[發(fā)明專利]肥料配制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210041294.3
• 申請日: 2012-02-23
• 公開（公告）號: CN102584399A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 鐘振民;胡包鋼;張慧敏
• 申請（專利權）人: 北京中科鴻正農(nóng)業(yè)科技有限公司;中國科學院自動化研究所
• 主分類號: C05G1/00
• 分類號: C05G1/00
• 代理公司: 北京市中聞律師事務所 11388
• 代理人: 楊改鳳

技術領域

本發(fā)明涉及一種肥料配制方法及系統(tǒng)。?

背景技術

由于我國人口眾多，后備耕地資源不足，農(nóng)業(yè)增產(chǎn)依賴于單產(chǎn)的提高，而肥料的施用對作物單產(chǎn)的提高起著至關重要的促進作用。長期以來，農(nóng)村盲目施肥現(xiàn)象嚴重，這不僅造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加，而且?guī)韲乐氐沫h(huán)境污染，威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)量進一步提高。因而合理的肥料配制和施肥是充分利用和保護土地資源、提高土地產(chǎn)出率、實現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)的重要措施之一。近年來，隨著地理信息系統(tǒng)技術、計算機技術、人工智能技術的飛速發(fā)展，采取針對性的肥料配制技術(即測土配方施肥技術)得到一定的推廣應用。如專利文獻1(CN101275887A)公開了一種甘蔗測土配方施肥的土壤采樣方法；專利文獻2(CN2828931Y)公開了一種可以用于運行測土配方施肥計算程序的掌上型硬件設備，其采用單片機實現(xiàn)測土配方的決策分析；專利文獻3(CN101236410A)公開了一種智能灌溉施肥決策控制系統(tǒng)，其將作物生理需水指標引入計算機控制領域，通過灌溉指標數(shù)據(jù)庫以及模擬分類技術進行灌溉施肥決策；專利文獻4(CN101470421A)公開了一種基于人工智能技術的植物生長室及其控制系統(tǒng)，其采用專家系統(tǒng)模擬出不同的氣候土壤環(huán)境，為深入研究不同環(huán)境因子及其組合對植物生理生態(tài)的影響規(guī)律提供了有利條件。專利文獻1-4均通過引用合并于此。?

但是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到很多因素的影響，如農(nóng)業(yè)生物要素、農(nóng)業(yè)環(huán)境要素、農(nóng)業(yè)技術要素等的影響，一般新的技術、方法的推廣需要?相對比較長的周期，要經(jīng)過小區(qū)試驗、多點區(qū)域試驗，大田試驗等等，少則2-3年，多則7-8年，大大制約了一些新品種、技術的更新?lián)Q代速度。同時，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)試驗方式由于受到多種因素的制約，往往試驗的重現(xiàn)性不強，試驗結(jié)果需要經(jīng)過很多方面的論證，使得很難用快速的方法修正定量化肥料的施用數(shù)量、養(yǎng)分比例、施用時期和施用方法的各項參數(shù)，這一直以來是農(nóng)業(yè)技術人員亟待解決的難題。?

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明提供了一種肥料配制方法及系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)根據(jù)實地測量的土壤成分和特定的植物或作物，分析土壤的供肥性能以及作物的需肥規(guī)律和肥料效應，由此定量化給出肥料的施用數(shù)量、養(yǎng)分比例、施用時期和施用方法，從而在達到增產(chǎn)、改善農(nóng)林植物產(chǎn)品的品質(zhì)同時，提高了肥料利用率、節(jié)約了成本、降低了農(nóng)業(yè)資源污染。?

本發(fā)明的一種肥料配制方法，其包括以下步驟：?

步驟1)，對田間試驗中的一個地塊進行土壤分析，獲取土壤方面數(shù)據(jù)；?

步驟2)，將所述土壤方面數(shù)據(jù)、當?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)輸入到計算機模塊中的植物生長模型子模塊和專家系統(tǒng)子模塊；?

步驟3)，根據(jù)輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)模擬出植物生長環(huán)境，該植物生長模型子模塊不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中各項土壤參數(shù)，以獲取在不同的土壤參數(shù)下植物模擬指標；根據(jù)以知識庫的形式存入計算機中的專家知識和經(jīng)驗，該專家系統(tǒng)子模塊對所輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)進行推理，并不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中的各種土壤參數(shù)，獲取在不同的土壤參數(shù)下的植物專家指標；?

步驟4)，根據(jù)植物生長模型子模塊所獲取的植物模擬指標和專家系統(tǒng)子模塊所獲取的植物專家指標，優(yōu)化決策計算子模塊進行優(yōu)化決?策計算，輸出最優(yōu)的肥料施用數(shù)量、養(yǎng)分比例、施用時期、施用方法以及所預測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)與肥料施用成本方面的數(shù)據(jù)，并由可視化子模塊進行顯示；?

步驟5)，根據(jù)計算機模塊所輸出的最優(yōu)的肥料施用數(shù)量和養(yǎng)分比例配制適合該地塊的肥料；?

步驟6)，按照計算機模塊的優(yōu)化決策計算子模塊所得出的施用時期、施用方法將肥料模塊所配制的適合該地塊的肥料應用于該地塊，并種植相應的植物，并將試驗統(tǒng)計的該植物生長的植物實測指標作為專家知識和經(jīng)驗以知識庫的形式反饋給計算機模塊并存入其中；?

步驟7)，植物實測指標符合所預測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)，則完成肥料配制而進行工廠化車間進行生產(chǎn)，否則將返回第4)步驟。?

優(yōu)選地，該土壤方面數(shù)據(jù)包括全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K，有機質(zhì)、pH值以及鹽含量。?

優(yōu)選地，該植物模擬指標和該植物專家指標分別包括產(chǎn)量指標、生育期指標和品質(zhì)指標。?

優(yōu)選地，該工廠化車間包括粉碎機，攪拌機，造粒機，篩分機，分裝機以及包裝機。?

優(yōu)選地，該肥料的造粒方式為對輥擠壓造粒、圓盤造粒或平模造粒。?