[发明专利]一种基于作物长势遥感监测信息的施肥决策方法

说明书

技术领域

本发明属于农业领域，涉及一种作物施肥方法，具体涉及一种基于作物长势遥感监测信息的施肥决策方法。

背景技术

肥料作为作物的“粮食”，一直在我国作物增产和农民增收中发挥着重要作用，在农业生产中，肥料对作物产量提高的贡献率达到40%以上，我国十分重视化肥的生产和施用，在当前种植业投入中，农民大约花费一半投入用于购买肥料，目前已经成为世界化肥生产和消费的第一大国，占世界总消费量的30%。

长期以来，为单纯追求作物的单产提高和总产增加，我国化肥滥施现象严重。盲目施肥导致作物产量品质降低，施肥效益下降，耕地质量退化，作物病虫害普遍发生，大量氮、磷流失造成农业水源污染加剧，部分地区水体富营养化进程加快，生态环境恶化，给农业生产带来不可估量的损失。在当前作物产量水平较高和化肥用量日趋增多的情况下，确定经济最佳施肥量尤其重要，如何经济合理施肥，提高肥料的经济效益，已成为当前农业生产中迫切需要解决的问题。

测土配方施肥技术正是在这种背景中发展起来的，测土配方施肥以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施用时期和施用方法。其核心是调节作物需肥与土壤供肥之间的矛盾，有针对性的补充作物所需的营养元素，满足作物需求。

目前，通用的测土配方施肥的方法有三类，包括地力分区（级）配方法，目标产量配方法以及效应函数法。其中，地力分区（级）配方法按土壤肥力高低分成若干等级，将肥力均等的区域作为一个配方区，根据该区域土壤养分测试结果及田间试验结果，估算出整个配方区内比较适宜的肥料种类及其施肥量。目标产量配方法是根据作物产量的构成，由土壤和肥料两个方面供给养分的原理来计算施肥量。目前通用的有养分平衡阀和地力差减法两种方法。效应函数配方法是通过简单的对比试验或应用肥料用量试验，进行多点田间试验，从而选出最优处理，确定肥料的施用量；主要由以下三种方法，肥料效应函数法，养分丰缺指标法和氮磷钾比例法。

在实际应用中，地力分区（级）配方法由于针对性强，提出的用量和措施接近农户的经验，因此易于被农户接受，是土壤配方施肥方法中推广范围最广泛的；在实际应用中，测土配方施肥的原则是：一户、一田、一测、一配、一施的原则。称五个一原则，即测谁家的农田、就给谁家配方，用配方，去指导谁家施肥。正常生产中，常把一屯或一组耕地，根据地形、地貌、土质等情况分为几块，分别进行测土，然后再给农户配方、施肥。

与传统的经验施肥相比，测土配方施肥根据土壤供肥能力，作物营养需取，肥料效应函数，确定需要通过施肥补充的元素种类及数量，通过合理施肥，提高了作物产量，减少环境污染，取得了一定的成绩。然而，无论是地力分区（级）配方法、目标产量配方法还是效应函数法，都以土壤测试和肥料田间试验为基础。

我国农田比较分散，在当前经济条件下，大范围逐田块进行土壤养分取样测试需要耗费大量的人力物力，因此，实际推广中往往对一村一组的耕地选择性测试几个土壤养分数据，用以代表一村一组耕地的肥力水平，对于单个田块一般只取一个样，因而无法掌握所有地块之间以及地块内部土壤养分的信息；此外，由于一年的土壤养分测试数据多年使用，忽略了土壤养分年季间的变化；也会造成测土配方施肥中最后一公里上的误差与浪费，无法真正做到施肥的有的放矢。综上可见，单纯依赖人工调查数据开展区域施肥决策，存在工作量大、自动化程度低、时效性差等缺点，现代农业管理迫切需要科技部门能够拿出农户能接收的、可操作性强的具体实施方案，使得测土配方施肥实现大面积推广、真正获得应有的效果。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于针对目前测土配方施肥、特别是地力分区（级）配方施肥工作中存在的时效性不强、区（级）内不同田块施肥决策无差别的问题，利用卫星遥感影像数据，提取作物关键生育期长势信息，挖掘遥感影像像元级别作物长势差异信息，提出一种基于作物长势遥感监测信息的施肥决策的方法，在区、县、省、市等较大尺度上，实现快速、准确、实时的作物施肥决策。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于作物长势遥感监测信息的施肥决策方法，包括如下步骤：

（1）目标作物分类提取；

在目标作物生育期内，获取多时相卫星遥感影像数据，依据作物生长发育特点，结合获取的多时相卫星遥感影像数据，基于作物遥感影像光谱信息时间及空间变化特征，通过遥感影像处理软件实现计算机自动分类，提取目标作物，获得准确的目标作物空间分布格栅图；