明光市“互聯網+”智慧土肥的研究與應用

蔣浩永 周福紅

摘 ? 要：“互聯網+”智慧土肥的發展是土肥工作信息化的必要和高級階段。從運用前景分析、實踐成效、存在問題等幾方面對“互聯網+”智慧土肥進行了研究與闡述，并探討了“互聯網+”智慧土肥技術的未來發展與應用。

關鍵詞：明光市;互聯網+;智慧土肥;研究;應用

近年來，伴隨著國家對農業扶持力度的不斷加大和現代農業的深入發展，精準農業的出現對農業生產產生了巨大的推動作用，因此在我國受到了前所未有的關注[1]。

“互聯網+”智慧施肥一方面順應了“互聯網+農業”的信息化發展趨勢，一方面也解決了傳統施肥效率低、盲目施肥的問題?！盎ヂ摼W+”智慧土肥技術是計算機信息技術與測土配方技術有機結合的成果，是充分利用已有數據指導當地農業生產的突破，是精準農業向移動互聯網發展的一次有益嘗試。

1 ? ?“互聯網+”智慧土肥技術前景

伴隨著農業信息化技術的發展，智慧土肥應運而生，也是土肥工作信息化發展的高級階段?！盎ヂ摼W+”智慧土肥是集互聯網、移動互聯網、云計算和物聯網技術等為一體，依托各種傳感器（土壤養分、環境溫度、濕度、土壤水分、圖像等）和無線通信網絡等農業生產現場的部署，實現對土壤的土、肥、水環境等的智能感知，并通過對上述信息的收集、分析，對耕地質量和作物水肥管理實現智能分析、智能預警、智能決策、專家在線指導等功能，為農業生產提供土肥管理的精準化服務、可視化管理和智能化決策的生產管理形態。

1.1 ? 推動實現土肥水精準管理

運用互聯網技術，結合智能手機、電腦等電子設備對土肥水進行實時監控，實時監測數據的傳輸，再利用大數據、GIS等對數據進行管理、挖掘、分析、預測，實現土肥工作的智能分析與管理，并可以根據作物生長的氣候、環境、周期等變化，結合土壤養分、墑情等監測數據，通過精準分析提供科學精確的水肥管理建議，使水肥利用效率和投入產出比得到顯著提高。

1.2 ? 有效改善農業生態環境

“互聯網+”智慧土肥技術的運用，將大大提高施肥、灌溉、施藥等田間操作的科學性與精準性，實現精準投入，避免過量與浪費，減少農業面源污染，提高土壤質量和作物產量，在改善農業生態環境的同時還能提高農民收入。

1.3 ? 農技推廣和服務模式的根本性變革

通過“互聯網+”智慧土肥，可以形成科學、精準、完善的農業技術和土肥信息服務體系，土肥技術人員可以借助該技術對施肥量、灌溉量等作出更科學合理的判斷，通過系統將地塊水肥、作物生長等情況實時發布給農戶;農戶則可以利用“互聯網+”智慧土肥系統，通過手機、電腦等實時了解科學合理的作物施肥指導，實現精準作業;對于肥料生產企業，“互聯網+”智慧土肥技術將大大提高其工作效率，企業可以根據智慧土肥提供的數據，分析農戶施肥趨勢，提前做好生產準備，并減少中間經銷環節，直接從工廠到田間地頭，實現精準的個性化服務。

2 ? 明光市“互聯網+”智慧土肥實踐成效

2.1 ? 構建明光市“互聯網+”智能配肥平臺

明光市和安徽農業大學合作構建了明光市“互聯網+”智能配肥系統，利用“互聯網+”精準施肥技術，結合“3S”技術，運用地理信息系統GIS技術來處理土壤養分、農作物生長情況等相關數據，運用遙感技術獲取數據并形成輔助圖像，運用GPS技術實現快速定位、快速查詢等功能，通過WebGIS、微信、智能手機等終端平臺對土壤養分、科學施肥方案進行研究，實現隨時隨地實時了解耕地的土壤養分狀況、理化性狀、地力等級，完成推薦施肥配方及用量、提出施肥建議、一鍵下單生產配方肥等信息化成果服務，為農業部門指導農業生產、農戶科學精準施肥提供便利。同時，該研究成果也對化肥減量化、零增長，指導施肥，減少農業面源污染，保護生態環境以及促進農業可持續發展等都具有重要的意義。

2.1.1 ? 配方與精準施肥移動GIS查詢系統

移動GIS查詢系統采用JAVA語言開發，以明光市測土配方施肥、耕地地力評價等技術成果和數據為基礎，在.NET 平臺下進行嵌入式GIS開發，基于SuperMap進行二次開發而成。實現移動智能終端、無線互聯技術與空間地理信息技術的迅速結合，由無線網絡環境、嵌入式軟硬件環境以及定位系統組成，通過智能手機、平板等終端來實現土壤養分的查詢、配方施肥、施肥技術的指導與推薦。

2.1.2 ? 基于微信公眾平臺的土壤養分與作物施肥配方查詢系統

基于微信公眾平臺的土壤養分與作物施肥配方查詢系統采用ght app應用進行開發，同時考慮到終端用戶的實際操作和維護的簡便性，綜合系統的整體采購、推廣等成本問題，選擇了Windows Server2008操作系統作為該公眾平臺后臺程序的軟件基礎，但是由于該平臺接口的限定，只能在開放的接口之上進行二次開發。

2.1.3 ? 基于WEBGIS配方與精準施肥查詢系統

該系統采用JAVA技術，基于WEBGIS技術進行開發，針對不同層級用戶的使用需求，將測土配方成果以數字化的方式直觀地展示給各級用戶。運用“互聯網+”智慧土肥技術結合配方施肥算法，給各級用戶提供科學、精準的施肥推薦，用戶可以通過電腦、平板等終端在電子地圖、遙感地圖中直觀、方便地查找到地塊，并瀏覽該地塊的墑情、地力等級、土壤養分、土壤屬性等情況，選擇不同作物獲取相應的施肥推薦配方卡。該系統擺脫了傳統配方成果只能以紙質圖形和數據表格等方式呈現的局限性，將最新的計算機信息技術與測土配方技術進行有機結合，既是測土配方成果推廣的一項重要手段，又是精準農業向互聯網發展的一次有益嘗試。

2.1.4 ? “互聯網+”智能配肥系統

該系統是基于測土配方施肥項目形成的一系列成果數據庫，并結合“互聯網+”智能配肥機形成一套完整的生產工作流程，前期對不同廠家的配肥機硬件參數及通信協議進行調研、歸類和總結，在生產工作流程中增加一個中轉服務器，通過它來匹配不同廠家的配肥機，使線上的所有流程及服務能夠適應所有的生產環境。

“互聯網+”技術與智能配肥機終端的結合，實現了將肥料網點建在千家萬戶的田間地頭，不僅解決了科學精準配方和測土配方施肥技術推廣應用的“最后一公里”問題，而且從根本上改變了農民傳統的施肥觀念，解決了精準施肥配方生產的問題，真正做到“一塊田一配方、一袋肥一加工”。

2.2 ? 實現明光市土肥智能管理與減量化

農業管理部門通過“互聯網+”智能配肥平臺，一方面可以實現肥料施用的管理與監督，另一方面還可以實現科學指導施肥，實現肥料減量化。

當前，明光市通過“互聯網+”智能配肥系統推廣測土配方施肥面積14.98萬hm2，技術覆蓋率達97.8%，預計2019年全市化肥使用總量在4.0萬t以下，較上年減少2%左右，肥料利用率達到39.3%，實現化肥使用總量和施用強度“雙降”、測土配方施肥覆蓋率和化肥利用率“雙升”、施肥結構和施肥方式“雙優”、耕地質量和基礎地力“雙提”。

3 ? ?“互聯網+”智慧土肥應用存在的主要問題

3.1 ? 相關技術標準缺失

目前我國農業信息化產業尚未建立相關的行業標準，尤其在“互聯網+”農業、智慧土肥及其相關智能設備方面仍缺乏統一的行業標準。智慧土肥中常用到的各類傳感器、網絡接口、安全標識、傳感網絡與通信網融合等方面缺乏統一的標準和規范，相關軟硬件數據標準、技術標準、信息采集和處理等信息標準化建設滯后。

3.2 ? 關鍵技術創新能力弱，成果轉化率較低

我國在農業信息化中，對于一些核心技術產品的創新能力和研發能力較弱，在芯片、高精度傳感器等核心技術方面和國際水平還存在著一定的差距，農業生產經營服務需要的多功能、低成本、見效快、易推廣的信息技術相關設備嚴重不足。

3.3 ? 市場化程度較低，以政府投入為主

目前我國的土肥信息化建設以政府為主導，農業生產經營主體自身投入能力較弱，信息技術在土肥領域的應用大多數停留在以項目建設帶動的試點示范階段。此外，相關土肥信息技術產品在各類經營主體中應用也較少，使得企業主體的地位未能很好地發揮，推廣應用也未能形成規模。

3.4 ? 信息拓展工作不足

信息的采集與發布局限于土肥水方面，對于栽培技術、作物品種、植保、環保等方面的互動交流和整合工作缺乏，更多部門的參與和相關數據的加入，會使數據挖掘、分析、運用更具有指導性，特別是隨著大數據技術的興起，迫切需要多個農業相關部門的數據整合與挖掘分析。

4 ? 展望與結論

隨著農業信息化的不斷發展，土壤肥料、栽培技術、植保等各個方面數據量也在不斷地積累，基于“互聯網+”的智慧土肥技術，就是在龐大的數據挖掘與分析功能基礎上，集成作物生長過程中的氣候、土壤、墑情、栽培措施等數據情況，綜合分析作物自身生長發育的不同階段，結合經濟發展、環境保護、可持續發展目標，為農業生產決策者提供精準、實時、高效、可靠的輔助決策。

參考文獻：

[ 1 ] 王維瑞.智慧土肥的發展目標與建設內容探討[J].中國農?技推廣，2014，30（10）：41-43.