一种基于土壤分析的苹果种植管理系统的制作方法

本发明设计水果种植领域，特别涉及一种基于土壤分析的苹果种植管理系统。

背景技术

苹果树为多年生木本植物，根系入土深，寿命长。在整个生长发育过程中，苹果树除了有生长周期外，还有生命周期，在生长过程中，对养分需求有一定规律。因此对苹果树进行施肥时，要了解它的需肥特性和特点，做到因树因地合理施肥。根据苹果树的需肥规律，土壤养分测定结果和树龄，确定施肥量，平衡施肥。一般成年砧果园每亩应施纯氮20kg，五氧化二磷9～15kg，氧化钾20kg。氮磷钾比为1:0.5:1，每亩施用量折合尿素43kg，过磷酸钙75～125kg，氯化钾33kg。幼龄果园每亩应施纯氮30kg，五氧化二磷20kg，氧化钾30kg，氮、磷钾比为1:0.7:1。每亩施肥量折合尿素65kg，过磷酸钙166kg，氯化钾50kg。据调查，目前果园施肥中，氮、磷肥施用量过大，钾肥施用量不足，应控制氮磷肥用量，增加钾肥用量。施肥的方法也略有不同，基肥是果园最主要的施肥方式，应遵循“早、饱、全、深、匀”的技术要求，宜于九月下旬至十月底施入，在这一时段越早越好。基肥以农家肥为主，配合部分速效化肥。按每生产1kg苹果应施1.5～2.0kg优质农家肥进行计算，幼龄果园每年每株施农家肥料50～100kg，随着树龄和结果量的增加而增加，每亩产量2000kg以上的果园，每亩施农家肥料量要达到几斤果几斤肥的要求。配合尿素30kg，过磷酸钙80kg。施肥时幼树采用“环状沟施法”，结合扩盘进行，沟宽20～30cm，沟深20～30cm，逐年向外扩展。成龄树采用“放射沟”或“条沟”施肥法，沟宽30～40cm，沟深30～40cm，施肥后覆土。追肥遵循“适、浅、巧、匀”的技术要求，一般每年两次。第一次土壤解冻后到萌芽前，以氮肥为主，磷肥为辅；第二次在花芽分化及果实膨大期，以磷、钾肥为主，氮肥为辅，混合使用。萌芽前追肥可促进果树萌芽、开花、提高坐果率和促进新梢生长。一般以氮、磷肥为主，可选用二铵，采用穴施，每亩施30kg。果实膨大期追肥能增加产量和果实含糖量，促进着色，提高硬度。此次追肥以钾为主，选用穴施或“井”字沟浅施，每亩施氯化钾40kg，二铵5kg。一般苹果园每亩产量控制在2000～2500kg，全年应追施纯氮18～23kg，纯磷20～25kg，纯钾25～30kg。叶面喷施，在果树营养生长期，以喷施氮肥为主，浓度应偏低，如尿素为0.3％～0.5％；生长季后期，以喷磷、钾肥为主，浓度可偏高，如喷施0.5％磷酸二氢钾，喷0.5％～0.7％尿素。花期可喷(0.2％～0.3％)氮、硼肥、钙或光合微肥。

全年果园叶面喷施进行2～3次，主要补充磷、钾大量元素、钙、镁中量元素和硼、铁、猛、锌等微量元素。在苹果补钙关键临界期(落花后第三周至第五周)连喷2次钙宝600～800倍液，间隔10天。在采果前30天(套袋果内袋除后)用钙宝600～800倍加磷酸二氢钾300倍喷施1次，提高肥料利用率，维持微量元素的平衡，防止苹果缺钙痘斑病和苦痘病等病害的发生。

现有技术中专利申请号为：201711047287.3的专利申请中针对现代标准化果园智能化管理程度低的问题，面向不同生态区和立地条件，以苹果、柑桔等果园为研究对象，根据果树生长发育、水肥需求和病虫害发生规律，采用跨空间尺度和时间尺度的多种传感器对果树冠层和花果信息进行全方位多层次感知，配合现代物联网技术研究，通过多源异构数据的深度融合，实现对果树冠层特征和局部特征的全方位精细化感知，并使用传感器和深度相机采集到不同阶段、不同类型的信息建立果树生长跨时空多层次大数据样本库，由此构建贯穿果树全生长周期的根-冠-花-果、品质、病虫害数据感知与采集系统。给固定的相机采集端加上移动平台，搭配果园内的轨道，实现快速、全面、高效的对所有果树个体的信息采集，完善了现代标准化果园感知系统的功能，提高了果园的智能化水平，充实了大数据样本内容。在丰富的大数据基础之上，通过对贯穿果树全生长周期的冠层信息、花果信息和生态环境信息的大数据云平台的数据挖掘和多源信息融合，形成多源异构海量数据的在线自主推理模型，建立果园冠层和花果的精细化管控措施的智能决策系统，并进一步提出智能化管理的果园生产的新模式。该篇现有技术中通过高端的信息采集和分析手段建立完备的数据库系统，进行种植管理的指导，但其涉及的范围太广泛，没有针对具体的土壤环境进行专项分析和指导意见的提供，因此存在量身定做的指导方案的缺失。

鉴于以上现有技术中存在的问题，本申请采用以下技术方案。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于土壤分析的苹果种植管理系统，通过对土壤状态的从地理位置、气候环境、使用历史、成分检测等多角度的分析，结合当前种植苹果的阶段进行合理施肥养护建议，同时针对不同的苹果品种和不同的地形特点，以及降雨量和土壤曾经用途，进行特定的施肥成分和时间的建议，达到量身定做的效果。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于土壤分析的苹果种植管理系统，其特征在于包括：苹果种植园土壤信息收集模块、分析模块、养护方案生成模块，还包括服务器数据库，各模块之间通过服务器数据库进行数据共享。

各模块之间的数据相互关联，每一步骤的数据成果都作为下一步骤的计算依据。

苹果种植园土壤信息收集模块所采集的数据包括土壤养分、土壤类型、有机质含量、位置信息，其中位置信息用于获取气候变化情况，同时土壤信息采集模块还链接至地理信息数据库，获取该地理位置的相关信息。

地理位置的相关信息包括历史气温、历史光照、历史降雨量、历史土壤使用情况。

分析模块结合苹果种植园土壤信息收集模块提供的数据进行土壤适宜性分析，结合气温、光照、降雨量、历史土壤用途因素进行该土壤是否适宜苹果种植的确定性分析。

苹果种植园土壤信息收集模块包括土壤养分的化验，进行土壤中的各种营养元素的化验。

化验内容包括有机质(orga)，土壤酸碱度(ph)，氮(n)、磷(p)、钾(k)等营养元素，砂粒(c_sand)、粉粒(c_silt)、黏粒(c_clay)等土壤质地，铬(cr)、锰(mn)、硒(se)、铜(cu)、锌(zn)等微量元素和农药残留。

养护方案生成模块根据土壤的成分分析、适宜性分析、使用历史同时结合地理信息数据库中提供的气温、光照、降雨量环境因素生成适合该范围的养护方案，具体包括根据苹果生长阶段结合土壤中缺失的营养成分进行补充、结合历史使用情况进行特定元素的补充、结合降雨量分布时间和地形特点进行施肥时间建议。

本发明的有益效果是：

通过土壤信息收集了解种植地的具体土壤情况，帮助种植管理者科学养护土壤。

附图说明

图1本发明的系统架构图

通过对土壤状态的从地理位置、气候环境、使用历史、成分检测等多角度的分析，结合当前种植苹果的阶段进行合理施肥养护建议，同时针对不同的苹果品种和不同的地形特点，以及降雨量和土壤曾经用途，进行特定的施肥成分和时间的建议，达到量身定做的效果。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此：

实施例1：

某种植户采用该系统指导苹果的种植，通过有效的检测手段获取当前的土壤中的各种成分的含量，具体包括有机质(orga)，土壤酸碱度(ph)，氮(n)、磷(p)、钾(k)等营养元素，砂粒(c_sand)、粉粒(c_silt)、黏粒(c_clay)等土壤质地，铬(cr)、锰(mn)、硒(se)、铜(cu)、锌(zn)等微量元素和农药残留等信息。

在系统中输入该地区的地理位置后，系统自动给出目前苹果园区主要分布在距离水源1km以内、年降水量700-850mm的地区；对于温度与光照条件，果实期昼夜温差大于10℃、休眠期最低温-4.5到-6.5℃、年日照不少于2500h；对于土壤条件，苹果树主要集中在有机质、氮磷钾等营养物质较高、农药残留量少的微酸性、弱碱性的坡洪积棕壤、潮土类型环境中；对于地形条件，属于海拔200m以下的缓坡地带为主要分布区。

结合苹果生长所需条件，温度喜冷凉气候自然休眠能抗－30c低温.一般7度以下1400小时能顺利过休眠期，光照喜光年日照2000小时以下即可，水分喜干燥要求年降水量500-800mm，湿度70以下，土壤ph5.5-6。

该地区的自然条件符合要求。

结合该地区的土地使用情况，该地区适宜进行苹果种植面积的扩大，并给出了合理的布局分析图，同时根据苹果的生长周期给出了施肥养护的建议时间段，该农户通过使用该系统合理扩增了苹果种植园并通过针对性的施肥措施获得了持续的良好的苹果果实产量。