實(shí)施測(cè)土配方施肥信息化助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)

王劍峰　杜東明　陳怡兵　潘宇　于雙成

摘要：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中如何實(shí)現(xiàn)測(cè)土配方施肥信息化，進(jìn)一步推進(jìn)測(cè)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(wèn)題。本文總結(jié)了吉林省測(cè)土配方施肥手機(jī)信息化服務(wù)技術(shù)的推廣經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)推廣存在的問(wèn)題，通過(guò)仔細(xì)分析提出合理性建議。

關(guān)鍵詞：測(cè)土配方施肥；信息；效益

中圖分類號(hào)： S147 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.19.009

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(fèi)和利用率低，作物生產(chǎn)效益低，而且也對(duì)環(huán)境造成不良影響。2004年，吉林省開(kāi)始大面積推廣應(yīng)用測(cè)土配方施肥技術(shù)，十多年以來(lái)，在中央和吉林省委、省政府的大力支持下，吉林省測(cè)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(kāi)展測(cè)土配方施肥工作中，采用的模式一般是先取土樣、化驗(yàn)分析，通過(guò)人工計(jì)算形式將化驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出施肥量，再打印施肥卡，通過(guò)郵寄或人工方式送給農(nóng)民，指導(dǎo)農(nóng)民施肥。這個(gè)過(guò)程一般要經(jīng)過(guò)幾個(gè)月時(shí)間，工作量很大，效率較低。

為提高工作效率，探索建立測(cè)土配方施肥先進(jìn)的技術(shù)服務(wù)體系，把測(cè)土配方施肥信息化工作作為主攻方向，將多年的測(cè)土配方施肥田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、篩選，建立了測(cè)土配方施肥數(shù)據(jù)庫(kù)，完成了各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)分析和回歸統(tǒng)計(jì)，研究開(kāi)發(fā)測(cè)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(cè)土數(shù)據(jù)錄入和施肥卡出具

利用“測(cè)土配方施肥專家系統(tǒng)”和“觸屏式測(cè)土配方施肥專家指導(dǎo)系統(tǒng)”完成60個(gè)項(xiàng)目區(qū)土壤樣品237萬(wàn)個(gè)測(cè)土數(shù)據(jù)的錄入和自動(dòng)分析，根據(jù)生產(chǎn)需求轉(zhuǎn)化出具施肥信息卡325萬(wàn)個(gè)，直接培訓(xùn)指導(dǎo)農(nóng)戶10萬(wàn)人次。

1.2完成“3414”田間試驗(yàn)，匯總數(shù)據(jù)完善模型

完成“3414”肥料利用率試驗(yàn)2600余個(gè)，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(guó)移動(dòng)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(cè)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(yàn)試驗(yàn)

在伊通縣進(jìn)行了“測(cè)土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”推廣試驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證成功，達(dá)到開(kāi)發(fā)目標(biāo)，具備推廣基礎(chǔ)。

1.5完成測(cè)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(yáng)光工程、專題講座及科普大集等開(kāi)展宣傳培訓(xùn)468期，直接培訓(xùn)10萬(wàn)人次。

2組織管理情況

2.1加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)

為確保項(xiàng)目順利實(shí)施，在省級(jí)成立測(cè)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(xiàng)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(cè)土配方施肥信息化集成服務(wù)項(xiàng)目推進(jìn)和組織工作，實(shí)施督導(dǎo)和調(diào)度，定期或不定期地召開(kāi)領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)會(huì)，由土肥站牽頭，認(rèn)真研究推進(jìn)和項(xiàng)目實(shí)施中的問(wèn)題，使各部門進(jìn)行協(xié)作，保證項(xiàng)目順利實(shí)施。各項(xiàng)目實(shí)施單位成立建設(shè)項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組，指定專人負(fù)責(zé)項(xiàng)目建設(shè)，確保項(xiàng)目順利實(shí)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(lái)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展重點(diǎn)，土肥信息資源建設(shè)與開(kāi)發(fā)，是實(shí)施土肥信息服務(wù)的重要基礎(chǔ)。在項(xiàng)目開(kāi)展中，針對(duì)性加大現(xiàn)代化信息服務(wù)手段研發(fā)力度，在推廣“測(cè)土配方施肥專家系統(tǒng)”“觸屏式測(cè)土配方施肥專家指導(dǎo)系統(tǒng)”基礎(chǔ)上，研發(fā)了“測(cè)土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了土肥信息化服務(wù)的三次跨越。在研發(fā)同時(shí)，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(guó)移動(dòng)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(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)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(duì)測(cè)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(xiàng)目縣開(kāi)展測(cè)土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)宣傳培訓(xùn)工作，并通過(guò)電視、報(bào)紙等多種媒體大幅度宣傳該項(xiàng)技術(shù)。據(jù)農(nóng)業(yè)信息中心統(tǒng)計(jì)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(kāi)展各項(xiàng)目縣（市）宣傳和培訓(xùn)工作。組織開(kāi)展了宣傳培訓(xùn)班438期，直接培訓(xùn)農(nóng)民10萬(wàn)人次，發(fā)放宣傳資料94萬(wàn)余份。其中，伊通等13個(gè)縣（市）在電視上做了測(cè)土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)公益廣告宣傳；長(zhǎng)嶺等10個(gè)縣（市）在客運(yùn)站、火車站等液晶顯示屏上做了廣告宣傳。九臺(tái)區(qū)在電視上開(kāi)展了測(cè)土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)電視講座；梨樹(shù)、洮南等縣（市）在當(dāng)?shù)貓?bào)紙上做了宣傳報(bào)道。

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(bào)信息化成果，現(xiàn)代化信息技術(shù)得到各級(jí)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(guó)利民的好事，要積極推廣。在省農(nóng)委積極宣傳運(yùn)作下，2013年7月，農(nóng)業(yè)部種植業(yè)司邀請(qǐng)項(xiàng)目組主要成員作為測(cè)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(xiàng)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(xiàng)技術(shù)，遼寧、內(nèi)蒙古自治區(qū)土肥站又邀請(qǐng)項(xiàng)目組到沈陽(yáng)、通遼等地講學(xué)，演示該項(xiàng)技術(shù)；2013年9月，農(nóng)業(yè)部在吉林省伊通縣召開(kāi)“測(cè)土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)”，向全國(guó)農(nóng)業(yè)推廣部門推介，當(dāng)月《吉林農(nóng)業(yè)》出版“測(cè)土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)?？毙麄?。

通過(guò)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.4針對(duì)性開(kāi)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(shí)，注重調(diào)研。2015年初，省農(nóng)村經(jīng)濟(jì)信息中心對(duì)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(shí)施信息化系統(tǒng)有效改進(jìn)和進(jìn)行針對(duì)性宣傳服務(wù)打下基礎(chǔ)。endprint

3主要技術(shù)措施

開(kāi)展“測(cè)土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”項(xiàng)目建設(shè)指導(dǎo)，有計(jì)劃地開(kāi)展“測(cè)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(kāi)始，組織科研單位發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，形成合力，根據(jù)需要成功研發(fā)出系統(tǒng)并驗(yàn)證成功。2014年～2016年利用農(nóng)業(yè)項(xiàng)目資金，陸續(xù)在全省主要測(cè)土配方施肥項(xiàng)目市（縣）開(kāi)展“手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)”項(xiàng)目建設(shè)工作。省級(jí)和各實(shí)施單位分別確定專人負(fù)責(zé)，按部就班、不折不扣做好項(xiàng)目實(shí)施。組織各項(xiàng)目實(shí)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(kù)；組織各地進(jìn)行平臺(tái)對(duì)接，開(kāi)通服務(wù)驗(yàn)證等，并組織項(xiàng)目宣傳，引導(dǎo)農(nóng)戶使用。在項(xiàng)目推廣的同時(shí)，省級(jí)根據(jù)項(xiàng)目發(fā)展需要和各地建議，對(duì)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(cè)土配方施肥“3414”及其擴(kuò)展和加密、配方校正等相關(guān)實(shí)驗(yàn)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(yàn)數(shù)據(jù)，構(gòu)建各縣土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。用測(cè)土值與“區(qū)域平均測(cè)土值”之差來(lái)調(diào)整“區(qū)域平均測(cè)土值對(duì)應(yīng)適宜施肥量”，調(diào)整的幅度用單位測(cè)土值肥差系數(shù)來(lái)限定，即“差值調(diào)整法”。

4.1.2修訂完善“測(cè)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(shuō)、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(yàn)和土壤測(cè)試結(jié)果，構(gòu)建測(cè)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(kù)和信息平臺(tái) “測(cè)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(cè)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(jì)算方法，以縣域?yàn)閱挝唤⒘水?dāng)?shù)販y(cè)土數(shù)據(jù)庫(kù)。為搭建全省統(tǒng)一土壤數(shù)據(jù)庫(kù)、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(yàn)證“測(cè)土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)” 以“測(cè)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(yàn)推廣校驗(yàn)，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(dòng)監(jiān)測(cè)儀”；2010年12月，測(cè)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(jiǎng)；2014年3月8日，測(cè)土取樣，研發(fā)“一種推拉式取土器”獲國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型證書；2015年3月15日，“一種整體掩埋式土壤信息自動(dòng)檢測(cè)儀”獲國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專利證書；2015年8月10日，測(cè)土配方施肥專家指導(dǎo)系統(tǒng)獲國(guó)家版權(quán)局計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書；2015年11月26日測(cè)土配方施肥觸摸屏專家咨詢系統(tǒng)獲得國(guó)家版權(quán)局計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書；2015年11月26日，測(cè)土配方施肥手機(jī)定位信息服務(wù)系統(tǒng)獲國(guó)家版權(quán)局計(jì)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(cè)土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)專刊；2013年《吉林農(nóng)業(yè)》總第315期，刊發(fā)《“三動(dòng)”聯(lián)合開(kāi)發(fā)推廣測(cè)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(cè)土配方施肥技術(shù)服務(wù)水平的重要手段》等論文和《測(cè)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(kāi)通“測(cè)土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)” 在“測(cè)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(gè)縣（市、區(qū)）建設(shè)并開(kāi)通服務(wù)。各地均建設(shè)以縣域?yàn)榛A(chǔ)的土壤屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，形成吉林省土壤數(shù)據(jù)庫(kù)和信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)測(cè)土配肥信息遠(yuǎn)程信息化互動(dòng)。吉林省主要測(cè)土配方施肥項(xiàng)目區(qū)域基本覆蓋，正式推廣以來(lái)，手機(jī)信息服務(wù)系統(tǒng)累計(jì)撥打量32萬(wàn)個(gè)。

4.2.2取得顯著社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益 實(shí)現(xiàn)了測(cè)土配方施肥手機(jī)信息服務(wù)全省全覆蓋。累計(jì)處理測(cè)土數(shù)據(jù)45萬(wàn)條，生成配方325萬(wàn)個(gè)，共為農(nóng)戶提供配肥信息指導(dǎo)服務(wù)640萬(wàn)次，實(shí)現(xiàn)施肥卡入戶率95%；所有行政村設(shè)立固定測(cè)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(shí)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(xiàng)目，是對(duì)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(cè)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(xiàng)目應(yīng)用的主要障礙是農(nóng)戶主要是對(duì)手機(jī)信息服務(wù)不了解、對(duì)高科技服務(wù)不習(xí)慣，服務(wù)信息非實(shí)物化，導(dǎo)致農(nóng)戶不主動(dòng)使用手機(jī)信息服務(wù)。應(yīng)積極組織開(kāi)展宣傳培訓(xùn)，通過(guò)電視、廣播、報(bào)刊、短信等形式全方位宣傳該項(xiàng)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(xiàng)目研究推廣應(yīng)常態(tài)化

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)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(shí)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(xiàng)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。

作者簡(jiǎn)介：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(jí)農(nóng)藝師，研究方向：土壤農(nóng)化。

通訊作者：潘宇，本科學(xué)歷，助理農(nóng)藝師，研究方向：土壤肥料檢測(cè)。endprint