一種確定作物氮肥施用量的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種確定作物氮肥施用量的方法，其特征在于，所述氮肥施用量按下式計算：在上式中：Nf-opt為作物推薦施氮量；Y為目標(biāo)產(chǎn)量；NPE為氮肥生理利用率；NREopt為推薦施氮量條件下的表觀累計回收率。本發(fā)明的確定作物氮肥施用量的方法計算簡單快速準(zhǔn)確，原理科學(xué)，參數(shù)可靠，是一種基于累計利用率和作物產(chǎn)量的氮肥推薦方法。
【專利說明】一種確定作物氮肥施用量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)種植【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種基于累計利用率和作物產(chǎn)量確定作物氮肥施用量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作物推薦施氮量一方面可以增加肥料利用率從而增加農(nóng)民的收入，另一方面可以降低氮肥從土壤-植物體系損失，減少環(huán)境污染。但是準(zhǔn)確而簡單快速的確定作物的施氮量一直沒有很好的解決。由于氮的易變性，加上氮的吸收受作物，土壤，氣候以及氮肥施用的數(shù)量，方式，時間等因素的制約，氮的利用效率研究是一項非常復(fù)雜的工作。因此，氮的當(dāng)季利用率有很大的變異，比如小麥氮的當(dāng)季利用率可以在0.3%到89%間變動，而且單位施用氮所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益卻在下降。據(jù)報道中國小麥氮的農(nóng)學(xué)效率(每公斤氮產(chǎn)生的籽粒干物質(zhì)量)已經(jīng)從1958-1963年的約10_15kg/kg N降低到1981-1983年的10kg/kg N ;玉米在相應(yīng)的時間段從20-30下降到13.4kg/kg N。這主要是因為農(nóng)業(yè)上氮肥用量的增加。這樣帶來的后果是，過多的氮肥將從植物-土壤體系中損失掉，污染地下水和地表水。
[0003]解決以上問題的關(guān)鍵是優(yōu)化氮肥施用量。目前大部分氮肥的推薦施用都是以當(dāng)季利用率和目標(biāo)產(chǎn)量法為理論基礎(chǔ)。這一方法最早是I960年提出，后來逐漸被推廣。這個方法中，準(zhǔn)確測定氮的當(dāng)季利用率是關(guān)鍵。就目前而言，氮當(dāng)季利用率測定有兩種方法，一種是差減法，一是同位素示蹤法。兩種方法在使用的時候都存在假設(shè)前提。前者假設(shè)添加到土壤中的氮肥不會改變作物對土壤本身氮的吸收；而后者假設(shè)植物體對氮各種同位素在生理利用上沒有差異。通常而言，在土壤有效氮較高的情況下，使用差減法測定值要低于使用同位素示蹤法，而土壤有效氮較低，則相反。這主要是復(fù)雜的土壤氮供應(yīng)特征決定的。不幸運的是，到目前為止，沒有一種測定土壤氮供應(yīng)能力的方法在不同的土壤條件和氣候帶下得到廣泛的認(rèn)同。
[0004]因此，發(fā)明一種較為容易估算氮的累計回收率的方法是一個較好的選擇。在一個較長的時間內(nèi)，基于農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的土壤氮的礦化和固定處于平衡的狀態(tài)下，一個簡單的土壤-植物體系氮平衡經(jīng)?？梢越?。在這個方法中，只用來自肥料投入的氮作為輸入項，而地上部分總的吸收氮是唯一的輸出項。再者，土壤中的氮肥累積也是需要考慮的。由于氮肥的累積利用率的變異比較小，比利用當(dāng)季利用率有著很大的優(yōu)勢，所以建立一種簡單快速準(zhǔn)確的基于累計利用率和作物產(chǎn)量的氮肥推薦方法是科學(xué)的和可行的。
[0005]關(guān)于氮肥施用量的推薦方法主要有三類:(I) 土壤和植物測試類，包括通過土壤和/或植株
[0006]測試以確定適宜施氮量的各種方法；(2)田間試驗法，以田間氮肥施用量試驗為基礎(chǔ)的推薦方法，即針對某一作物進(jìn)行大量的田間氮肥用量試驗，以此計得各田塊的氮肥適宜施
[0007]用量；(3)區(qū)域平均適宜施用量法，也是一種田間試驗法，即針對某一作物在一個區(qū)域進(jìn)行大量的田間氮肥用量試驗，并取其平均得出該作物的區(qū)域平均適宜施氮量。測試類的各種方法一直是許多科技人員的研究熱點，其目的是力求使所確定的氮肥施用量符合當(dāng)?shù)禺?dāng)時的實際需要。但是，實際上由于種種原因這一類方法只能達(dá)到半定量推薦水平。這主要是因為:(I)根據(jù)測試結(jié)果計算氮肥施用量時所采用的一些參數(shù)都是從大量試驗中得出的平均值，如氮肥當(dāng)季利用率，它們的變異是比較大的，與具體田塊的實際數(shù)值有一定的差異；(2)現(xiàn)在還缺乏土壤氮素供應(yīng)能力的指標(biāo)，土壤氮素供應(yīng)能力與測試值之間的相關(guān)性較低，不能滿足推薦施肥量的需要；(3)
[0008]不可避免的田間采樣誤差。所以，在我國田塊小，數(shù)量大，變異大，復(fù)種指數(shù)高的情況下，測試的工作量很大，不及時，不能滿足我國農(nóng)業(yè)的需要。利用田間試驗法確定氮肥的推薦量，這種方法耗時費工，不能及時的反映當(dāng)季作物的需要?，F(xiàn)在常用的方法是區(qū)域施肥法，根據(jù)過去的試驗數(shù)據(jù)，從而確定某個區(qū)域和某種作物的施氮量，但是該方法誤差比較大，不能根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量確定施氮量，也未考慮土壤中的氮素有效性。
[0009]相關(guān)的現(xiàn)有作物施氮量確定的田間試驗法，耗時費工，不能及時的反映當(dāng)季作物的需要；土壤有效態(tài)氮法，測定不能很好的反映土壤條件和作物需要；區(qū)域施肥法，屬于半定量的方法，不能滿足田塊的差異性。這些方法容易造成過多施用氮肥，引起環(huán)境污染。這些方法還不能做到快速，簡單和準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提出一種確定作物氮肥施用量的方法，以解決作物施氮肥量推薦中的費時，復(fù)雜和不準(zhǔn)確的問題，尤其是肥料在土壤中積累引起環(huán)境污染問題。
[0011]在本發(fā)明中術(shù)語“推薦施氮量”為實際生產(chǎn)中施加到作物的氮肥量，也稱為“最佳 施氮量”。
[0012]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:一種確定作物氮肥施用量的方法，所述氮肥施用量按式I計算:
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種確定作物氮肥施用量的方法，其特征在于，所述氮肥施用量按式I計算:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定作物氮肥施用量的方法，其特征在于，目標(biāo)產(chǎn)量可以用作物過去幾年平均產(chǎn)量的1.1倍進(jìn)行估算，或者把當(dāng)?shù)刈罴压芾泶胧┫芦@得的最高產(chǎn)量做為目標(biāo)產(chǎn)量。
3.一種確定小麥-玉米輪作體系氮肥施用量的方法，其特征在于，分別計算小麥推薦施氮量和玉米推薦施氮量；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述確定小麥-玉米輪作體系氮肥施用量的方法，其特征在于，
5.一種確定小麥-水稻輪作體系氮肥施用量的方法，其特征在于，分別計算小麥推薦施氮量和水稻推薦施氮量；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述確定小麥-水稻輪作體系氮肥施用量的方法，其特征在于，
【文檔編號】G06Q50/02GK103646347SQ201310721918
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】李菊梅, 馬義兵, 劉杰 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所