摘要：針對(duì)測(cè)土配方施肥的需要，充分利用智能手機(jī)功能強(qiáng)大、便于攜帶的特點(diǎn)，以智能手機(jī)為硬件平臺(tái)，設(shè)計(jì)了一套基于智能手機(jī)的測(cè)土配方查詢系統(tǒng)，通過(guò)Web Service提供數(shù)據(jù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤信息和施肥決策的在線和本地查詢。

關(guān)鍵詞：測(cè)土配方；智能手機(jī)；查詢系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：S126 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）16-3977-03

測(cè)土配方施肥技術(shù)是國(guó)家為提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重大舉措。特別是近幾年黨中央國(guó)務(wù)院對(duì)農(nóng)村各項(xiàng)“惠農(nóng)支農(nóng)政策”的全面落實(shí)，使測(cè)土配方施肥技術(shù)的推廣力度進(jìn)一步加大，推廣成效更加顯著。但是隨著推廣逐步深入，在推廣過(guò)程也暴露出了一些亟待解決的困難和問(wèn)題[1，2]。國(guó)家組織花費(fèi)大量的財(cái)力、物力、人力取得的土壤普查測(cè)定結(jié)果，要么被束之高閣，難以共享；要么農(nóng)戶只能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或到當(dāng)?shù)剞r(nóng)技站才能獲得相關(guān)信息，大大降低了科學(xué)數(shù)據(jù)的實(shí)用性和有效性。

隨著智能手機(jī)的出現(xiàn)，手機(jī)與人們的生活越來(lái)越緊密地聯(lián)系在一起。智能手機(jī)除了具備普通手機(jī)的全部功能外，還具備開放性的操作系統(tǒng)，可以根據(jù)個(gè)人需要安裝各類應(yīng)用程序，使功能得到無(wú)限擴(kuò)展，成為一款名副其實(shí)的移動(dòng)PC[3]。本研究充分利用智能手機(jī)功能強(qiáng)大、便于攜帶的特點(diǎn)，以智能手機(jī)為硬件平臺(tái)，結(jié)合后臺(tái)Web服務(wù)器的強(qiáng)大管理功能，提出開發(fā)測(cè)土配方施肥查詢系統(tǒng)的總體思路。前端（客戶端）軟件具有界面友好、操作簡(jiǎn)單、便于攜帶、脫機(jī)查詢等特點(diǎn)，為農(nóng)作物的測(cè)土配方和精確施肥決策工作提供了一種快捷、全新的工具和方法。

1 系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)

測(cè)土配方施肥在國(guó)際上一般稱為平衡施肥，其關(guān)鍵技術(shù)主要是以下3點(diǎn)。①測(cè)土測(cè)試：田間取土樣測(cè)定土壤養(yǎng)分含量。按照《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)程》取土測(cè)試[1，4]。土壤養(yǎng)分測(cè)定的主要項(xiàng)目見表1。②豐缺指標(biāo)：根據(jù)對(duì)土壤的養(yǎng)分測(cè)定的結(jié)果，由農(nóng)業(yè)專家和專業(yè)農(nóng)業(yè)科技人員通過(guò)田間試驗(yàn)以及大量的數(shù)據(jù)分析，以縣為單位確定土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)[5，6]。湖北省大冶市的土壤養(yǎng)分豐缺系數(shù)指標(biāo)見表2。③施肥建議：就是確定施肥配方和配方肥品種，在農(nóng)技人員指導(dǎo)下科學(xué)施用配方肥，提高肥料利用率?；咀龇ㄊ且宰魑锬繕?biāo)產(chǎn)量氮需求量扣減土壤氮有效供給確定氮供應(yīng)量，根據(jù)磷與鉀的比值情況確定一系列磷鉀供應(yīng)參數(shù)，通過(guò)聚類分析，最后以縣為單位，參考市場(chǎng)肥料主導(dǎo)品種確定3～6個(gè)配方肥的配方[7-9]。湖北省大冶市主要農(nóng)作物的施肥配方見表3。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作流程

整套系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括智能手機(jī)客戶端和Web服務(wù)器端兩個(gè)部分，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。系統(tǒng)工作主要流程為：①聯(lián)網(wǎng)獲取土壤成分信息。智能手機(jī)通過(guò)使用用戶名和口令登陸到后臺(tái)服務(wù)器，合法性檢查通過(guò)后可以獲取自己的土壤養(yǎng)分組成成分含量信息（表1），并下載到智能手機(jī)中永久保留，同一個(gè)手機(jī)可以保存多條土壤成分信息，即通過(guò)使用不同用戶登陸服務(wù)器就可以獲得相應(yīng)農(nóng)戶的土壤成分信息，并且安裝到同一張表中。②本地查詢。智能手機(jī)客戶端通過(guò)已獲取的土壤成分信息，一是與表2（通過(guò)下載安裝到手機(jī)端）的數(shù)據(jù)比對(duì)，可知土壤成分中不同元素的豐缺情況；二是選擇不同的農(nóng)作物和比率（有效磷/速效鉀），在表3（通過(guò)下載安裝到手機(jī)端）中可以查到施肥建議。

2.2 智能手機(jī)客戶端軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

要實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)客戶端對(duì)土壤和施肥各項(xiàng)信息的查詢，其主要功能模塊就要設(shè)計(jì)為包含用戶登錄模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、施肥推薦方案模塊、下載模塊、系統(tǒng)幫助模塊，具體內(nèi)容見圖2。①用戶登錄模塊。實(shí)現(xiàn)對(duì)登錄用戶和密碼的驗(yàn)證，限制非法訪問(wèn)。用戶登錄成功后，所有功能模塊都可使用，網(wǎng)絡(luò)非連通時(shí)，圖2中只有灰色框標(biāo)注的功能可以使用。②數(shù)據(jù)查詢模塊?？梢圆樵兺寥佬畔ⅲ绻撤N養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)異常，則顯示為紅色，點(diǎn)擊紅色數(shù)據(jù)，可查詢?cè)擆B(yǎng)分豐缺狀況。在登錄狀態(tài)下可以查詢系統(tǒng)提供的屬性信息、農(nóng)戶信息、知識(shí)庫(kù)信息等。③施肥推薦方案模塊。首先選擇土地的土壤信息，再根據(jù)農(nóng)作物的選擇，得到配方肥的配方和施肥建議。④下載模塊。登錄成功后可下載相關(guān)信息和表格。⑤系統(tǒng)幫助模塊。系統(tǒng)幫助信息和相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。

2.3 后臺(tái)Web Service設(shè)計(jì)

后臺(tái)系統(tǒng)采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)SQL Server 2005，以ASP JavaScript和HTML腳本語(yǔ)言進(jìn)行功能開發(fā)[10]。主要功能模塊有用戶管理模塊、數(shù)據(jù)管理模塊和下載管理模塊，具體內(nèi)容見圖3。①用戶管理模塊。主要負(fù)責(zé)所有用戶信息的錄入、查詢、修改和刪除。②數(shù)據(jù)管理模塊。主要是對(duì)土壤信息（監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置、土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、微量元素含量、氮含量、磷含量、鉀含量以及pH等）、屬性信息（縣域行政村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)、農(nóng)戶和系統(tǒng)數(shù)據(jù)）、農(nóng)戶信息（農(nóng)戶耕地所處位置、耕地養(yǎng)分狀況、耕地地力和耕地生產(chǎn)潛力等）、知識(shí)庫(kù)[11]、前端參數(shù)表等數(shù)據(jù)的維護(hù)。③下載管理模塊。當(dāng)客戶端軟件有了新的版本，或者前端配置參數(shù)表發(fā)生變化后要及時(shí)更新。

3 討論

本研究把智能手機(jī)應(yīng)用到測(cè)土配方施肥查詢中，通過(guò)安裝在智能手機(jī)上的測(cè)土配方施肥查詢系統(tǒng)，登錄服務(wù)器后即可獲取土壤成分信息，同時(shí)可以了解該土壤中不同養(yǎng)分的豐缺狀態(tài)，并根據(jù)選擇種植的農(nóng)作物查詢得到施肥建議。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)只需連接一次即可永久使用，操作簡(jiǎn)單，可隨時(shí)隨地查詢。這種系統(tǒng)是基于智能手機(jī)開發(fā)的，農(nóng)民不需要增加投入，并且多人可以使用一臺(tái)手機(jī)查詢，信息利用率高，為測(cè)土配方施肥的推廣提供了有力的技術(shù)支持。

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