一種指導(dǎo)科學(xué)施肥的智能工具制造技術(shù)

一種指導(dǎo)科學(xué)施肥的智能工具，包括：　　　　一輸入設(shè)備，用于錄入在一個(gè)地域內(nèi)因地塊不同而差異較大的地塊參數(shù)，包括在一個(gè)地塊上計(jì)劃種植的作物名稱(chēng)、所述地塊單位面積上的肥料習(xí)慣用量；　　　　一存儲(chǔ)設(shè)備，用于存貯運(yùn)算程序以及在一個(gè)地域內(nèi)因地塊不同而差異不大的非地塊參數(shù)，包括作物名稱(chēng)，百公斤經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分（Ｎ、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｋ↓［２］Ｏ）需求量、肥料名稱(chēng)、每一種肥料養(yǎng)分（Ｎ、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｋ↓［２］Ｏ）含量；養(yǎng)分（Ｎ、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｋ↓［２］Ｏ）平衡值范圍及其對(duì)應(yīng)的養(yǎng)分（Ｎ、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｋ↓［２］Ｏ）推薦用量；　　　　一運(yùn)算控制設(shè)備，用于根據(jù)所述的地塊參數(shù)和非地塊參數(shù)，調(diào)用所述存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)的運(yùn)算程序計(jì)算所述地塊計(jì)劃種植作物的單位面積養(yǎng)分推薦用量；　　　　一輸出設(shè)備，用于輸出所述運(yùn)算控制設(shè)備得出的養(yǎng)分推薦用量；　　　　所述存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)的運(yùn)算程序依次包括以下步驟：　　　　（１）確定計(jì)劃種植作物在所述地塊上的單位面積上目標(biāo)產(chǎn)量：　　　　目標(biāo)產(chǎn)量可由用戶通過(guò)輸入設(shè)備輸入，也可輸入一定的參數(shù)由運(yùn)算程序計(jì)算出目標(biāo)產(chǎn)量；　　　　（２）計(jì)算基于目標(biāo)產(chǎn)量的作物養(yǎng)分需求量：　　　　作物養(yǎng)分（Ｎ、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｋ↓［２］Ｏ）需求量＝目標(biāo)產(chǎn)量×百公斤經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分（Ｎ、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｋ↓［２］Ｏ）量需求量×０．０１；　　　　（３）計(jì)算肥料養(yǎng)分習(xí)慣投入量：　　　　肥料養(yǎng)分（Ｎ、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｋ↓［２］Ｏ）習(xí)慣投入量＝肥料習(xí)慣用量×肥料養(yǎng)分（Ｎ、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｋ↓［２］Ｏ）含量，施用多種肥料時(shí)其值為Ｎ、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］或Ｋ↓［２］Ｏ分別累加后的值；　　　　（４）計(jì)算養(yǎng)分平衡：　　　　養(yǎng)分（Ｎ、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｋ↓［２］Ｏ）平衡值＝肥料養(yǎng)分（Ｎ、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｋ↓［２］Ｏ）習(xí)慣投入量－作物養(yǎng)分（Ｎ、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｋ↓［２］Ｏ）需求量；　　　　（５）確定農(nóng)田養(yǎng)分推薦量：　　　　根據(jù)養(yǎng)分平衡值，根據(jù)養(yǎng)分推薦用量表確定農(nóng)田養(yǎng)分推薦用量。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
?一種指導(dǎo)科學(xué)施肥的智能工具
：本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種計(jì)算裝置，尤其是通過(guò)輸入一定的參數(shù)計(jì)算出科學(xué)施肥量的計(jì)算工具。本專(zhuān)利技術(shù)的裝置采用了申請(qǐng)人同日申請(qǐng)的“一種對(duì)作物施肥量進(jìn)行推薦的方法”。
技術(shù)介紹
：目前，對(duì)作物施肥量推薦的主要方法有：1.經(jīng)驗(yàn)施肥法：就是農(nóng)民根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)確定施肥數(shù)量，此法不足之處在于沒(méi)有考慮土壤的基本情況以及作物需肥量等因素，容易造成施肥過(guò)量或者施肥不足的后果。2.土壤肥力指標(biāo)法：根據(jù)測(cè)定的土壤有效養(yǎng)分，以生物相對(duì)指標(biāo)校驗(yàn)土壤有效養(yǎng)分肥力指標(biāo)，確定相應(yīng)的分級(jí)范圍值。同時(shí)，在不同養(yǎng)分肥力指標(biāo)的田塊上設(shè)置施肥量試驗(yàn)，根據(jù)肥料效應(yīng)函數(shù)計(jì)算出施肥量和肥料配方。目前，在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中難以應(yīng)用本方法，主要原因是：(1)土樣測(cè)定的價(jià)格較高。每次每一個(gè)樣本測(cè)定費(fèi)用150～200元，這一費(fèi)用約占農(nóng)村人均收入的1/10，農(nóng)民難以承受。(2)測(cè)土服務(wù)站點(diǎn)少。全國(guó)僅有少數(shù)的縣(市)土肥站開(kāi)展此項(xiàng)業(yè)務(wù)，多數(shù)縣(市)土肥站由于經(jīng)費(fèi)、人員、場(chǎng)地、儀器設(shè)備等原因，不能開(kāi)展此項(xiàng)業(yè)務(wù)。(3)土樣測(cè)定耗時(shí)較長(zhǎng)。一般情況下，進(jìn)行常規(guī)營(yíng)養(yǎng)養(yǎng)分項(xiàng)目的測(cè)定分析，需要7-10天，不能及時(shí)為農(nóng)戶決策提供服務(wù)。3.目標(biāo)產(chǎn)量配方法：本方法基本原理是根據(jù)作物目標(biāo)產(chǎn)量需要養(yǎng)分?jǐn)?shù)量與土壤供應(yīng)量之差計(jì)算施肥量。用公式表示為：某養(yǎng)分元素的合理用量＝(一季作物的養(yǎng)分總吸收量-土壤養(yǎng)分份供應(yīng)量)/肥料中養(yǎng)分的當(dāng)季利用率式中：一季作物的養(yǎng)分總吸收量＝生物學(xué)產(chǎn)量×某養(yǎng)分在植株中平均含量；??????土壤養(yǎng)分供應(yīng)量由測(cè)定的土壤養(yǎng)分含量計(jì)算出來(lái)；-->??肥料中養(yǎng)分的當(dāng)季利用率根據(jù)田間試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算而得。本方法同樣需要測(cè)定土壤養(yǎng)分，同樣存在土樣測(cè)定的價(jià)格較高、測(cè)土服務(wù)站點(diǎn)少、土樣測(cè)定耗時(shí)較長(zhǎng)等不足。4.田間試驗(yàn)配方法：通過(guò)單因子或多因子設(shè)計(jì)多點(diǎn)田間試驗(yàn)，選出最優(yōu)配方，確定肥料的施用量。此方法試驗(yàn)周期長(zhǎng)、專(zhuān)業(yè)技術(shù)含量高，一般只用于科學(xué)研究，不易推廣應(yīng)用。另外，所獲得的配方只能適用于某一特定作物，對(duì)其它作物則不適用。5.營(yíng)養(yǎng)診斷方法：作物在不同生育階段的體內(nèi)養(yǎng)分含量不同，通過(guò)診斷某種養(yǎng)分含量的豐缺判斷是否需要施肥。營(yíng)養(yǎng)診斷方法需要測(cè)定植株某一部位的養(yǎng)分含量，也存在測(cè)樣站點(diǎn)少、成本高等不利因素，另一方面，往往等到植株表現(xiàn)出缺乏養(yǎng)分后，才采取補(bǔ)救施肥措施。另外，中國(guó)授權(quán)專(zhuān)利CN1010544B公開(kāi)了一種施肥方法，在該方法中需要建立肥料效應(yīng)方程，從而使得該方法過(guò)于復(fù)雜，普通農(nóng)戶很難將該方法用于生產(chǎn)實(shí)踐中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
：本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種指導(dǎo)科學(xué)施肥的智能工具，該工具采用了一種全新的施肥推薦方法，從而克服現(xiàn)有方法中需要根據(jù)測(cè)定的土壤養(yǎng)分含量、植株養(yǎng)分含量和經(jīng)驗(yàn)施肥等不足，達(dá)到方便、快捷、科學(xué)地對(duì)作物進(jìn)行施肥量推薦。本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案如下：指導(dǎo)科學(xué)施肥的智能工具，包括：一輸入設(shè)備，用于錄入在一個(gè)地域內(nèi)因地塊不同而差異較大的地塊參數(shù)，包括在一個(gè)地塊上計(jì)劃種植的作物名稱(chēng)、所述地塊單位面積上的肥料習(xí)慣用量；一存儲(chǔ)設(shè)備，用于存貯運(yùn)算程序以及在一個(gè)地域內(nèi)因地塊不同而差異不大的非地塊參數(shù)，包括作物名稱(chēng)，百公斤經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)需求量、肥料名稱(chēng)、每一種肥料養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)含量；養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)平衡值范圍及其對(duì)應(yīng)的養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)推薦用量；一運(yùn)算控制設(shè)備，用于根據(jù)所述的地塊參數(shù)和非地塊參數(shù)，應(yīng)用運(yùn)算程序計(jì)算所述地塊計(jì)劃種植作物的養(yǎng)分推薦用量；一輸出設(shè)備，用于輸出所述運(yùn)算控制設(shè)備得出的養(yǎng)分推薦用量。-->所述運(yùn)算控制設(shè)備采用的運(yùn)算程序依次包括以下步驟：1、確定計(jì)劃種植作物在所述地塊上的單位面積上目標(biāo)產(chǎn)量：確定目標(biāo)產(chǎn)量的方法有多種，可以由用戶憑經(jīng)驗(yàn)通過(guò)輸入設(shè)備輸入計(jì)劃種植作物的目標(biāo)產(chǎn)量，也可以根據(jù)地塊的歷史種植情況、所在地域的總體狀況等因素確定一個(gè)合理的目標(biāo)產(chǎn)量。2、計(jì)算基于目標(biāo)產(chǎn)量的作物養(yǎng)分需求量：作物養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)需求量＝目標(biāo)產(chǎn)量×百公斤經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)量需求量×0.01。通過(guò)本公式，能將目標(biāo)產(chǎn)量下養(yǎng)分N、P2O5、K2O的需求量計(jì)算出來(lái)。3、肥料養(yǎng)分習(xí)慣投入量：肥料養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)習(xí)慣投入量＝肥料習(xí)慣用量×肥料養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)含量，施用多種肥料時(shí)其值為N、P2O5或K2O分別累加后的值。4、計(jì)算養(yǎng)分平衡：養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)平衡值＝肥料養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)習(xí)慣投入量-作物養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)需求量。5、確定農(nóng)田養(yǎng)分推薦量：根據(jù)養(yǎng)分平衡值，確定農(nóng)田養(yǎng)分推薦用量。一個(gè)典型的方式是建立一個(gè)養(yǎng)分推薦用量表，根據(jù)該養(yǎng)分推薦用量表獲得養(yǎng)分推薦用量，即：養(yǎng)分N平衡值落在N平衡值范圍一行上所對(duì)應(yīng)的養(yǎng)分N推薦用量，即為單位面積養(yǎng)分N推薦用量；養(yǎng)分P2O5平衡值落在P2O5平衡值范圍一行上所對(duì)應(yīng)的養(yǎng)分P2O5推薦用量，即為單位面積養(yǎng)分P2O5推薦用量；養(yǎng)分K2O平衡值落在K2O平衡值范圍一行上所對(duì)應(yīng)的養(yǎng)分K2O推薦用量，即為單位面積養(yǎng)分K2O推薦用量。即：?jiǎn)挝幻娣e養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)推薦用量＝符合平衡值范圍的養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)推薦用量。養(yǎng)分推薦用量表，建立了不同作物的養(yǎng)分平衡值范圍與相應(yīng)的養(yǎng)分推薦用量之間一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)平衡值所在的范圍確定對(duì)應(yīng)的養(yǎng)分推薦用量。養(yǎng)分推薦用量表中的平衡值范圍是通過(guò)對(duì)一個(gè)農(nóng)業(yè)地域不同作物的多個(gè)地塊進(jìn)行調(diào)查后并-->分析、計(jì)算確定的；同時(shí)對(duì)其產(chǎn)量水平和施肥水平進(jìn)行分析比較，得出產(chǎn)量較高水平下不同平衡值范圍內(nèi)的養(yǎng)分合理用量。一個(gè)典型的養(yǎng)分用量推薦表的格式示例如下：?作物名稱(chēng)???養(yǎng)分N?平衡值范圍???養(yǎng)分N?推薦用量??養(yǎng)分P2O5?平衡值范圍?養(yǎng)分P2O5?推薦用量??養(yǎng)分K2O?平衡值范圍?養(yǎng)分K2O?推薦用量??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??......????......????......????......????......????......????......當(dāng)然，運(yùn)算程序中所要用到的只是養(yǎng)分平衡值和推薦用量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系在形式上還有其他的表現(xiàn)形式，并不限于前述的表格形式。本說(shuō)明書(shū)中涉及到的產(chǎn)量、用量等質(zhì)量指標(biāo)單位為千克，面積單位均為畝，質(zhì)量單位為千克，質(zhì)量、面積混合單位為：千克/畝。農(nóng)戶通過(guò)輸入設(shè)備將地塊參數(shù)輸入，運(yùn)算控制設(shè)備根據(jù)輸入的地塊參數(shù)，同時(shí)調(diào)用存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)的非地塊參數(shù)，計(jì)算出單位面積地塊養(yǎng)分收支平衡值，再根據(jù)該平衡值，得出相應(yīng)的養(yǎng)分推薦用量，并通過(guò)輸出設(shè)備將結(jié)果輸出。運(yùn)算程序優(yōu)化方案一：上述指導(dǎo)科學(xué)施肥的智能工具中，所述地塊參數(shù)還包括計(jì)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種指導(dǎo)科學(xué)施肥的智能工具，包括：一輸入設(shè)備，用于錄入在一個(gè)地域內(nèi)因地塊不同而差異較大的地塊參數(shù)，包括在一個(gè)地塊上計(jì)劃種植的作物名稱(chēng)、所述地塊單位面積上的肥料習(xí)慣用量；一存儲(chǔ)設(shè)備，用于存貯運(yùn)算程序以及在一個(gè)地域內(nèi)因地塊不同而差異不大的非地塊參數(shù)，包括作物名稱(chēng)，百公斤經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)需求量、肥料名稱(chēng)、每一種肥料養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)含量；養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)平衡值范圍及其對(duì)應(yīng)的養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)推薦用量；一運(yùn)算控制設(shè)備，用于根據(jù)所述的地塊參數(shù)和非地塊參數(shù)，調(diào)用所述存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)的運(yùn)算程序計(jì)算所述地塊計(jì)劃種植作物的單位面積養(yǎng)分推薦用量；一輸出設(shè)備，用于輸出所述運(yùn)算控制設(shè)備得出的養(yǎng)分推薦用量；所述存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)的運(yùn)算程序依次包括以下步驟：(1)確定計(jì)劃種植作物在所述地塊上的單位面積上目標(biāo)產(chǎn)量：目標(biāo)產(chǎn)量可由用戶通過(guò)輸入設(shè)備輸入，也可輸入一定的參數(shù)由運(yùn)算程序計(jì)算出目標(biāo)產(chǎn)量；(2)計(jì)算基于目標(biāo)產(chǎn)量的作物養(yǎng)分需求量：作物養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)需求量＝目標(biāo)產(chǎn)量×百公斤經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)量需求量×0.01；(3)計(jì)算肥料養(yǎng)分習(xí)慣投入量：肥料養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)習(xí)慣投入量＝肥料習(xí)慣用量×肥料養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)含量，施用多種肥料時(shí)其值為N、P2O5或K2O分別累加后的值；(4)計(jì)算養(yǎng)分平衡：養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)平衡值＝肥料養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)習(xí)慣投入量-作物養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)需求量；(5)確定農(nóng)田養(yǎng)分推薦量：根據(jù)養(yǎng)分平衡值，根據(jù)養(yǎng)分推薦用量表確定農(nóng)田養(yǎng)分推薦用量。2.如權(quán)利要求1所述的指導(dǎo)科學(xué)施肥的智能工具中，其特征在于：所述地塊參數(shù)還包括計(jì)劃種植作物在該地塊的單位面積習(xí)慣經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量；所述非地塊參數(shù)還包括計(jì)劃種植作物在該地塊所在地域的單位面積最小經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、平均經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、最大經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量；所述存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)的運(yùn)算程序中確定目標(biāo)產(chǎn)量是根據(jù)所述參數(shù)按照以下方法進(jìn)行：a.當(dāng)“習(xí)慣經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量＜(最小經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量+平均經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量)÷2”時(shí)：????目標(biāo)產(chǎn)量＝(最小經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量+平均經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量)÷2b.當(dāng)“(最小經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量+平均經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量)÷2≤習(xí)慣經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量＜(平均經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量+最大經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量)÷2”時(shí)：????目標(biāo)產(chǎn)量＝(平均經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量+最大經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量)÷2c.當(dāng)“習(xí)慣經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量≥(平均經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量+最大經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量)÷2”時(shí)：????目標(biāo)產(chǎn)量＝最大經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量×1.15d.當(dāng)“習(xí)慣經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量≥最大經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量×1.15”時(shí)：????目標(biāo)產(chǎn)量＝習(xí)慣經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。3.如權(quán)利要求1所述的指導(dǎo)科學(xué)施肥的智能工具中，其特征在于：所述地塊參數(shù)還包括：前茬作物名、前茬作物單位面積經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、前茬施用的肥料、前茬作物單位面積肥料用量；所述非地塊參數(shù)還包括：前茬養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)盈余可供當(dāng)季作物利用系數(shù)；所述存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)的運(yùn)算程序中的平衡值計(jì)算公式中還加上前茬養(yǎng)分盈余可供當(dāng)季作物吸收的養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)量，計(jì)算步驟如下：前茬養(yǎng)分(N、P2O5、K2O)產(chǎn)出＝前茬作物單位面積經(jīng)濟(jì)...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張維理，李志宏，徐愛(ài)國(guó)，岳現(xiàn)錄，周湧，劉宏斌，張認(rèn)連，雷秋良，張?jiān)瀑F，武淑霞，龍懷玉，冀宏杰，張懷志，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：