間試驗(yàn)和多年的試驗(yàn)結(jié)果，具有一定的可靠性和準(zhǔn)確性，較為省事。但是土壤是一個(gè)大的緩沖庫(kù)，不同土壤中化肥利用效率的可變性很大；另外，確定計(jì)劃產(chǎn)量時(shí)，如前三年有自然災(zāi)害發(fā)生，則目標(biāo)產(chǎn)量確定遇到麻煩，同時(shí)，在測(cè)定土壤養(yǎng)分總量時(shí)土測(cè)值的準(zhǔn)確性也至關(guān)重要，應(yīng)用時(shí)要盡可能測(cè)定準(zhǔn)確。
（2）相對(duì)產(chǎn)量指標(biāo)法：這種方法的原理是按不施某種養(yǎng)分的產(chǎn)量與施*養(yǎng)分的產(chǎn)量之比而劃分土壤肥力高低的辦法，利用田間試驗(yàn)，一方面測(cè)定土壤養(yǎng)分，另一方面計(jì)算產(chǎn)量，zui后按不同的相對(duì)產(chǎn)量劃分高、中、低、極低標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)應(yīng)的土壤養(yǎng)分測(cè)定值為土壤肥力指標(biāo)，然后再作施肥量試驗(yàn)，即可得出不同產(chǎn)量水平的施肥量，這樣可以制成不同作物的土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)及應(yīng)施肥料數(shù)量的檢索表。當(dāng)取得某一土壤養(yǎng)分測(cè)定值后，對(duì)照檢索表即可了解到土壤中該養(yǎng)分的豐缺情況以及應(yīng)施肥料數(shù)量的大致范圍。
該方法應(yīng)建立在田間試驗(yàn)和土壤養(yǎng)分測(cè)定基礎(chǔ)之上，具有宏觀(guān)指導(dǎo)意義，所以應(yīng)用時(shí)要多考慮當(dāng)?shù)氐氖┓式?jīng)驗(yàn)。
（3）肥料效應(yīng)函數(shù)法：是以田間試驗(yàn)為基礎(chǔ)，采用回歸設(shè)計(jì)將不同處理得到的產(chǎn)量和相應(yīng)的施肥量進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，求得在供試條件下產(chǎn)量與施肥量之間的數(shù)量關(guān)系，即肥料效應(yīng)函數(shù)，然后，利用邊際分析原理，計(jì)算出zui高產(chǎn)量施肥量、經(jīng)濟(jì)zui適施肥量和zui大利潤(rùn)率施肥量等。
該方法是建立在一定的試驗(yàn)基礎(chǔ)之上，具有客觀(guān)反映施肥效應(yīng)和及時(shí)反饋信息的優(yōu)點(diǎn)。但是其施肥參數(shù)的確定需要大量的人力和物力進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定，并且建立的效應(yīng)函數(shù)具有嚴(yán)格的地域性，一般不易掌握。
本系統(tǒng)的研究是利用上述（1）和（2）的施肥方法綜合考慮而形成的。
2、作物測(cè)土施肥指導(dǎo)系統(tǒng)的技術(shù)路線(xiàn)
根據(jù)現(xiàn)有的施肥技術(shù)，在充分發(fā)揮各種施肥技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從實(shí)用和簡(jiǎn)捷入手，達(dá)到直觀(guān)實(shí)用的目的。
具體的技術(shù)路線(xiàn)是：在土壤養(yǎng)分快速測(cè)定儀器推廣的基礎(chǔ)上，以營(yíng)養(yǎng)平衡、因子綜合作用理論為指導(dǎo)，以不同作物的營(yíng)養(yǎng)特性、土壤與環(huán)境條件的不同作用為依據(jù)，采用以產(chǎn)定氮、測(cè)土配置磷鉀的施肥方法，把土壤肥力劃分為5個(gè)等級(jí)，并根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際建立知識(shí)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)，確定知識(shí)規(guī)則與推理機(jī)制，組裝小麥、棉花等6種作物的經(jīng)濟(jì)施肥系統(tǒng)，通過(guò)生產(chǎn)試驗(yàn)示范、檢驗(yàn)與修正，完成了軟件運(yùn)行的優(yōu)化環(huán)境，zui終完成小麥、棉花等6種作物智能化快速測(cè)土施肥支持系統(tǒng)。
三、知識(shí)庫(kù)的建立
知識(shí)庫(kù)的建立是本研究的關(guān)鍵所在，對(duì)此進(jìn)行了較為廣泛的數(shù)據(jù)收集和整理工作。
*，以土壤和植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，結(jié)合作物栽培與耕作學(xué)知識(shí)，以《中國(guó)土壤肥力》（沈善敏，1998）、《農(nóng)作物配方施肥》（慕成功，鄭義，1995）及《作物栽培學(xué)》（北方本）等書(shū)本知識(shí)為理論依據(jù)，通過(guò)查閱有關(guān)作物與施肥關(guān)系等大量的文獻(xiàn)，確定了小麥、棉花、玉米、水稻、油菜和煙草等6大作物zui適宜的土壤持性；
第二，結(jié)合河南省農(nóng)作物生產(chǎn)實(shí)際和專(zhuān)家意見(jiàn)，通過(guò)對(duì)專(zhuān)家的咨詢(xún)和相關(guān)農(nóng)作物配方施肥資料，把作物產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分劃分成5個(gè)等級(jí)；
第三，在對(duì)土壤肥料專(zhuān)家和農(nóng)學(xué)專(zhuān)家進(jìn)一步咨詢(xún)的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行新的歸類(lèi)和整理，初步擬定了6大作物在河南省適宜土壤質(zhì)地上的知識(shí)庫(kù)；
第四，邀請(qǐng)土壤學(xué)和作物栽培學(xué)相關(guān)專(zhuān)家對(duì)初擬知識(shí)庫(kù)進(jìn)行修定和完善；
第五，對(duì)知識(shí)庫(kù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行規(guī)則組合，同時(shí)，組織計(jì)算機(jī)技術(shù)人員進(jìn)行計(jì)算機(jī)程序的編寫(xiě)，并對(duì)偏粘或偏砂土壤的情況在編程時(shí)做適當(dāng)?shù)臄?shù)量增減處理。6種作物土壤施肥指導(dǎo)系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)的建立過(guò)程與具體內(nèi)容分述如下：
1.小麥?zhǔn)┓手笇?dǎo)系統(tǒng)的建立
小麥?zhǔn)俏覈?guó)第二大糧食作物，同時(shí)又是河南省*大糧食作物，實(shí)現(xiàn)小麥生產(chǎn)的優(yōu)化施肥，對(duì)實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)益持續(xù)性發(fā)展具有重要意義。根據(jù)小麥生長(zhǎng)發(fā)育與需肥規(guī)律，通過(guò)對(duì)河南省小麥生產(chǎn)實(shí)踐的調(diào)查，把河南省小麥生產(chǎn)劃分成了550-600kg/畝的超高產(chǎn)水平、450-550kg/畝的高產(chǎn)水平、350-450kg/畝的中等水平（一般水平）、250-350kg/畝的中低產(chǎn)水平和低于250kg/畝的低產(chǎn)水平5個(gè)生產(chǎn)水平及對(duì)應(yīng)的養(yǎng)分指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，先后與國(guó)家小麥工程技術(shù)研究中心的專(zhuān)家及科研人員座談和查閱相關(guān)文獻(xiàn)，整理并組合了小麥?zhǔn)┓手笇?dǎo)系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)和知識(shí)規(guī)則（如表1）
表1 小麥田土壤施肥系統(tǒng)知識(shí)表
土 壤 養(yǎng) 分 測(cè) 定 值
目標(biāo)產(chǎn)量
（kg/畝）
施 肥 決 策
（kg/畝）
有機(jī)質(zhì)
（g/kg）
全n（g/kg）
堿解氮
（mg/kg）
有效磷（p2o5）（mg/kg）
*鉀（k2o）（mg/kg）
n
p2o5
k2o
>1.5
1.2-1.5
1.0-1.2
0.6-1.0
<0.6
>0.12
0.1-0.12
0.08-0.1
0.06-0.08
<0.06
>80
70-80
60-70
40-60
<40
>40
30-40
20-30
10-20
<10
>120
100-120
90-100
<90
<90
550-600
450-550
350-450
250-350
<250
13-15
11-13
8-11
8
8
7.5
6-7
6
8
7
6-8
6
5
0
0
注:施氮量與產(chǎn)量目標(biāo)相對(duì)應(yīng).
2．水稻施肥指導(dǎo)系統(tǒng)的建立
水稻是我省重要的糧食作物之一，主要分布于沿黃地區(qū)和信陽(yáng)地區(qū)，常播種面積800 萬(wàn)畝左右，建立水稻施肥指導(dǎo)系統(tǒng)不僅可以對(duì)河南省水稻生產(chǎn)發(fā)揮直接的指導(dǎo)作用，同時(shí)對(duì)周邊省市的水稻生產(chǎn)也具有一定的輻射作用。為建立水稻生產(chǎn)施肥指導(dǎo)系統(tǒng)，參照了南京農(nóng)業(yè)大學(xué)凌啟宏教授“關(guān)于江蘇省不同土壤質(zhì)地超高產(chǎn)水稻施肥技術(shù)”的研究報(bào)告，在結(jié)合河南省水稻專(zhuān)家的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，綜合南北方生態(tài)、生產(chǎn)水平的差異性，總結(jié)建立了河南省水稻施肥指導(dǎo)系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)（表2）。
表2水稻田土壤施肥系統(tǒng)的知識(shí)表
土 壤 養(yǎng) 分 測(cè) 定 值 分 級(jí)
目標(biāo)產(chǎn)量
（kg/畝）
施肥決策
（kg/畝）
有機(jī)質(zhì)
（g/kg）
全n
（g/kg）
堿解n
（mg/kg）
有效磷（p2o5）
（mg/kg）
*鉀（k2o）（mg/kg）
n
p2o5
k2o
>2.0
1.8-2.0
1.5-1.8
1.0-1.5
<1.0
>0.12
0.1-0.12
0.08-0.1
0.06-0.08
<0.06
>80
70-80
60-70
50-60
<50
>30
20-30
15-20
10-15
<10
>120
100-120
80-100
60-80
<60
650-750
550-650
450-550
350-450
250-350
18-20
15-18
12-15
9-12
9
8-9
7-8
8
8-10
10
6-7
5-6
5
0
0
3．玉米施肥指導(dǎo)系統(tǒng)的建立
玉米是需肥水較多的c4作物，在一定肥力基礎(chǔ)上，其產(chǎn)量水平的提高主要取決于追肥水平的高低，結(jié)合河南省玉米超高產(chǎn)攻關(guān)的研究資料和河南省玉米栽培專(zhuān)家們的意見(jiàn)，把玉米產(chǎn)量分為了5個(gè)水平級(jí)，即750-900 kg/畝的超高產(chǎn)水平、600-750kg/畝的高產(chǎn)水平、500-600kg/畝的中高產(chǎn)水平、400-500kg/畝的大田常規(guī)水平和300-400kg/畝的中低產(chǎn)水平，同時(shí)把要實(shí)現(xiàn)這些產(chǎn)量目標(biāo)的土壤基礎(chǔ)肥力及對(duì)應(yīng)的追肥用量組建成了玉米施肥指導(dǎo)系統(tǒng)知識(shí)表（表3）。
表3玉米田施肥決策系統(tǒng)的知識(shí)表
土 壤 養(yǎng) 分 測(cè) 定 值
目標(biāo)產(chǎn)量
（kg/畝）
施肥決策（kg/畝）
有機(jī)質(zhì)
（g/kg）
全n
（g/kg）
堿解n
（mg/kg）
有效磷（p2o5）
（mg/kg）
*鉀（k2o）
（mg/kg）
n
p2o5
k2o
>1.5
1.0-1.5
0.8-1.0
0.6-0.8
<0.6
>0.12
0.1-0.12
0.08-0.1
0.06-0.08
<0.06
>80
70-80
60-70
50-60
<50
>30
20-30
15-20
10-15
<10
>120
100-120
90-100
<90
<90
750-900
600-750
500-600
400-500
300-400
18-23
16-18
14-16
12-14
12
8-10
7-8
7
8
10
8
6
5
0
0
注：
如果玉米與小麥為接茬復(fù)種，則要求磷肥和鉀肥應(yīng)以麥田底施為主。
4、棉花施肥指導(dǎo)系統(tǒng)的建立
河南省棉花生產(chǎn)在黃淮棉花產(chǎn)區(qū)占有重要地位，但是如何合理施肥，減少蕾鈴脫落，提高棉花產(chǎn)量和質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)河南省棉花生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展的重要因素。在參閱中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所關(guān)于棉花生產(chǎn)與施肥技術(shù)等相關(guān)資料（黃淮?；蚝幽鲜≡囼?yàn)材料）的基礎(chǔ)上，參照河南省棉花科技人員的生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)土壤肥力、棉花產(chǎn)量及相應(yīng)施肥量指標(biāo)進(jìn)行了多次訂證，zui后組建了5個(gè)產(chǎn)量水平級(jí)及相應(yīng)地力和施肥用量的知識(shí)庫(kù)（表4）。
表4棉花田土壤施肥系統(tǒng)的知識(shí)表
土 壤 養(yǎng) 分 測(cè) 定 值 分 級(jí)
目標(biāo)產(chǎn)量
（kg/畝）
施肥決策（kg/畝）
有機(jī)質(zhì)
（g/kg）
全n
（g/kg）
堿解n
（mg/kg）
有效磷（p2o5）
（mg/kg）
*鉀
（mg/kg）
n
p2o5
k2o
>1.5
1.2-1.5
1.0-1.2
0.8-1.0
<0.8
>0.12
0.1-0.12
0.08-0.1
0.06-0.08
<0.06
>70
60-70
55-60
50-55
<50
>25
20-25
15-20
10-15
<10
>120
100-120
90-100
60-90
<60
>150
125-150
100-125
75-100
50-75
18-19
17-18
16-17
13-15
13
8-9
7-8
7-8
8-10
10
10
8
6
5
5
5、煙草施肥指導(dǎo)系統(tǒng)的建立
煙草是一種特殊的經(jīng)濟(jì)作物，氮、磷、鉀肥的合理配比是實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)煙葉的重要措施。因此，根據(jù)國(guó)家煙草栽培生理生化研究基地?zé)熼_(kāi)發(fā)的有關(guān)資料和煙草栽培專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)歸納了實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)煙草生產(chǎn)的養(yǎng)分指標(biāo)、與期產(chǎn)量和施肥標(biāo)準(zhǔn)，并組建了煙草施肥指導(dǎo)系統(tǒng)知識(shí)表（表5）。
表5煙草田土壤施肥系統(tǒng)知識(shí)表
土 壤 養(yǎng) 分 測(cè) 定 值 分 級(jí)
目標(biāo)產(chǎn)量
（kg/畝）
施肥決策（kg/畝）
有機(jī)質(zhì)
（%）
全n
（%）
堿解n
（mg/kg）
有效磷（p2o5）
（mg/kg）
*鉀（k2o）
（mg/kg）
n
p205
k20
>1.2
1-1.2
0.8-1
0.6-0.8
<0.6
0.1-0.12
0.08-0.1
0.06-0.08
0.05-0.06
<0.05
>60
50-60
40-50
30-40
<30
>30
25-30
20-25
15-20
<15
>150
>120
100-120
<100
<100
不宜種煙
160-170
150-160
120-150
120
2
3
3.5-4
4-4.5
3
4-5
5-6
6-8
8-9
10-12
11-13
12-14
6、油菜施肥指導(dǎo)系統(tǒng)的建立
油菜是我國(guó)重要的油料作物之一，在當(dāng)前農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)揮著先鋒作物的作用，
但如何做好油菜生產(chǎn)中的施肥工作，是制約油菜生產(chǎn)發(fā)展的一個(gè)重要因素。本系統(tǒng)在建立施肥知識(shí)庫(kù)的過(guò)程中，以秦油1號(hào)油菜品種的產(chǎn)量水平為參考，以南方油菜生產(chǎn)管理為依據(jù)，綜合河南省油菜生態(tài)和生產(chǎn)的實(shí)際進(jìn)行整理、組合了河南省油菜施肥指導(dǎo)系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)（表6）。
表6油菜土壤施肥系統(tǒng)知識(shí)表
土 壤 養(yǎng) 分 測(cè) 定 值 分 級(jí)
目標(biāo)產(chǎn)量
（kg/畝）
施肥決策（kg/畝）
有機(jī)質(zhì)
（g/kg）
全n
（g/kg）
堿解n
（mg/kg）
有效磷（p2o5）
（mg/kg）
*鉀（k2o）
（mg/kg）
n
p2o5
k2o
>1.5
1.2-1.5
1.0-1.2
0.8-1.0
<0.8
>0.12
0.1-0.12
0.08-0.1
0.06-0.08
<0.06
>70
60-70
50-60
40-50
<40
>30
26-30
20-25
15-20
<15
>120
>120
90-100
<90
<90
225-300
200-225
175-200
150-175
100-150
13-15
12-13
10-12
8-10
8
8-9
7-8
6
8
10
0
0
5
6
6
測(cè)定棉花（砂壤土）
項(xiàng)目速測(cè)值肥料指導(dǎo)施肥
（mg/kg） 種類(lèi)量（kg/畝）
小麥（中壤土）
速測(cè)值肥料指導(dǎo)施肥
（mg/kg） 種類(lèi)量（kg/畝）
棉花（重壤土）
速測(cè)值肥料指導(dǎo)施肥
（mg/kg） 種類(lèi)量（kg/畝）
*鉀49 kcl 15-16
（k2o）（或） k2so4 17-18
有效磷 11普鈣 45-50
（p2o5）（或）一銨 12-13
（或）二銨 13-16
水解氮 88碳銨 105-110
（或）硝銨52-55
（或）尿素39-41
產(chǎn)量指標(biāo) 130kg/畝
較ck產(chǎn)量增減 20 kg/畝
90 kcl 11-12
（或） k2so413-15
13.3普鈣 45-50
（或）一銨 12-13
（或） 二銨 13-16
129.8碳銨90-100
（或）硝銨 50
（或） 尿素 35
510kg/畝
40 kg/畝
112 kcl 14
（或）k2so416-18
27普鈣 40-45
（或）一銨 13-15
（或）二銨 15-18
127碳銨 90-100
（或）硝銨 50
（或） 尿素 35
150 kg/畝
0
表8許昌縣煙草土壤養(yǎng)分速測(cè)與施肥決策值
測(cè)定項(xiàng)目潮土褐土潮土
速測(cè)值 肥料種類(lèi) 用肥量速測(cè)值 肥料種類(lèi) 用肥量速測(cè)值肥料種類(lèi)用肥量
（mg/kg） （kg/畝） （mg/kg） （kg/畝）（mg/kg） （kg/畝）
有效鉀 154 k2so4 18-20 136 k2so4 22-27 112 k2so4 27-31
（k2o）
有效磷 34 普鈣 35-40 15普鈣 57-70 13普鈣70-85
（p2o5）（或） 一銨10-12（或） 一銨16-20（或）一銨 20-24
（或） 二銨 14-18（或）二銨 20-25（或）二銨 30-35
水解氮41.7硝銨 8.5-10 42.1 硝銨 8.5-1054硝銨 5.5-7
五、土壤養(yǎng)分快速測(cè)定與施肥量決策過(guò)程
在建立不同作物土壤肥力水平、目標(biāo)產(chǎn)量與優(yōu)化施肥等相應(yīng)資料知識(shí)庫(kù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行知識(shí)規(guī)則的組合，以作物類(lèi)型、目標(biāo)產(chǎn)量、肥料種類(lèi)和肥料養(yǎng)分含量為基礎(chǔ)再分別建立數(shù)據(jù)庫(kù)，把應(yīng)用土壤養(yǎng)分速測(cè)儀測(cè)定出來(lái)的土壤養(yǎng)分速測(cè)值作為中間變量建立中間型數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)對(duì)不同土壤養(yǎng)分速測(cè)的結(jié)果，確定不同土壤養(yǎng)分速測(cè)值與實(shí)際值間的變異系數(shù)，并把變異系數(shù)整合于程序之中，zui后根據(jù)速測(cè)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和知識(shí)規(guī)則的正向推理，確定計(jì)劃產(chǎn)量和計(jì)劃產(chǎn)量條件下的施肥量，在屏幕上顯示結(jié)果，根據(jù)用戶(hù)需要進(jìn)行打印。依據(jù)系統(tǒng)的硬件限制，在程序編寫(xiě)中采用了匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程。
六、結(jié)語(yǔ)與討論
1、土壤養(yǎng)分快速測(cè)定與作物智能化施肥決策管理是當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展的迫切需要，也是今后發(fā)展農(nóng)業(yè)的重要組成部分，本系統(tǒng)結(jié)合河南省農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)小麥、玉米、水稻、棉花、煙草和油菜6大作物的施肥指導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行了一些償試，建立了知識(shí)庫(kù)和知識(shí)規(guī)則，并將研究結(jié)果應(yīng)用于不同農(nóng)業(yè)類(lèi)型區(qū)進(jìn)行了田間驗(yàn)證，取得了一些資料和數(shù)據(jù)，對(duì)某些地區(qū)的作物施肥進(jìn)行了田間指導(dǎo)，顯示了土壤養(yǎng)分速測(cè)儀指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)和作用。
2、土壤養(yǎng)分速測(cè)施肥指導(dǎo)系統(tǒng)是在土壤養(yǎng)分速測(cè)儀的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)施肥決策的智能化過(guò)程，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)規(guī)則和推理機(jī)制的建立，基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同土壤養(yǎng)分速測(cè)指標(biāo)和不同作物產(chǎn)量水平的施肥指導(dǎo)。但是，由于速測(cè)儀是一種便攜式單片機(jī)儀器，受其硬件的限制，內(nèi)存容量較小，所以在編寫(xiě)程序的過(guò)程中，不如應(yīng)用個(gè)人電腦那樣自如，有很多作物施肥的應(yīng)變問(wèn)題不能在系統(tǒng)中*反映出來(lái)，所以本系統(tǒng)只能是一個(gè)簡(jiǎn)易的施肥指導(dǎo)系統(tǒng)。
3、盡管受單片機(jī)容量所限，本儀器只能裝入一個(gè)省主要作物的數(shù)據(jù)，但本系統(tǒng)的軟件框架為一通用性框架，在其他某省有條件時(shí)可以將河南省數(shù)據(jù)更換為該某省的數(shù)據(jù)，供該省用戶(hù)使用，但這項(xiàng)工作需要極其龐大的信息資源，這些資源的獲取需要一定的經(jīng)費(fèi)條件，希望得到進(jìn)一步的支持。
土壤養(yǎng)分速測(cè)儀施肥指導(dǎo)系統(tǒng)研發(fā)組
2002年1月
四、快速測(cè)土施肥決策系統(tǒng)的應(yīng)用及效果
在開(kāi)發(fā)中，根據(jù)智能化農(nóng)作物施肥指導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要求，先后完成了小麥、棉花、玉米、油菜、水稻、煙草等6種作物的地力水平、產(chǎn)量目標(biāo)與施肥量的數(shù)據(jù)庫(kù)，在此基礎(chǔ)上組合規(guī)則約500條。系統(tǒng)完成后分別在許昌市、南陽(yáng)市的宛城區(qū)、濟(jì)源市等地進(jìn)行測(cè)試施肥驗(yàn)證，共測(cè)土壤樣品2000多個(gè)，測(cè)定數(shù)據(jù)10000余個(gè)，并直接指導(dǎo)了大田生產(chǎn)，系統(tǒng)的實(shí)施為當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的施肥管理提供了重要的依據(jù)，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了快速、科學(xué)的指導(dǎo)，受到當(dāng)?shù)攸h政領(lǐng)導(dǎo)和廣大農(nóng)民群眾的歡迎。部分地區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)后的測(cè)試結(jié)果如表7和表8。
表7鄢陵縣土壤養(yǎng)分速測(cè)及施肥決策值