陈明+刘绍贵+杭天文

摘要 配方肥的下地是测土配方施肥项目的最终目标，而施肥方案能否快速、精准地推广给农户是关系配方肥下地的一个重要因素。因此，通过阐述测土配方施肥工作不同时期所出现的各种施肥方案发布模式，分析它们出现的背景原因、各自的优缺点和适用范围，旨在探求测土配方施肥发布模式的未来走向。结果表明：一图一表、离线触摸屏等早期发布模式虽然在当初的时代背景下发挥了不可替代的作用，但在互联网高速发展的今天，其弊端已经显现，正在逐渐被淘汰；基于互联网的发布模式以其终端平台多样化、渠道新颖、工作流程简便以及效果卓越的特点成为未来发布模式的主流。

关键词 测土配方施肥；施肥方案；发布模式；互联网

中图分类号 S126 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）23-0191-03

测土配方施肥项目从2005年启动开始到目前为止，已经有1 000多个项目县成功地应用扬州市耕地质量保护站开发的工具软件构建了本地的测土配方施肥专家系统，形成了完整的成果体系和丰富的成果数据，包括极具有价值的作物施肥推荐方案[1]。

从测土配方施肥项目初期到现在，农技人员寻找高效简便的模式来推广测土配方施肥方案的工作从未间断，创造出了格式各样的测土配方施肥发布模式。在测土配方施肥早期，迫于条件的限制，农技人员只能结合施肥分区图和施肥方案推荐表进行查询，再将查询到的结果书写在施肥推荐卡上交给农户。随着科技的发展，又出现了基于触控、GIS等技术开发的，可以进行人机交互的系统平台，将施肥方案发布模式提升到了新的高度。如今，互联网浪潮席卷全球，宽带的普及、资费的降低以及手机技术的日新月异，让从事测土配方施肥工作的农技人员又找到了新的渠道和模式来发布测土配方施肥方案，从而真正推动了“互联网+农业”的发展，实现了从传统发布模式向互联网发布模式的转变。

不同的模式适应不同的应用环境，也发挥着不同的作用。因此，本文从辩证角度来看待每一种模式的优缺点，通过对比分析，寻找测土配方施肥方案发布模式的未来发展方向。

1 早期发布模式

在测土配方施肥项目初期，智能手机还处在萌芽阶段，基本以Symbian和Windows Mobile为主，市场占有率极低。宽带网络正处于发展初期，“带宽低、资费高”是其当时的特点，部分偏远地区、乡村还无法实现宽带的接入。手机端GIS和网页端GIS技术都不成熟，未出现用户体验极佳和性能出众的产品。Windows平台的GIS组件已经有了初步发展，出现了以Map Objects为代表的一系列杰出的产品。基于当时的现状，出现了一图一表、离线式触摸屏等测土配方施肥方案发布模式。

1.1 一图一表模式

一图一表发布模式是对当时现状的一种妥协，农技人员首先通过计算机为辖区内的每一种作物按照地块推荐出施肥方案，然后将成果数据导出成一张施肥分区图和一张施肥方案结果表，再将这一图一表分发给每个乡镇的肥料销售点或者各个村委会。用户在购买肥料时需要在纸质的施肥分区图上找到自家地块的位置，农技人员根据位置处的相关信息到表上查找施肥方案，并填写在施肥推荐卡上交付给农户。

一图一表模式以最普通的工作思维回避了当时科技不发达的现状，成功完成了测土配方施肥方案的发布工作，首次实现了对农户施肥进行科学指导，在当时运用比较广泛，如江苏的“五个一”模式[2]也是基于此。即使在今天，一图一表模式在部分经济落后、科技不发达的偏远地区依然适用。

但一图一表的模式有很多弊端：一是工作量极大，县级农技人员在人手不足的情况下，需要在农忙时节填写大量的施肥推荐卡并分发给每个农户，因此经常出现施肥推荐卡更新不及时的情况；二是农技人员在填写施肥配方卡时可能会出现填写错误；三是农户对施肥推荐卡的保存不细心，经常造成推荐卡的遗失；四是每季施肥推荐卡的用量非常大，且不可重复利用，造成了纸张浪费，无形之中增加了发布推广成本。

1.2 离線式触摸屏模式

随着科技的发展，触摸屏开始被广泛运用于各行各业的宣传平台上，一种利用触控技术的测土配方施肥方案发布模式应运而生了。

相比一图一表模式，离线式触摸屏发布模式利用触控技术让用户和触摸屏一体机之间可以很好地形成互动，通过简单操作就能查到施肥方案信息。根据是否利用GIS技术可将触摸屏发布模式分为2类：一类是通过向导选择，计算机根据用户输入的参数给出相应的施肥方案和用量；另一类则是采用GIS技术实现了空间数据的可视化，用户通过浏览地图的方式找到目标地块，再通过点击获取地块的施肥方案信息。离线式触摸屏发布模式的数据基于本地，一般情况下，属性数据采用Access、dBase等关系型数据库进行存储，主要这类数据库版权费用低廉，部署简单，性能满足需求。空间数据以ShapeFile格式进行存储，主要是该格式成熟可靠，运用广泛，作为矢量数据的工业标准得到众多GIS平台软件的支持[3]。

离线式触摸屏发布模式彻底脱离了一图一表式的做法，充分发挥了计算机的特长。县级农技人员只需要按时推荐出作物的施肥方案，将成果数据按照格式要求部署到触摸屏上，让用户进行现场查询。农技人员不再需要书写大量的施肥推荐卡，既减轻了工作负担又降低了出错的概率。用户不再需要自行保存施肥推荐卡，只需每次购买肥料时在触摸屏上查询自家地块的施肥方案即可，甚至无需农技人员的帮忙。离线触摸屏发布模式采用了无纸化作业，避免纸质耗材的使用，降低了成本，更加绿色环保。

离线式触摸屏发布模式在用户使用方面具有简便、灵活、高效的优点，但在数据部署层面上存在着缺陷，农技人员需要到每一个触摸屏安置点更新测土配方施肥方案发布数据。一旦更新不及时，就会导致数据版本不一致，不能以最新的施肥方案指导农户进行施肥。

2 基于互联网发布模式

中国互联网的发展大致分为3个阶段：第1个阶段从20世纪80年代到1994年被称为引入期或萌芽期。当时互联网只能用于简单的信息检索；第2个阶段为1994—2005年，是互联网的商业发展期，中国互联网的基础设施开始建设，开始出现蓬勃发展的趋势；第3个阶段从2006年开始，是社会价值凸显期，网络基础设施已经完善，速率得到很大提高，各种应用开始流行[4]。2012年，在第五届移动互联网博览会上于扬首次提出了“互联网+”的概念，2014年，李克强总理出席首届世界互联网大会时指出“互联网是大众创业、万众创新的新工具”。

调查资料显示，2010年中国互联网的平均连接速度只有100.9 KB/s，远低于世界平均水平230.4 KB/s。2011年中国的互联网普及率仅达到36.2%，仅仅高于世界平均水平6个百分点，同期韩国为80.9%，日本为78.4%，美国为78.2%[5]。从2011年开始，基于互联网施肥方案发布模式所需的环境才逐渐形成。

在这段时期，GIS技术也开始了长足的进步，基于各种平台的高性能GIS组件逐渐问世。随着iPhone、Android手机的出现，手机APP以井喷式的速度进行发布，其中涌现出了以微信为代表的众多优秀软件，它们渐逐彻底地改变了人们的生活方式[6]。

扬州市耕地质量保护站紧跟科技发展的步伐，开发了一套基于互联网的测土配方施肥方案发布模式，包括手机APP、短信、微信、在线触摸屏和网页等多种终端形式。

2.1 模式架构

互联网施肥方案发布模式基于工作流程，一般会分为3层结构：数据层、服务层和应用层（图1），使得不同的终端平台能够在统一的服务框架下开发、实施、运行。服务层作为中间桥梁链接数据层和应用层，服务层和数据层进行数据的传输，服务层和应用层实现功能的交互。3层结构能够提高功能模块的复用性，减少应用层的开发周期和工作量，降低推广模式的运维成本。

由图1可知，数据层存放空间数据、属性数据、施肥方案数据以及其他数据。数据层作为体系的底层支撑，当中存放的不同类型数据可供服务层的各类服务自由调度。数据层的统一可以保证各种发布模式查询数据的一致性。服务层作为系统服务的提供者，针对多种形式的服务为不同的应用层创建了统一的服务框架。应用层主要面向不同需求的用户群，为他们提供合适的客户端表现形式。

2.2 多种终端模式

2.2.1 手机APP模式。当今，各行各业一般都会基于自己的业务活动开发专业的手机APP客户端。用户可以不拘泥于办公场所，不限制于办公设备，可以随时随地通过手机APP进行操控。

手机APP发布模式，主要通过定制的手机APP客户端进行施肥方案的发布推广，用户只要连接上网络就能查询施肥方案。扬州市耕地质量保护站开发的“掌上施肥咨询系统”根据用户所用手机种类，分为iOS版和Android版。这2款手机APP软件分别基于ESRI公司的ArcGIS Runtime SDK for iOS和ArcGIS Runtime SDK for Android进行开发。手机APP通过用户认证机制，实现了对用户数据访问权限的控制，有效保障了测土配方施肥数据安全。以县为单位，手机APP可以显示业务图层和卫星图层，用户可以通过GPS或者缩放、移动地图进行地块的定位，点击目标地块可以查询地块的详细信息和作物的施肥方案。这款手机APP的目标用户群主要定位于县、乡、村各级农技人员。在施肥时节，农技人员拿着手机即可在田间对农民进行科学的施肥指导。

手机APP发布模式唯一的不足就是对使用者有要求，需使用者能熟练操作智能手机，具有一定的学习能力。而我国9亿农村人口中的绝大部分文化知识水平较低、年龄偏大，这部分人无法使用手机APP发布模式获得施肥方案信息。

2.2.2 短信模式。让手机短信与施肥方案发布进行结合是基于短信简单易学、费用低廉等特点而进行的一种大胆创新。

农技人员按乡镇制作施肥指导单元图（图2），并分发给每个乡镇的肥料销售点。用户首次购买肥料时在地图上找到地块编码，用手机将“图代码+地块编码”编辑成指令发送到指定的号码，数秒之后就能收到地块的施肥方案，当场可以在肥料销售点购买到相同配比的肥料。短信发布模式中具有多种类型的指令，不仅可以查詢作物的施肥方案，亦可以查询耕地的地力等级和土壤养分信息等。

短信发布模式具有很强的扩充能力。目前全国范围内正在开展农村土地承包经营权确权工作，可以通过与相关部门合作获取承包地的位置、面积、地块编码、承包人身份证号码和联系电话等信息，将信息进行技术处理后存储到数据库中。对指令进行扩充后，用户通过发送地块编码、承包证编码或者是承包人身份证号码即可以查询到地块的施肥方案。

短信发布模式的目标用户群是在劳动生产第一线的农户，对于他们的每一次查询，系统都会将地块与手机号码进行绑定。以后每到农忙时节，施肥方案发布中心就会通过短信主动将当季作物最新的施肥方案发送到他们的手机上，实现“一次查询，终身服务”。

2.2.3 微信模式。微信是最近几年装机率最高的手机APP。根据2016年官方公布的数据显示，微信已经覆盖了中国90%以上的手机用户，月活跃用户达到5.49亿人。微信的快速发展离不开公众服务号的推广，用户在微信中可以进行许多和生活密切相关的活动，包括购物、美食、娱乐、缴费等。微信改变了人们的生活方式，人们也逐渐离不开微信。因此，基于公众服务号构建测土配方施肥方案的发布渠道是最大化利用互联网资源，以小成本换取大成效。

微信发布模式运作主要依靠后台服务提供功能支持，前台公众服务号搭建用户界面。公众服务号具有消息模式和菜单模式。消息模式和短信发布模式类似，通过向公众服务号发送指令进行施肥方案、耕地地力等级、土壤养分等信息的查询。菜单模式则对指令进行界面封装，用户通过点击按钮的方式即可以实现各种功能。

微信模式和短信模式一样面向劳动生产第一线的农户，又和APP模式一样需要用户能够熟练操作智能手机并具有一定的学习能力。

2.2.4 网页模式。网页是人们接触和了解互联网的最主要入口。随着网页GIS技术的进步，基于地图模式的互联网产品如雨后春笋般不断涌现，因其有着良好的视觉效果和友善的用户体验已经被广大的网络用户所青睐。

开发网页发布模式也符合时代和用户的需求，只需一台能够接入互联网的计算机，不需要安装额外的软件，就能做到即开即用。用户首先选择行政单位，再通过鼠标缩放、移动地图来寻找地块，最后点击目标地块就可以查询到作物的施肥方案。

网页发布模式适合于农技人员、研究人员以及种田大户，他们具备一定的计算机知识，可以熟练地操作网页。

2.2.5 在线触摸屏模式。在线触摸屏模式针对离线式触摸屏模式的不足进行了技术改良。采用新一代的ArcGIS Runtime SDK for WPF来替代老式的GIS组件，客户端不再需要部署数据，直接通过互联网从施肥方案发布中心调取图层服务，根据用户的查询，可以快速返回测土配方施肥方案信息。

在线触摸屏模式极大地减轻了县级农技人员的工作量，不再需要定期到每个触摸屏安置点更新数据，只需要将新的地图服务和作物施肥方案发布到施肥方案发布中心即可。

3 结论

本文针对各个时期的测土配方施肥方案发布模式进行了深入的探讨。通过仔细分析，总结出了每一种发布模式的特点，具体如下：

（1）早期的发布模式是在科技条件极度缺乏的情况下出现的，它们的出现更多是对科技工作者們智慧的体现。一图一表模式费时费力费材料，且存在多种弊端，但它首次实现了测土配方施肥方案的发布，具有划时代的意义。离线触摸屏模式实现了发布模式上的飞跃，利用计算机、GIS技术实现了地图的可视化，让用户可以直观地根据地图进行地块的定位、施肥方案的查询。可以说，早期的发布模式在当时的环境下发挥了应有的作用，但由于其自身存在着各种不足和缺陷，已慢慢地退出了历史的舞台。

（2）随着互联网浪潮的席卷和科技的迅猛发展，新兴的互联网发布模式逐渐显露头角，在3层架构的支持下构建出了一套充满生机的施肥方案发布生态圈。“数据统一、服务高效、终端多样”是其最主要的特点，手机APP搭建了专业的发布平台，简单易学的短信模式服务于广大农户，微信公众服务号迎合了人们的使用习惯，网页和在线触摸屏实现了地图的可视化。显然，互联网发布模式顺应了时代的发展，融入了人们的习惯，必将成为未来施肥方案发布的主导模式。

4 展望

无论是早期的发布模式还是基于互联网的发布模式，都是将方案查询和肥料购买分成了2个独立的过程，没有能够进行最为紧密的结合，不能从根本上保障配方肥落地。县级农技人员、肥料生产销售商和农户只有通过紧密结合，才能实现三方共赢：农技人员发布施肥方案，推广科学施肥；肥料生产销售商负责生产配方肥料，赚取利润报酬；农户按需购肥，获得良好服务。

随着机械化以及物联网技术的发展、测土配方施肥工作的继续深化，实现基于农机的施肥方案发布和肥料施用一体化成为了可能。在将来的工作当中，可以尝试将施肥方案发布与农机进行对接，农户不再需要关心施肥方案，也不再需要购买肥料，只需要购买带有施肥方案发布模式的农机或者向提供该农机服务的商家提交施肥需求。农机在运作过程中，利用GPS进行定位，再通过互联网获取当前地块的施肥方案，实时配制肥料、施用肥料。

5 参考文献

[1] 李文西，毛伟，姜义，等.扬州市数字化施肥技术应用现状及发展对策[J].现代农业科技，2016（3）：242-243.

[2] 徐茂，梁永红，殷广德，等.江苏省测土配方施肥工作模式与运行机制探讨[C]//江苏耕地质量建设论文集.南京：中国土壤学会，2008.

[3] 杨冬.Shapefile图形文件的数据存储格式及读写[J].首都师范大学学报（自然科学版），2010，31（2）：4-8.

[4] 陈建功，李晓东.中国互联网发展的历史阶段划分[J].互联网天地，2014（3）：6-14.

[5] 毛伟.中国互联网发展情况分析与展望[J].中国教育网络，2013（7）：39-42.

[6] 张永诺，孙华，孙子恒.移动APP的应用与发展[J].电脑知识与技术，2016，12（2）：86-87.