實施測土配方施肥信息化助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)
——以吉林省為例

王劍峰，杜東明，陳怡兵，潘宇，于雙成

（吉林省土壤肥料總站，吉林長春130033）

實施測土配方施肥信息化助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)
——以吉林省為例

王劍峰，杜東明，陳怡兵，潘宇*，于雙成

（吉林省土壤肥料總站，吉林長春130033）

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中如何實現(xiàn)測土配方施肥信息化，進(jìn)一步推進(jìn)測土配方施肥技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，成為擺在農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)最后“一公里”的重要問題。本文總結(jié)了吉林省測土配方施肥手機(jī)信息化服務(wù)技術(shù)的推廣經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)推廣存在的問題，通過仔細(xì)分析提出合理性建議。

測土配方施肥；信息；效益

吉林省是農(nóng)業(yè)大省，也是肥料用量大省，農(nóng)民在肥料施用方面還存在“重用輕養(yǎng)”和“粗放施肥”的習(xí)慣，肥料施用比例不科學(xué)，造成肥料浪費和利用率低，作物生產(chǎn)效益低，而且也對環(huán)境造成不良影響。2004年，吉林省開始大面積推廣應(yīng)用測土配方施肥技術(shù)，十多年以來，在中央和吉林省委、省政府的大力支持下，吉林省測土配方施肥技術(shù)得到快速發(fā)展，成效十分顯著。但是在各地開展測土配方施肥工作中，采用的模式一般是先取土樣、化驗分析，通過人工計算形式將化驗數(shù)據(jù)計算出施肥量，再打印施肥卡，通過郵寄或人工方式送給農(nóng)民，指導(dǎo)農(nóng)民施肥。這個過程一般要經(jīng)過幾個月時間，工作量很大，效率較低。

為提高工作效率，探索建立測土配方施肥先進(jìn)的技術(shù)服務(wù)體系，把測土配方施肥信息化工作作為主攻方向，將多年的測土配方施肥田間試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、篩選，建立了測土配方施肥數(shù)據(jù)庫，完成了各項統(tǒng)計分析和回歸統(tǒng)計，研究開發(fā)測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)并推廣應(yīng)用。

1 總體完成情況

1.1 完成測土數(shù)據(jù)錄入和施肥卡出具

利用“測土配方施肥專家系統(tǒng)”和“觸屏式測土配方施肥專家指導(dǎo)系統(tǒng)”完成60個項目區(qū)土壤樣品237萬個測土數(shù)據(jù)的錄入和自動分析，根據(jù)生產(chǎn)需求轉(zhuǎn)化出具施肥信息卡325萬個，直接培訓(xùn)指導(dǎo)農(nóng)戶10萬人次。

1.2 完成“3414”田間試驗，匯總數(shù)據(jù)完善模型

完成“3414”肥料利用率試驗2600余個，收集分析數(shù)據(jù)，完善并確定選肥數(shù)學(xué)模型。

1.3 完成手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)研發(fā)

由吉林省土壤肥料總站、省農(nóng)委信息中心、伊通縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站、中國移動公司、吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院資源與環(huán)境研究中心共同協(xié)作，研發(fā)成功“測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”。

1.4 完成手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)校驗試驗

在伊通縣進(jìn)行了“測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”推廣試驗驗證，驗證成功，達(dá)到開發(fā)目標(biāo)，具備推廣基礎(chǔ)。

1.5 完成測土配方施肥信息化集成服務(wù)培訓(xùn)宣傳

組織全省各地農(nóng)技部門，利用陽光工程、專題講座及科普大集等開展宣傳培訓(xùn)468期，直接培訓(xùn)10萬人次。

2 組織管理情況

2.1 加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)

為確保項目順利實施，在省級成立測土配方施肥精準(zhǔn)模型及信息化服務(wù)技術(shù)研究與應(yīng)用項目領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)精準(zhǔn)模型及信息化服務(wù)技術(shù)研究、測土配方施肥信息化集成服務(wù)項目推進(jìn)和組織工作，實施督導(dǎo)和調(diào)度，定期或不定期地召開領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)會，由土肥站牽頭，認(rèn)真研究推進(jìn)和項目實施中的問題，使各部門進(jìn)行協(xié)作，保證項目順利實施。各項目實施單位成立建設(shè)項目領(lǐng)導(dǎo)小組，指定專人負(fù)責(zé)項目建設(shè)，確保項目順利實施。

2.2 重視信息資源研發(fā)

農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)是近年來農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展重點，土肥信息資源建設(shè)與開發(fā)，是實施土肥信息服務(wù)的重要基礎(chǔ)。在項目開展中，針對性加大現(xiàn)代化信息服務(wù)手段研發(fā)力度，在推廣“測土配方施肥專家系統(tǒng)”“觸屏式測土配方施肥專家指導(dǎo)系統(tǒng)”基礎(chǔ)上，研發(fā)了“測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”，實現(xiàn)了土肥信息化服務(wù)的三次跨越。在研發(fā)同時，加大橫向聯(lián)系力度，與組成單位吉林省土壤肥料總站、省農(nóng)委信息中心、伊通縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站、中國移動公司、吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院、土肥技術(shù)推廣部門密切合作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，信息資源共建共享。

2.3 加大培訓(xùn)宣傳

為提高廣大農(nóng)民對測土配方施肥手機(jī)信息化服務(wù)的認(rèn)知度和使用率，利用各種宣傳手段加大宣傳力度。組織各項目縣開展測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)宣傳培訓(xùn)工作，并通過電視、報紙等多種媒體大幅度宣傳該項技術(shù)。據(jù)農(nóng)業(yè)信息中心統(tǒng)計數(shù)字，宣傳后農(nóng)戶撥打手機(jī)信息服務(wù)數(shù)量顯著增加。

一是開展各項目縣（市）宣傳和培訓(xùn)工作。組織開展了宣傳培訓(xùn)班438期，直接培訓(xùn)農(nóng)民10萬人次，發(fā)放宣傳資料94萬余份。其中，伊通等13個縣（市）在電視上做了測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)公益廣告宣傳；長嶺等10個縣（市）在客運站、火車站等液晶顯示屏上做了廣告宣傳。九臺區(qū)在電視上開展了測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)電視講座；梨樹、洮南等縣（市）在當(dāng)?shù)貓蠹埳献隽诵麄鲌蟮馈?/p>

二是重視行業(yè)內(nèi)宣傳推廣工作。積極向省農(nóng)委、農(nóng)業(yè)部匯報信息化成果，現(xiàn)代化信息技術(shù)得到各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視和關(guān)注。一致認(rèn)為這是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的具體體現(xiàn)，是利國利民的好事，要積極推廣。在省農(nóng)委積極宣傳運作下，2013年7月，農(nóng)業(yè)部種植業(yè)司邀請項目組主要成員作為測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)的專家到北京專程研究該項目的推廣。安徽省、遼寧省土肥站分別到吉林省考察了解該項技術(shù)，遼寧、內(nèi)蒙古自治區(qū)土肥站又邀請項目組到沈陽、通遼等地講學(xué)，演示該項技術(shù)；2013年9月，農(nóng)業(yè)部在吉林省伊通縣召開“測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)場會”，向全國農(nóng)業(yè)推廣部門推介，當(dāng)月《吉林農(nóng)業(yè)》出版“測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)?？毙麄?。

通過以上宣傳措施，形成領(lǐng)導(dǎo)重視、推廣人員支持、農(nóng)戶認(rèn)可的宣傳合力，為信息化集成服務(wù)的推廣應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。

2.4 針對性開展農(nóng)戶使用“手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”調(diào)研

在加大宣傳的同時，注重調(diào)研。2015年初，省農(nóng)村經(jīng)濟(jì)信息中心對農(nóng)戶使用“手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”進(jìn)行了推廣調(diào)研。就農(nóng)戶使用配肥信息習(xí)慣、需求，以及了解“手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”途徑等方面進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查分析，總結(jié)出6條結(jié)論，為下一步實施信息化系統(tǒng)有效改進(jìn)和進(jìn)行針對性宣傳服務(wù)打下基礎(chǔ)。

3 主要技術(shù)措施

開展“測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”項目建設(shè)指導(dǎo)，有計劃地開展“測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”研發(fā)推廣工作。2013年開始，組織科研單位發(fā)揮各自優(yōu)勢，形成合力，根據(jù)需要成功研發(fā)出系統(tǒng)并驗證成功。2014年～2016年利用農(nóng)業(yè)項目資金，陸續(xù)在全省主要測土配方施肥項目市（縣）開展“手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”項目建設(shè)工作。省級和各實施單位分別確定專人負(fù)責(zé)，按部就班、不折不扣做好項目實施。組織各項目實施單位建立當(dāng)?shù)赝寥鲤B(yǎng)分、地理位置、施肥分區(qū)、土壤類型等數(shù)據(jù)庫；組織各地進(jìn)行平臺對接，開通服務(wù)驗證等，并組織項目宣傳，引導(dǎo)農(nóng)戶使用。在項目推廣的同時，省級根據(jù)項目發(fā)展需要和各地建議，對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化。

4 取得的成果、成效

4.1 研究成果

4.1.1 修訂完善“差值調(diào)整法”配方理論在利用測土配方施肥“3414”及其擴(kuò)展和加密、配方校正等相關(guān)實驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合農(nóng)戶施肥情況調(diào)查和土壤化驗數(shù)據(jù)，構(gòu)建各縣土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫。用測土值與“區(qū)域平均測土值”之差來調(diào)整“區(qū)域平均測土值對應(yīng)適宜施肥量”，調(diào)整的幅度用單位測土值肥差系數(shù)來限定，即“差值調(diào)整法”。

4.1.2 修訂完善“測土配方施肥通用模型”根據(jù)養(yǎng)分平衡理論、黑箱理論、養(yǎng)分歸還學(xué)說、最小養(yǎng)分律等基礎(chǔ)理論，確立“差值調(diào)整法”配方理論，結(jié)合大量田間試驗和土壤測試結(jié)果，構(gòu)建測土配方施肥通用模型并進(jìn)行修訂完善。

4.1.3 研發(fā)建立土壤數(shù)據(jù)庫和信息平臺“測土配方施肥專家系統(tǒng)”的推廣應(yīng)用，建立了全省統(tǒng)一測土數(shù)值轉(zhuǎn)換配肥模式，統(tǒng)一了數(shù)據(jù)格式，統(tǒng)一了計算方法，以縣域為單位建立了當(dāng)?shù)販y土數(shù)據(jù)庫。為搭建全省統(tǒng)一土壤數(shù)據(jù)庫、進(jìn)一步研發(fā)信息化服務(wù)模式打下基礎(chǔ)。

4.1.4 研發(fā)并驗證“測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”以“測土配方施肥專家系統(tǒng)”為基礎(chǔ)應(yīng)用模型，多部門協(xié)作，研發(fā)了現(xiàn)代高科技型手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)，并進(jìn)行了試驗推廣校驗，在全省進(jìn)行了大面積推廣應(yīng)用。

4.1.5 發(fā)明專利2015年6月24日獲得“一種整體掩埋式土壤信息自動監(jiān)測儀”；2010年12月，測土配方施肥通用模型研究及應(yīng)用獲得吉林省科技進(jìn)步二等獎；2014年3月8日，測土取樣，研發(fā)“一種推拉式取土器”獲國家知識產(chǎn)權(quán)局實用新型證書；2015年3月15日，“一種整體掩埋式土壤信息自動檢測儀”獲國家知識產(chǎn)權(quán)局實用新型專利證書；2015年8月10日，測土配方施肥專家指導(dǎo)系統(tǒng)獲國家版權(quán)局計算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書；2015年11月26日測土配方施肥觸摸屏專家咨詢系統(tǒng)獲得國家版權(quán)局計算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書；2015年11月26日，測土配方施肥手機(jī)定位信息服務(wù)系統(tǒng)獲國家版權(quán)局計算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書。

4.1.6 發(fā)表論文《吉林農(nóng)業(yè)》2013年測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)?？?；2013年《吉林農(nóng)業(yè)》總第315期，刊發(fā)《“三動”聯(lián)合開發(fā)推廣測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)》《信息化是不斷提高測土配方施肥技術(shù)服務(wù)水平的重要手段》等論文和《測土配方施肥技術(shù)操作指南》專著。

4.2 推廣成效

4.2.1 建設(shè)并開通“測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”在“測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”研發(fā)成功后，在全省60個縣（市、區(qū)）建設(shè)并開通服務(wù)。各地均建設(shè)以縣域為基礎(chǔ)的土壤屬性數(shù)據(jù)庫，形成吉林省土壤數(shù)據(jù)庫和信息平臺，實現(xiàn)測土配肥信息遠(yuǎn)程信息化互動。吉林省主要測土配方施肥項目區(qū)域基本覆蓋，正式推廣以來，手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)累計撥打量32萬個。

4.2.2 取得顯著社會效益和經(jīng)濟(jì)效益實現(xiàn)了測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)全省全覆蓋。累計處理測土數(shù)據(jù)45萬條，生成配方325萬個，共為農(nóng)戶提供配肥信息指導(dǎo)服務(wù)640萬次，實現(xiàn)施肥卡入戶率95%；所有行政村設(shè)立固定測土配方施肥信息公告專欄，配方肥施用比例達(dá)到化肥使用總量的40%以上，實現(xiàn)總體畝均節(jié)本增效40元以上。

5 建議

5.1 信息化服務(wù)宣傳力度待加強(qiáng)

農(nóng)技推廣信息化屬于科技集成度高、手段先進(jìn)的現(xiàn)代化高科技項目，是對傳統(tǒng)推廣模式和農(nóng)民種植模式的巨大改變。需要充分利用當(dāng)前農(nóng)業(yè)信息化戰(zhàn)略規(guī)劃，加大宣傳培訓(xùn)投入和宣傳培訓(xùn)力度，增加認(rèn)知性。以測土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)為例，據(jù)2015年進(jìn)行的電話回訪手機(jī)信息服務(wù)用戶調(diào)查結(jié)果表明，項目應(yīng)用的主要障礙是農(nóng)戶主要是對手機(jī)信息服務(wù)不了解、對高科技服務(wù)不習(xí)慣，服務(wù)信息非實物化，導(dǎo)致農(nóng)戶不主動使用手機(jī)信息服務(wù)。應(yīng)積極組織開展宣傳培訓(xùn)，通過電視、廣播、報刊、短信等形式全方位宣傳該項技術(shù)，使農(nóng)民家喻戶曉；加大農(nóng)民培訓(xùn)力度，采取多種方式指導(dǎo)、促進(jìn)農(nóng)民使用，使農(nóng)民認(rèn)知、認(rèn)同，進(jìn)而習(xí)慣性使用。

5.2 信息化項目研究推廣應(yīng)常態(tài)化

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣傳統(tǒng)模式提出新要求，推廣模式現(xiàn)代化、信息化是主要研究方向。研究信息化手段實施農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣，是今后技術(shù)推廣主要模式，信息化項目推廣應(yīng)維持常態(tài)化，培養(yǎng)推廣技術(shù)研發(fā)人員思維，培養(yǎng)農(nóng)技技術(shù)推廣人員信息化推廣思維，改變農(nóng)民傳統(tǒng)種植思維和落后種植習(xí)慣，促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)展。

S147

A

10.14025/j.cnki.jlny.2017.19.009

王劍峰，本科學(xué)歷，研究員，研究方向：土壤農(nóng)化；杜東明，本科學(xué)歷，高級農(nóng)藝師，研究方向：土壤農(nóng)化。

潘宇，本科學(xué)歷，助理農(nóng)藝師，研究方向：土壤肥料檢測。