第四章 计算机施肥

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 计算机施肥专家系统与农化服务,第一节 计算机施肥专家系统,第二节 农化服务与施肥,第一节 计算机施肥专家系统,一、农业专家系统与施肥专家系统的概念,1、农业专家系统：把分散的、局部的单项农业技术综合集成起来，在全方位、高层次农业专业知识基础之上，利用计算机对农业信息进行智能化处理。,主要功能：传播实用农业知识和高新技术成果，模仿人的推理过程，以形象、直观的方式向使用者提供各种农业问题的咨询服务决策方案,施肥专家系统,2、是农业专家系统中的一类，根据决策地块的实际土壤肥力情况及作物的需肥特性与要求等因素，确定科学合理的施肥量；根据作物长相与长势、气象环境、田间管理等因素作出科学合理的施肥规划、追肥方式等施肥决策系统,二、专家系统的特点,1、启发性：（不仅依赖理论还依赖专家本人的启发知识）,2、透明性：能解释本身推理过程和回答用户提出的问题，以便让用户了解推理过程，增大对专家系统的信任感。,3、灵活性：具有扩展和丰富知识库的能力,三、专家系统的建立与应用,作物平衡施肥决策系统,1、系统设计框架,系统输入(土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、pH、生育期内温度、产量水平),计算结果,作物参数调用,土壤水分动态模型,土壤知识库（土壤类型、微量元素丰缺状况等）,生态养分平衡施肥方案,2、系统功能,给出养分平衡施肥方案,济南军区某生产基地土壤基础肥力状况,土壤肥力,有机质,全氮,速效磷,碱解氮,速效钾,pH,产量水平,（,%,）,（,%,）,（,mg.kg,-1,）（,mg.kg,-1,）,（,mg.kg,-1,）,/4500kg.hm,-2,1.00 0.076 15.76 56.40 209.03 8.14,小麦生态养分平衡施肥方案及基、追肥建议使用时期和比例 kg.hm,-2,土壤肥力,类别,需施用养分量（基础/追）,换算为肥料用量,N,P,2,O,5,K,2,O,磷酸二铵,尿素,硫酸钾,/4500,kg.hm,-2,41.9/97.7,84/21,4.1/9.5,182.7/45.7,23.6/195.5,8.4/19,/5250,kg.hm,-2,55.4/129.2,133.5/33,13.1/30.5,290/71.1,13.2/254.4,26.2/61,/6000,kg.hm,-2,61.5/141.0,147/37.5,39/93,319/81.5,15.6/276.4,78/186,四、专家系统在,出口蔬菜安全生产过程控制中的应用,Yes,产前环境控制；,水环境信息,气环境信息,土环境信息,比对,国家各类标准,绿色食品标准,有机食品标准,安全优质食品标准,产地环境监控结果表达,生产档案记录,HACCP,文档记录,关键控制点检测,正常否,No,给出纠偏措施及原因分析,生产过程控制；,贮藏越冬休眠期,假茎(葱白)形成期,幼苗期,发芽期,假茎充实期,假茎形成盛期,越夏期,缓苗期,播种时间或苗龄,实时,生长特征,判断,生育,期界定,综合判断结果表达,对应生育期,GMP,提醒,产品质量检测；,感官指标,理化指标,进口国标准,日本标准,美国标准,比对,产品质量检测结果表达,产后加工控制；,包装材料控制,储 存,装 箱,采 摘,销 售,整 理,图1.出口蔬菜(白葱)安全生产过程控制数字化过程,四、专家系统在出口蔬菜安全生产过程控制中的应用,对出口蔬菜生育期的界定：,1.绝对时间,2.生长特征(长势),基于,HACCP,的出口蔬菜病虫害防治的专家咨询,基于,HACCP,的出口蔬菜营养诊断的专家咨询,本系统中有三部分涉及专家系统,三、出口蔬菜安全生产过程控制中的应用,第二节 农化服务与施肥,一、农化服务体系的建立,（一）农化服务的概念,以科学技术为主导，以肥料为载体，以合理施肥和保障农业可持续发展为目的，由科技、肥料生产与流通及肥料使用等部门共同组成的社会化农业技术服务体系。,（二）农化服务的组织形式,一、隶属于政府部门的专门机构,二、隶属于企业和科技部门的农化服务机构,1、由肥料制造商开发的市场部门（或农业分部）下设的农化服务机构，这种组织形式在英国、美国、印度和欧洲一些国家较多。,2、由肥料经销商开办的农化服务机构,在欧美比较普遍，如美国的IMC农业商务公司。,3、由大学下设的农化服务机构，如：美国的各州立大学均以土壤测试实验室为基础的农化服务组织。,4、私营的农化服务机构，如加拿大的”平原开发实验室“为私人基团公司（EnvioTest Laboratories)所有，这类私人实验室在美欧很普遍。,IMC农业商务公司简介,IMC农业商务公司是IMC下属五大公司之一,主要,经营肥料、种子、农药及其它化学产品,。它在全美拥有200个,农业营销服务中心,(Farmarkerts),即零售商,直接为农户提供农化服务。所有零售商必须是,大学毕业生,并有全美农作物学会颁发的,资格证书。取证后每年还需培训20h。若考核不合格,将取消资格证书,不得上岗,。IMC农业商务公司拥有50个库房与中转站,有一套完整的水运、铁路和公路运输贮存系统及设施,全都适应散装的需要。IMC下属企业的产品,如尿素、磷铵、重钙、氯化钾,通过贮存库、中转站间接或直接运送到零售商手中,零售商通过二次加工,把肥料送到农户手中,也就是说IMC建立并通过这样一个营销网络,把自己的产品打入市场并为农户开展科学施肥服务,（三）世界各国的农化服务体系,1、欧美国家的农化服务体系,（1）肥料生产企业的市场开发部门下属的肥料试验推广体系；,（2）政府农业部下设有专门机构进行农业技术的推广工作。（通过立法进行，如授权法和史密斯法案（大学与农业部合作）。）,2、澳大利亚的农化服务,（1）农化服务基本体系和网络,农化服务中心,免费分送植株和,土壤样品袋到农户,农户按要求采集,植株和土壤样品,农化服务中心迅速分析,植株和土壤样品,植株和土壤样品分析,结果输入电脑,专用电脑软件对资料,（包括土质、气象、,作物等）进行分析处理,提出分析报告、肥料,配方及使用方法,专业技术人员,指导提出建议及,信息反馈,农户采购肥料,或进行复配,施肥与收割,（,2）农化服务中心分析测试工作,例如：CSBP公司农化服务中心共有分析人员28名，每星期可完成4万个土壤分析，3万个植株分析。,分析费用：植株澳元25元/样，土样15澳元/样,分析时间：37天。,分析结果：均存贮于电脑中便于查询,（3）农化服务中心网络设置（每个地区均有专职销售员）,是一个销售、技术、信息服务于一体的组织体系。,作用,：,a：农户经济利益,b:环境影响保证农业长期持续性,c:农业教育提高农户素质,d:农业生产计划,(4)国家对划分质量有管理规章,（5）植物组织取样介绍,取样袋是农化服务中心免费提供给农户，袋内有说明书（如何取样、取样时间、成熟度，标签的书写，分析项目及要求等）、专用手套、表格（包括样品信息和农户信息）、注意事项等。,袋上注明中心地址,3、发展中国家的农化服务,主要特点：,农民充当农技推广的主要主要推行者，主要做法是：,（1）选择和培养农民技术员,（2）培训农民,（3）建设农民组织,我国农化服务工作中存在的问题,复合(混)肥比例太低,以单质形式使用化肥的比例太高,造成这种现象有以下原因：,1、配方施肥技术推广与化肥生产、供应相脱节,。配方施肥技术的推广主体是农业技术推广部门,由于受资金、政策等影响,在过去相当长的时期内,我国大部分农技推广部门并无配套的化肥供应,而拥有生产技术的化肥企业和拥有经营权的农资供销部门却又往往不了解配方施肥技术的内涵,从而在推广配方施肥技术时,出现了技术推广和物资生产、供应相脱节。,2 农村整体文化的低素质与配方施肥技术性较强相背离,配方施肥技术面向的是农民。受各种因素的影响,我国农民的文化程度还不高,配方施肥技术直接向农民推广,有一定难度,农民难以对农业技术人员提供的施肥技术作出相应的反应。,3有些专用复混肥比例不协调,针对性不强,一些生产企业在拟定肥料养分配比时,不是根据土壤养分和作物对养分的需求来制定,而是根据氮、磷、钾肥料价格的高低来制定。,4一些错误导向造成农民用肥意识的偏差,出于某种利益上的考虑,一些农资经营部门违背农业科学施肥的思想,长期经营进口或部分国产15-15-15的肥料品种,对一些化肥企业推出的符合地方土壤及作物特性的高浓度专用肥却不屑一顾。农民在市场上只能购买到农资部门提供的肥料品种,从而影响了配方施肥工作的正常开展。,5、化肥企业的农化服务还需要进一步完善,二、农化服务机构的运作,（一）、土壤和植株分析是农化服务的基础,（二）、研究肥料配方是农化服务的关键,（三）、复混肥是农化服务的物质载体,（四）、农民是农化服务的对象,农化服务,信息（技术）,产品（技术）,收集,土壤、,植株,测试,田间,试验,与诊断,决策,分,析,比,较,加工,方,案,建,议,生产,产,品,服,务,销售,销,售,服,务,施用,施,肥,服,务,取样、产品,效果反馈,三、农化服务体系的结构模式,（一）常见的农化服务模式,以美国为代表的发达国家的肥料企业农化服务机构的模式,化肥企业,总经理室,生产部,市场开发部,总工程师室,中心实验室,配,方,工,艺,调,整,批,量,生,产,安,排,原,料,分,析,生,产,监,控,土,壤,分,析,产,品,检,验,复混肥,BB肥,产品,销售部,肥料实验,肥,效,研,究,示,范,推,广,现,场,交,流,专家系统,作,物,需,求,土,壤,信,息,气,候,参,数,新,产,品,开,发,配,方,集,成,信息反馈,农户,（二）土壤测试实验室的农化服务模式,部门,：农业院校及农业科研部门,主要任务,：在土壤分析的基础上，通过积累数据为农户建立档案和数据库，农业科学家或计算机专家系统结合气象、植保、作物品种等信息向农户提供配方与施肥建议。,