杉木智能施肥系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種杉木智能施肥系統(tǒng)，其特征在于，建立一個(gè)區(qū)域林地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)計(jì)算中心，該中心集成了土壤調(diào)查、林地肥力評(píng)價(jià)、林木營(yíng)養(yǎng)學(xué)、土壤定位監(jiān)測(cè)技術(shù)，測(cè)土施肥技術(shù)，將信息傳送到在特定地區(qū)建立的分站或種植方的互動(dòng)平臺(tái)，使之通過計(jì)算機(jī)終端、觸摸屏終端或移動(dòng)終端查詢到當(dāng)?shù)厣寄玖值氐南嚓P(guān)質(zhì)地、養(yǎng)分含量水平，本區(qū)域林地土壤特性、環(huán)境條件以及杉木的生產(chǎn)潛力目標(biāo)，并提供施肥配方或施肥解決方案，設(shè)立專家?guī)旌头柿瞎?yīng)商鏈接，滿足杉樹高產(chǎn)高效生產(chǎn)管理的需要。
【專利說明】杉木智能施肥系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于林業(yè)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種杉木智能施肥系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]杉木,學(xué)名:Cunninghamialanceolata (Lamb.) Hook.，又名:沙木、沙樹等，屬松柏目，杉科喬木，高達(dá)30米，胸徑可達(dá)2.5-3米；樹皮灰褐色；冬芽近圓形，雄球花圓錐狀，雌球花單生，球果卵圓形，長(zhǎng)2.5-5厘米，徑3-4厘米；種子扁平，遮蓋著種鱗，長(zhǎng)卵形或矩圓形，花期4月，球果10月下旬成熟。杉木為亞熱帶樹種，較喜光。喜溫暖濕潤(rùn)，多霧靜風(fēng)的氣候環(huán)境，不耐嚴(yán)寒及濕熱，怕風(fēng)，怕旱。適應(yīng)年平均溫度15°C ^23°C，極端最低溫度_17°C，年降水量80(T2000mm的氣候條件。耐寒性大于它的耐旱能力，水濕條件的影響大于溫度條件。怕鹽堿，對(duì)土壤要求比一般樹種要高，喜肥沃、深厚、濕潤(rùn)、排水良好的酸性土壤。淺根性，沒有明顯的主根，側(cè)根、須根發(fā)達(dá)，再生力強(qiáng)，但穿透力弱。杉木主要可用于祛風(fēng)止痛，散瘀止血。以及建筑、橋梁、造船、礦柱等。
[0003]杉木為中國(guó)長(zhǎng)江流域、秦嶺以南地區(qū)栽培最廣、生長(zhǎng)快、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的用材樹種。栽培區(qū)北起秦嶺南坡、河南桐柏山、安徽大別山、江蘇句容、宜興，南至廣東信宜、廣西玉林、龍津、云南廣南、麻栗坡、屏邊、昆明、會(huì)澤、大理，東自江蘇南部、浙江、福建西部山區(qū)，西至四川大渡河流域(瀘定磨西面以東地區(qū))及西南部安寧河流域。垂直分布的上限常隨地形和氣候條件的不同而有差異。在東部大別山區(qū)海拔700米以下，福建戴云山區(qū)1000米以下，在四川蛾眉山海拔1800米以下，云南大理海拔2500米以下。越南也有分布。杉木生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高、材質(zhì)好、用途廣，其木材是優(yōu)質(zhì)的建筑材、裝飾用材，也是優(yōu)質(zhì)紙漿用材，是我國(guó)最重要的商品材樹種之一，深受廣大群眾喜愛。杉木也是廣西最重要的造林樹種之一，在桂北、桂西北、桂東北廣泛栽培。廣西現(xiàn)有杉木林119.17萬hm，蓄積10565.22萬m3，位于所有樹種的第一位，杉木為廣西林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和林業(yè)產(chǎn)值增加發(fā)揮了重要的作用。因此，開展杉木良種選育研究，創(chuàng)造、選育杉木優(yōu)良品種，生廣遺傳品質(zhì)聞的杉木優(yōu)良種子和苗木供生產(chǎn)推廣應(yīng)用，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。廣西和全國(guó)一樣在杉木良種選育研究上已做了大量卓有成效的工作，選育出了優(yōu)良種源和一大批優(yōu)良家系、優(yōu)良無性系應(yīng)用于生產(chǎn)，營(yíng)建的良種基地為廣西林業(yè)發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。
[0004] 隨著杉木人工林快速發(fā)展，杉木栽培也面臨著許多問題。如低產(chǎn)林比重大，杉林整體質(zhì)量不高，組織化程度不高，苗木質(zhì)量有待于進(jìn)一步提高，生產(chǎn)方式、生產(chǎn)技術(shù)落后，有待于不斷創(chuàng)新，病蟲防治不當(dāng)，苗木質(zhì)量差，定植時(shí)間不科學(xué)。，很多地方的杉木苗木并不理想，苗術(shù)纖細(xì)、發(fā)育不良，產(chǎn)量和質(zhì)量都不穩(wěn)定，說明杉木育苗技術(shù)仍然存在盲目性。杉術(shù)喜濕好肥，施肥是影響杉木苗木質(zhì)量的重要因素。在南方丘陵山地，由于土壤貧脊、加上施肥技術(shù)落后，是造成杉木苗木質(zhì)量差的重要原因之一。然而杉木施肥問題的復(fù)雜性，主要是試驗(yàn)對(duì)象、土壤條件、試驗(yàn)方法、林間管理諸多因素錯(cuò)綜復(fù)雜以及試驗(yàn)周期長(zhǎng)等原因，迄今為止我國(guó)有關(guān)杉木施肥的試驗(yàn)研究還很不充分，杉木施肥的某些結(jié)論帶有明顯的地區(qū)性。有的試驗(yàn)研究在試驗(yàn)期、試驗(yàn)樣本數(shù)及統(tǒng)計(jì)分折方法等方面存在局限性。[0005]總而言之，杉木施肥缺乏林地基礎(chǔ)信息的引導(dǎo)，不是從自身林地的立地條件和生產(chǎn)潛力等出發(fā)，而是照搬他人經(jīng)驗(yàn)而制定施肥方案，針對(duì)性不強(qiáng)，往往造成投入養(yǎng)分過量或不足而引起的環(huán)境生態(tài)問題，同時(shí)用肥的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)仍存在許多不合理之處，目前在實(shí)際生產(chǎn)中重視無機(jī)肥料，輕視有機(jī)肥料；重視大量元素的使用，輕視中微量元素的搭配；重視肥料生產(chǎn)中的平衡配肥，輕視林分的平衡吸收等現(xiàn)象還比較普遍，造成肥效不高和潛在高隱患的養(yǎng)分失調(diào)。再者，先進(jìn)的林業(yè)施肥技術(shù)推廣手段嚴(yán)重滯后，農(nóng)業(yè)部門推廣的測(cè)土配方施肥有網(wǎng)絡(luò)、觸摸屏、信息公示、配肥終端、技術(shù)物化等手段，取得了較好的效果。與農(nóng)業(yè)部門的相比，林業(yè)這方面的工作差距還是比較大，以致于先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)到位率不高，得不到應(yīng)有的回報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了克服上述杉木栽培現(xiàn)有的問題，提供一種杉木智能施肥系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種杉木智能施肥系統(tǒng)，建立一個(gè)區(qū)域林地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)計(jì)算中心，該中心集合了土壤調(diào)查、林地肥力評(píng)價(jià)、林木營(yíng)養(yǎng)學(xué)、土壤定位監(jiān)測(cè)技術(shù)，測(cè)土施肥技術(shù)，將信息傳送到在特定地區(qū)建立的分站或種植方的互動(dòng)平臺(tái)，使之通過計(jì)算機(jī)終端、觸摸屏終端或移動(dòng)終端查詢到當(dāng)?shù)厣寄玖值氐南嚓P(guān)質(zhì)地、養(yǎng)分含量水平，本區(qū)域林地土壤特性、環(huán)境條件，杉木的生產(chǎn)潛力目標(biāo)生長(zhǎng)情況和最佳砍收期，提供施肥配方或施肥解決方案，設(shè)立專家?guī)旌头柿瞎?yīng)商鏈接，滿足杉木林業(yè)高產(chǎn)高效生產(chǎn)管理的需要。
[0008]所述分站或種植方的互動(dòng)平臺(tái)還包括向?qū)＜規(guī)飓@得施肥卡，所述施肥卡的主要內(nèi)容有:以任何區(qū)域的地理信息、地形部位、坡度、土層厚度、成土母質(zhì)、土壤名稱、土壤養(yǎng)分含量水平、土壤物理和化學(xué)性質(zhì)的林地土壤地理信息為依據(jù)，計(jì)算出該區(qū)域林地土壤綜合肥力指數(shù)，并以林地綜合肥力指數(shù)為依據(jù)，提出杉木的不同生長(zhǎng)周期的產(chǎn)量潛力，以推薦優(yōu)化栽培的信息，推薦肥料品種、配方和使用時(shí)間及用量。肥力與生產(chǎn)力的關(guān)系是極其重要的，建立林木施肥參數(shù)就成為首要的技術(shù)關(guān)鍵，包括產(chǎn)量潛力、杉木不同生長(zhǎng)年限單位商品材需肥量、不同生長(zhǎng)年限土壤供肥量、不同生長(zhǎng)年限的產(chǎn)量水平肥料利用系數(shù)等參數(shù)的合理估計(jì)。推薦施肥采用大配方小調(diào)整，大量元素定量推薦，中微量元素定性調(diào)配。本系統(tǒng)的產(chǎn)量潛力、相對(duì)土壤養(yǎng)分供給能力和肥料利用系數(shù)的參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)，組成一個(gè)配套的封閉系統(tǒng)，外部相關(guān)參數(shù)不能參與本系統(tǒng)的任何參數(shù)的估計(jì)，也不適用于本系統(tǒng)以外的施肥推薦。
[0009]所述的數(shù)據(jù)計(jì)算中心定期從國(guó)家或省級(jí)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫和專家在各林區(qū)設(shè)定的土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)，獲取土壤肥力信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，建立區(qū)域林地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫，或者通過從種植方所在林區(qū)林地每年取樣分析，輸入樣土化驗(yàn)數(shù)據(jù)，完善該林區(qū)林地土壤數(shù)據(jù)庫更新，通過跟蹤該林地土壤中一種或一種以上必需或敏感營(yíng)養(yǎng)元素的變化情況，對(duì)地塊進(jìn)行施肥信息跟蹤管理，也可同時(shí)輸出該林區(qū)當(dāng)年相應(yīng)杉木施肥方案信息。
[0010]所述的數(shù)據(jù)計(jì)算中心所建立的區(qū)域林地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫，還包括建立區(qū)域林地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫，通過電子地圖在分站或種植方的互動(dòng)平臺(tái)可查詢植物所需各種營(yíng)養(yǎng)元素的專題分布圖，為制定杉木施肥配方或施肥方案提供依據(jù)；或者通過觀測(cè)或監(jiān)測(cè)杉木植物體，進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)診斷或生命特征診斷，將相應(yīng)數(shù)據(jù)信息輸入系統(tǒng)，從而制定杉木施肥配方或施肥方案。
[0011]所述的專家?guī)?，包括?duì)杉木營(yíng)養(yǎng)診斷方法和病蟲害的防治信息。還包括供人們查詢或檢索的知識(shí)庫、杉木及杉木配方肥的各種相關(guān)知識(shí)、資料和林地土樣采集方法。目前杉木在種植過程中，很多林業(yè)種植者只是知道需要施肥和林間管理，但不知如何防治杉木病蟲害，這時(shí)候，通過點(diǎn)擊專家?guī)欤涂梢粤私馍寄緺I(yíng)養(yǎng)診斷方法和如何防治杉木病蟲害，或者目前杉木出現(xiàn)怎樣的病蟲害傳播，使得能夠及早引起注意和預(yù)防。
[0012]林地的數(shù)據(jù)查詢主要包含四種查詢方式:一是單點(diǎn)查詢，通過鼠標(biāo)在地圖上點(diǎn)擊，調(diào)出對(duì)應(yīng)位置的土壤養(yǎng)分含量以及其他屬性數(shù)據(jù)；二是區(qū)域查詢，通過鼠標(biāo)在地圖上對(duì)次點(diǎn)擊得到多邊形，然后系統(tǒng)會(huì)根據(jù)施肥模型參數(shù)，從而獲取該區(qū)域范圍內(nèi)有效的土壤養(yǎng)分含量以及其他屬性數(shù)據(jù)；三是縣區(qū)查詢，直接獲取某個(gè)縣區(qū)的有效土壤養(yǎng)分含量以及其他屬性數(shù)據(jù)；四是經(jīng)緯度查詢，通過鼠標(biāo)在地圖上輸入經(jīng)緯度，從而獲取該區(qū)域范圍內(nèi)有效的土壤養(yǎng)分含量以及其他屬性數(shù)據(jù)。以廣西為例，其中專題地圖模塊是根據(jù)整個(gè)廣西區(qū)內(nèi)所有測(cè)試地塊的土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)生成不同的土壤養(yǎng)分專題圖的功能模塊。該模塊主要能夠使用戶對(duì)整個(gè)廣西區(qū)以及某個(gè)特定區(qū)域(通過地圖放大縮小可以查看某區(qū)域的情況)內(nèi)的各個(gè)土壤養(yǎng)分含量分布有整體的把握，能夠在從一個(gè)相對(duì)宏觀的角度獲取作物種植，施肥的參考。專題地塊模塊支持的土壤養(yǎng)分專題圖包括:速效鉀專題圖，全氮專題圖，質(zhì)地專題圖，有效銅專題圖，有機(jī)質(zhì)專題圖，交換量專題圖，有效錳專題圖，有效鐵專題圖，有效硼專題圖，PH值專題圖，有效鋅專題圖，有效磷專題圖。
[0013]所述的計(jì)算機(jī)終端鏈接政府相關(guān)部門，為制定政策和法規(guī)提供科學(xué)、全面的準(zhǔn)確信息，政府相關(guān)部門也能夠通過計(jì)算機(jī)終端向分站或種植方發(fā)出相應(yīng)的指令或服務(wù)信息，或通過鏈接木材加工廠、銀行、保險(xiǎn)業(yè)、資產(chǎn)評(píng)估機(jī)構(gòu)及相關(guān)部門，為其提供服務(wù)。
[0014]所述測(cè)土施肥技術(shù)包括杉木施肥計(jì)算模型、杉木施肥的營(yíng)養(yǎng)配方、施肥時(shí)間和施肥用量。例如根據(jù)杉木的生長(zhǎng)需肥特點(diǎn)，在種植杉木前，先對(duì)種植杉木的林地進(jìn)行土樣采集，檢測(cè)土樣養(yǎng)分，然后根據(jù)土樣養(yǎng)分情況進(jìn)行大、中、微量元素的合理配置，從種植到第
三、第四年，通過土壤養(yǎng)分定點(diǎn)監(jiān)測(cè)的結(jié)果信息鏈接到專家?guī)旌头柿瞎?yīng)商，確定杉木肥的元素配方、施肥時(shí)間和施肥用量。這樣就保證了種植方能夠科學(xué)種植杉木，獲得最好的指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)造林豐產(chǎn)。
[0015]所述的杉木施肥計(jì)算模型包括杉木產(chǎn)量潛力、杉木不同生長(zhǎng)年限單位商品材需肥量、不同生長(zhǎng)年限土壤供肥量或不同生長(zhǎng)年限的產(chǎn)量水平肥料利用系數(shù)的合理估計(jì)中一種或一種以上綜合的計(jì)算模型。在相同的栽培管理，生產(chǎn)過程的光、熱、水、氣各地不盡相同，所處的立地條件也不一樣，最終得到的產(chǎn)量也不同。因此，合理地分析杉木的生產(chǎn)能力，是科學(xué)制定施肥方案和提高施肥質(zhì)量的關(guān)鍵。由于不同的生產(chǎn)周期(輪伐期)、林木代數(shù)、不同種植密度和不同的地域，最終的產(chǎn)量結(jié)果差異也較大，本杉木智能施肥系統(tǒng)的處理方法為，以特定的中心區(qū)域、五年生產(chǎn)周期(輪伐期)和畝種植密度為83株為基準(zhǔn)，建立不同生產(chǎn)區(qū)域、不同生產(chǎn)周期、不同密度的生產(chǎn)潛力和不同林分生長(zhǎng)代數(shù)等調(diào)整參數(shù)。而杉木的單位需肥量可以通過對(duì)人工栽培杉木林的采樣的樣品，分樹干、樹枝、樹葉、樹皮和樹根等部位分別進(jìn)行相關(guān)養(yǎng)分含量測(cè)試，并根據(jù)各部位的生物量，分別計(jì)算出不同年份和不同部位的吸收養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)，再依據(jù)試驗(yàn)所得到的商品材產(chǎn)量結(jié)果，求出單位產(chǎn)量需肥量。合理對(duì)土壤供肥能力估計(jì)，是科學(xué)施肥的重要的環(huán)節(jié)，杉木生長(zhǎng)發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)主要來自于土壤供給，而土壤供給能力的體現(xiàn)主要表現(xiàn)兩個(gè)特點(diǎn)，一是產(chǎn)量潛力與土壤養(yǎng)分的供給能力呈正比，即產(chǎn)量潛力越大，土壤可供給量就越大，反之亦然；二是在合理的年限范圍內(nèi)，生長(zhǎng)年限越長(zhǎng)，土壤供給養(yǎng)分絕對(duì)的量越大。由于廣西目前沒有杉木基礎(chǔ)供肥能力測(cè)定的試驗(yàn)結(jié)果，難于評(píng)價(jià)具體林地土壤供肥能力的絕對(duì)數(shù)量，但可以參考農(nóng)田作物的試驗(yàn)結(jié)果，可估算其相對(duì)供給量。本系統(tǒng)的肥料利用系數(shù)主要指化學(xué)肥料，并且主要針對(duì)氮磷鉀等大量元素。對(duì)分布各地的32個(gè)處理的施肥效果的試驗(yàn)材料。對(duì)已得到的試驗(yàn)結(jié)果，按上述的單位產(chǎn)量需肥量、產(chǎn)量潛力、相對(duì)土壤養(yǎng)分供給能力參數(shù)估計(jì)方法的估算結(jié)果，分別計(jì)算出各處理的肥料利用系數(shù)，并對(duì)計(jì)算結(jié)果用盒子構(gòu)造法分析，剔除異常值，分生長(zhǎng)年限歸類統(tǒng)計(jì)。在上述的林地產(chǎn)量潛力、單位產(chǎn)量需肥量、土壤供肥能力和肥料利用系數(shù)的估算方法建立以后，可根據(jù)有關(guān)林地的立地條件、土壤養(yǎng)分情況、栽培生產(chǎn)要素等的實(shí)際情況，求出有關(guān)參數(shù)的具體值，并依據(jù)為平衡施肥計(jì)算公式求出，其計(jì)算的式子為:
施肥量=(預(yù)計(jì)產(chǎn)量所需肥量一土壤供肥量)+肥料利用率 其中:預(yù)計(jì)產(chǎn)量所需肥量=預(yù)計(jì)產(chǎn)量X單位產(chǎn)量需肥量 土壤供氮量=土壤供給率*產(chǎn)量潛力*單位產(chǎn)量需氮量 氮肥利用系數(shù)=10.16/10*57.64=58.56%
施氮肥量=(33.34-15.87) /0.5856=29.83 (kg/ 畝)
得到純量的計(jì)算結(jié)果后，可根據(jù)采用肥料品種的含量折成實(shí)物，并根據(jù)種植密度和各年度施用分配比例，計(jì)算出各年度單株施肥量。
[0016]所述的施肥卡還與肥料供應(yīng)商聯(lián)系，種植方可向肥料供應(yīng)商購買最適合的杉木專用肥料。本發(fā)明通過建立在觸摸屏信息查詢?cè)O(shè)備上的獨(dú)立站點(diǎn)式數(shù)據(jù)查詢與發(fā)布系統(tǒng)。使林農(nóng)、企業(yè)能真正方便、快捷地查詢有關(guān)林地的土壤信息，并得到科學(xué)施肥配方以及林地管理指導(dǎo)，從而提高林地的 經(jīng)營(yíng)效益。查詢系統(tǒng)的技術(shù)方法是:基于GIS平臺(tái)，開發(fā)專有的觸摸屏交互界面，滿足用戶利用觸摸屏系統(tǒng)進(jìn)行地塊土壤信息的查詢和施肥建議的獲得。
[0017]所述的數(shù)據(jù)計(jì)算中心的中心計(jì)算機(jī)CPU采用Intel i5 2.5G或以上；內(nèi)存采用4G或以上；操作系統(tǒng)采用Win7 32位旗艦版或以上；Office軟件采用Windows office2007或以上；能夠與用戶終端和手機(jī)數(shù)據(jù)相匹配。本發(fā)明的系統(tǒng)運(yùn)用的計(jì)算機(jī)技術(shù)及地理信息系統(tǒng)技術(shù)主義包括:.Net Framework技術(shù),Access數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及GIS (地理信息系統(tǒng))平臺(tái)DotSpatial技術(shù)。由自主開發(fā)的GIS平臺(tái)為基礎(chǔ),再通過二次開發(fā)技術(shù)設(shè)計(jì)架構(gòu)而成,系統(tǒng)的安裝包含了 GIS平臺(tái)和相關(guān)應(yīng)用程序的安裝。由于自主GIS平臺(tái)的運(yùn)行涉及到大量的內(nèi)建地圖引擎服務(wù)，因此對(duì)系統(tǒng)所運(yùn)行的電腦硬件需滿足上述性能要求。所述的移動(dòng)終端是指手機(jī)或者具有多種應(yīng)用功能的智能手機(jī)以及平板電腦。
[0018]本發(fā)明的杉木智能施肥系統(tǒng)，該系統(tǒng)在其它林木施肥中的應(yīng)用。本系統(tǒng)不僅解決了目前杉木栽培中的存在的問題，還可以推廣到其他林木高產(chǎn)高效栽培管理上應(yīng)用。
[0019]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明的杉木智能施肥系統(tǒng)，通過建立一個(gè)區(qū)域林地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)計(jì)算中心，利用計(jì)算機(jī)將先進(jìn)技術(shù)的集成用于指導(dǎo)杉木栽培的施肥信息決策系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)終端、觸摸屏終端或移動(dòng)終端提供給林農(nóng)、企業(yè)使用，引導(dǎo)他們利用現(xiàn)代信息技術(shù)使用專用肥料配方，并進(jìn)行科學(xué)合理的施肥，從而促進(jìn)杉木林地的沃土與高產(chǎn)。
[0020]2、本發(fā)明的杉木智能施肥系統(tǒng)，能夠建立林木施肥參數(shù)的技術(shù)關(guān)鍵，包括產(chǎn)量潛力、杉木不同生長(zhǎng)年限單位商品材需肥量、不同生長(zhǎng)年限土壤供肥量、不同生長(zhǎng)年限的產(chǎn)量水平肥料利用系數(shù)等參數(shù)的合理估計(jì)。
[0021]3、本發(fā)明的杉木智能施肥系統(tǒng)，能夠查詢到各區(qū)域林地土壤信息、林地肥力評(píng)價(jià)、林木營(yíng)養(yǎng)學(xué)、肥力演變趨勢(shì)的若干信息，還充分運(yùn)用測(cè)土施肥技術(shù)，對(duì)專用肥的配方進(jìn)行設(shè)計(jì)、配方專用肥生產(chǎn)、配方專用肥購買等。
[0022]4、本發(fā)明的杉木智能施肥系統(tǒng)，在建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)開發(fā)一套杉木智能化信息決策系統(tǒng)，提供政府有關(guān)部門參考。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為杉木智能施肥系統(tǒng)的邏輯功能圖。
[0024]圖2為杉木智能施肥系統(tǒng)運(yùn)行流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1為杉木智能施肥系統(tǒng)的邏輯功能圖。如圖1所示，建立一個(gè)管理庫數(shù)據(jù)系統(tǒng)，主要是以第二次土壤普查數(shù)據(jù)、土壤測(cè)土數(shù)據(jù)、地塊矢量圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)、系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)為核心，采用MIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，建立自治區(qū)、市、縣(市、區(qū))信息處理與管理平臺(tái)，完成系統(tǒng)維護(hù)、數(shù)據(jù)組織與管理、查詢、瀏覽、數(shù)據(jù)更新處理、專題制圖、報(bào)表管理等業(yè)務(wù)管理應(yīng)用層。分站或種植方通過在人機(jī)交互界面輸入要查詢的信息，系統(tǒng)結(jié)合林地土壤調(diào)查模塊和林地管理信息模塊從而獲取林地信息，同時(shí)通過GIS管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、知識(shí)庫管理系統(tǒng)獲取專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、知識(shí)庫支持，經(jīng)過知識(shí)獲取機(jī)制、解釋機(jī)制形成推理機(jī)制，最終得到?jīng)Q策建議。
[0026]圖2為杉木智能施肥系統(tǒng)運(yùn)行流程圖，用戶通過杉木智能化施肥決策系統(tǒng)點(diǎn)擊地塊地圖，土壤數(shù)據(jù)自動(dòng)從土壤采樣及業(yè)主林分情況調(diào)查提取，通過建立好的林分實(shí)驗(yàn)、模型及知識(shí)庫得出杉木產(chǎn)量潛力評(píng)估，結(jié)合土壤養(yǎng)分豐缺狀況評(píng)價(jià)，確定施肥總用量，從而根據(jù)肥料運(yùn)籌方案計(jì)算各期肥料用量再結(jié)合肥料生產(chǎn)工廠得到配方推薦(建立配方庫)，然后通過施肥方案推薦(施肥指導(dǎo)單元圖)、施肥方案推薦(管理單元圖)的以一圖一表模式、查詢的形式，形成杉木生態(tài)肥選型提供給用戶，然后通過銷售點(diǎn)、物流把肥料送達(dá)林分業(yè)主。杉木人工林智能化施肥系統(tǒng)是建立在觸摸屏信息查詢?cè)O(shè)備上的獨(dú)立站點(diǎn)式數(shù)據(jù)查詢與發(fā)布系統(tǒng)。使林農(nóng)、企業(yè)能真正方便、快捷地查詢有關(guān)林地的土壤信息，并得到科學(xué)施肥配方以及林地管理指導(dǎo)，從而提高林地的經(jīng)營(yíng)效益。
[0027]數(shù)據(jù)計(jì)算中心的中心計(jì)算機(jī)CPU采用Intel i5 2.5G或以上；內(nèi)存采用4G或以上；操作系統(tǒng)采用Win7 32位旗艦版或以上；Office軟件采用Windows office2007或以上；能夠與用戶終端和手機(jī)數(shù)據(jù)相匹配。中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)用的計(jì)算機(jī)技術(shù)及地理信息系統(tǒng)技術(shù)主義包括:.Net Framework技術(shù)，Access數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及GIS (地理信息系統(tǒng))平臺(tái)DotSpatial技術(shù)。將空間數(shù)據(jù)以及土壤調(diào)查、林地肥力評(píng)價(jià)、林木營(yíng)養(yǎng)學(xué)、肥力演變趨勢(shì)的若干信息，測(cè)土施肥方法的技術(shù)結(jié)合進(jìn)DotSpatial的應(yīng)用程序中，從而集成到統(tǒng)一的系統(tǒng) 杉木智能施肥系統(tǒng)。
[0028]本發(fā)明的系統(tǒng)主要模塊包括:數(shù)據(jù)查詢模塊、施肥推薦模塊、專題地圖模塊、知識(shí)庫模塊、系統(tǒng)維護(hù)模塊。各功能系統(tǒng)集成的實(shí)現(xiàn)主要是在系統(tǒng)支持技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)方法如下所示:數(shù)據(jù)查詢模塊主要通過與地圖交互獲取地圖點(diǎn)(或區(qū)域)位置信息，然后根據(jù)相應(yīng)的位置信息從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出該位置對(duì)應(yīng)的土壤調(diào)查數(shù)據(jù)，將空間位置與土壤養(yǎng)分含量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，讓用戶可以輕松獲取感興趣地理位置的土壤信息；推薦施肥模塊是在數(shù)據(jù)查詢的基礎(chǔ)上獲取空間位置(單點(diǎn)附近區(qū)域，多邊形區(qū)域，縣區(qū)區(qū)域)有效的土壤養(yǎng)分含量數(shù)據(jù)，然后根據(jù)具體土壤養(yǎng)分含量值運(yùn)用杉木林地肥力評(píng)價(jià)、林木營(yíng)養(yǎng)學(xué)、測(cè)土配方施肥技術(shù)、林木栽培等相關(guān)技術(shù)的數(shù)學(xué)模型，從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出相應(yīng)的模型參數(shù)，經(jīng)過一系列復(fù)雜的最優(yōu)篩選計(jì)算，從而獲取針對(duì)該空間位置施肥的最優(yōu)方案；專題地圖模塊是在全面獲取整個(gè)地圖區(qū)域的全部地塊的土壤養(yǎng)分含量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)中針對(duì)某特定數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖渲染，自動(dòng)生成專題圖，使抽象，晦澀的土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)和地圖空間數(shù)據(jù)得以形象，簡(jiǎn)潔的展現(xiàn)給用戶，使用戶對(duì)整個(gè)地圖區(qū)域有了一目了然的整體把握以及宏觀感知；知識(shí)庫模塊是將相應(yīng)的幫助文檔、公司簡(jiǎn)介、杉木知識(shí)做成編譯的HTML幫助文件(.chm)，然后嵌入到系統(tǒng)中，以輔助用戶對(duì)系統(tǒng)的使用，以及從中了解相應(yīng)的施月巴、杉木等知識(shí)；系統(tǒng)維護(hù)模塊主要是通過ADO (ActiveX Data Ob jects, ActiveX數(shù)據(jù)對(duì)象是Microsoft提出的應(yīng)用程序接口用以實(shí)現(xiàn)訪問關(guān)系或非關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù))方式連接數(shù)據(jù)庫，從而對(duì)數(shù)據(jù)表進(jìn)行更新、修改。
[0029]本發(fā)明的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)是將信息轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的格式，通過數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)各個(gè)專業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成，實(shí)現(xiàn)核心子系統(tǒng)與專業(yè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換與融合。
[0030]應(yīng)用本發(fā)明杉木智能施肥系統(tǒng)的實(shí)施例:
不同肥料品種的肥效比較試驗(yàn):
I材料與方法 1.1試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在廣西桂林平樂縣富域林業(yè)有限公司的杉木林基地(東經(jīng)110° 57' 39"，北緯24° 25' 45")，林分于2008年I月造林，苗木為桂林市林科所培育的速豐良種苗，種植密度為3000株/hm2，面積約10hm2，土層厚度厚，成土母質(zhì)為第四紀(jì)紅土，土壤為紅壤，質(zhì)地為壤土，肥力水平中等。海拔250米左右，屬丘陵地形。林地坡度20°左右，西南坡，杉木定植前煉過山，立地環(huán)境良好。
[0031]該林業(yè)有限公司與本發(fā)明《系統(tǒng)》(廣西力源寶公司設(shè)計(jì)的系統(tǒng))聯(lián)網(wǎng)，索取到系統(tǒng)提供的施肥建議卡基本信息:土壤為砂頁巖發(fā)展成的紅土赤紅壤，質(zhì)地為壤土，土層厚度大于或等于80cm，坡度15-25°，土壤主要理化性質(zhì)及推薦施肥，產(chǎn)量潛力見表1_1。
[0032]表1-1《系統(tǒng)》建議施肥卡主要理化性質(zhì)及施肥推薦、潛力產(chǎn)量
【權(quán)利要求】
1.一種杉木智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:建立一個(gè)區(qū)域林地土壤肥力基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)計(jì)算中心，該中心集成了土壤調(diào)查、林地肥力評(píng)價(jià)、林木營(yíng)養(yǎng)學(xué)、土壤定位監(jiān)測(cè)技術(shù)和測(cè)土施肥技術(shù)，將信息傳送到在特定地區(qū)建立的分站或種植方的互動(dòng)平臺(tái)，使之通過計(jì)算機(jī)終端、觸摸屏終端或移動(dòng)終端查詢到當(dāng)?shù)厣寄玖值氐南嚓P(guān)質(zhì)地、養(yǎng)分含量水平，本區(qū)域林地土壤特性、環(huán)境條件，杉木的生產(chǎn)潛力目標(biāo)生長(zhǎng)情況和最佳砍收期，并提供施肥配方或施肥解決方案，設(shè)立專家?guī)旌头柿瞎?yīng)商鏈接，滿足杉樹高產(chǎn)高效生產(chǎn)管理需要。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杉木智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述分站或種植方的互動(dòng)平臺(tái)還包括向?qū)＜規(guī)飓@得施肥卡，所述施肥卡的主要內(nèi)容有:以任何區(qū)域的地理信息、地形部位、坡度、土層厚度、成土母質(zhì)、土壤名稱、土壤養(yǎng)分含量水平、土壤物理和化學(xué)性質(zhì)的林地土壤地理信息為依據(jù)，計(jì)算出該區(qū)域林地土壤綜合肥力指數(shù)，并以林地綜合肥力指數(shù)為依據(jù)，提出杉木的不同生長(zhǎng)周期的產(chǎn)量潛力，以推薦優(yōu)化栽培的信息，推薦肥料品種、配方和使用時(shí)間及用量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杉木智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)計(jì)算中心定期從國(guó)家或省級(jí)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫或?qū)＜壹夹g(shù)人員在各林區(qū)設(shè)定的土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)獲取的土壤肥力信息，進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新，或者通 過從種植方所在杉木林區(qū)林地每年取樣分析，輸入樣土化驗(yàn)數(shù)據(jù)，完善該林區(qū)林地土壤數(shù)據(jù)庫更新，通過跟蹤該林地土壤中一種或一種以上必須或敏感營(yíng)養(yǎng)元素的變化情況，對(duì)地塊進(jìn)行施肥信息跟蹤管理，也可同時(shí)輸出該林區(qū)當(dāng)年相應(yīng)施肥方案信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杉木智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)計(jì)算中心，還通過電子地圖在分站或種植方的互動(dòng)平臺(tái)可查詢植物所需各種營(yíng)養(yǎng)元素的專題分布圖，為制定杉木施肥配方或施肥方案提供依據(jù)；或者通過觀測(cè)或監(jiān)測(cè)杉木植物體，進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)診斷或生命特征診斷，將相應(yīng)數(shù)據(jù)信息輸入系統(tǒng)，從而制定杉木施肥配方或施肥方案。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杉木智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述的專家?guī)?，包括?duì)杉木營(yíng)養(yǎng)診斷方法和病蟲害的防治信息；還包括供人們查詢或檢索的知識(shí)庫、杉木及杉木配方肥的相關(guān)知識(shí)、資料和林地土樣采集方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杉木智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述的計(jì)算機(jī)終端通過鏈接政府相關(guān)部門，為制定政策和法規(guī)提供科學(xué)、全面的準(zhǔn)確信息；通過計(jì)算機(jī)終端向分站或種植方發(fā)出相應(yīng)的指令或服務(wù)信息，或鏈接木材加工廠、銀行、保險(xiǎn)業(yè)、資產(chǎn)評(píng)估機(jī)構(gòu)及相關(guān)部I?，為其服務(wù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杉木智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述測(cè)土施肥技術(shù)包括杉木施肥計(jì)算模型、杉木施肥的營(yíng)養(yǎng)配方、施肥時(shí)間和施肥用量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的杉木智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述的杉木施肥計(jì)算模型為杉木產(chǎn)量潛力、杉木不同生長(zhǎng)年限單位商品材需肥量、不同生長(zhǎng)年限土壤供肥量或不同生長(zhǎng)年限的產(chǎn)量水平肥料利用系數(shù)的合理估計(jì)中的一種或一種以上綜合的計(jì)算模型。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的杉木智能施肥系統(tǒng)，其特征在于:所述的施肥卡還與肥料供應(yīng)商聯(lián)系，種植方可向肥料供應(yīng)商購買最適合的杉木專用肥料。
10.權(quán)利要求1所述的杉木智能施肥系統(tǒng)，在不僅限于杉木的其它林木高產(chǎn)高效生產(chǎn)管理中應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】G06Q50/02GK103927687SQ201410165117
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】唐芳玉, 鄧秀汕, 鄧忠煥, 黃紹富, 楊來安 申請(qǐng)人:廣西力源寶科技有限公司