專利名稱：科學施肥計算器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種專用計算器，更確切地說是涉及一種用于計算施肥量的專用計算器。
長期以來農(nóng)田肥料是按土地的肥沃狀況憑經(jīng)驗施肥的，隨著氮、磷、鉀等化肥工業(yè)的發(fā)展及糧、油等經(jīng)濟作物種植品種的增多，根據(jù)作物品種、土壤情況、肥料情況等進行科學施肥已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要問題。
目前借助于微機計算最佳施肥量一般是將肥料效應(yīng)(回歸)方程輸入微機中，通過微分運算，求得肥料的最佳施用量，該方法雖能較客觀地反映具體條件下的肥料效應(yīng)，但在使用中存在以下幾方面的缺點1)由于得到肥料效應(yīng)回歸方程必須以田間試驗為基礎(chǔ)，因此為獲得大量的、可靠的數(shù)據(jù)，需耗費一定的資金和時間;
2)肥料效應(yīng)回歸方程只反映具體條件下的肥料效應(yīng)，因此具有嚴格的地域性，不能到處套用，即使是同一地區(qū)，受時間性限制也不能年年套用;
3)回歸、微分等運算增加了技術(shù)實施難度，尤其是一因素以上的二因素或三因素多水平回歸設(shè)計，更難于掌握，影響其推廣及普及使用;
4)微機價格相對昂貴，是廣大農(nóng)民所不能承擔的。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種科學施肥計算器，用以克服上述缺點，具有操作簡單、體積小、價格低、易普及等特點。
本發(fā)明的科學施肥計算器，以平衡施肥理論為基礎(chǔ)設(shè)計，只需輸入有關(guān)土壤、作物、肥料方面的少量特征參數(shù)，通過計算器內(nèi)存程序的自行運算，即可獲得相應(yīng)作物當季的氮、磷、鉀肥的最佳施肥量。
美國土壤學家Truog提出的目標產(chǎn)量法是目前國際上應(yīng)用較廣泛的配方施肥方法，即以實現(xiàn)作物目標產(chǎn)量所需養(yǎng)份與土壤所能供應(yīng)養(yǎng)份的差值作為補充養(yǎng)份的依據(jù)，其基礎(chǔ)公式是施肥量(純量)＝形成一定目標產(chǎn)量的作物攜出養(yǎng)分量-土壤可供養(yǎng)分量上述方法經(jīng)多次修正，目前已發(fā)展為兩種化肥實物量的計算公式，即養(yǎng)份平衡法(見Ⅰ式)和地力差減法(見Ⅱ式)，分別適用于具備測土條件和不具備測土條件的地區(qū)使用。
a＝目標產(chǎn)量(kg/畝)×作物單位產(chǎn)量的養(yǎng)份吸收量(kg/100kg)b＝土壤養(yǎng)份測定值(ppm)×0.15×土壤養(yǎng)分利用系數(shù)(kg/畝)×土地利用系數(shù)c＝肥料中養(yǎng)份含量(%)×肥料利用率(%)施肥量(kg/畝)＝ (a-b)/(c) ……Ⅰ式e＝(目標產(chǎn)量-空白產(chǎn)量)(kg/畝)f＝作物單位產(chǎn)量的養(yǎng)份吸收量(kg/100kg)施肥量(kg/畝)＝ (e×f)/(c) ……Ⅱ式上兩式中，目標產(chǎn)量是指在一定生產(chǎn)條件下可能達到的高產(chǎn)水平，一般以前三年平均產(chǎn)量乘以一個適當?shù)脑霎a(chǎn)系數(shù)如1.05～1.20來確定(不能隨意無限增加)?？瞻桩a(chǎn)量是指作物不施肥時的產(chǎn)量。
目標產(chǎn)量法概念清楚，容易掌握，適于計算器操作，為實現(xiàn)本發(fā)明的目的提供了前提條件。但目標產(chǎn)量法中變動參數(shù)的以往做法是通過生物試驗求得，費時費力，因為是用“前茬”結(jié)果推“后茬”，所以計算出的施肥量，只能是一種模擬施肥量，本發(fā)明將可靠的數(shù)學模型及相應(yīng)常數(shù)固化在電路芯片中，通過輸入有關(guān)作物、土壤、肥料特征參數(shù)的鍵盤操作以及相對常數(shù)化的部分參數(shù)的可分級浮動校正，使運算結(jié)果準確，更具針對性，也使目標產(chǎn)量法的運用簡化、快速。
例如Ⅰ-Ⅱ式中的作物單位產(chǎn)量的養(yǎng)份吸收量、肥料中養(yǎng)份含量和土地利用系數(shù)為常數(shù)，作物目標產(chǎn)量、空白產(chǎn)量和土壤養(yǎng)份測定值為隨機輸入數(shù)值，而土壤養(yǎng)份利用系數(shù)和肥料利用率作為可分級浮動校正的參數(shù)。
本發(fā)明的科學施肥計算器，包括鍵盤、CPU中央處理單元、由EPROM和RAM組成的外存貯器和LCD顯示器，其特征在于所述的鍵盤包括1)用于土壤養(yǎng)份利用系數(shù)和肥料利用率分級浮動校正的校正鍵，包括土壤養(yǎng)份利用系數(shù)校正鍵、化肥利用率校正鍵及其以大機率狀態(tài)為中間值的定幅增、減鍵;
2)由空白產(chǎn)量輸入鍵、目標產(chǎn)量輸入鍵、土壤N、P2O5、K2O測定值輸入鍵和應(yīng)施純養(yǎng)份量N、P2O5、K2O提取鍵組成的操作功能鍵;
3)包括大田作物和蔬菜作物的作物品種鍵;
4)化肥品種鍵;
5)0-9數(shù)字鍵和小數(shù)點鍵。
本發(fā)明采用下列順序操作輸入作物品種，以提取形成100公斤經(jīng)濟產(chǎn)量所需養(yǎng)份量參數(shù)→輸入目標產(chǎn)量，求得作物攜出養(yǎng)份量→輸入土壤N、P2O5、K2O測定值(ppm)或空白產(chǎn)量，提取土壤養(yǎng)份利用系數(shù)→計算應(yīng)施N、P2O5、K2O的純養(yǎng)份量→輸入化肥品種，以提取該化肥的N、P2O5、K2O的養(yǎng)份含量及利用率→計算化肥施用量最終結(jié)果。在步驟2與3間，可進行土壤養(yǎng)份利用系數(shù)校正，在步驟4與5間可進行化肥利用率校正，在步驟5與6間可進行結(jié)果綜合校正。
本發(fā)明將Ⅰ、Ⅱ式中與作物品種對應(yīng)的單位產(chǎn)量的養(yǎng)份吸收量、土地利用系數(shù)、與各肥料品種對應(yīng)的肥料中N、P2O5、K2O養(yǎng)份含量及數(shù)值0.15以常數(shù)固定存貯在數(shù)據(jù)庫中，并將土壤養(yǎng)份利用系數(shù)和化肥利用率作為可分級浮動校正的參數(shù)，一般情況下以其中間值參與運算，需要時通過操作校正鍵，對中間值進行增、減后使用，對于化肥施用量的最終結(jié)果也可用校正鍵作等幅增減，以滿足不同地區(qū)、不同時間變化的要求。輸入作物品種、目標產(chǎn)量，土壤測定值或空白產(chǎn)量，程序自動按Ⅰ式或Ⅱ式先計算出應(yīng)施的純養(yǎng)份量，在輸入化肥品種后再計算出所用化肥的實際施用量，并通過LCD屏顯示出來，也可連接窄幅(紙條)打印機打印出有關(guān)數(shù)據(jù)。
下面結(jié)合實施例附圖進一步說明本發(fā)明的技術(shù)。
附


圖1為科學施肥計算器原理方框圖。
附圖2為科學施肥計算器面板示意圖。
參見附
圖1，10為鍵盤，20為CPU中央處理單元，30為存貯器，40為LCD液晶顯示器，由鍵盤10送入原始數(shù)據(jù)和運算方式，CPU20運行內(nèi)部程序，將計算結(jié)果送LCD40顯示。實施例CPU對鍵盤采取定時控制方式，每隔一定時間，對鍵盤掃描一次，CPU可隨時響應(yīng)鍵輸入請求，CPU80C31通過P0口和P1口外接EPROM27C64和RAM6116組成的外存貯器，以擴充程序存貯和數(shù)據(jù)存貯的容量。存貯器中存有Ⅰ、Ⅱ式數(shù)學模型及作物與形成100公斤經(jīng)濟產(chǎn)量所需養(yǎng)份量對照表，化肥品種、代號與其N、P2O5、K2O養(yǎng)份含量及利用率對照表，土壤養(yǎng)份利用系數(shù)校正幅度對照表，化肥利用率校正幅度對照表，化肥實施結(jié)果綜合校正幅度對照表及磷、鉀含量互換率表。
當CPU接到外部鍵盤輸入時，即對數(shù)據(jù)進行處理，并將處理結(jié)果送LCD顯示，顯示部分是一種由LCD板、PCB板、控制驅(qū)動電路組成的LCD模塊，是用大規(guī)模專用集成電路作為點陣的控制驅(qū)動，CPU只需輸出數(shù)據(jù)和指令即可實現(xiàn)所需要的顯示。
參見附圖2，盒式結(jié)構(gòu)的科學施肥計算器，面板上設(shè)計有電源開關(guān)K，LCD顯示屏40及由4×8個按鍵組成的鍵盤。
顯示屏40從左至右按操作步驟依次在屏幕上以代號方式提示各步驟操作功能，包括化肥品種、作物品種、目標產(chǎn)量、土測值/空白產(chǎn)量、化肥含量和施肥結(jié)果。
4×8鍵盤，C鍵為清除鍵，2nd鍵為第二功能操作鍵，在敲擊2nd鍵后再敲擊的鍵，表示輸入該鍵的第二種鍵義。各鍵的第一鍵義標注在鍵位上，第二鍵義標注在各鍵位下方。
圖中101區(qū)為校正鍵位區(qū)，包括土壤養(yǎng)份利用系數(shù)校正鍵、化肥利用率校正鍵和運算結(jié)果綜合校正鍵，+2、+1、-1、-2為各參數(shù)校正的不等幅增減鍵，其使用方法是，將Ⅰ、Ⅱ式中的變動參數(shù)分為五級，即+2、+1、0、-1、-2五個狀態(tài)，0狀態(tài)為統(tǒng)計學意義上的大機率狀態(tài)，也為中間狀態(tài)，以常數(shù)固定存貯，一般情況下直接調(diào)用不需浮動。例如土壤養(yǎng)份利用系數(shù)的中間值為A，+2、+1、-1、-2則表示將其值校正到A+2、A+1、A-1、A-2使用;如果是中間值為B的化肥利用率的校正，則分別將其值校正到B+15%、B+7.5%、B-7.5%、B-15%使用，如果是運算結(jié)果為C的綜合校正，則分別校正到1.2C、1.1C、0.9C和0.8C。
當實際產(chǎn)量與目標產(chǎn)量差異較大時，則需進行校正，校正時要參考作物缺素癥狀及各項影響因素。
圖中102區(qū)為土壤測定值輸入鍵位區(qū)，包括N堿解測定值輸入，速效P2O5測定值輸入和速效K2O測定值輸入，單位為ppm。
圖中103區(qū)為應(yīng)施純養(yǎng)份量提取鍵，包括N、P2O和K2O的純養(yǎng)份量提取，敲擊各鍵，顯示屏顯示中間運算結(jié)果即所需N、P2O5、K2O<p>本發(fā)明涉及一種酸性媒介染料在含有媒染劑鉻化合物存在下的染色方法，具體地說是一種在毛條連續(xù)軋染工藝中，采用三價鉻作媒染劑進行同浴媒染的方法。
眾所周知，酸性媒介染料的價格低廉，是羊毛染制深濃色號的常用染料，長期以來絕大多數(shù)采取后媒法的間歇式浸染方法，它的染色時間長，能耗較大，色度有缸差，且易影響成品的內(nèi)在質(zhì)量，后媒法染色工藝都是采用重鉻酸鉀作媒染劑，因此在排放水中，含有六價鉻，對環(huán)境造成污染。為克服上述缺點，提出了毛條連續(xù)軋染同浴媒染的方法，將上染和媒染兩個過程集于一步完成。根據(jù)該工藝特點，宜選用動力學惰性的三價鉻作媒染劑。在一九七零年美國專利U.S3，503，698中提到，毛條連續(xù)軋染也可采用酸性媒介染料同浴媒染工藝，特別是偶氮類酸性媒介染料，它可用三價鉻鹽或可溶性鉻酸鹽，且在酸性介質(zhì)中的效果更好些。在實施例中分別介紹了三只偶氮類酸性媒介染料的工藝。例如酸性媒介黑A的毛條連續(xù)軋染工藝，以角豆樹膠粉作增稠劑，以月桂醇二乙二醇醚硫酸鹽、椰子油脂肪酸N，N-雙-β-乙二醇酰胺、β-甲氧基乙醇和異丙醇的混合物作助劑，以氟化鉻和醋酸鉻作媒染劑，并以甲酸調(diào)節(jié)該軋液的PH。還介紹了一只三苯甲烷酸性染料的毛條連續(xù)軋染工藝，其結(jié)構(gòu)式為
對此染料文中介紹了兩只軋染處方，一種是以鉻酸鉀和硫酸胺作為媒染劑，海藻酸鈉作為增稠劑，以醋酸將PH調(diào)至7.5～8，另一種是以氟化鉻作為媒染劑，甲基纖維素作為增稠劑，以甲酸將PH調(diào)至3.5～4，兩只處方中的助劑都是辛基苯基2.2-二甲基丙二醇醚硫酸鹽、椰子油脂肪酸-N，N-雙-(β-乙二醇)-酰胺和異丙醇(重量比9∶9∶2)的混合物。這類產(chǎn)品的日曬牢度<p>
計算結(jié)果為尿素應(yīng)施43.2公斤/畝，重鈣應(yīng)施37.5公斤/畝，硫酸鉀應(yīng)施13公斤/畝。
例2，作物品種為小麥，目標產(chǎn)量為400公斤/畝，空白產(chǎn)量為235公斤/畝，肥料品種為尿素、重鈣、硫酸鉀，計算三種肥料實施量。
操作及顯示步驟見下表
計算結(jié)果為尿素應(yīng)施30.7公斤/畝，重鈣應(yīng)施26.6公斤/畝，硫酸鉀應(yīng)施16.6公斤/畝。
運用計算器計算施肥量，克服了施肥的盲目性和片面性，避免投肥過量或投肥不足，本計算器運算快速、操作簡便、不受時空限制、易普及、專用計算與普通計算相結(jié)合，適于農(nóng)民及農(nóng)村科技人員使用，也可供小型復混肥廠開發(fā)肥料配方之用。
權(quán)利要求
1.一種科學施肥計算器，包括鍵盤、CPU中央處理單元、由EPROM和RAM組成的外存貯器和LCD顯示器，其特征在于所述的鍵盤包括1)用于土壤養(yǎng)份利用系數(shù)和肥料利用率分級浮動校正的校正鍵，包括土壤養(yǎng)份利用系數(shù)校正鍵、化肥利用率校正鍵及其以大機率狀態(tài)為中間值的定幅增、減鍵；2)由空白產(chǎn)量輸入鍵、目標產(chǎn)量輸入鍵、土壤測定值堿解N、速效P2O5、速效K2O輸入鍵和應(yīng)施純養(yǎng)份量N、P2O5、K2O提取鍵組成的操作功能鍵；3)包括大田作物和蔬菜作物的作物品種鍵；4)化肥品種鍵；5)0-9數(shù)字鍵和小數(shù)點鍵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的科學施肥計算器，其特征在于所述的鍵盤還包括含磷量P與P205的互換功能鍵和含鉀量K與K20的互換功能鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的科學施肥計算器，其特征在于所述的鍵盤還包括四則運算(+-×÷)、存貯(M+、M-、MR)，百分率%開方]]>普通運算鍵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的科學施肥計算器，其特征在于所述的鍵盤還包括第二功能操作鍵2nd。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種計算施肥量的專用計算器，為科學施肥的目的而設(shè)計，由鍵盤、CPU、LCD顯示器和存貯器組成，以目標產(chǎn)量法的差分平衡法和地力差減法作數(shù)學模型，取作物單位產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量、肥料中養(yǎng)分含量和土地利用系數(shù)為常數(shù)，取土壤養(yǎng)分利用系數(shù)和肥料利用率為相對常數(shù)化參數(shù)，可用增減校正鍵分級浮動變化，輸入作物品種、目標產(chǎn)量、土壤養(yǎng)分測定值或空白產(chǎn)量，計算應(yīng)施純養(yǎng)分量和實施化肥量，運算快、操作簡、結(jié)果準、易普及。
文檔編號A01C21/00GK1076796SQ9310377
公開日1993年9月29日 申請日期1993年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月20日
發(fā)明者牛保平, 曹玉智, 馮慶鳳 申請人:牛保平