專利名稱：計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及作物施肥領域，尤其涉及確定作物不同施肥期施肥量的方法和裝置。
背景技術：
作物生長離不開養(yǎng)分的供給，依據(jù)養(yǎng)分歸還學說，土壤中被作物吸收的養(yǎng)分，只有通過施肥等措施再補充到土壤中去，才能保證作物的健康生長。所以施肥是保證作物生長的重要措施。然而，肥料養(yǎng)分用量不合理和肥料在作物各施肥時期施肥量分配不當會導致各種各樣的農(nóng)業(yè)問題，如地下水硝酸鹽污染、環(huán)境污染、土壤質量下降、病蟲害增加、減產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品品質下降等。目前，盲目施肥、憑經(jīng)驗施肥、參照其它農(nóng)田的施肥量進行施肥等不合理施肥現(xiàn)象很普遍，所以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也出現(xiàn)了上述的諸多問題。
當然，隨著農(nóng)業(yè)科學技術的不斷發(fā)展，對作物整個生育期的肥料養(yǎng)分用量進行推薦的方法已經(jīng)很多，這些方法總的來說能夠對作物整個生育期進行科學合理的養(yǎng)分和肥料用量推薦，如目標產(chǎn)量法根據(jù)作物目標產(chǎn)量對養(yǎng)分的需求量和肥料的養(yǎng)分利用率確定肥料養(yǎng)分總供應量；土壤肥力指標法對土壤肥力進行分等定級，不同級別土壤根據(jù)試驗確定肥料養(yǎng)分的合理用量；已提交專利申請的申請?zhí)枮?3153815.0、03153814.2的2個施肥推薦方法等。但是，這些方法均沒有實現(xiàn)把養(yǎng)分或肥料具體分配到作物的各個施肥時期，使農(nóng)民在施肥時難以確定作物不同施肥期用量，造成各施肥期施肥量以及氮、磷、鉀肥的施用比例與作物需求不協(xié)調(diào)，減少肥料利用率，降低產(chǎn)量，增加環(huán)境污染和病蟲害發(fā)生等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置，該方法和裝置在計算出作物的肥料養(yǎng)分總用量(可通過現(xiàn)有方法計算出來)的基礎上，通過計算作物各施肥期施肥量的方法，對作物不同施肥期的肥料用量進行推薦，從而能夠克服現(xiàn)有施肥方法的不足，更科學的指導農(nóng)民進行施肥。
本發(fā)明的計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置，包括一個輸入設備，用于輸入計劃種植的作物和施肥參數(shù)，包括計劃種植作物，作物的肥料養(yǎng)分氮、磷、鉀總用量，計劃施用的肥料品種；一個存儲設備，用于存儲運算程序和參數(shù)，參數(shù)包括作物各施肥期肥料養(yǎng)分氮、磷、鉀的需求比例，肥料的養(yǎng)分氮、磷、鉀含量，肥料特性；一個運算控制設備，根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)，調(diào)用運算程序及存貯設備中存貯的參數(shù)對作物各施肥期施肥量進行計算；一個輸出設備，用于顯示、打印計算結果。
所述運算控制設備采用的運算程序依次包括以下步驟1.確定作物各施肥時期的肥料養(yǎng)分氮、磷、鉀用量作物各施肥時期的肥料養(yǎng)分氮用量＝作物的肥料養(yǎng)分氮總用量×作物各施肥時期肥料養(yǎng)分氮需求比例；作物各施肥時期的磷推薦量＝作物的肥料養(yǎng)分磷總用量×作物各施肥時期肥料養(yǎng)分磷需求比例；作物各施肥時期的鉀推薦量＝作物的肥料養(yǎng)分鉀總用量×作物各施肥時期肥料養(yǎng)分鉀需求比例。
2.計算作物各施肥時期的肥料理論用量
根據(jù)每一個施肥時期肥料養(yǎng)分氮、磷、鉀用量，以及肥料養(yǎng)分氮、磷、鉀含量，利用三元一次線性方程組求解，計算出作物各施肥時期的肥料理論用量。
3.計算作物各施肥時期的肥料推薦用量根據(jù)肥料的特性，對各施肥時期的肥料用量在不同施肥期進行重新分配，得出作物各施肥時期的肥料推薦用量。
本說明書中涉及到的用量等質量指標單位為千克，面積單位為畝，比例為百分比。當然，參數(shù)的單位不限于所述的單位，也可用其它的單位，比如質量用克、面積用公傾等。
輸入設備輸入計劃種植的作物和施肥參數(shù)，運算控制設備根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)，調(diào)用存儲設備的運算程序和參數(shù)，計算出作物在各施肥時期的肥料用量，并通過輸出設備將結果輸出。
上述計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置，所述的輸入設備可以為計算機標準鍵盤或者觸摸式軟鍵盤。
上述計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置，輸入與輸出可以采用同一屏幕顯示，輸入采用手寫筆觸屏方式，顯示區(qū)在屏幕上方，軟鍵盤輸入?yún)^(qū)在屏幕下方，在屏幕顯示區(qū)顯示輸出結果；也可以通過復選功能鍵將軟鍵盤關掉，使整個屏幕成為輸出顯示屏，從而最大程度地在一屏內(nèi)輸出更多的信息。輸入設備與顯示設備也可分開。
上述計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置，所述的存儲設備可以是硬盤，還可以是可拔插的存儲卡(如CF卡等)。如果存儲設備是用硬盤，當存儲的數(shù)據(jù)需要更新時，可以連接到計算機或網(wǎng)絡上進行更新；如果存儲設備是可拔插的存儲卡，當數(shù)據(jù)更新時，只需要將更新后的可拔插的存儲卡替換原來的可拔插的存儲卡即可。
上述計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置，所述的運算控制設備可以是中央處理器，還可以是微處理器。
本發(fā)明計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置，運算程序中所要調(diào)用的各種參數(shù)都是已知的，這些參數(shù)中，作物的肥料養(yǎng)分氮、磷、鉀總用量，可以通過背景技術所描述的方法或者其他現(xiàn)有方法計算出來；作物各生育期肥料養(yǎng)分氮、磷、鉀需求比例，通過現(xiàn)有的研究成果可以查到，查不到的參數(shù)，可以通過田間試驗，測定不同施肥時期的養(yǎng)分吸收量、干物質量、水分含量、畝產(chǎn)量，分析計算出來，也可通過對不同施肥時期肥料用量作不同處理，計算出最佳的肥料用量分配方案；肥料養(yǎng)分氮、磷、鉀含量是已知的，也可通過化驗室的常規(guī)分析法測定出來。如上所述，在上述參數(shù)中，即使其中的某個參數(shù)未知，也可以通過現(xiàn)有條件下的簡單化驗分析或田間試驗得出，因此，本發(fā)明的方法完全可以實施。
本發(fā)明計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置的工作原理是(1)通過輸入設備輸入計劃種植的作物及施肥參數(shù)，然后傳送到運算控制設備；(2)通過運算控制設備啟動運算程序，并調(diào)用輸入的參數(shù)及存儲設備中的參數(shù)參與運算；(3)通過輸出設備顯示或打印計算結果；


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進一步詳細地說明圖1是計算作物各施肥期施肥量的裝置示意圖。
最佳實施例詳細描述圖1是計算作物各施肥期施肥量的裝置示意圖，在最佳實施例中采用的硬件是惠普公司生產(chǎn)的型號為iPAQ H2210隨身電腦(PDA)；處理器3(運算控制設備)類型Intel XScale；處理器主頻400MHz；存儲器容量64MB；顯示器4；顯示屏4上半部分提示用戶輸入作物施肥參數(shù)，并且可以顯示計算結果，下半部分可用手寫筆輸入地塊參數(shù)，也可通過打開軟鍵盤進行數(shù)據(jù)輸入；內(nèi)部存儲的參數(shù)以SQL Sever數(shù)據(jù)庫格式存放在存儲器2中；運算程序通過Pocket PC系統(tǒng)下的C語言開發(fā)，存放在硬盤中，并通過處理器3控制程序的運行。
用戶通過屏幕上軟鍵盤1輸入作物施肥參數(shù)；處理器3接收到輸入數(shù)據(jù)后，啟動運算程序，并調(diào)用存儲器2中的參數(shù)參與運算；計算結果通過顯示器4顯示出來，也可保存到存儲器2中。
計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置，運算流程如下1.通過屏幕上軟鍵盤1輸入作物施肥參數(shù)；2.處理器3接收到輸入數(shù)據(jù)后，啟動運算程序，并調(diào)用存儲器2中的參數(shù)參與運算；3.運算結果通過顯示器4輸出，也可聯(lián)接外部打印設備將結果打印出來，也可保存到存儲器2中，以后查看或輸出。
以下為通過計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置，進行施肥推薦的一個實施例。
本實施例中，通過鍵盤或屏幕上軟鍵盤1輸入作物的施肥參數(shù)，包括計劃種植作物大白菜，肥料養(yǎng)分氮總用量25公斤/畝，肥料養(yǎng)分磷總用量12公斤/畝，肥料養(yǎng)分鉀總用量20公斤/畝；計劃施用的肥料AA牌復合肥、過磷酸鈣、氯化鉀、尿素。
存儲器2中存儲的參數(shù)包括(1).作物各施肥時期肥料養(yǎng)分分配參數(shù)，包括作物名，作物在各施肥時期養(yǎng)分氮、磷、鉀投入占肥料氮、磷、鉀總投入比例；(2).肥料參數(shù)，包括肥料名，肥料養(yǎng)分氮、磷、鉀含量，肥料施用特性。
各參數(shù)見以下各表。
作物各施肥時期養(yǎng)分分配參數(shù)(表中涉及到的質量指標單位為千克，面積單位為畝，養(yǎng)分分配比例為百分比)

肥料養(yǎng)分含量參數(shù)(表中涉及到的質量指標單位為千克，面積單位為畝，養(yǎng)分分配比例為百分比)

通過處理器3的計算過程如下，所用到的相關參數(shù)均來自上述各表。
1.確定大白菜各施肥時期的肥料養(yǎng)分氮、磷、鉀用量基肥氮用量＝25×20×0.01＝5基肥磷用量＝12×80×0.01＝9.6基肥氮用量＝20×70×0.01＝14移栽后15天氮用量＝25×15×0.01＝3.75移栽后15天磷用量＝12×0×0.01＝0移栽后15天鉀用量＝20×0×0.01＝0移栽后32天氮用量＝25×30×0.01＝7.5
移栽后32天磷用量＝12×20×0.01＝2.4移栽后32天鉀用量＝20×30×0.01＝6移栽后45天氮用量＝25×35×0.01＝8.75移栽后45天磷用量＝12×0×0.01＝0移栽后45天鉀用量＝20×0×0.01＝02.計算作物各施肥時期的肥料理論用量∑Nm*Ym*0.01＝FN∑Pm*Ym*0.01＝FP∑Km*Ym*0.01＝FK上式中，m代表所選的不同的肥料，Nm代表所選肥料的養(yǎng)分N含量，Pm代表所選肥料的養(yǎng)分磷含量，Km代表所選肥料的養(yǎng)分鉀含量；Y代表肥料用量，Ym代表所選肥料的用量；F代表養(yǎng)分畝用量，F(xiàn)N代表養(yǎng)分氮總用量，F(xiàn)P代表養(yǎng)分磷總用量，F(xiàn)K代表養(yǎng)分鉀總用量；計算結果如下表，單位公斤/畝

3.計算作物各施肥時期的肥料推薦用量根據(jù)肥料的特性，普鈣、氯化鉀適宜一次性基肥，AA牌復合肥、尿素適宜各施肥期施肥。把普鈣、氯化鉀在各施肥期的推薦量合并到基肥中，得出施肥推薦結果。


注普鈣，部分能溶于水，養(yǎng)分釋放較慢，一次性做基肥施入有利于作物在各生育期養(yǎng)分的吸收；氯化鉀，水溶性肥料，K+在土壤中不易流失，一次性做基肥施入后，貯備到土壤中，有利于作物在各生育期養(yǎng)分的吸收。
最后將結果傳送到顯示、輸出設備上，通過顯示器4輸出，也可聯(lián)接打印設備將結果打印出來，也可保存到存儲器2中，以后查看或輸出。
本發(fā)明計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置，如果存儲設備是用硬盤，當存儲的數(shù)據(jù)需要更新時，可以連接到計算機或網(wǎng)絡上進行更新；如果存儲設備是可拔插的存儲卡，當數(shù)據(jù)更新時，只需要將更新后的可拔插的存儲卡替換原來的可拔插的存儲卡即可。
本發(fā)明計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置采用了一種對作物各施肥期的肥料用量進行計算的方法，解決了在作物總養(yǎng)分推薦用量已知的情況下，各施肥時期肥料及用量的分配問題，使各施肥時期肥料用量及氮、磷、鉀施用比例更趨合理，便捷、科學地指導農(nóng)民進行施肥；同時能節(jié)約農(nóng)民支出，減少施肥對生態(tài)環(huán)境的污染，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量投資比等。
盡管為說明目的公開了本發(fā)明的最佳實施例，但是本領域的技術人員可以理解在不脫離本發(fā)明及所附的權利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應局限于最佳實施例和附圖所公開的內(nèi)容。
權利要求
1.一種計算作物各施肥期施肥量的裝置，包括一個輸入設備，用于輸入計劃種植的作物和施肥參數(shù)，該施肥參數(shù)包括作物的肥料養(yǎng)分氮、磷、鉀總用量，計劃施用的肥料品種；一個存儲設備，用于存儲運算程序和各類參數(shù)，存儲的參數(shù)包括作物各施肥期肥料養(yǎng)分氮、磷、鉀的需求比例，肥料的養(yǎng)分氮、磷、鉀含量，肥料特性；一個運算控制設備，根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)，調(diào)用運算程序及存貯設備中存貯的參數(shù)對作物各生育期施肥量進行計算；一個輸出設備，用于顯示或打印計算結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的計算作物各施肥期施肥量的裝置，其特征在于所述的輸入設備為計算機標準鍵盤或者觸摸式軟鍵盤。
3.根據(jù)權利要求1所述的計算作物各施肥期施肥量的裝置，其特征在于所述的輸出設備為顯示屏幕或者打印終端。
4.根據(jù)權利要求1所述的計算作物各施肥期施肥量的裝置，其特征在于所述的輸入?yún)?shù)與計算結果可以采用同一顯示屏幕。
5.根據(jù)權利要求4所述的計算作物各施肥期施肥量的裝置，其特征在于輸入采用手寫筆觸屏方式，顯示區(qū)在屏幕上方，軟鍵盤輸入?yún)^(qū)在屏幕下方，在屏幕顯示區(qū)顯示輸出結果；或者輸入采用手寫筆觸屏方式，通過復選功能鍵將軟鍵盤關掉，使整個屏幕成為輸出顯示屏。
6.根據(jù)權利要求1所述的計算作物各施肥期施肥量的裝置，其特征在于所述的運算控制設備是中央處理器或者是微處理器。
7.根據(jù)權利要求1所述的計算作物各施肥期施肥量的裝置，其特征在于所述的存儲設備是硬盤或者可拔插的存儲卡。
8.根據(jù)權利要求7所述的計算作物各施肥期施肥量的裝置，其特征在于存儲設備中存儲的參數(shù)通過輸入裝置輸入或預先固化在存儲設備中。
9.根據(jù)權利要求7所述的計算作物各施肥期施肥量的裝置，其特征在于當硬盤中存儲的數(shù)據(jù)需要更新時，可以連接到計算機或網(wǎng)絡上進行更新；或者將更新后的可拔插的存儲卡替換原來的可拔插的存儲卡。
10.一種計算作物各施肥期施肥量的方法，包括以下步驟通過一個輸入設備，輸入計劃種植的作物和施肥參數(shù)，該施肥參數(shù)為作物的肥料氮、磷、鉀、養(yǎng)分總用量，計劃施用的肥料品種；將輸入的作物的種類和施肥參數(shù)存儲在一個存儲設備中，存儲的參數(shù)包括作物各施肥期肥料養(yǎng)分氮、磷、鉀的需求比例，肥料的養(yǎng)分氮、磷、鉀含量，肥料特性；根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)，調(diào)用運算程序對作物各生育期施肥量進行計算；將計算結果顯示或打印計算出來。
全文摘要
本發(fā)明涉及作物施肥領域，尤其涉及確定作物不同施肥期施肥量的方法和裝置。本發(fā)明提供一種計算作物各施肥期施肥量的方法和裝置，在通過現(xiàn)有的技術方法計算出作物養(yǎng)分總用量的基礎上，對作物不同施肥期的肥料用量進行推薦，從而能夠克服現(xiàn)有施肥方法的不足，科學地指導施肥。通過輸入設備輸入計劃種植的作物和施肥參數(shù)，運算控制設備根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)，同時調(diào)用存儲設備存儲的參數(shù)，計算出作物在各施肥時期的肥料用量，并通過輸出設備將結果輸出。
文檔編號G06F15/00GK1596580SQ200410009368
公開日2005年3月23日 申請日期2004年7月23日 優(yōu)先權日2004年7月23日
發(fā)明者張維理, 岳現(xiàn)錄, 徐愛國 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料研究所