绿色农业大豆配方施肥专家系统

绿色农业大豆配方施肥专家系统研制过程 • 系统类型: “绿色农业大豆配方施肥专家系统”是基于模型的专家系统。 • 基础研究: 在1993-1995年农垦总局课题“水稻专家系统”和1996-2000年农业部课题“农业生产综合管理系统”中有配方施肥的内容。 • 基础试验：利用了垦区1983年以来的土壤普查、肥料联网试验以及各科研单位和部分企业高产施肥试验资料。 • 理论基础：以测土配方施肥、目标施肥、优化配方施肥等理论为依据。 • 实现手段：先采用QB、VB语言以DOS为操作平台，后又采用PHP、ASP等语言以互联网为操作平台，实现了配方施肥的科学分析与计算。 • 反馈修正：2003年以来，每年都根据科研部门和用户的使用情况进行修正，使其更加符合实际。 • 2007-2009年受(中国)绿色农业北方研究中心之委托，根据绿色农业生产的需要，进行了“绿色农业大豆配方施肥专家系统”的研究 • 新增功能: ①2007年进一步完善了氮、磷、钾肥的配方施肥； ② 2008年主要增加了生物肥、复合肥； ③ 2009年又增加了生物农药和微肥； ④增加了“推荐绿色农业组合”和“自选绿色农业组合”; ⑤用户可方便地得出达到或接近绿色农业施肥标准的施肥配方。本“系统”为绿色农业项目的实施和普及创造了条件。

绿色农业的发展目标 • 确保农产品安全 (用生物农药，少用化学农药) • 确保生态安全（用生物肥、有机肥，少用化肥，持续发展） • 确保资源安全（确保土无污染、水无污染） • 提高农业的综合经济效益（优质、高产） • 配方施肥可在一定程度上为实现上述目标作出贡献

配方施肥为绿色农业做贡献的五个层次 • 常规配方施肥(测土配方施肥、平衡施肥，不过多施肥，减少对土壤和水体的污染)。 • 使用复合肥(同上)。 • 使用单一厂家的生物有机肥或生物农药(利用生物固氮、解磷、解钾作用，充分利用空气和土壤中的N、P、K，减少化肥的施用量；利用生物农药抑制有害菌，提高作物对养分的吸收能力，提高肥料利用率，减少化肥的施用量。) • 自选绿色农业组合（给出多个厂家的生物肥、生物农药，由用户根据经验和条件自选） • 推荐绿色农业组合（系统推荐给用户一种较好的配方施肥组合）

绿色农业大豆配方施肥专家系统1 常规配方施肥(不使用生物肥和复合肥)

绿色农业大豆配方施肥专家系统2 (使用复合肥)

绿色农业大豆配方施肥专家系统3 (使用单一厂家的生物肥)

绿色农业大豆配方施肥专家系统4 (自选绿色农业组合)

绿色农业大豆配方施肥专家系统5 (推荐绿色农业组合)

绿色农业大豆配方施肥专家系统流程图 1 常规配方施肥（不使用生物肥和复合肥）经济效益节肥效果用户土壤肥力成本因素尿素、二铵硫酸钾用量国际互联网操作平台农垦科学院作物所生态气象室服务器数据处理中心

绿色农业大豆配方施肥专家系统流程图 2 （使用复合肥）经济效益节肥情况用户土壤肥力成本因素尿素二铵硫酸钾辅助用量复合肥用量(为主) 国际互联网操作平台农垦科学院作物所生态气象室服务器数据处理中心

绿色农业大豆配方施肥专家系统流程图 3 （使用单一厂家的生物肥）经济效益节肥情况用户土壤肥力成本因素尿素、二铵硫酸钾用量生物肥用量国际互联网操作平台农垦科学院作物所生态气象室服务器数据处理中心

绿色农业大豆配方施肥专家系统流程图 4 （自选绿色农业组合）生物肥、生物农药和微肥用量土壤肥力成本因素选择生物肥和生物农药经济效益节肥情况用户尿素、二铵硫酸钾用量国际互联网操作平台农垦科学院作物所生态气象室服务器数据处理中心

绿色农业大豆配方施肥专家系统流程图 5 （推荐绿色农业组合）生物肥、生物农药和微肥用量推荐生物肥和生物农药经济效益节肥情况用户土壤肥力成本因素尿素、二铵硫酸钾用量国际互联网操作平台农垦科学院作物所生态气象室服务器数据处理中心

绿色农业大豆配方施肥专家系统配方施肥原理 • 在本软件中，首先要计算在当地实现目标产量需要多少氮、磷、钾（Xn、Xp、Xk）；再根据土壤化验结果计算土壤本身能为作物提供多少氮、磷、钾（Tn、Tp、Tk）；二者之差就是应当施用的肥量。 • 应施氮量= Xn- Tn • 应施磷量= Xp- Tp • 应施钾量= Xk- Tk • 各地由于气候条件的不同、土壤类型的不同、生产技术的不同、土壤养分利用率和肥料利用率的不同等原因，使用这些参数时还需订正。农业部的3因素4水平14个处理的肥料效应试验(3414试验)就是为了获取各地相应施肥参数而布置的。 • 试验数据分析，一般采用多元二次回归或多元正态回归模型来实现。

正态回归模型示意图-1

图1中的AB坐标代表生物肥的用量；BC坐标代表氮、磷、钾用量之和；纵坐标代表作物产量。图中，红色表示高产；黄色表示产量中等；蓝色表示低产。DFC曲线代表不用生物肥（用量为0）时，化肥施用总量与产量的关系，其中化肥施用总量大约为15时，产量最高。图1中的AB坐标代表生物肥的用量；BC坐标代表氮、磷、钾用量之和；纵坐标代表作物产量。图中，红色表示高产；黄色表示产量中等；蓝色表示低产。DFC曲线代表不用生物肥（用量为0）时，化肥施用总量与产量的关系，其中化肥施用总量大约为15时，产量最高。正态回归模型示意图-1

正态回归模型示意图-2

将图1中，BC坐标0-15的部分去掉，就变成了图2。在图2中，AFD曲线就代表当化肥施用总量为15时，施用生物肥对产量的影响。其中，D点代表了不施用生物肥时，农作物的产量最高水平。当使用生物肥后，农作物产量又有提高，到F点时产量最高。我们的“农作物配方施肥专家系统2009”就是要帮助农户找出图2中D点和F点，以确定最佳施肥配方。将图1中，BC坐标0-15的部分去掉，就变成了图2。在图2中，AFD曲线就代表当化肥施用总量为15时，施用生物肥对产量的影响。其中，D点代表了不施用生物肥时，农作物的产量最高水平。当使用生物肥后，农作物产量又有提高，到F点时产量最高。我们的“农作物配方施肥专家系统2009”就是要帮助农户找出图2中D点和F点，以确定最佳施肥配方。正态回归模型示意图-2

绿色农业大豆配方施肥专家系统(大豆应用占全部农作物的37.7%)绿色农业大豆配方施肥专家系统(大豆应用占全部农作物的37.7%)

绿色农业大豆配方施肥专家系统用户数量逐年增长示意图绿色农业大豆配方施肥专家系统用户数量逐年增长示意图

绿色农业大豆配方施肥专家系统用户经济效益增长示意图绿色农业大豆配方施肥专家系统用户经济效益增长示意图万元 2009年暂为预测值

绿色农业大豆配方施肥专家系统应用前景 • 引进了生物肥厂家及其产品 • 引进了复合肥厂家及其产品 • 增加了作物种类 • 扩大了使用地区 • 增设了“推荐绿色农业组合” • 增设了“自选绿色农业组合” • 数据及时得到更新 • 施肥配方更加准确 • 由于以上原因，应用前景更加广阔黑龙江省农垦科学院(作物所、植保所）

绿色农业大豆配方施肥专家系统

绿色农业大豆配方施肥专家系统

Presentation Transcript