技术简介:
该专利提出了一种用于指导大棚蔬菜施肥的大棚蔬菜专家施肥系统。传统施肥方法存在不合理、缺乏科学依据等问题,导致肥料使用不当和浪费。本发明通过对施肥量与土壤有效养分的关系、蔬菜生长发育所需营养需求及不同地区土壤状况的研究,建立了一系列相关方程,并结合计算机编程技术开发出一套能准确计算肥料用量的系统。用户只需输入土壤的有效氮磷钾含量等信息,即可得到具体的施肥建议。
关键词:大棚蔬菜,专家施肥系统,合理施肥
专利名称:大棚蔬菜专家施肥系统的制作方法
技术领域:
本发明涉及利用计算机系统进行大棚蔬菜施肥的方法,属于蔬菜施肥技术领域。
本发明大棚蔬菜专家施肥系统包括方法如下与施肥有关的数据收集,根据上述数据建立相关方程,将蔬菜产量划分为不同的等级即经济产量、最高产量和中等产量,将不同龄的大棚土壤养分进行划分即分成新棚和老棚,再根据上述关系方程、蔬菜的营养需求规律等有关参数编制计算机程序,做成施肥系统,通过如下步骤得到肥料用量,其中利用计算机进行如下操作1.开始,2.程序初始化,3.用户选择土壤类型,4.计算机程序自动给出所选土壤默认的有效氮、有效磷、有效钾含量,5.用户掌握此土壤的有效氮、磷、钾含量,由用户自行添加土壤的氮、磷、钾含量,否则,进行下一步,6.用户不清楚此土壤有效氮、磷、钾各元素的具体含量,用户选择是新棚还是老棚,计算机程序根据所选的是新棚还是老棚,改变土壤氮磷钾的含量,7.选择蔬菜品种8.选择希望的产量,9.根据希望的产量,得到土壤有效氮磷钾的临界值L,10.土壤有效氮磷钾含量是否大于临界值?11.是,肥料氮磷钾用量为预定值(纯养分),或者12.否,由给定的土壤有效氮磷钾含量及运算公式可得所施肥料氮磷钾用量(纯养分),13.由肥料纯养分折合成肥料用量。
本发明的特点是在一个地区内仅通过试验(包括田间试验、盆栽试验和模拟试验及调查)完成数据收集,程序编制后,在具体指导施肥时非常简单,只需将几个比较容易得到的参数输入计算机,就可得到该地块的施肥方案。上述与施肥有关的数据收集,具体操作如下(1)施肥量与土壤有效养分的关系采集土样一个县市按土壤质地分轻壤、中壤、重壤采取20cm土层土样,每个至少选20个点以上制成混合土样,室内风干,挑出大的石块和草根,全部过1mm筛。施肥称取20g过1mm筛的风干土样14份放入小烧杯中,分别加入0,20,40,60,80,100,200,300,400,500,600,700,800,900mg/kg氮溶液20ml(折合亩施纯氮0,3,6,9,12,15,30,45,60,75,90,105,120,1 35公斤),摇动混匀后,敞口自然干燥(盖滤纸),常规方法测定土壤碱解氮含量。磷、钾做法相同(2)蔬菜生长发育与土壤有效养分的关系盆栽试验固定磷、钾等肥料用量,氮肥设8个用量,折合每亩施纯氮0、10、20、30、40、60、80、100公斤调配土壤速效养分,在蔬菜生长周期中分3~5次施入土壤,磷钾肥做法相同。
田间试验在盆栽试验的基础上选出好的处理到田间验证,并与习惯施肥进行比较,确定该蔬菜品种在本地区生长最佳的土壤营养元素含量及比例。(3)蔬菜的营养需求规律选取地力均匀的大棚,施入充足的有机肥和适宜的氮磷钾化肥,分期取植株样品烘干,每期取部分鲜果实样切片烘干、磨细、制成混合样。测定植株和果实中的养分含量,以蔬菜定植后时间为横坐标,吸收的养分数量为纵坐标绘制曲线,确定蔬菜不同生长时期吸收养分的数量及比例。(4)调查本地区大田及大棚土壤有效氮磷钾状况及蔬菜产量水平根据上述数据建立相关方程,具体包括如下(1)以施入土壤的氮量为横坐标,土壤增加的碱解氮量为纵坐标,建立土壤碱解氮增加量与氮肥施用量之间的关系方程;Y=A+BX,B代表曲线的斜率,A代表曲线在纵坐标上的截距。(2)以施入土壤的五氧化二磷为横坐标,土壤增加的速效磷量为纵坐标,建立土壤速效磷增加量与磷肥施用量之间的关系方程;Y=A+BX,B代表曲线的斜率,A代表曲线在纵坐标上的截距。(3)以施入土壤的氧化钾为横坐标,土壤增加的速效钾量为纵坐标,建立土壤速效钾增加量与钾肥施用量之间的关系方程;Y=A+BX,B代表曲线的斜率,A代表曲线在纵坐标上的截距。(4)以土壤碱解氮量为横坐标,蔬菜产量、长势(如株高等)为纵坐标,建立蔬菜生长发育与土壤有效氮的关系方程;Y=B2X2+B1X+A,B1和B2分别代表回归系数,A代表回归截距。(5)以土壤速效磷量为横坐标,蔬菜产量、长势(如株高等)为纵坐标,建立蔬菜生长发育与土壤有效磷的关系方程;Y=B2X2+B1X+A,B1和B2分别代表回归系数,A代表回归截距;或Y=Ln(X)+A,A代表在纵坐标上的截距。(6)以土壤速效钾量为横坐标,蔬菜产量、长势(如株高等)为纵坐标,建立蔬菜生长发育与土壤有效钾的关系方程。Y=B2X2+B1X+A,B1和B2分别代表回归系数,A代表回归截距;或Y=Ln(X)+A,A代表在纵坐标上的截距。
该系统的应用如下打开系统→选择土壤类型→已知土壤有效氮磷钾含量时,将其输入。不知土壤有效氮磷钾含量时,使用默认值→不知土壤有效氮磷钾含量时,选择新棚或老棚(已知土壤有效氮磷钾含量时,不用选此项)→选择蔬菜品种→选择希望的产量水平→计算机计算→系统给出所需氮磷钾纯养分数量→折合成不同肥料数量(即施肥方案)。
本发明的优良效果1.施肥更合理,数量更准确。由于施肥方程的建立和应用,只需输入具体地块的有效养分含量,计算机即可给出氮、磷、钾肥的使用数量,改变了过去只能提供一个大体范围的状况。
2.代表范围广。在一个地区根据土壤类型或质地建立的施肥方程具有普遍的应用意义,消除了因土壤养分含量不同带来的误差。
3.养分之间更加平衡。由于能同时输入多个养分参数,并且本发明也是以土壤养分为中心,能为蔬菜生长发育创造一个良好的土壤平衡养分环境。
4.本系统操作简单,推广前景好。打开系统,只需输入土壤的有效氮、磷、钾含量,选择几个关键参数,系统会自动通过运算给出所需氮、磷、钾元素的量,然后再折合成各种肥料的量。县、乡农技员甚至稍微懂计算机的菜农都能使用,易于推广。
施肥称取20g过1mm筛的风干土样14份放入小烧杯中,分别加入0,20,40,60,80,100,200,300,400,500,600,700,800,900mg/kg氮溶液20ml(折合亩施纯氮0,3,6,9,12,15,30,45,60,75,90,105,120,135公斤),摇动混匀后,敞口自然干燥(盖滤纸),常规方法测定土壤碱解氮含量。磷、钾做法相同。以施入土壤的氮量为横坐标,土壤增加的碱解氮量为纵坐标,建立土壤碱解氮增加量与氮肥施用量之间的关系方程。Y=A+BX,B代表曲线的斜率,A代表曲线在纵坐标上的截距。
以施入土壤的五氧化二磷为横坐标,土壤增加的速效磷量为纵坐标,建立土壤速效磷增加量与磷肥施用量之间的关系方程。Y=A+BX,B代表曲线的斜率,A代表曲线在纵坐标上的截距。
以施入土壤的氧化钾为横坐标,土壤增加的速效钾量为纵坐标,建立土壤速效钾增加量与钾肥施用量之间的关系方程。Y=A+BX,B代表曲线的斜率,A代表曲线在纵坐标上的截距。
2.黄瓜生长发育与土壤有效养分的关系盆栽试验固定磷、钾等肥料用量,氮肥设8个用量,折合每亩施纯氮0、10、20、30、40、60、80、100公斤调配土壤速效养分,在黄瓜生长周期中分3~5次施入土壤,磷钾肥做法相同。
田间试验在盆栽试验的基础上选出好的处理到田间验证,并与习惯施肥进行比较,确定该蔬菜品种在本地区生长最佳的土壤营养元素含量及比例。
以土壤碱解氮量为横坐标,黄瓜产量、长势(如株高等)为纵坐标,建立黄瓜生长发育与土壤有效氮的关系方程。Y=B2X2+B1X+A,B1和B2分别代表回归系数,A代表回归截距。
以土壤速效磷量为横坐标,黄瓜产量、长势(如株高等)为纵坐标,建立黄瓜生长发育与土壤有效磷的关系方程。Y=B2X2+B1X+A,B1和B2分别代表回归系数,A代表回归截距。
以土壤速效钾量为横坐标,黄瓜产量、长势(如株高等)为纵坐标,建立黄瓜生长发育与土壤有效钾的关系方程。Y=B2X2+B1X+A,B1和B2分别代表回归系数,A代表回归截距。
3.黄瓜的营养需求规律选取地力均匀的大棚,施入充足的有机肥和适宜的氮磷钾化肥,分期取植株样品烘干,每期取部分鲜果实样切片烘干、磨细、制成混合样。测定植株和果实中的养分含量,以黄瓜定植后生育期为横坐标,吸收的养分数量为纵坐标绘制曲线,确定黄瓜不同生长时期吸收养分的数量及比例。
4.调查本地区大田及大棚土壤有效氮磷钾状况及黄瓜产量水平。
5.按照附图
黄瓜施肥系统流程图编制程序,建立黄瓜专家施肥系统。
将黄瓜产量划分为不同的等级即经济产量、最高产量和中等产量,将不同龄的大棚土壤养分进行划分即分成新棚和老棚,再根据上述6个关系方程、黄瓜的营养需求规律等有关参数编制程序,做成专家施肥系统。
6.系统的应用打开系统→选择土壤类型→已知土壤有效氮磷钾含量时,将其输入。不知土壤有效氮磷钾含量时,使用默认值→不知土壤有效氮磷钾含量时,选择新棚或老棚(已知土壤有效氮磷钾含量时,不用选此项)→选择蔬菜黄瓜→选择希望的产量水平→计算机计算→系统给出所需氮磷钾纯养分数量→折合成不同肥料数量(即施肥方案)。实施例2如实施例1所述,所不同的是选择的蔬菜品种和施肥量如下辣椒生长发育与土壤有效养分的关系盆栽试验固定磷、钾等肥料用量,氮肥设8个用量,折合每亩施纯氮0、10、20、30、40、50、60、70公斤调配土壤速效养分,在辣椒生长周期中分3~5次施入土壤,磷钾肥做法相同。
田间试验在盆栽试验的基础上选出好的处理到田间验证,并与习惯施肥进行比较,确定该蔬菜品种在本地区生长最佳的土壤营养元素含量及比例。
以土壤碱解氮量为横坐标,辣椒产量、长势(如株高等)为纵坐标,建立辣椒生长发育与土壤有效氮的关系方程。Y=B2X2+B1X+A,B1和B2分别代表回归系数,A代表回归截距。
以土壤速效磷量为横坐标,辣椒产量、长势(如株高等)为纵坐标,建立辣椒生长发育与土壤有效磷的关系方程。Y=Ln(X)+A,A代表在纵坐标上的截距。
以土壤速效钾量为横坐标,辣椒产量、长势(如株高等)为纵坐标,建立辣椒生长发育与土壤有效钾的关系方程。Y=Ln(X)+A,A代表在纵坐标上的截距。
辣椒的营养需求规律选取地力均匀的大棚,施入充足的有机肥和适宜的氮磷钾化肥,分期取植株样品烘干,每期取部分鲜果实样切片烘干、磨细、制成混合样。测定植株和果实中的养分含量,以辣椒定植后生育期为横坐标,吸收的养分数量为纵坐标绘制曲线,确定辣椒不同生长时期吸收养分的数量及比例。
系统的应用打开系统→选择土壤类型→已知土壤有效氮磷钾含量时,将其输入。不知土壤有效氮磷钾含量时,使用默认值→不知土壤有效氮磷钾含量时,选择新棚或老棚(已知土壤有效氮磷钾含量时,不用选此项)→选择蔬菜辣椒→选择希望的产量水平→计算机计算→系统给出所需氮磷钾纯养分数量→折合成不同肥料数量(即施肥方案)。
权利要求1.大棚蔬菜专家施肥系统,包括方法如下与施肥有关的数据收集,根据收集的数据建立相关方程,将蔬菜产量划分为不同的等级即经济产量、最高产量和中等产量,将不同龄的大棚土壤养分进行划分即分成新棚和老棚,再根据关系方程、蔬菜的营养需求规律等有关参数编制计算机程序,做成施肥系统,通过如下步骤得到肥料用量,其中利用计算机进行如下操作(1)开始,(2)程序初始化,(3)用户选择土壤类型,(4)计算机程序自动给出所选土壤默认的有效氮、有效磷、有效钾含量,(5)用户掌握此土壤的有效氮、磷、钾含量,由用户自行添加土壤的氮、磷、钾含量,否则,进行下一步,(6)用户不清楚此土壤有效氮、磷、钾各元素的具体含量,用户选择是新棚还是老棚,计算机程序根据所选的是新棚还是老棚,改变土壤氮磷钾的含量,(7)选择蔬菜品种(8)选择希望的产量,(9)根据希望的产量,得到土壤有效氮磷钾的临界值L,(10)土壤有效氮磷钾含量是否大于临界值?(11)是,肥料氮磷钾用量为预定值,或者(12)否,由给定的土壤有效氮磷钾含量及运算公式可得所施肥料氮磷钾用量,(13)由肥料纯养分折合成肥料用量。
2.如权利要求1所述的大棚蔬菜专家施肥系统,其特征在于,所述与施肥有关的数据收集,具体操作如下(1)施肥量与土壤有效养分的关系采集土样一个县市按土壤质地分轻壤、中壤、重壤采取20cm土层土样,每个至少选20个点以上制成混合土样,室内风干;施肥称取20g过1mm筛的风干土样14份放入小烧杯中,分别加入0,20,40,60,80,100,200,300,400,500,600,700,800,900mg/kg氮溶液20ml,折合亩施纯氮0,3,6,9,12,15,30,45,60,75,90,105,120,135公斤,摇动混匀后,敞口自然干燥,常规方法测定土壤碱解氮含量,磷、钾做法相同;(2)蔬菜生长发育与土壤有效养分的关系盆栽试验固定磷、钾等肥料用量,氮肥设8个用量,折合每亩施纯氮0、10、20、30、40、60、80、100公斤调配土壤速效养分,在蔬菜生长周期中分3~5次施入土壤,磷钾肥做法相同;田间试验在盆栽试验的基础上选出好的处理到田间验证,并与习惯施肥进行比较,确定该蔬菜品种在本地区生长最佳的土壤营养元素含量及比例;(3)蔬菜的营养需求规律选取地力均匀的大棚,施入充足的有机肥和适宜的氮磷钾化肥,分期取植株样品烘干,每期取部分鲜果实样切片烘干、磨细、制成混合样。测定植株和果实中的养分含量,以蔬菜定植后时间为横坐标,吸收的养分数量为纵坐标绘制曲线,确定蔬菜不同生长时期吸收养分的数量及比例;(4)调查本地区大田及大棚土壤有效氮磷钾状况及蔬菜产量水平。
3.如权利要求1所述的大棚蔬菜专家施肥系统,其特征在于,根据所述的相关方程,具体包括如下以施入土壤的氮量为横坐标,土壤增加的碱解氮量为纵坐标,建立土壤碱解氮增加量与氮肥施用量之间的关系方程;Y=A+BX,B代表曲线的斜率,A代表曲线在纵坐标上的截距。
4.如权利要求1所述的大棚蔬菜专家施肥系统,其特征在于,根据所述的相关方程,具体包括如下以施入土壤的五氧化二磷为横坐标,土壤增加的速效磷量为纵坐标,建立土壤速效磷增加量与磷肥施用量之间的关系方程;Y=A+BX,B代表曲线的斜率,A代表曲线在纵坐标上的截距。
5.如权利要求1所述的大棚蔬菜专家施肥系统,其特征在于,根据所述的相关方程,具体包括如下以施入土壤的氧化钾为横坐标,土壤增加的速效钾量为纵坐标,建立土壤速效钾增加量与钾肥施用量之间的关系方程;Y=A+BX,B代表曲线的斜率,A代表曲线在纵坐标上的截距。
6.如权利要求1所述的大棚蔬菜专家施肥系统,其特征在于,根据所述的相关方程,具体包括如下以土壤碱解氮量为横坐标,蔬菜产量、长势(如株高等)为纵坐标,建立蔬菜生长发育与土壤有效氮的关系方程;Y=B2X2+B1X+A,B1和B2分别代表回归系数,A代表回归截距。
7.如权利要求1所述的大棚蔬菜专家施肥系统,其特征在于,根据所述的相关方程,具体包括如下以土壤速效磷量为横坐标,蔬菜产量、长势(如株高等)为纵坐标,建立蔬菜生长发育与土壤有效磷的关系方程;Y=B2X2+B1X+A,B1和B2分别代表回归系数,A代表回归截距;或Y=Ln(X)+A,A代表在纵坐标上的截距。
8.如权利要求1所述的大棚蔬菜专家施肥系统,其特征在于,根据所述的相关方程,具体包括如下以土壤速效钾量为横坐标,蔬菜产量、长势(如株高等)为纵坐标,建立蔬菜生长发育与土壤有效钾的关系方程。Y=B2X2+B1X+A,B1和B2分别代表回归系数,A代表回归截距;或Y=Ln(X)+A,A代表在纵坐标上的截距。
全文摘要大棚蔬菜专家施肥系统,属于利用计算机系统进行大棚蔬菜施肥的方法技术领域。包括方法如下:与施肥有关的数据收集,根据收集的数据建立相关方程,将蔬菜产量划分为不同的等级即经济产量、最高产量和中等产量,将不同龄的大棚土壤养分进行划分即分成新棚和老棚,再根据关系方程、蔬菜的营养需求规律等有关参数编制计算机程序,做成施肥系统,利用计算机编程进行操作得到肥料用量。本发明用于指导蔬菜施肥,施肥合理,数量准确;代表范围广;养分之间更加平衡;本系统操作简单,易于推广,打开系统,只需输入土壤的有效氮、磷、钾含量,选择几个关键参数,系统会自动给出所需氮、磷、钾元素的量,然后再折合成各种肥料的量。
文档编号A01G9/00GK1387752SQ0211049
公开日2003年1月1日 申请日期2002年6月6日 优先权日2002年6月6日
发明者于淑芳, 高弼模, 高贤彪, 卢丽萍 申请人:山东省农业科学院土壤肥料研究所