29精准养分管理-中国土壤肥料信息系统及其在养分资源管理上的应用
耕地地力提升与养分高效利用理论与技术
系、非生物和生物关系，缺乏对有益或有害生物或 生态系统功能的综合分析。要解决这个问题需要
全球合作、共同努力和制定长远的计划，以填补耕 地地力和养分利用效率之间研究领域的知识空
白。
与会专家和代表根据目前我国化肥使用现
状，针对如何增加耕地土壤养分库容和提高土壤 生物功能促进养分循环以提高土壤养分利用率的
相关单位领导共100余人参加会议。与会嘉宾及参
会人员分别来自美国俄克拉荷马大学、老道明大学、
加拿大女王大学、德国科隆大学、日本冈山大学、意 年 第 大利佛罗伦萨大学、韩国忠北大学、新西兰梅西大
题组汇报两项。
(1)会议特邀报告 特邀报告由14位来自国外的特邀专家及2位
国内的特邀专家分别进行汇报，每个特邀报告的
合作，可以促进我国耕地培肥增效理论和技术的 研究，为我国实施农业双减增效行动提供支撑。
此次会议提出未来应加强5个方向的研究，即:
①土壤有机质一氮素协同循环机制；②土壤微生物
NP库容演变和模拟；③土壤活性N固持的生物物
年 理技术;④^业一农户信息服务技术;⑤耐瘠耐逆植 第
物品种应用。
期
项目首席科学家孙波研究员总结了会议成果,
用生态研究所张旭东研究员、德国科隆大学Michael Bonkowski教授、南京农业大学刘满强教授和中科院
南京土壤研究所梁玉婷副研究员。
懈努力表示由衷感谢，对大会即将取得的成果表 示期待，并预祝大会取得圆满成功。列席会议开幕 式的还有中国农科院农业资源与农业区划研究所
本次大会邀请了 “耕地地力影响化肥养分利用
了课题实施情况及主要成果，每位专家的汇报时
化肥养分控失技术及应用
化肥养分控失技术及应用化肥养分控失技术是一种新型的农业肥料技术，可有效控制施用作物和土壤肥料中的氮、磷、钾等养分消耗，同时还可以有效解决农业生产中受到环境污染和水源污染困扰的问题。
化肥养分控失技术可以实现作物肥料施用量的精确控制，以满足作物对氮素、磷素、钾素等养分的需求，减少环境污染和水源污染的影响。
化肥养分控失技术的一个主要特点是采用“肥料根水土壤”的系统模型，可以有效地控制作物对养分消耗的量和质量，同时，还能实现对氮素、磷素、钾素等肥料的有效利用，以及有效抑制对环境的污染，提高作物的产量和品质。
化肥养分控失技术可以有效地控制作物对氮、磷、钾等养分的消耗，使肥料施用量精确控制，减少浪费，提高利用效率，降低代谢产物对土壤的污染。
它还可以有效抑制农药的应用，以减少对环境的污染，更有效地保护肥料投入成果。
化肥养分控失技术可以有效地控制肥料施用量，节省耗水量，改善作物品质，抑制农药残留，减少环境污染和水源污染，提高农作物的生产力和商业价值。
因此，在农业生产中应当大力发展化肥养分控失技术，进一步保护我们的环境和水源，提高农业综合生产力。
此外，在发展化肥养分控失技术的过程中，农民也应发挥重要作用，加强技术学习，减少施肥误差，提高农业生产效率，进一步提高农业收入。
正确的施用肥料和养分，使农作物的高效生长和高产生产得以最大程度的实现，有力地促进了农业经济的发展和致富。
综上所述，化肥养分控失技术及其应用，不仅有助于减少环境污染和水源污染，而且可以提高农作物的生产力和品质，带来更高的农业收入，实现可持续发展。
因此，为了保护环境，增加农业收入，建议政府加大对化肥养分控失技术及应用的投资支持，加强技术推广和指导，使其在农业生产中得到更好的发挥，进一步发展农业经济和农村经济。
土壤养分的有效性
土壤养分的有效性1. 引言土壤养分是农作物生长发育所必需的物质供应之源，对于农业生产至关重要。
然而，养分的有效性是影响农作物生长的关键因素之一。
有效的养分供应可以促进农作物的健康生长和高产，而无效的养分供应则会浪费资源并导致环境污染。
因此，研究土壤养分的有效性对于优化农业生产和可持续发展具有重要意义。
2. 养分的来源土壤养分的来源主要包括有机肥、化肥和土壤自然矿物等。
有机肥是指来源于动植物残体和粪便等的有机物质，其含有丰富的营养元素，如氮、磷、钾等。
化肥是通过化学合成得到的化合物，一般包含氮肥、磷肥和钾肥等。
土壤中的自然矿物及其分解产物也可以提供一些必需养分。
这些养分来源的不同特点也会影响养分的有效性。
3. 养分的转化和释放养分在土壤中的转化和释放过程是影响养分有效性的关键环节。
土壤中的微生物和土壤动物参与了养分的分解和转化过程。
有机肥被分解成无机形式的养分，而化肥中的养分则被土壤微生物转化为可被植物吸收利用的形式。
此外，土壤中的酸碱度、水分和温度等环境因素也会影响养分的转化和释放过程。
4. 土壤养分的吸收和利用农作物通过根系吸收土壤中的养分，并将其利用于生长和发育过程。
根系的生长状态、形态和分布等与土壤环境以及农作物自身的遗传特性相关。
农作物对于不同养分的吸收和利用能力也存在差异。
养分的贡献率与吸收速率等因素决定了养分的有效性。
5. 养分的损失和浪费养分的损失和浪费是影响养分有效性的重要因素之一。
在农业生产过程中，养分会发生流失、淋失和挥发等现象。
土壤侵蚀、水侵蚀和大气挥发等因素都会导致养分的损失和浪费。
此外，不合理的施肥和养分管理措施也会导致养分的浪费和环境污染。
6. 提高土壤养分有效性的方法为了提高土壤养分的有效性，需要采取一系列的措施。
首先，合理施肥是关键。
根据不同的农作物需求和土壤特点，选择合适的肥料种类和施肥时间。
其次，加强土壤养分管理和保护。
保持土壤覆盖、改善土壤结构以增加养分的持留能力。
19精准养分管理-精准农业中的土壤养分快速测定技术
精准养分管理精准农业中的土壤养分快速测定技术杨俐苹，白由路（中国农业科学院土壤肥料研究所，北京100081）在精准农业技术体系中，了解土壤养分空间变异状况是土壤养分精准管理和变量施肥技术的基础。
因此准确而快速测定和评价土壤养分状况，是进行土壤养分精准管理所必需的技术支持。
经过多年的测土推荐施肥实践，笔者认为，“土壤养分状况系统研究法” [1,2]正是适合在精准农业中应用的土壤肥力快速测定技术。
该技术包括一系列先进的实验室前处理、分析设备和联合浸提剂等分析技术手段。
在土壤养分状况评价和测土推荐施肥中, 综合考虑各大、中、微量营养元素的全面均衡供应，更加真实准确地评价土壤养分状况和最大限度地提高肥料利用效率。
通过应用联合浸提剂和实验室系列设备实现系列化操作，进行批量处理和快速分析，显著提高了土壤测试的工作效率，单人操作，一天可以完成60个土样11种营养元素( NH4+-N、P、K、Ca、Mg、S、B、Cu、Fe、Mn、Zn)以及pH、有机质、活性酸等14个项目840个项次的分析测定, 大大提高测土推荐施肥工作的时效性。
此外，在大量土壤测试、盆栽试验和田间试验示范的基础上，我们已经建立了从土壤测试到施肥推荐功能齐全的数据库、数据管理系统和高产高效平衡施肥咨询服务系统。
由于在土壤养分精准管理技术中，一般采用网格取样技术，因此所需分析的土壤样品量较大，如果采用常规的土壤分析方法，难以达到快速测定的要求。
而“土壤养分状况系统研究法”从了解土壤养分变异到指导变量施肥，形成了系列配套技术，能够满足精准农业的技术要求。
1分析方法介绍在土壤养分精准管理中，一般采用网格取样[3,4]，即在网格交汇处，以网格交汇点为圆心，在约3m半径内取8~10钻耕层土样，混合为一个土样。
网格大小取决于土壤养分的空间变异程度，但一般在50~150m范围。
土壤样品经风干、过2mm筛后留250g左右备用。
测定时用取样勺量取样品进行分析，既简单又快速。
全国农户施肥信息监测系统使用说明书
全国农户施肥信息监测系统使用说明书一、系统简介全国农户施肥信息监测系统是为了提高农业生产效率和保护环境而开发的一款应用软件。
该系统通过收集农户施肥信息，实时监测土壤养分状况，为农户提供科学合理的施肥建议，帮助农户合理施肥，提高农作物产量，减少农药和化肥的使用量，保护土壤和水资源。
二、系统功能1. 农户信息管理：农户可以在系统中注册并填写个人信息，包括姓名、联系方式、农田面积等。
农户可以随时修改个人信息。
2. 施肥记录管理：农户可以在系统中记录每次施肥的时间、施肥量、施肥方式等信息。
系统会自动计算每次施肥的养分供应量，并生成施肥记录。
3. 土壤养分监测：农户可以通过系统购买土壤养分监测设备，并将设备与系统连接。
系统会定期自动监测土壤养分状况，并生成养分监测报告。
4. 施肥建议：根据土壤养分监测报告和农作物种植情况，系统会为农户提供科学合理的施肥建议。
农户可以根据建议调整施肥量和施肥方式。
5. 数据分析与统计：系统会对农户的施肥记录和土壤养分监测数据进行分析和统计，为农户提供施肥效果评估和农作物产量预测等信息。
三、系统使用步骤1. 注册与登录：农户首次使用系统需要注册账号，并填写个人信息。
注册完成后，可以使用账号和密码登录系统。
2. 农户信息管理：登录系统后，农户可以在个人中心管理个人信息，包括修改个人信息和查看施肥记录。
3. 施肥记录管理：在个人中心的施肥记录页面，农户可以添加新的施肥记录，包括施肥时间、施肥量、施肥方式等信息。
系统会自动计算养分供应量，并生成施肥记录。
4. 土壤养分监测：农户可以在系统中购买土壤养分监测设备，并将设备与系统连接。
设备会定期自动监测土壤养分状况，并将数据上传到系统中。
5. 施肥建议：系统会根据土壤养分监测报告和农作物种植情况，为农户提供科学合理的施肥建议。
农户可以在个人中心的施肥建议页面查看建议，并根据需要进行调整。
6. 数据分析与统计：系统会对农户的施肥记录和土壤养分监测数据进行分析和统计。
测土配方施肥数据管理系统应用技术
直接调用表1已录数据 分别对N、P、K做一元、二元、三元分析 缺素相对产量 最大施肥量 最佳施肥量
谢谢
五、数据浏览
筛选记录 定位记录 列表浏览
筛选记录
根据年份 根据查询条件
定位记录
移到第一条 移到上一条 当前记录位置 记录总数 移到下一条 移到最后一条
列表浏览
列表窗口中显示所有记录 双击记录行可以快速定位记录
六、数据编辑
录表顺序 添加记录 修改记录 删除记录 取消编辑 字段批量修改
备份文件管理
备份文件删除
备份文件重命名
备份设置
设置备份文件存放位置
默认硬盘最后一个分区‘TSFF数据库备份’ 文件夹下(如：F:\TSFF数据库备份)
备份设置信息保存在安装目录Config.inf文 件中，必要时可以删除
数据库合并
将多人录入的数据 合并到一个数据库 中
数据源数据库备份 文件
作物品种特征表管理
录入数据前编辑"作物品种特征表“ 根据当地情况删除不用的作物品种 帮助用户录入“作物名称”、“作物品种” 等与作物品种有关的信息 更新此表已录数据不受影响
肥料品种特征表管理
录入数据前编辑"肥料品种特征表“ 根据当地情况删除不用的肥料品种 帮助用户录入“肥料种类” 、“肥料名称” 等与肥料有关的信息 更新此表已录数据不受影响
导入后日志分析
统一编号：434027F20061212E101 取样层次：0～20cm 测试项目：pH 由于该地块相同的取样层次相同的测试项 目已经存在，测试结果没有覆盖前次的结 果！
土壤是一个国家最重要的自然资源,它是农业发展的物质基础
中国土壤数据库使用说明一、数据库内容简介土壤是一个国家最重要的自然资源，它是农业发展的物质基础。
中国土壤数据库以自主版权为主的权威性公开出版物,若干由南京土壤所主持研究项目获取的数据以及中国生态系统研究网络陆地生态站部分监测数据为数据来源。
上述数据均是在国家、中国科学院统一规划下，有组织的在全国范围内进行的。
中国土壤数据库分为11个子库,包括：中国土种数据子库基于全国第二次土壤普查数据的两千多个土种典型剖面和统计剖面调查数据，并建立地点与土壤分类与土种关联关系，可按地点和土壤分类进行查询检索。
中国土壤专题图子库根据全国土壤普查数据汇总得到64幅1：100万土壤图，建立了1:100万土壤空间数据库，可以检索我国主要土壤类型分布、面积、土壤分类名称和典型剖面。
通过建立点面结合与扩展模型，生成5个土壤专题数据集。
数据类型为图像型或矢量型数据。
养分循环长期试验数据库中国科学院从90年代起，以中国生态系统研究网络农业台站为平台，进行农田生态系统养分循环长期试验的联网研究。
本数据库收集了该研究的部分成果和数据。
农田土壤环境现状数据库包含了2005年中国主要农田生态系统土壤环境现状数据，数据覆盖我国东北黑土、棕壤、潮土、风沙土、褐土、水稻土、红壤、黄绵土、黑垆土、紫色土、灰漠土等主要土壤类型。
主要农田生态系统土壤养分现状数据子库近年来主要农田生态系统监测站点的土壤大量元素、中量和微量元素含量现状、土壤颗粒组成和容重数据。
第二次土壤普查农田肥力数据子库基于第二次土壤普查数据提取的主要性状、土地利用、障碍因子、生产性能和耕层养分数据，可为土壤质量动态演变和科学施肥提供数据依据。
第一次土壤普查农田肥力数据子库数据来源于农业部土壤普查办公室《中国农业土壤志》（内部资料）。
自1958年开始，1964年结束。
受到当时条件局限，土壤分类和命名主要依据易被农民群众了解的土壤名称，土壤性状多为文字描述，是了解农田土壤肥力演变过程的珍贵历史资料。
化肥养分控失技术及应用
化肥养分控失技术及应用
随着现代农业的发展，肥料的使用成为农业生产的必要手段。
通过施用化肥，可以提高作物的养分吸收能力，从而提高作物的产量和品质。
但是，过量施用化肥可能会导致养分流失、土壤污染和土壤退化，进而影响农作物的生长。
在这种情况下，全新的理念“养分控失技术”可以被提出。
这种技术旨在最大限度地提高肥料的利用率，有效控制养分流失，同时保护土壤健康。
养分控失技术包括肥料的施用、土壤测试和管理。
在施用肥料方面，养分控失技术要求在施用肥料时使用可植物吸收的有机肥料或生物有机肥料，同时减少不可植物吸收的无机肥料，从而有效控制养分流失。
此外，土壤测试是养分控失技术的重要组成部分。
养分控失技术强调及早进行土壤测试，以了解土壤中的养分含量，根据测试结果，科学施肥，以减少浪费，更好地利用肥料。
最后，养分控失技术也鼓励使用种植技术和种植制度，以有效利用肥料。
种植技术包括施肥技术、播种技术和农药使用技术等，这些技术有助于减少农药和肥料的浪费，提高作物的产量和质量。
养分控失技术不仅能有效控制养分流失，还能保护土壤健康。
它提倡采用绿色农业，以限制化肥和农药的使用，减少土壤的污染，保护水土资源。
养分控失技术丰富了当今农业科学的理论，也为改善当今农业生态条件奠定了基础。
它不仅能够帮助农民更好地利用化肥养分，还能
为生态环境贡献更多。
因此，应当加强对养分控失技术的研究，推广其在实践中的运用，促进农业可持续发展，实现农业和环境的双赢。
测土配方施肥服务系统的原理及应用
测土配方施肥服务系统的原理及应用测土配方施肥服务系统是一种利用科学技术手段，通过对土壤进行综合性评估和分析，从而实现精确施肥的一种服务系统。
该系统可以根据不同作物的需求和土壤的现状，提供科学合理的肥料种类和用量建议，以达到最佳施肥效果。
测土配方施肥服务系统的原理主要包括土壤样品采集、样品分析、资料管理和施肥建议四个部分。
首先，在进行测土配方施肥之前，需要对土壤进行样品采集。
通常采用田间网格采样或均匀点样采样方法，以保证样品的代表性。
采样可以选择不同土层的样品，以了解土壤的垂直变化情况。
采集的样品应放入干净的塑料袋中，并尽快送到实验室进行分析。
其次，样品分析是测土配方施肥服务系统中的核心环节。
通过对土壤样品的化学分析和物理性质测试，可以了解土壤的养分含量、pH值、有机质含量、负荷性状等关键指标。
常规的土壤分析项目包括全氮、有效磷、速效钾、速效硝态氮、pH值、土壤容重等。
在分析的过程中，还可以根据不同需求添加其他特定的项目进行测试。
然后，资料管理是测土配方施肥服务系统的重要组成部分。
在这一部分，系统会将采集的土壤样品信息和分析结果进行统一管理和存储，形成一份完整的土壤数据库。
这个数据库可以用于不同时间、不同地点的对比分析，以便更好地理解土壤的变化趋势，并为后续的施肥建议提供数据支持。
最后，根据土壤分析结果和作物的需求，测土配方施肥服务系统可以给出精确的施肥建议。
根据土壤的养分含量和化学性质，系统可以计算出作物生长过程中需要补充的养分种类和量，并给出具体的施肥时间和方法。
这样，农民可以根据系统的建议进行科学施肥，提高作物产量和质量，并减少肥料的浪费和环境污染。
测土配方施肥服务系统的应用可以推广到不同的农业生产领域。
首先，它可以应用于大田作物的施肥管理。
大田作物的施肥通常面临着广阔的土地面积和不同生长阶段的需求变化等问题，通过测土配方施肥服务系统，可以实现精确施肥，提高施肥效果，节省成本。
其次，该系统还可以应用于果树、蔬菜等园艺作物的施肥管理。
智慧农业三大子系统
智慧农业三大子系统篇一：智慧农业解决方案智慧农业解决方案1. 智慧农业概念定义：智慧农业是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。
托普云农智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。
2. 国内智慧农业建设现状：（1）智慧农业政策方面我国政府部门高度重视我国农业的发展，先后出台了《农业科技发展”十二五”规划》、《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》、《全国农垦农产品质量追溯体系建设发展规划（20xx-20xx）》等政策，全力支持”十二五”期间我国农业的发展。
最新发布的《全国农业农村信息化发展″十二五″规划》(以下简称《规划》)透露，物联网技术有望在农业部确定的200个国家级现代农业示范区获得农业部和财政部资金补贴。
并先行先试重点开展3G、物联网、传感网、机器人等现代信息技术在该区域的先行先试，推进资源管理、农情监测预警、农机调度等信息化的试验示范工作，完善运营机制与模式。
将据悉，按照《规划》要求，今后五年，农业农村信息化总体水平将从现在的20%提高到35%，基本完成农业农村信息化从起步阶段向快速推进阶段的过渡。
具体指标包括：农业生产信息化整体水平翻两番，达到12%；农业经营信息化整体水平翻两番，达到20%；农业管理信息化整体水平达到60%；农业服务信息化整体水平达到50%等。
（2）托普云农智慧农业在技术方面随着物联网技术的不断发展，越来越多的技术应用到农业生产中。
目前，RFID电子标签、远程监控系统、无线传感器监测、二维码等技术日趋成熟，并逐步应用到了智慧农业建设中，提高了农业生产的管理效率、提升了农产品的附加值、加快了智慧农业的建设步伐。
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精准养分管理中国土壤肥料信息系统及其在养分资源管理上的应用张维理，梁鸣早，卢昌艾，武淑霞，徐爱国，李志宏，龙怀玉（中国农业科学院土壤肥料研究所，北京100081）我国农业和农村经济发展中面临资源和市场的双重压力。
化肥使用不合理造成肥料利用率低，农产品质量低下，土壤退化，环境污染，严重影响了我国农业和农村经济的持续发展，也使加入WTO后我国农产品进入国际市场面临严峻挑战[1]。
导致肥料利用率低的重要原因之一是，我国推广农化技术与农村小农户的生产方式不匹配，很久以来我国在施肥技术的研究和推广中，主要沿袭发达国家的做法，通过到农户地块的测土、配方，进行平衡施肥。
由于我国种植业中小农户经营为主体的格局尚未改变，农民文化水平低、经营规模小，户均耕地仅0.42ha，因而经济实力弱，专业化程度低。
尽管国家和地方在过去进行了很大的努力，实际上仍很难在农村真正推广。
在过去20年中，我国农户间、区域间肥料用量的不平衡在加剧，全国化肥利用率平均仅35%，在集约化农业地区尚不到20%。
为此，探索先进而适合我国国情的施肥技术，是扭转因盲目、不合理施肥造成肥料利用率下降的关键。
本研究的目的是通过建立中国土壤肥料信息系统，为农业技术推广、化肥生产和销售等部门不同层次的决策者提供一个有效工具，以便这些部门能够方便地根据不同地区土壤条件和作物需求，进行区域性肥料和养分资源的合理规划和配置，为不同地区生产、配制或调拨养分比例及数量适合当地土壤条件和作物需求的专用肥、复混肥，便于农民采用，以此提高整个区域内的肥料利用率，缩小区域间肥料用量的贫富悬殊，提高我国肥料和养分资源的管理和利用水平。
1 材料与方法鉴于目前难于在我国农村以农户地块为单元，进行测土、配方和平衡施肥，本研究的总体思路是以提高区域对化肥和养分资源的管理和利用水平作为提高我国肥料利用率的突破口，以我国过去50年来在土壤肥料方面的研究成果为基础，通过地理信息系统和土壤肥料空间数据库的应用，实现不同层面、不同时段、土壤、肥料及其相关数据、模型和研究结果的版块链接和融合运用，为农业、农技推广、化工、农资等部门了解各地养分平衡、土壤肥力及化肥利用率的动态变化，进行区域性养分资源和化肥的合理规划和配置，提供有实用价值的决策支持。
1.1 研究技术方案建立中国土壤肥料信息系统的技术方案为以下6个步骤：1.1.1 根据系统目标进行系统设计系统设计是系统研发的第一步，在认真研究国内外重要的农业专家系统的基础上，大量浏览国内外商务软件、城市地理信息系统及微软的软件产品，吸取和借鉴其设计思路和创意，完成系统设计草案后，广泛征求农业、化工、生资等部门的意见，并根据用户意见，对系统设计进行反复修改，以增强本系统对部门和企业决策者的实用性。
1.1.2 构建土壤肥料空间数据库中国土壤肥料信息系统突破了以往我国土壤肥力状况评估主要以全国土壤普查结果为依据的做法，采用发达国家同类系统的做法，收集、整理、分析、汇总了我国过去50年来在土壤肥料方面的研究成果，包括两次土壤普查、全国两次化肥网和80年代以来全国各地的肥料试验资料，1980年以来我国省、县两级与土壤肥力及土壤养分收支平衡状况有关的数万余项统计数据，如耕地面积、灌溉面积、各种作物的播种面积及产量、肥料的生产量及消费量资料，通过空间数据模型和叠加、复合等空间分析方法，将土壤数据与其他影响土壤肥力最重要因素如气象、植被、地貌、种植结构和轮作制度等数据层面进行了链接，完成了可全面反映我国各地农田土壤肥力和肥效的时空变异特征的中国土壤肥料空间数据的构建，是目前我国数据量最大、数据层面最为完整的土壤肥料信息数据库。
1.1.3 系统开发平台和系统用户支持平台的选择、确定详细考察和测试了国内外11个GIS平台如：ArcView、MapObject、Genamap、MapInfo、Apsis、Citystar、 SICAD、WinGIS 等平台的基础上选择了性能及价格兼顾的SICAD/SD作为系统的开发平台，该平台与数据库采用灵活的链接方式，这一点对农业专家系统尤为重要，因为农业数据类型复杂，很难采用某一种固定的数据模式。
此外，SICAD/SD的空间分析功能强，是具有真正的拓扑关系的GIS平台，可以进行最短路径分析、运算等，与其它常用地理信息系统平台如MapInfo, ArcInfo 也可进行数据转换。
1.1.4 建立专业模型根据系统设计构建专业模型为本项研究的核心。
在认真研究、比较了国内外主要的相关研究工作的基础上，系统采用并设计了以下6类专业模型。
1) 养分平衡模型为进行养分平衡计算，参照了目前国际影响较大的模型如Repro、 Befus[2]，并根据我国的试验结果及实际情况，对模型进行了修订。
本模型涉及土壤、作物、环境等方面的上万项模型参数，为便于模型的不断改进，构建了养分平衡记录单模型参数库。
模型结构为：(图：养分平衡模型结构图)2) 土壤生产力评估模型系统突破了以往我国土壤肥力状况评估主要以全国土壤普查的结果为依据的做法，而综合利用各类土壤、肥料、作物生产相关数据如轮作、产量、养分平衡、气象、灌溉条件及土壤普查等多层面数据, 通过主成分分析、权重分析、聚类判别、地理统计分析等方法，进行综合评价，从而有利于全面、客观的了解各地农田肥力和生产力状况。
3) 施肥推荐模型采用了目标产量法和分区指标，建立了40多种作物在不同轮作制度、不同区域、不同土壤肥力、不同目标产量下的施肥推荐模型，可对全国任一地区直至县以下的数个亚区的各种农田作物进行区域性或到地块的施肥推荐。
4) 区域性肥料推荐与规划模型土壤养分状况、作物需求、农田养分收支平衡、种植结构调整等因素均为进行区域性肥料推荐与规划的重要依据。
针对系统中主要参数具有很强的地域性特征，采用了区域性参数库，可以方便地仅通过更新参数库，不断增强系统的准确性和适用性。
5) 配肥模型本模型的作用是指导企业根据农田作物养分需求进行配肥，生产复混肥、专用肥。
在配肥模型中，通过多目标优化方法，可根据肥料的理化性状及肥料资源的价格、库存，在满足养分需求、不降低复混肥养分有效性的条件下，使生产成本最低。
6) 预测模型采用非线性拟合、滑动平均和年递增条件指标等不同方法，不仅分析肥料用量随时间序列的变化，还同时考虑到土壤养分状况、作物养分平衡、作物产量水平和布局的变化等等，对区域性的肥料用量进行预测。
为增强决策支持模型的功能和灵活性，各类模型均是通过构件化的设计套装到中国土壤肥料信息系统中。
系统中设计并加载了相关、累计、序列分析、地点条件选择、逻辑条件选择等统计功能，便于用户对土壤肥料时空变异特征进行更深入的分析。
1.1.5 构建具有库结构的程序设计开发文挡-系统数据库的设计由于本系统数据量大，模型种类和模型参数多，系统设计工作量极大，为便于数据库和系统的更新，研究者成功的创建和运用了系统数据库，存放程序，使编制的程序命令模块化、结构化。
系统数据库是根据系统设计将系统中的土壤肥料空间数据库、专家模型、地理模型和用户界面连接在一起的纽带（图1）。
通过系统数据库可方便地对系统中的任一模块进行修改和更新。
(图：图1 系统数据库的设计框架)1.1.6 通过系统数据库进行程序编制系统用户界面的开发则在规划上采用系统工程的原理和方法，使系统具有较高的效率和较强的科学性。
系统软件开发是在Visual Basic上进行的，采用可视化编程的原理和方法、采用较经典的算法来提高系统的运行速度和系统的易扩展性。
编程过程中按照标准规范，为系统的后期维护和扩展打下较好的基础。
为保证本系统数据的不断改进、扩充和更新，系统的数据库字段定名采用了统一的规范，采用的数据及模型均采用通用数据库平台和通用软件完成，对其它平台有较好的兼容性。
系统界面简洁、美观、易用，具有完善的在线帮助，易于操作，既可通过链指针方式，在地图上分省、县多个层次查询各地的土壤肥力信息，也可通过目录检索，寻找需要的信息。
即使不具备很多土壤肥料和计算机知识的用户,也可容易的通过菜单、对话框、提示框进行操作，调用所需的信息，进行决策支持。
1.2 系统主要功能模块根据用户需求，中国土壤肥料信息系统设定了以下6个主模块。
1.2.1 土壤信息用于了解各地农田土壤养分和肥力状况，包括土类的地理分布、土壤的养分状况、耕地的稳产性能、农业生产的自然和社会条件、大部分农作物的产量水平等。
可通过地理检索或目录检索的方式在地图上查询全国任意一个省、县以图、文、表方式表达的土壤肥力及土壤生产力信息(图2)。
(图：图2 土壤信息功能模块)(图：图2-1 土壤信息功能模块)1.2.2 肥料信息用于进行肥料利用状况评估，可了解全国30个省、2370个县化肥生产、施用、各种养分的平衡及肥效现状(图3)。
(图：图3 肥料信息功能模块)(图：图3-1 肥料信息功能模块)1.2.3 肥料变化主要用于了解我国肥料和土壤养分以及与之相关的农业信息中长期变化趋势，包括肥料施用量、肥料生产量、土壤肥力、作物布局、农业生产的自然和社会条件等方面的时空变化趋势(参图4)。
(图：图4 肥料变化功能模块)(图：图4-1 肥料变化功能模块)1.2.4 预测系统提供了四种模型对我国肥料和土壤养分以及与之相关的农业信息进行预测，包括肥料生产与消费、作物生产、农业经济、农业资源以及人口、土地等(图5)。
(图：图5 预测系统功能模块)(图：图5-1 预测系统功能模块)1.2.5 土壤肥料专家包括中国土壤、作物养分、肥料专家、推荐施肥、肥料配方、区域肥料规划等专家系统。
以图文表、多媒体技术提供各地区不同轮作下最佳的养分及肥料品种、用量、施肥期、施肥方法以及土壤肥料专家的决策建议等，可对全国31个省、2300多个县、40余种作物进行氮、磷、钾和中微量元素进行施肥推荐。
由于既可通过用户自定义，也可基于中国土壤肥料信息数据库进行推荐，与国内现有施肥推荐系统相比具有更广的地域适用性(图6)。
(图：图6-1 土壤肥料专家功能模块)1.2.6 农业地图集提供农业相关电子地图集500余幅，如中国植被、中国土壤、土壤养分含量、中国水系、中国农业气候区划、肥料消费量、肥料生产量、主要农作物播种面积和产量等(图7)。
(图：图7-1 农业地图集专家功能模块)1.3 中国土壤肥料信息系统2.0版的研制及其新增功能本着边研制、边应用的原则，中国土壤肥料信息系统的研究始于1997年，于1999年6月完成了决策功能尚不完善的1.0版，并提交用户使用，2001年8月完成2.0版。
2.0版除完成了原系统设计的全部功能外，新增加了区域肥料规划与推荐、最优配肥等方面的决策辅助功能，以及相关、序列分析、累计、逻辑条件选择等统计功能，使用户能够方便地对土壤肥料时空变异特征进行更深入的分析。