基于GIS的村級(jí)作物高產(chǎn)高效管理系統(tǒng)的優(yōu)化與應(yīng)用.pdf

1、我國(guó)的種植規(guī)模主要是以小農(nóng)戶為主，由于種植和管理技術(shù)不同，農(nóng)戶之間存在著很大的產(chǎn)量和養(yǎng)分效率差異，嚴(yán)重制約著大面積高產(chǎn)高效的實(shí)現(xiàn)。為了縮小農(nóng)戶之間的產(chǎn)量差和養(yǎng)分效率差，實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶地塊精準(zhǔn)管理，本文基于地理信息系統(tǒng)(GIS)，在已經(jīng)建立的村級(jí)玉米高產(chǎn)高效管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善地塊數(shù)據(jù)信息，擴(kuò)展作物種類(lèi)和系統(tǒng)功能，形成基于GIS的村級(jí)作物高產(chǎn)高效管理系統(tǒng);通過(guò)田間試驗(yàn)示范與農(nóng)戶互動(dòng)，優(yōu)化作物高產(chǎn)高效管理技術(shù)方案，探討在農(nóng)戶中應(yīng)用的可行性，

2、以期為實(shí)現(xiàn)大面積高產(chǎn)高效提供技術(shù)支撐。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)在作物種類(lèi)上增加了小麥，建立村級(jí)作物高產(chǎn)高效管理系統(tǒng)，從播種、苗期管理到收獲實(shí)現(xiàn)了農(nóng)戶地塊小麥玉米精準(zhǔn)化管理技術(shù)推薦。通過(guò)農(nóng)戶調(diào)研和田間試驗(yàn)擴(kuò)充了數(shù)據(jù)庫(kù)，將GIS、Visual Studio2010及C＃語(yǔ)言相結(jié)合，優(yōu)化了查詢、專題圖分析、統(tǒng)計(jì)圖分析、管理決策和系統(tǒng)管理等功能，包括在專題圖分析功能上通過(guò)克里格插值、柵格計(jì)算器、重分類(lèi)等方法，繪制出了村級(jí)肥料配方圖;

3、在統(tǒng)計(jì)圖分析功能上增加正態(tài)QQPlot分析圖，在條形圖上加載Population Pyramid模板進(jìn)行同一屬性不同類(lèi)別的分析比較;在管理決策功能上將播種環(huán)節(jié)、施肥環(huán)節(jié)和管理環(huán)節(jié)輸出在同一界面，更易于農(nóng)戶直觀、全面了解整個(gè)生育期管理的全過(guò)程。
　　(2)對(duì)作物高產(chǎn)高效管理技術(shù)方案進(jìn)行了優(yōu)化。①改變傳統(tǒng)的年度增長(zhǎng)百分比方法，利用邊界線分析產(chǎn)量與土壤養(yǎng)分間的關(guān)系進(jìn)行目標(biāo)產(chǎn)量推薦。②發(fā)展了氮肥偏生產(chǎn)力(PFPN)目標(biāo)值推薦小麥氮肥用量的

4、方法。追肥試驗(yàn)結(jié)果表明，PFPN目標(biāo)值分別為35kg/kg、40kg/kg、45kg/kg時(shí)，在產(chǎn)量不減下實(shí)現(xiàn)了減氮5.1％、17.0％、26.2％，目標(biāo)PFPN實(shí)現(xiàn)率均超過(guò)97％，證明該方法可行。③在玉米上，進(jìn)行了GIS村級(jí)作物管理系統(tǒng)推薦方案1即養(yǎng)分優(yōu)化模式、推薦方案2即高產(chǎn)高效模式、農(nóng)戶平均模式即農(nóng)戶往年操作制定統(tǒng)一管理方案和農(nóng)戶常規(guī)模式即農(nóng)戶當(dāng)年自定模式對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明，玉米高產(chǎn)高效管理模式增產(chǎn)21.3％，氮肥增效21.2％;

5、養(yǎng)分優(yōu)化管理模式增產(chǎn)11.9％，氮肥增效17.3％，說(shuō)明系統(tǒng)推薦方案可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效。
　　(3)通過(guò)與農(nóng)戶互動(dòng)發(fā)現(xiàn)，農(nóng)戶比較認(rèn)可GIS村級(jí)作物高產(chǎn)高效管理系統(tǒng)及系統(tǒng)中的電子檔案和養(yǎng)分插值圖。在推薦的各項(xiàng)技術(shù)中，小麥品種、小麥適宜播期和測(cè)土配方技術(shù)，農(nóng)戶的認(rèn)知度和采用率相對(duì)較高;但受個(gè)人習(xí)慣、他人和機(jī)械等原因影響，有的技術(shù)農(nóng)戶采用還存在一定障礙，如農(nóng)民因?yàn)閾?dān)心倒伏問(wèn)題，在玉米增密技術(shù)上認(rèn)知度58％、采用率2％;80％的農(nóng)戶很了