[发明专利]农（林）业智能施肥系统

说明书

技术领域

    本发明属于农（林）业技术应用领域，具体涉及一种智能施肥系统。 

背景技术

     人类从1843年开始生产过磷酸钙肥料以来，生产和使用化肥的历史已有160多年。化肥被称为“粮食的粮食”，长期以来一直是粮食增产的重要物质基础。现代农业都以化肥为肥料主体，世界各国尤其是人多地少的国家，如日本、荷兰等，无一不是通过增施化肥来增产粮食以弥补耕地资源不足的。我国是一个农业大国，自古以来农民就知道施肥的重要性，所以才有“庄稼一枝花，全靠肥当家”等农谚。在很长的一段历史时期，我国农业生产主要依靠农家肥料。20世纪初，我国开始进口化肥，拉开了使用化肥的序幕。100多年来，化肥在我国农业生产中发挥了巨大作用，逐步成为农业稳产高产、保障人民生活的重要的生产资料之一。我国能以占世界约7%的耕地养活约占世界21%的人口，主要靠提高作物单产。这其中化肥发挥了重要作用。大量的田间试验表明，每1公斤化肥养分平均可增加7.5公斤粮食。1978年至2004年间，我国化肥养分的施用量从不足1000万吨增长到约4500多万吨（纯养分），粮食产量从不足3亿吨增加到约5亿吨。人多地少的国情决定了我国化肥的消费量还将进一步增加。预计到2030年我国人口达到16亿时，将需要增加1.6亿吨粮食，考虑我国现有耕地状况，理论上计算，单产需要增加46%，化肥养分总需求量需要达到6000万—7000万吨。 

科学施肥就是要用尽可能低的肥料投入获得最大的产出，并能维持和提高土壤肥力，保护土壤资源不受破坏，同时不断提高农产品品质。我国目前是世界上最大的化肥生产和消费国。化肥的大量施用，一方面为促进粮食增产、农业增效、农民增收做出了重要的贡献，但另一方面，由于我国科学施肥体系还不健全，化肥生产、销售、施用各环节都存在与建设资源节约型、环境友好型社会不相适应的问题，如化肥品种结构不合理、肥料市场缺乏有效的调控手段、施肥技术落后、化肥管理缺乏法律依据等。这些问题如不加以解决，势必影响今后我国农业的可持续发展，对此我们要给予足够的重视。 

目前我国施肥状况存在严重不平衡。一是不同地区间肥料用量不平衡。从目前主要粮食作物施肥量来看，沿海和城市周边经济发达地区的化肥施用量很高，而其他欠发达地区却很低。养分资源区域配置的不平衡，直接影响了农业的可持续发展。二是作物间肥料用量不平衡。不少农民不清楚不同农作物所需要的施肥量，没有掌握正确的施肥方法，很多人还抱着“肥越多越好”的错误观念，结果造成多用了化肥反而减产的后果。三是养分施用的比例也不平衡。长期以来，我国农业施肥一直以施用单质肥料为主，氮肥、磷肥、钾肥三种主要肥料配比不当，或只重视某一两种肥料，使有些作物需求的养分元素施用不足或得不到施用，而有些养分元素又施用过度。由于肥料使用中存在结构不合理、养分不平衡、施肥超量等问题，导致肥料利用率徘徊不前。目前，我国肥料利用率只有30%左右，而世界先进国家则在55%以上。盲目过量施肥，不但不能发挥出肥料的最佳效益，反而带来了诸多问题：土壤养分失衡：不合理施肥造成了土壤养分严重失衡、土壤板结和酸化、耕地产出能力和抗灾能力明显下降。如任由这种事态发展下去，二三十年后，我国极为宝贵的可耕地资源将大量丧失，由此而带来的后果将无法挽回；农（林）作物产品品质下降：盲目施肥，不但增加农（林）作物生产成本、降低作物产量，还影响产品质量，直接削弱产品的市场竞争力。同时植物营养失衡会导致作物抗病虫能力减弱，致使农药使用量增加，直接威胁了食品的安全性；污染生态环境。施用的肥料超过土壤的保持能力时，就会流入周围的水中，致使地表水富营养化、地下水硝酸盐积累，对生态环境造成严重的负面影响，严重危及农（林）业和整个国民经济的可持续发展；加剧资源短缺和能源紧张：化肥是高能耗产业。2004年，我国化肥生产消耗了大约1亿吨标准煤，占国家能源消耗的比重已经超过5%。我国每年消耗的高品位磷超过1亿吨，而磷已经列入国土资源部2010年后紧缺资源之列。化肥生产还消耗了我国72%的硫资源。 

综上所述，农（林）作物施肥缺乏土地基础信息的引导，不是从自身土地的立地条件和生产潜力等出发，而是照搬他人经验而制定施肥方案，针对性不强，往往造成投入养分过量或不足而引起的环境生态问题，同时用肥的养分结构仍存在许多不合理之处，目前在实际生产中重视无机肥料，轻视有机肥料；重视大量元素的使用，轻视中微量元素的搭配；重视肥料生产中的平衡配肥，轻视林分的平衡吸收等现象还比较普遍，造成肥效不高和潜在高隐患的养分失调。再者，先进农（林）作物施肥技术推广手段严重滞后，以致于先进实用的技术到位率不高，得不到应有的回报。 

发明内容