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土壤信息系統(tǒng)在確定施肥方案時的重要作用

來源：　類別：技術文章　更新時間：2013-11-29　閱讀次

　　地理信息系統(tǒng)（GIS）是近年來農(nóng)業(yè)科學研究領域引人的一項新技術，它的應用將對我國農(nóng)業(yè)技術的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。該技術是集計算機科學、地理學、測繪遙感學、環(huán)境科學、城市科學、空間科學、信息科學、應用數(shù)學、管理科學為一體的高新技術。
　　GIS用于農(nóng)田土地數(shù)據(jù)管理，查詢土壤、水文、氣象氣候、作物苗情和產(chǎn)量等數(shù)據(jù)，并能夠方便地繪制各種專題地圖，也能采集、編輯、統(tǒng)計分析不同類型的空間數(shù)據(jù)。利用GIS的區(qū)域空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)預測的能力，可產(chǎn)生多層次、高質量的土壤空間信息叫。國際上許多發(fā)達國家已經(jīng)將GIS等先進技術應用于土壤養(yǎng)分檢測和平衡施肥當中，國內也有一些研究者應用GIS等技術從事了大量的有關方面的工作，但以GIS為技術核心制作的土壤養(yǎng)分信息專家系統(tǒng)在平衡施肥中的應用仍然較少。
　　1.專家系統(tǒng)的制作思路
　　專家決策系統(tǒng)由農(nóng)業(yè)綜合數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、推薦施肥子系統(tǒng)、信息管理與分析子系統(tǒng)三部分組成，也就是一個三維系統(tǒng)，三個子系統(tǒng)之間相互聯(lián)系相互制約，構成一個多層次的關系網(wǎng)絡。每個系統(tǒng)包含以下內容。
　　一維：農(nóng)業(yè)綜合數(shù)據(jù)庫
　　系統(tǒng)土壤資源、作物種植布局、耕地土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀、化驗與試驗數(shù)據(jù)。
　　二維：推薦施肥技術系統(tǒng)
　　測土配方施肥技術、水肥管理技術、栽培管理技術。
　　三維：信息管理分析系統(tǒng)
　　空間數(shù)據(jù)分析、屬性數(shù)據(jù)分析、描述模型分析、數(shù)據(jù)模型分析。
　　系統(tǒng)的建立步驟分5個階段：數(shù)據(jù)的采集：包括多次土壤養(yǎng)分調查數(shù)據(jù)、長期的定位試驗和田間各類肥效試驗數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的預處理，由于空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的特點和使用方法不同，需要分別設計和組織成為不同的數(shù)據(jù)文件，并建立數(shù)據(jù)庫。計算機處理，在Arc/info、Arcview等地理信息系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)庫語言的支持下，建立起空間及屬性數(shù)據(jù)庫，并能進行各種空間分析。推薦施肥分區(qū)和專家模型系統(tǒng)的建立，根據(jù)各種專題圖件、擬訂分區(qū)指標，并結合土坡養(yǎng)分現(xiàn)狀、種植制度、肥料配方、施用方法、作物類型、綜合栽培技術等，建立概念模型系統(tǒng)和推薦施肥系統(tǒng)。提交有關圖件和針對不同區(qū)域、不同作物提供的推薦施肥專家系統(tǒng)，促進當?shù)剞r(nóng)業(yè)向低成本、高效益、高效率、集約化的方向持續(xù)發(fā)展。
　　土壤養(yǎng)分信息專家系統(tǒng)涵蓋信息查詢系統(tǒng)、推薦施肥系統(tǒng)兩部分內容，系統(tǒng)的制作應用了MO地圖控件和VB語言。首先建立整個區(qū)域的土壤養(yǎng)分含量和變異圖集數(shù)據(jù)庫、各種肥料田間試驗示范效果數(shù)據(jù)庫、農(nóng)作物種植區(qū)劃分類數(shù)據(jù)庫、環(huán)境設置數(shù)據(jù)庫、信息查詢數(shù)據(jù)庫、推薦施肥知識庫等等，在此基礎上形成土壤信息查詢和推薦施肥在內的專家系統(tǒng)。
　　2.專家系統(tǒng)的作用和意義
　　專家系統(tǒng)包括全省土壤養(yǎng)分變異、區(qū)域養(yǎng)分現(xiàn)狀、肥料專家、推薦施肥、肥料配方等；以圖、文、表、多媒體技術提供出各種植區(qū)域的土坡養(yǎng)分狀況、施肥數(shù)量、施肥時期、施肥方法以及土壤肥料專家的決策建議等；對全省各區(qū)域多種作物進行氮、磷、鉀和中微量元素肥料使用數(shù)量的推薦，它可以通過用戶自定義推薦，也可以基于全省土壤肥料信息數(shù)據(jù)庫進行查詢推薦。
　　專家系統(tǒng)的應用非常方便，例如，用戶需要了解某一地域的耕地土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀，只需點擊土壤信息地圖集，就可以打開不同年份、不同養(yǎng)分的養(yǎng)分含量分布圖，直觀到全省或某一個地域的養(yǎng)分含量信息。
　　另外，系統(tǒng)可以查詢小麥、玉米、棉花等作物的平衡施肥方案和水肥管理要點，如用戶需要了解某一地域種植某一作物時使用什么肥料、施用多少肥料合適，就可以點擊平衡施肥信息菜單，選擇好作物品種，在圖上確定地點，即可出現(xiàn)該地的施肥配方和施肥的技術要點；系統(tǒng)還可以設置不同時期農(nóng)產(chǎn)品和農(nóng)用物資市場價格，做到實時更新，得到當前最佳施肥推薦方案。
　　系統(tǒng)的形成一方面從屏幕上可以直接看出全省土壤養(yǎng)分的時空變異，在變異中總結規(guī)律，便于各級主管部門有針對性地制定農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的肥料管理對策；另一方面，對農(nóng)業(yè)技術推廣人員和農(nóng)民可以直接應用系統(tǒng)查詢肥料的經(jīng)濟合理施用數(shù)量、各種肥料的使用比例以及相應的水肥管理技術。
　　3.專家系統(tǒng)的開發(fā)前景
　　我國加人WTO后，農(nóng)業(yè)以及與它相關的產(chǎn)業(yè)將面臨著越來越嚴峻的挑戰(zhàn)，如何應用新技術改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效益，是今后農(nóng)業(yè)科學研究的重點。
　　建立土坡養(yǎng)分信息系統(tǒng)的目的，就是為農(nóng)業(yè)技術推廣、化肥生產(chǎn)和銷售等不同層次的決策者提供一個有效的工具，以便很方便地根據(jù)不同地域土壤條件和作物需求，進行區(qū)域性肥料和養(yǎng)分資源的合理規(guī)劃和配置，使肥料的生產(chǎn)和調配更適合于當?shù)氐耐寥罈l件，達到進一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的目標。
　　土壤養(yǎng)分信息專家系統(tǒng)在Windows、Office等軟件的支持下即可應用，查詢土壤養(yǎng)分、肥料配方、施肥技術等信息，隨著計算機應用的普及，這一技術很快就能夠在農(nóng)業(yè)、化工、環(huán)境等部門得到廣泛應用，同時也將影響農(nóng)業(yè)技術服務的方式、方法和理念，這一技術的進步對提高土壤養(yǎng)分資源的管理和利用水平，提高農(nóng)業(yè)科技水平將產(chǎn)生深遠的影響。