基于GIS的优质小麦变量施肥信息系统分析

杨悦玲

[摘要]本文着手“基于GIS的优质小麦变量施肥信息系统”，结合实践应用，对它的各项功能进行分析探究，总结出实践中的具体应用效果。

[关键词]变量施肥信息系统 优质小麦 分析与研究

[中图分类号]S512 [文献标识码]A [文章编号]1003—1650（2016）03—0102—01

引言

传统的变量施肥技术主要是精准农业技术体系领域的操作，旨在改变传统施肥过程中过量投入的问题情况，通过变量管理和信息化控制实现最优化的肥料投入施放，以此提升生产的整体效率。

1优质小麦变量施肥信息系统的设计

1.1确定系统的设计目标

本系统主要是基于GIS技术，在传统的农作物施肥信息系统基础上相应开展优化与创新设计的一种系统，因此在设计过程中理应将GIS技术、测土配方施肥技术、地力评价与统计、农作物生理生产等方面的内容作为研究重点，根据优质小麦的生长情况与生物学特性，结合不同地域环境内实际的地力水平状况，将追施氮肥的比例与时间适当推移，以确保设计出的施肥信息系统能够与实际情况相吻合。设计人员在设计该系统的过程中应当根据具体的优质小麦品种优化湿面筋含量、优化相应的沉降值、优化面团稳定时间，以提高施肥信息系统的生产的产品品质。借助这一系统，可以根据土壤信息的叠加，按照变量施肥过程中的小麦需缺制订出更加合理的施肥方案，以此满足优质小麦的生长需要，同时充分降低“过量施肥”对自然环境所造成的危害，避免出现作物施肥過早、过晚、过量的问题。

1.2确定系统的总体结构设计

在该系统的设计过程中，设计人员首先需要使用GIS软件进行土壤养分空间变异性的分析与研究，通过对各专项数据资料进行研究，将土壤各专项数据组合起来，形成全新的数据库，为之后的小麦变量施肥信息系统设计提供必要的数据支持。在VBA自动化开发过程中，设计人员还要利用斯坦福公式将氮肥后移技术实践应用到优质小麦变量施肥信息系统设计当中，并为该系统的决策研究提供专题图。优质小麦变量施肥系统的体系结构如图1所示，整个系统在运行过程中主要是依据土壤信息库、肥料信息库、小麦信息库中数据来决策和判断的，系统的稳定运行依托于ArcV iew83的桌面产品模块，使用者能够在政府决策和农民窗口施肥决策模块当中进行选择。

1.3优质小麦变量施肥信息系统的技术特点

优质小麦变量施肥信息系统在设计过程中首先应当运用GIS技术进行优质小麦变量施肥的模块推荐，以此确保用户能够对不同环境当中的土壤养分空间数据进行准确判断。用户还可以借助该系统对土壤养分空间当中的空间位置进行各种分析处理，并且对数据信息进行有效管理，通过综合化的分析与探索得出各空间因素之间的相互关系。这与传统的农作物施肥信息系统相比具有极大的差别和优势。同时，优质小麦变量施肥信息系统的设计还能够有效实现地力统计分析功能，以此促使系统能够得到更加准确的土壤测定数值，进而为用户提供更加精确、合理的施肥方案，有效减少农作物施肥过程中的损耗，充分提高施肥效率。再次，优质小麦变量施肥信息系统的空间分析功能还能够使农作物的施肥决策结果更加科学、准确，应用该系统，用户能够实现不同空间环境当中的空间结构分析，能够实现对土壤类型、土壤养分情况、障碍层次、小麦生长特性等因素的探查与研究，进而分析出土壤环境当中可能存在的限制因素与问题，并为之后的优质小麦变量施肥提供必要的数据支持与参考。

2优质小麦变量施肥信息系统的应用

在本次实践探究的过程中，选用设计出的优质小麦变量施肥信息系统在某市无公害优质小麦科技示范区内进行推广和使用。经过数据研究可知，该区域属于暖温带大陆性季风气候，年平均气温14.3（14.5）℃，降水量828.5（680）毫米，日常时数2113.1（2361）小时，大于10℃的积温4692.6℃，太阳辐射121.6/cm²，无霜期210（215）天。将该科技示范区域作为本次实践探究的环境，利用优质小麦变量施肥信息系统在区域环境内进行种植实验，根据种植结果进行验收与分析，进而判断出优质小麦变量施肥信息系统的设计质量。

首先需要根据区域环境内土壤养分含量的测试情况进行相应分析，不同土壤含量养分有不同的空间变异性，因此在测试的过程中应对不同组别的土壤养分数据进行模型拟合、交叉、修正，以此确定最佳的小麦插植方法。在应用过程中，本次设计的优质小麦变量施肥信息系统提供了11种Kriging插植模型，每一种模型都相互对应着一组RMSAEM SRM SS的数值，按照上述模型的、插值标准不断筛选出最符合实际情况的插值结果，以此确保本次小麦种植的整体质量。通过对该区域土壤养分空间变异分析拟合的参数与结果进行确认，试验区域进行插植。根据Kriging插值分析的目的，对区域内优质小麦的插植情况进行分析，研究区域土壤养分含量、产量、品质等数值，以此为系统施肥决策提供基础数据。例如以研究区域土壤碱解氮含量作为参数，进行生产过程当中的模型选择设定，以此生成标准化的处方图。

优质小麦变量施肥信息系统建成以后，试验区域内的小麦变量施肥情况良好。根据2014年优质小麦变量施肥信息系统的使用结果表明，用户在使用优质小麦变量施肥信息系统以后，施肥结果比以往大田的等量施肥节约化肥用量约为34%，每亩土地氮肥用量减少了13kg，节省成本为27元，节水3吨，试验区全年度优质小麦生产节省成本共计为1450万元。由此可见，优质小麦变量施肥信息系统的实践应用能够有效降低小麦生产的成本，在今后的农作物种植过程中值得推广和应用。

3结语

综上所述，优质小麦变量施肥信息系统的实践应用能够有效降低区域环境内小麦生产的成本，在今后的农作物种植过程中值得推广和应用。