數據挖掘技術支撐下的玉米智能施肥系統探討

齊文進（河北正弘農業科技有限公司，河北 滄州 062350）

現如今，要想取得更為理想的農業種植效果，需要注重農業信息化技術的應用與開發。伴隨物聯網技術與農業種植的不斷碰撞結合，注重采集與挖掘空間數據，對于農作物的成長環境、養分等信息采集、數據監測等有著積極意義[1]。為了保證取得更理想的肥料應用效果，則應遵循安全性、易操作性、實用性等原則，依托數據挖掘技術等智能技術，聯系玉米栽培生產作業活動，設計及應用玉米智能施肥系統。

1 玉米智能施肥系統的設計原則

（1）易操作原則。該系統主要面向專家和農戶，因此，要想提升系統推廣效率，系統界面操作不能復雜。（2）實用性原則。著手玉米智能施肥系統構建時，系統的實際功能能通過人際交互界面體現出來，同時系統要具有決策支持、數據管理、日常更新等能力，滿足多用戶并發需求[2]。（3）安全性原則。建立玉米智能施肥系統后，為保證系統更為可靠、安全，需要不斷優化軟件設計和硬件設備，并針對不同用戶進行不同權限設定，以使相關數據信息足夠安全。

2 數據挖掘技術支撐下的玉米智能施肥系統的設計

2.1 空間查詢模塊

調查分析用戶的玉米智能需求數據，完成智能施肥各空間內屬性信息的統計，幫助用戶依托系統完成相關數據信息的查詢，能對玉米智能施肥空間的異常數據信息做及時把握，從而使玉米智能施肥空間數據決策與處理效果更佳。例如設計產量預測子功能模塊，能結合某地塊近三年的玉米產量數值展開計算，獲得預測產量結果。

2.2 知識導航模塊

依托大數據挖掘技術對玉米智能施肥相關土壤參數進行統計分析，如PH值、水分、溫度、全氮等，進行玉米種植地塊的合理選擇，明確不同土壤條件下相應品種的施肥用量與種類等信息。例如品種推薦功能模塊，針對水肥條件較好的生長環境而言，能利用系統推薦，選取水果玉米或是高質量玉米等等對水肥條件要求更苛刻的品種[3]。針對生長環境水肥條件較差的情況，為減少土壤基礎水肥條件給玉米生產帶來的不利影響，則可借助系統智能推薦，選取肥料要求敏感度較低的玉米品種。

2.3 精準管理模塊

設計該模塊時，要落實施肥方案、栽培管理方案、玉米種子、具體地塊等功能，展開施肥決策，推薦施肥量與鉀、磷、氮肥料優化組合。操作步驟如下：一是，信息數據采樣，監測有機質和磷氮鉀等方面。二是，分析空間數據，在地塊分析明確的基礎上，統計和分析磷氮鉀的空間分布數據。三是，借助施肥決策算法分析施肥控制、施肥選擇等方面，在預處理數據信息的基礎上，獲取空間數據。四是，向用戶界面反饋信息數據，進而提供給玉米施肥有效決策[4]。

圖1 精準施肥操作流程

2.4 系統管理模塊

基于用戶操作、用戶權限等角度構建玉米智能施肥系統的管理模式，做好數據信息的分析，有效落實系統各項功能。具體功能框架如下：

第一，管理功能模塊。此模塊是提供給用戶操作解說和基本信息，反映玉米周期和種植工作情況。第二，用戶管理功能模塊。用戶身份不同，所設置的操作權限也應不同，具體可分為農戶、管理員及農戶等級別[5]。第三，數據管理功能模塊。重點實現數據存儲、更新、分類與還原。第四，實時監控功能模塊。若有異常情況，系統會自動報警，重點是監控系統數據更新情況。

3 結語

總之，在農業信息化發展背景下，應依托數據挖掘技術開發和應用玉米智能施肥系統，在系統內設置智能施肥空間數據查詢、智能施肥知識導航、系統管理及精準智能施肥管理等模塊，實時監測與分析玉米生育期內的濕度、溫度及土壤成分等數據，從而智能化、精準化控制玉米施肥，提高玉米種植的產量及質量。