專利名稱：肥料配制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種肥料配制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于我國人口眾多，后備耕地資源不足，農(nóng)業(yè)增產(chǎn)依賴于單產(chǎn)的提高，而肥料的施用對(duì)作物單產(chǎn)的提高起著至關(guān)重要的促進(jìn)作用。長期以來，農(nóng)村盲目施肥現(xiàn)象嚴(yán)重，這不僅造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加，而且?guī)韲?yán)重的環(huán)境污染，威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)量進(jìn)一步提高。因而合理的肥料配制和施肥是充分利用和保護(hù)土地資源、提高土地產(chǎn)出率、實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)的重要措施之一。近年來，隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，采取針對(duì)性的肥料配制技術(shù)(即測土配方施肥技術(shù))得到一定的推廣應(yīng)用。如專利文獻(xiàn)1(CN101275887A)公開了一種甘蔗測土配方施肥的土壤采樣方法；專利文獻(xiàn)2(CN2828931Y)公開了一種可以用于運(yùn)行測土配方施肥計(jì)算程序的掌上型硬件設(shè)備， 其采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)測土配方的決策分析；專利文獻(xiàn)3(CN101236410A)公開了一種智能灌溉施肥決策控制系統(tǒng)，其將作物生理需水指標(biāo)引入計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域，通過灌溉指標(biāo)數(shù)據(jù)庫以及模擬分類技術(shù)進(jìn)行灌溉施肥決策；專利文獻(xiàn)4(CN101470421A)公開了一種基于人工智能技術(shù)的植物生長室及其控制系統(tǒng)，其采用專家系統(tǒng)模擬出不同的氣候土壤環(huán)境，為深入研究不同環(huán)境因子及其組合對(duì)植物生理生態(tài)的影響規(guī)律提供了有利條件。專利文獻(xiàn)1-4均通過引用合并于此。但是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到很多因素的影響，如農(nóng)業(yè)生物要素、農(nóng)業(yè)環(huán)境要素、農(nóng)業(yè)技術(shù)要素等的影響，一般新的技術(shù)、方法的推廣需要相對(duì)比較長的周期，要經(jīng)過小區(qū)試驗(yàn)、多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)，大田試驗(yàn)等等，少則2-3年，多則7-8年，大大制約了一些新品種、技術(shù)的更新?lián)Q代速度。同時(shí)，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)試驗(yàn)方式由于受到多種因素的制約，往往試驗(yàn)的重現(xiàn)性不強(qiáng)， 試驗(yàn)結(jié)果需要經(jīng)過很多方面的論證，使得很難用快速的方法修正定量化肥料的施用數(shù)量、 養(yǎng)分比例、施用時(shí)期和施用方法的各項(xiàng)參數(shù)，這一直以來是農(nóng)業(yè)技術(shù)人員亟待解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提供了一種肥料配制方法及系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)根據(jù)實(shí)地測量的土壤成分和特定的植物或作物，分析土壤的供肥性能以及作物的需肥規(guī)律和肥料效應(yīng)，由此定量化給出肥料的施用數(shù)量、養(yǎng)分比例、施用時(shí)期和施用方法，從而在達(dá)到增產(chǎn)、改善農(nóng)林植物產(chǎn)品的品質(zhì)同時(shí)，提高了肥料利用率、節(jié)約了成本、降低了農(nóng)業(yè)資源污染。本發(fā)明的一種肥料配制方法，其包括以下步驟步驟I)，對(duì)田間試驗(yàn)中的一個(gè)地塊進(jìn)行土壤分析，獲取土壤方面數(shù)據(jù)；步驟2)，將所述土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)模塊中的植物生長模型子模塊和專家系統(tǒng)子模塊；步驟3)，根據(jù)輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)模擬出植物生長環(huán)境，該植物生長模型子模塊不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中各項(xiàng)土壤參數(shù)，以獲取在不同的土壤參數(shù)下植物模擬指標(biāo)；根據(jù)以知識(shí)庫的形式存入計(jì)算機(jī)中的專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，該專家系統(tǒng)子模塊對(duì)所輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，并不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中的各種土壤參數(shù)，獲取在不同的土壤參數(shù)下的植物專家指標(biāo)；步驟4)，根據(jù)植物生長模型子模塊所獲取的植物模擬指標(biāo)和專家系統(tǒng)子模塊所獲取的植物專家指標(biāo)，優(yōu)化決策計(jì)算子模塊進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，輸出最優(yōu)的肥料施用數(shù)量、 養(yǎng)分比例、施用時(shí)期、施用方法以及所預(yù)測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)與肥料施用成本方面的數(shù)據(jù)，并由可視化子模塊進(jìn)行顯示；步驟5)，根據(jù)計(jì)算機(jī)模塊所輸出的最優(yōu)的肥料施用數(shù)量和養(yǎng)分比例配制適合該地塊的肥料；步驟6)，按照計(jì)算機(jī)模塊的優(yōu)化決策計(jì)算子模塊所得出的施用時(shí)期、施用方法將肥料模塊所配制的適合該地塊的肥料應(yīng)用于該地塊，并種植相應(yīng)的植物，并將試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的該植物生長的植物實(shí)測指標(biāo)作為專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以知識(shí)庫的形式反饋給計(jì)算機(jī)模塊并存入其中；步驟7)，植物實(shí)測指標(biāo)符合所預(yù)測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)，則完成肥料配制而進(jìn)行工廠化車間進(jìn)行生產(chǎn)，否則將返回第4)步驟。優(yōu)選地，該土壤方面數(shù)據(jù)包括全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K，有機(jī)質(zhì)、pH值以及鹽含量。優(yōu)選地，該植物模擬指標(biāo)和該植物專家指標(biāo)分別包括產(chǎn)量指標(biāo)、生育期指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)。優(yōu)選地，該工廠化車間包括粉碎機(jī)，攪拌機(jī)，造粒機(jī)，篩分機(jī)，分裝機(jī)以及包裝機(jī)。優(yōu)選地，該肥料的造粒方式為對(duì)輥擠壓造粒、圓盤造?；蚱侥Ｔ炝！?yōu)選地，該可視化子模塊還用于可視化示出植物生長模型子模塊所模擬植物的生長情況及對(duì)所模擬植物的虛擬施肥情況。本發(fā)明的采用可視化虛擬施肥的肥料配制方法是通過精確測量某一地塊的土壤方面數(shù)據(jù)(如氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)、腐植酸、微量元素、PH值等土壤參數(shù))，然后根據(jù)所種植的植物，通過計(jì)算機(jī)模型來模仿植物生長過程并進(jìn)行虛擬施肥，從而可視化確定該肥料的使用量、使用效果等，以期達(dá)到最優(yōu)化的配制組合，同時(shí)通過多次田間試驗(yàn)來不斷的修正計(jì)算機(jī)模型，使二者完美結(jié)合，可以精確施肥的同時(shí)，還可以大大縮短一種新的肥料的配制周期。本發(fā)明的一種肥料配制系統(tǒng)，該肥料配制系統(tǒng)包括土壤模塊，其用于對(duì)田間試驗(yàn)?zāi)K中的某一地塊的土壤方面數(shù)據(jù)進(jìn)行精確測量；計(jì)算機(jī)模塊，其包括植物生長模型子模塊、專家系統(tǒng)子模塊、優(yōu)化決策計(jì)算子模塊和可視化子模塊，將由土壤模塊精確測量或者已知的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)輸入到植物生長模型子模塊和專家系統(tǒng)子模塊，其中，該植物生長模型子模塊用于根據(jù)輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)模擬出植物生長環(huán)境，并不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中各項(xiàng)土壤參數(shù)，以獲取在不同的土壤參數(shù)下植物模擬指標(biāo)；該專家系統(tǒng)子模塊用于將專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以知識(shí)庫的形式存入計(jì)算機(jī)中，對(duì)所輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，并不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中的各種土壤參數(shù)，獲取在不同的土壤參數(shù)下的植物專家指標(biāo)；優(yōu)化決策計(jì)算子模塊用于根據(jù)植物生長模型子模塊所獲取的植物模擬指標(biāo)和專家系統(tǒng)子模塊所獲取的植物專家指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，輸出最優(yōu)的肥料施用數(shù)量、養(yǎng)分比例、施用時(shí)期、施用方法以及所預(yù)測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)與肥料施用成本方面的數(shù)據(jù)；可視化子模塊，用于將優(yōu)化決策計(jì)算子模塊所輸出的內(nèi)容通過顯示裝置進(jìn)行顯示，并用于可視化示出植物生長模型子模塊所模擬植物的生長情況及對(duì)所模擬植物的虛擬施肥情況；肥料模塊，其用于根據(jù)計(jì)算機(jī)模塊所輸出的最優(yōu)的肥料施用數(shù)量和養(yǎng)分比例配制適合該地塊的肥料；田間試驗(yàn)?zāi)K，其按照計(jì)算機(jī)模塊的優(yōu)化決策計(jì)算子模塊所得出的施用時(shí)期、施用方法將肥料模塊所配制的適合該地塊的肥料應(yīng)用于種植相應(yīng)植物的地塊，并將試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的該植物生長的植物實(shí)測指標(biāo)作為專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以知識(shí)庫的形式反饋給計(jì)算機(jī)模塊并存儲(chǔ)其中，以及用于與所預(yù)測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)相比較以確定是否完成肥料配制。優(yōu)選地，該土壤方面數(shù)據(jù)包括全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K，有機(jī)質(zhì)、pH值以及鹽含量。優(yōu)選地，該植物模擬指標(biāo)和該植物專家指標(biāo)分別包括產(chǎn)量指標(biāo)、生育期指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)。優(yōu)選地，該肥料的造粒方式為對(duì)輥擠壓造粒、圓盤造粒或平模造粒。本發(fā)明的肥料配制系統(tǒng)是在獲知土壤養(yǎng)分、肥料特性情況下，由計(jì)算機(jī)模型和田間試驗(yàn)同步進(jìn)行，對(duì)肥效驗(yàn)證，驗(yàn)證指標(biāo)包括產(chǎn)量指標(biāo)、生育期指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)等，由于計(jì)算機(jī)可以在很短的時(shí)間內(nèi)得到肥效結(jié)果，可以大大的縮短周期，依據(jù)田間試驗(yàn)可以不斷的完善計(jì)算機(jī)模型，計(jì)算機(jī)模型也可以對(duì)田間試驗(yàn)有預(yù)見性、指導(dǎo)性。在驗(yàn)證肥效的同時(shí)，計(jì)算機(jī)模型還可以對(duì)一塊地建立養(yǎng)分檔案，有助于合理安排茬口、最優(yōu)化的施肥模型，這樣整個(gè)土壤改良的周期就會(huì)大大縮短，有效的避免了盲目性。本發(fā)明的采用可視化虛擬施肥的肥料配制系統(tǒng)通過實(shí)測土壤參數(shù)、虛擬施肥以及精確仿真植物生長的形態(tài)等，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代高科技手段配制出專用肥料，并可預(yù)測農(nóng)作物產(chǎn)量， 操作簡單快捷，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展有不可估量的作用。


通過下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的技術(shù)方案及其技術(shù)效果將變得更加清楚，且更加易于理解。其中圖I示出了本發(fā)明的肥料配制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模塊；圖2示出了本發(fā)明的肥料配制方法。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明本發(fā)明的肥料配制系統(tǒng)包括土壤模塊、計(jì)算機(jī)模塊、肥料模塊、田間試驗(yàn)?zāi)K。其中，土壤模塊，其用于對(duì)田間試驗(yàn)?zāi)K中的某一地塊的土壤方面數(shù)據(jù)(如氮、 磷、鉀、有機(jī)質(zhì)、腐植酸、微量元素、PH值等)進(jìn)行精確測量，該土壤方面數(shù)據(jù)包括全N、全P、 全K、速效N、速效P、速效K、有機(jī)質(zhì)、pH值以及鹽含量等土壤參數(shù)，該精確測量的方法主要包括凱氏定氮法、容量法等。
計(jì)算機(jī)模塊，其包括植物生長模型子模塊、專家系統(tǒng)子模塊、優(yōu)化決策計(jì)算子模塊和可視化子模塊，如圖I所示。將由土壤模塊精確測量或者已知的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)輸入到植物生長模型子模塊和專家系統(tǒng)子模塊，該植物生長模型子模塊用于根據(jù)輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)模擬出植物生長環(huán)境，并不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中各項(xiàng)土壤參數(shù)，以獲取在不同的土壤參數(shù)下植物模擬指標(biāo)， 該植物模擬指標(biāo)包括產(chǎn)量指標(biāo)、生育期指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)等；該專家系統(tǒng)子模塊用于將專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以知識(shí)庫的形式存入計(jì)算機(jī)中，對(duì)所輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，并不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中的各種土壤參數(shù)，獲取在不同的土壤參數(shù)下的植物專家指標(biāo)，該植物專家指標(biāo)包括產(chǎn)量指標(biāo)、生育期指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)等；優(yōu)化決策計(jì)算子模塊用于根據(jù)植物生長模型子模塊所獲取的植物模擬指標(biāo)和專家系統(tǒng)子模塊所獲取的植物專家指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，輸出最優(yōu)的肥料施用數(shù)量、養(yǎng)分比例、施用時(shí)期、施用方法以及所預(yù)測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)與肥料施用成本方面的數(shù)據(jù)；可視化子模塊，用于將優(yōu)化決策計(jì)算子模塊所輸出的內(nèi)容通過顯示器等顯示裝置進(jìn)行顯示，并可視化示出植物生長模型子模塊所模擬的植物生長情況及對(duì)所模擬的植物進(jìn)行虛擬施肥的情況。肥料模塊，其用于根據(jù)計(jì)算機(jī)模塊所輸出的最優(yōu)的肥料施用數(shù)量和養(yǎng)分比例配制適合該地塊的肥料，該肥料中全部為天然有機(jī)成分，不含任何化學(xué)成分和重金屬，有機(jī)質(zhì)和 N、P、K都要高于國家標(biāo)準(zhǔn)，其造粒方式包括對(duì)輥擠壓造粒、圓盤造粒、平模造粒等。田間試驗(yàn)?zāi)K，其按照計(jì)算機(jī)模塊的優(yōu)化決策計(jì)算子模塊所得出的施用時(shí)期、施用方法將肥料模塊所配制的適合該地塊的肥料應(yīng)用于種植相應(yīng)植物的地塊，并將試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的該植物生長的植物實(shí)測指標(biāo)作為專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以知識(shí)庫的形式反饋給計(jì)算機(jī)模塊并存儲(chǔ)其中，以及用于與所預(yù)測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)相比較以確定是否完成肥料配制。該田間試驗(yàn)?zāi)K的地塊分配方法采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)地塊處理3次試驗(yàn)，試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)采用方差分析、相關(guān)分析等。本發(fā)明的肥料配制系統(tǒng)通過實(shí)測土壤參數(shù)、虛擬施肥以及精確仿真植物生長的形態(tài)等，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代高科技手段配制出專用肥料，并可預(yù)測農(nóng)作物產(chǎn)量，操作簡單快捷，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展有不可估量的作用。如圖2所示，本發(fā)明的肥料配制方法，其包括以下步驟步驟I)，對(duì)田間試驗(yàn)中的一個(gè)地塊進(jìn)行土壤分析，獲取土壤方面數(shù)據(jù)；步驟2)，將所述土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)模塊中的植物生長模型子模塊和專家系統(tǒng)子模塊；步驟3)，根據(jù)輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)模擬出植物生長環(huán)境，該植物生長模型子模塊不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中各項(xiàng)土壤參數(shù)，以獲取在不同的土壤參數(shù)下植物模擬指標(biāo)；根據(jù)以知識(shí)庫的形式存入計(jì)算機(jī)中的專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，該專家系統(tǒng)子模塊對(duì)所輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，并不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中的各種土壤參數(shù)，獲取在不同的土壤參數(shù)下的植物專家指標(biāo)；步驟4)，根據(jù)植物生長模型子模塊所獲取的植物模擬指標(biāo)和專家系統(tǒng)子模塊所獲取的植物專家指標(biāo)，優(yōu)化決策計(jì)算子模塊進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，輸出最優(yōu)的肥料施用數(shù)量、 養(yǎng)分比例、施用時(shí)期、施用方法以及所預(yù)測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)與肥料施用成本方面的數(shù)據(jù)，并由可視化子模塊進(jìn)行顯示，并可視化示出植物生長模型子模塊所模擬植物的生長情況及對(duì)所模擬植物的虛擬施肥情況；步驟5)，根據(jù)計(jì)算機(jī)模塊所輸出的最優(yōu)的肥料施用數(shù)量和養(yǎng)分比例配制適合該地塊的肥料；步驟6)，按照計(jì)算機(jī)模塊的優(yōu)化決策計(jì)算子模塊所得出的施用時(shí)期、施用方法將肥料模塊所配制的適合該地塊的肥料應(yīng)用于該地塊，并種植相應(yīng)的植物，并將試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的該植物生長的植物實(shí)測指標(biāo)作為專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以知識(shí)庫的形式反饋給計(jì)算機(jī)模塊并存入其中；步驟7)，植物實(shí)測指標(biāo)符合所預(yù)測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)，則完成肥料配制而進(jìn)行工廠化車間進(jìn)行生產(chǎn)，否則將返回第4)步驟。該土壤方面數(shù)據(jù)包括全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K、有機(jī)質(zhì)、pH值以及鹽
含量等土壤參數(shù)。該植物|旲擬指標(biāo)和植物專家指標(biāo)分別包括廣量指標(biāo)、生育期指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)等。該工廠化車間包括粉碎機(jī)，攪拌機(jī)，造粒機(jī)，篩分機(jī)，分裝機(jī)以及包裝機(jī)。
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權(quán)利要求
1.一種肥料配制方法，其包括以下步驟步驟I)，對(duì)所述田間試驗(yàn)中的一個(gè)地塊進(jìn)行土壤分析，獲取土壤方面數(shù)據(jù)；步驟2)，將所述土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)模塊中的植物生長模型子模塊和專家系統(tǒng)子模塊；步驟3)，根據(jù)輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)模擬出植物生長環(huán)境，該植物生長模型子模塊不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中各項(xiàng)土壤參數(shù)，以獲取在不同的土壤參數(shù)下植物模擬指標(biāo)；根據(jù)以知識(shí)庫的形式存入計(jì)算機(jī)中的專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，該專家系統(tǒng)子模塊對(duì)所輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，并不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中的各種土壤參數(shù)，獲取在不同的土壤參數(shù)下的植物專家指標(biāo)；步驟4)，根據(jù)植物生長模型子模塊所獲取的植物模擬指標(biāo)和專家系統(tǒng)子模塊所獲取的植物專家指標(biāo)，優(yōu)化決策計(jì)算子模塊進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，輸出最優(yōu)的肥料施用數(shù)量、養(yǎng)分比例、施用時(shí)期、施用方法以及所預(yù)測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)與肥料施用成本方面的數(shù)據(jù)，并由可視化子模塊進(jìn)行顯示；步驟5)，根據(jù)計(jì)算機(jī)模塊所輸出的最優(yōu)的肥料施用數(shù)量和養(yǎng)分比例配制適合該地塊的肥料；步驟6)，按照計(jì)算機(jī)模塊的優(yōu)化決策計(jì)算子模塊所得出的施用時(shí)期、施用方法將肥料模塊所配制的適合該地塊的肥料應(yīng)用于該地塊，并種植相應(yīng)的植物，并將試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的該植物生長的植物實(shí)測指標(biāo)作為專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以知識(shí)庫的形式反饋給計(jì)算機(jī)模塊并存入其中；步驟7)，植物實(shí)測指標(biāo)符合所預(yù)測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)，則完成肥料配制而進(jìn)行工廠化車間進(jìn)行生產(chǎn)，否則將返回第4)步驟。
2.如權(quán)利要求I所述的肥料配制方法，其中，該土壤方面數(shù)據(jù)包括全N、全P、全K、速效 N、速效P、速效K，有機(jī)質(zhì)、pH值以及鹽含量。
3.如權(quán)利要求2所述的肥料配制方法，其中，該植物模擬指標(biāo)和該植物專家指標(biāo)分別包括產(chǎn)量指標(biāo)、生育期指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)。
4.如權(quán)利要求3中任一所述的肥料配制方法，其中，該工廠化車間包括粉碎機(jī)，攪拌機(jī)，造粒機(jī)，篩分機(jī)，分裝機(jī)以及包裝機(jī)。
5.如權(quán)利要求4中任一所述的肥料配制方法，其中，該肥料的造粒方式為對(duì)輥擠壓造粒、圓盤造?；蚱侥Ｔ炝?。
6.如權(quán)利要求1-5中任一所述的肥料配制方法，其中，該可視化子模塊還用于可視化示出植物生長模型子模塊所模擬植物的生長情況及對(duì)所模擬植物的虛擬施肥情況。
7.—種肥料配制系統(tǒng)，該肥料配制系統(tǒng)包括土壤模塊，其用于對(duì)田間試驗(yàn)?zāi)K中的某一地塊的土壤方面數(shù)據(jù)進(jìn)行精確測量；計(jì)算機(jī)模塊，其包括植物生長模型子模塊、專家系統(tǒng)子模塊、優(yōu)化決策計(jì)算子模塊和可視化子模塊，將由土壤模塊精確測量或者已知的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)輸入到植物生長模型子模塊和專家系統(tǒng)子模塊，其中，該植物生長模型子模塊用于根據(jù)輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)模擬出植物生長環(huán)境，并不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中各項(xiàng)土壤參數(shù)，以獲取在不同的土壤參數(shù)下植物模擬指標(biāo)；該專家系統(tǒng)子模塊用于將專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以知識(shí)庫的形式存入計(jì)算機(jī)中，對(duì)所輸入的土壤方面數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)以及植物特性數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，并不斷調(diào)整土壤方面數(shù)據(jù)中的各種土壤參數(shù)，獲取在不同的土壤參數(shù)下的植物專家指標(biāo)；優(yōu)化決策計(jì)算子模塊用于根據(jù)植物生長模型子模塊所獲取的植物模擬指標(biāo)和專家系統(tǒng)子模塊所獲取的植物專家指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，輸出最優(yōu)的肥料施用數(shù)量、養(yǎng)分比例、施用時(shí)期、施用方法以及所預(yù)測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)與肥料施用成本方面的數(shù)據(jù)；可視化子模塊，用于將優(yōu)化決策計(jì)算子模塊所輸出的內(nèi)容通過顯示裝置進(jìn)行顯示，并用于可視化示出植物生長模型子模塊所模擬植物的生長情況及對(duì)所模擬植物的虛擬施肥情況；肥料模塊，其用于根據(jù)計(jì)算機(jī)模塊所輸出的最優(yōu)的肥料施用數(shù)量和養(yǎng)分比例配制適合該地塊的肥料；田間試驗(yàn)?zāi)K，其按照計(jì)算機(jī)模塊的優(yōu)化決策計(jì)算子模塊所得出的施用時(shí)期、施用方法將肥料模塊所配制的適合該地塊的肥料應(yīng)用于種植相應(yīng)植物的地塊，并將試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的該植物生長的植物實(shí)測指標(biāo)作為專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以知識(shí)庫的形式反饋給計(jì)算機(jī)模塊并存儲(chǔ)其中，以及用于與所預(yù)測的植物產(chǎn)量數(shù)據(jù)相比較以確定是否完成肥料配制。
8.如權(quán)利要求7所述的肥料配制系統(tǒng)，其中，該土壤方面數(shù)據(jù)包括全N、全P、全K、速效 N、速效P、速效K，有機(jī)質(zhì)、pH值以及鹽含量。
9.如權(quán)利要求8所述的肥料配制系統(tǒng)，其中，該植物模擬指標(biāo)和該植物專家指標(biāo)分別包括產(chǎn)量指標(biāo)、生育期指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)。
10.如權(quán)利要求9所述的肥料配制系統(tǒng)，其中，該肥料的造粒方式為對(duì)輥擠壓造粒、圓盤造粒或平模造粒。
全文摘要
一種肥料配制方法及系統(tǒng)，其是通過精確測量某一地塊的土壤方面數(shù)據(jù)，然后根據(jù)所種植的植物，通過計(jì)算機(jī)模型來模仿植物生長過程并進(jìn)行虛擬施肥，從而可視化確定該肥料的使用量、使用效果等，以期達(dá)到最優(yōu)化的配制組合，同時(shí)通過多次田間試驗(yàn)來不斷的修正計(jì)算機(jī)模型，使二者完美結(jié)合，可以精確施肥的同時(shí)，還可以大大縮短一種新的肥料的配制周期。
文檔編號(hào)C05G1/00GK102584399SQ20121004129
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月23日
發(fā)明者張慧敏, 胡包鋼, 鐘振民 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所, 北京中科鴻正農(nóng)業(yè)科技有限公司