测土配方施肥触摸屏信息查询系统在农作物上的应用研究

肖爱红

（甘肃省西和县农业技术服务中心，甘肃西和742100）

1 测土配方施肥触摸屏信息查询系统的概述

测土配方施肥触摸屏信息查询系统克服了土壤测试中养分元素测定方法烦琐以及与作物产量反应相关性差等难题，考虑了土壤养分供应情况，还考虑了其他的养分来源，比如施用有机肥、农作物秸秆还田、降雨和灌水等带入的养分，并考虑作物轮作体系。养分管理策略：肥料品种种类适宜、肥料用量适宜、施肥时间适宜、施肥位置适宜等，时效性强，在有和没有土壤测试条件下均可使用，是一种方便使用和易于推广的作物推荐施肥新方法。一是将已经建立的耕地资源管理信息和耕地地力评价信息导出拷贝，再在测土配方施肥触摸屏查询系统进行一键导入。二是触摸屏查询功能支持文字、图片、语音播报、视频回放操作流程等。三是能够连接网络，触摸屏具有内存大、处理数据快等优点，长时间连续运行，稳定性可靠，长时间待机不死机，不需要专人看守，不能频繁开关系统。四是运行速度快，对GPS定位的航拍照片和数据操作不会产生滞后卡顿现象。五是点击查询，依次输入乡（镇）—行政村—农户姓名—地块名，点击信息查询，即可显示该田块的土壤类型和养分含量以及养分丰缺指标评价结果等信息，依次点击植物种类和对应的目标产量，即可显示建议施肥情况。六是无须农业专业技术和计算机知识，只要能操作智能手机就能进行查询，同时也可以点击帮助，即可显示操作步骤和操作流程。七是需要时可以连接打印机，打印所要查询地块的信息和施肥建议卡、肥料品种、用法与用量等，既科学合理又节本增效，既简单又通俗易懂。八是既可安装在县、乡（镇）、村或农技中心服务中心（站）、肥料销售点等固定使用，也可以移动使用。九是该系统可连接扫描仪、鼠标、键盘等计算机外设，一机多用。

2 触摸屏查询系统的建立

充分利用测土配方施肥技术，通过对县域耕地进行取土、分析化验、建立不同土壤类型和不同地块养分丰缺指标体系，根据不同作物的种类和目标产量，确定建议施肥量。

3 增产增效情况

在西和县马铃薯、玉米、小麦主产区应用测土配方施肥触摸屏信息查询系统指导施肥，与农民习惯施肥相比，节约氮肥8%～13.5%，提高作物产量1%～3%，增收450～750元/hm2，提高氮素回收率3～5个百分点。

4 技术要点

基于产量反应和农学效率的推荐施肥决策系统，技术原理：通过收集汇总过去几年在全县范围内开展的马铃薯、玉米、小麦肥料田间试验，包括“3414”试验、肥料利用率试验、“2+X”试验、品比试验，建立养分吸收与产量数据库。采用方差分析和模型图对数据库中各类作物的可获得产量、产量差、产量反应、农学效率、土壤基础养分供应等相关参数据进行特征分析，其中，施氮量=产量反应/农学效率；施磷或施钾量=作物产量反应施磷或施钾量+维持土壤磷或钾平衡部分。其主要核心技术包含产量反应确定、单位产量养分吸收量确定、施肥量确定。

4.1 产量反应确定

产量反应是不施某种养分处理的产量与该养分施用充足下两处理的产量差。如果已知产量反应，则直接输入，系统根据产量反应进行推荐施肥；如果没有产量反应数值，则系统可根据土壤测试中有机质、速效氮、速效磷和速效钾的测定等级确定产量反应；若没有土壤测试结果，则系统可根据历年产量、已经输入的土壤质地、颜色、有机质含量等信息，确定土壤养分（基础）供应状况和产量反应。

4.2 单位产量养分吸收量确定

以上述大量田间试验的数据库为基础，应用模型模拟不同潜在产量和目标产量下的养分吸收量，得出最佳的单位经济产量养分吸收量。该模型采用线性—抛物线—平台函数，不仅考虑了氮、磷、钾3种元素间的两两交互作用，同时考虑了气候特征和种植类型。

4.3 施肥量确定

施肥量=（目标产量所需的养分含量-土壤养分含量）/化肥含量，同时还要考虑上茬作物情况、轮作情况、秸秆还田等。

5 测土配方施肥触摸屏信息查询系统查询范围

5.1 地块信息

输入所需推荐施肥的地块名称或输入县、乡、村名称，可查询到经纬度、海拔高度、有效积温、光照条件、无霜期、土壤类型、质地状况、灌溉条件、地下水位等信息，根据该地块的信息，可选择适宜种植的作物种类名称，用于生成报告后便于查询，面积为所要推荐施肥地块的面积，单位可以选择公顷或亩；土壤质地（砂质、壤质和黏质）和土壤肥力，根据有机质含量或土壤外观质地判定为肥力高等、中等、低等，信息用于在没有产量反应和土壤测试值情况下确定土壤养分供应等级，进而确定产量反应。

5.2 上季信息

上季作物产量、肥料用量和秸秆还田信息，用于计算上季养分残留带入到当季的养分量，系统可根据所提供信息自行计算，上季作物种类用于考虑轮作倒茬。

5.3 本季信息

填写农民习惯施肥产量，即过去1～2年该作物的平均产量，系统会根据该产量水平，估算当季作物的目标产量；农民习惯施肥信息，用于效益比较；收获后秸秆处理方式，用于考虑施肥的养分平衡；产量反应部分，根据核心技术要点中“产量反应确定”方法进行确定。

5.4 推荐施肥

根据上季作物养分残留以及当季作物的产量水平、产量反应等，给出基于一定目标产量的养分需求量，并可选择计划使用的肥料品种（复合肥和单质肥均可选择，也可自行添加肥料品种），系统会给出该地块的具体施肥方案，包括施肥次数、施肥时间、肥料类型、数量和施肥位置等。

5.5 效益分析

根据农民习惯施肥措施和推荐施肥措施的产量和肥料成本投入，给出2种措施的经济效益对比分析。

5.6 推荐单位

提供推荐单位名称为省、市、（区）县、乡（镇）农业技术服务中心（站）。

5.7 咨询信息

如有疑问，需要提供推荐单位咨询的联系电话、微信、QQ等。

6 结语

通过触摸屏信息系统查询得知施用化肥的种类用量，防止盲目过量施用化肥，达到节本增效、提高耕地质量、保护生态环境的目的。