CN101950323A - 基于土壤养分平衡的作物氮肥施用量的推荐方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种基于土壤养分平衡的作物氮肥施用量的推荐方法，其特征在于：利用田间肥料试验建立施氮量X和作物氮素收获指数Y，通过软件建立函数关系，然后根据已经建立的函数关系，将作物氮素收获指数Y的值等于0.863～1区间，反向计算出的氮肥用量X的值，并以此作为来年对该作物的氮肥推荐施用量。其优点是：不需要额外增加田间肥料试验，只需要在已开展的测土配方施肥田间肥料试验基础上将原始数据重新整理即可。在作物产量与施肥量的肥料效应函数曲线上，作物的高产区域是一个施肥量范围很宽的平台，平台范围内肥料用量的变化对产量几乎没有影响。作物施用本发明的推荐施氮量，可使土壤养分保持平衡，有利于农业的可持续发展。

Description

基于土壤养分平衡的作物氮肥施用量的推荐方法
技术领域
本发明涉及作物氮肥施用量的推荐方法。
背景技术
作物生长需要氮肥，推荐作物氮肥施用量的方法可分为两类，即基于土壤和植株测试的推荐方法和基于肥料效应函数的推荐方法，前一种方法因为测试条件的限制和准确性问题在生产中应用不多，后一种方法是我国在测土配方施肥行动中普遍采用的方法。该方法给出了作物的两个氮肥推荐用量：最高产量氮肥推荐施用量和最佳经济氮肥推荐施用量。当施用最高产量氮肥用量时，在获得作物高产的同时，土壤中会产生氮素盈余，增加了向环境流失的风险；而最佳经济氮肥推荐施用量因为受农产品市场价格影响较大，风险也较高。因此，需要一种作物氮肥施用量的推荐方法，在满足作物高产需求的同时，又能使土壤养分保持平衡，并把对环境的影响减到最小。
氮肥施入土壤后有三个去向(作物吸收、土壤残留和向环境流失)，其中作物吸收量和土壤残留量可以通过土壤和植株测试得到，而向环境流失的量因为途径多(径流、渗漏、挥发等)不易获得；王激清等对中国农田生态系统氮素平衡状况的统计，以2004年的施肥技术代表现有的施肥技术水平，在2004年我国农田生态系统中，土壤向环境输出的氮素为1132.8万吨，而环境向土壤的氮素输入为625.4万吨，在现有施肥技术水平下我国2004年因施肥使土壤氮素养分向环境的净输出为507.4万吨，占当年氮肥投入3702.3万吨的13.7％；为保持土壤氮素平衡，作物吸收的氮必须为氮肥施入量的86.3％，也即HI等于0.863(王激清，马文奇，江荣风，等.中国农田生态系统氮素平衡模型的建立及其应用〔J〕.农业工程学报，2007，23(8)：210-214.)。随着施肥技术的提高，土壤向环境的氮素净输出会逐步缩小，HI也会逐渐向1靠近。
目前，基于土壤养分平衡并以作物氮素收获指数为指标值的作物氮肥施用量的推荐方法，并未见于报道。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前两类推荐方法存在的不足，综合考虑土壤养分平衡，提供一种作物氮肥施用量的推荐方法。
本发明的目的是这样实现的：一种基于土壤养分平衡的作物氮肥施用量的推荐方法，其特征在于：利用田间肥料试验建立施氮量X和作物氮素收获指数Y，通过软件建立函数关系，然后根据已经建立的函数关系，将作物氮素收获指数Y的值等于0.863～1区间，反向计算出的氮肥用量X的值，并以此作为来年对该作物的氮肥推荐施用量。所述的软件为Excell表。
在本发明中：所述的利用田间肥料试验建立施氮量X和作物氮素收获指数Y是指，将至少5个不同水平的施氮量X进行田间的肥料试验后，获得对应作物氮素收获指数Y；所述的通过Excell表建立的函数关系是指：将各水平施氮量X和获得的对应作物氮素收获指数Y通过Excell表建立它们之间的函数关系，所述的函数关系指：线性关系，或多项式关系，或指数关系，或对数关系。
在本发明中：所述的5个不同水平的施氮量X进行田间的肥料试验是指：至少有3组平行试验，每组有5个不同水平的施氮量X。
在本发明中：将作物氮素收获指数Y的值等于0.863时，通过建立的函数关系反向计算出的氮肥用量X的值，并以此作为对该作物的氮肥推荐施用量。
本发明的优点在于：不需要额外增加田间肥料试验，只需要在已开展的测土配方施肥田间肥料试验基础上将原始数据重新整理即可。在作物产量与施肥量的肥料效应函数曲线上，作物的高产区域是一个施肥量范围很宽的平台，平台范围内肥料用量的变化对产量几乎没有影响。作物施用本发明的推荐施氮量，可使土壤养分保持平衡，有利于农业的可持续发展。
具体实施方式
实施例1(实验组)
试验作物：油菜
氮肥，由金陵石油化工厂提供，含N46％
试验方法：
第一年在油菜田间进行肥料试验，其方式是，在田间设置三组进行平行试验，每组有五个不同施氮水平x的试验区，油菜成熟期收获油菜地上部分秸秆和籽粒，通过经典的土壤农业化学分析方法测定油菜秸秆和籽粒的含氮量(鲍士旦.土壤农化分析〔M〕.北京：中国农业科技出版社，2000，25-110)，以油菜秸秆和籽粒重量乘以相应的含氮量可以计算出油菜收货后带走的氮，再除以施入氮肥中的氮即可获得不同施氮水平下油菜的氮素收获指数y，用Excell表建立y与x的二次函数方程y＝8E-6x2-0.007x+2.0973，并做相关性检验，显著或极显著时以y＝0.863代入二次函数求得y的有效根，即为油菜的推荐施氮量。表1所列举的本实例中的有关试验数据，以及利用本实施例建立的二次函数方程获得的油菜的推荐施氮量为245.8kgN/hm2。该数据作为来年油菜的推荐施氮量。
表1
Figure BSA00000238103200031
实施例2(对照组)
试验作物：油菜
氮肥，与实施例1相同
第一年在油菜田间进行肥料试验，其方式是，在田间设置三组进行平行试验，每组有有五个不同施氮水平x的试验区，计算五个不同施氮水平x下油菜的籽粒产量y，用Excell表建立y与x的二次函数方程y＝-0.0168x2+9.4525x+1643.8，对二次方程求导得到dy/dx＝-0.0336x+9.4525；做相关性检验，显著或极显著以dy/dx＝0时的x值作为最高产量推荐施氮量，以dy/dx＝px/py时的x值作为最佳经济产推荐施氮量(px和py分别指氮肥和油菜籽的市场价)。表2所列举的本实例中的有关试验数据，以及利用本实施例建立的二次函数方程获得的油菜的推荐施氮量。在本对照组实施例中，得到的最高产量推荐施氮量和最佳经济推荐施氮量分别为281.3kgN/hm2和248.9kgN/hm2(按照目前的氮肥价格4.25元/kgN和油菜籽价格3.9元/kg)。并以此作为来年的推荐施氮量。
表2
Figure BSA00000238103200041
实施例3(数据的比对)
由表1和表2可见，对照组中的最佳经济推荐施氮量虽然与本发明实验组中的推荐非常接近，但在推荐计算的过程中，由于对照组需要考虑肥料和农产品的价格影响，比较繁琐；而本发明的推荐在推荐计算的过程中只与施肥技术有关，无需对市场价格进行考量，相对较简单。
对照组中的最高产量推荐施氮量281.3kgN/hm2与本发明的实验组中推荐施氮量245.8kgN/hm2分别代入实施例2的二次函数方程：y＝-0.0168x2+9.4525x+1643.8，本方程式是根据五个不同施氮水平x下油菜的籽粒产量y，用Excell表建立的，在本方程式中：Y定义为籽粒产量，X定义为施氮量，可获得籽粒产量分别为2973.4kg/hm2和2952.2kg/hm2，通过比较可以看出，本发明在推荐施氮量中比对照组减少氮肥用量12.6％时，其产量比对照组只减少0.7％。其优势在于：(1)能获得更好的经济效益。以目前氮肥价格4.25元/kgN，油菜籽价格3.9元/kg计算，使用本发明的推荐施肥可减少肥料成本150.9元/hm2，减少油菜产值82.3元/hm2，增加经济效益68.6元/hm2；(2)能获得更好的环境效益。使用本发明的推荐施肥时油菜的氮素收获指数为0.863而对照组的氮素收获指数为0.761(将对照组的氮肥施用量x＝281.3代入表1中通过Excell表建立的氮素收获指数y与施氮量的二次方程y＝8E-6x2-0.007x+2.0973，求得y的解)，对照组的土壤氮素盈余绝对量增加了10.2％，即28.7kgN/hm2，增加了向环境流失的风险。
以上各实施例不是对本发明的具体限制，具体实施时，可以根据不同的土壤，不同的作物，由Excell表或其它软件建立不同的函数关系，依据本发明的方法进行计算，获得氮肥施用量的推荐值。由于土壤和作物区别，通过Excell表或其它软件建立函数关系必然存在差异，因此，不同的土壤和作物建立的函数关系可能是线性关系，或多项式关系，或指数关系，或对数关系，这些仍然属于本发明的保护范畴。

Claims (5)

1.一种基于土壤养分平衡的作物氮肥施用量的推荐方法，其特征在于：利用田间肥料试验建立施氮量X和作物氮素收获指数Y，通过软件建立函数关系，然后根据已经建立的函数关系，将作物氮素收获指数Y的值等于0.863～1区间，反向计算出的氮肥用量X的值，并以此作为来年对该作物的氮肥推荐施用量。
2.根据权利要求1所述的基于土壤养分平衡的作物氮肥施用量的推荐方法，其特征在于：所述的软件为Excell表。
3.根据权利要求2所述的基于土壤养分平衡的作物氮肥施用量的推荐方法，其特征在于：所述的利用田间肥料试验建立施氮量X和作物氮素收获指数Y是指，将至少5个不同水平的施氮量X进行田间的肥料试验后，获得对应作物氮素收获指数Y；所述的通过Excell表建立的函数关系是指：将各水平施氮量X和获得的对应作物氮素收获指数Y通过Excell表建立它们之间的函数关系，所述的函数关系指：线性关系，或多项式关系，或指数关系，或对数关系。
4.根据权利要求3所述的基于土壤养分平衡的作物氮肥施用量的推荐方法，其特征在于：所述的5个不同水平的施氮量X进行田间的肥料试验是指：至少有3组平行试验，每组有5个不同水平的施氮量X。
5.根据权利要求1-4之一所述的基于土壤养分平衡的作物氮肥施用量的推荐方法，其特征在于：将作物氮素收获指数Y的值等于0.863时，通过建立的函数关系反向计算出的氮肥用量X的值，并以此作为来年对该作物的氮肥推荐施用量。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103125193A (zh) * 2013-03-05 2013-06-05 周海燕 冬小麦推荐施肥方法
CN103283470A (zh) * 2013-06-19 2013-09-11 广东省生态环境与土壤研究所 一种提高豆角肥料利用率的施肥方法
CN103646347A (zh) * 2013-12-24 2014-03-19 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 一种确定作物氮肥施用量的方法
CN103650814A (zh) * 2012-09-03 2014-03-26 中国农业科学院德州盐碱土改良实验站 温室盆栽试验氮素平衡氮肥利用率的测定方法
CN104969705A (zh) * 2015-06-13 2015-10-14 内蒙古农业大学 一种基于农田氮素平衡的玉米水肥一体化施肥方法
CN105138811A (zh) * 2014-06-05 2015-12-09 扬州市土壤肥料站 基于磷钾比的区域肥料配方生成方法、推荐方法及系统
CN105557166A (zh) * 2016-01-26 2016-05-11 石河子大学 基于gis的滴灌棉田氮素施肥管理方法
CN106295232A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 云南瀚哲科技有限公司 一种基于灰色关联分析的测土配方施肥方法
CN106612849A (zh) * 2016-12-22 2017-05-10 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 一种有机肥定量替代化肥的施用方法
CN112232680A (zh) * 2020-10-19 2021-01-15 三峡大学 基于Copula函数的流域氮代谢环境风险评价方法
CN113433127A (zh) * 2021-06-24 2021-09-24 内蒙古农业大学 基于优化光谱指数的马铃薯生长季氮肥用量施用方法
CN117322214A (zh) * 2023-11-30 2024-01-02 余姚市农业技术推广服务总站 一种基于神经网络的农作物肥料精准施用方法与系统

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《中国农业科学》 20041210 朱新开等 氮肥对中筋小麦扬麦10号氮素吸收、产量和品质的调节效应 第37卷, 第12期 2 *
《作物学报》 20070225 万靓军等 氮肥运筹对超级杂交粳稻产量、品质及氮素利用率的影响 , 第02期 2 *
《农业工程学报》 20070830 王激清等 中国农田生态系统氮素平衡模型的建立及其应用 , 第08期 2 *
《应用生态学报》 20080415 范亚宁等 半湿润地区农田夏玉米氮肥利用率及土壤硝态氮动态变化 , 第04期 2 *
《江苏农业科学》 20050330 许仁良等 氮肥施用量、施用时期及运筹对水稻氮素利用率影响研究 , 第02期 2 *
《湖南农业大学学报(自然科学版)》 20050230 廖育林等 氮肥施用量与莴苣产量和品质及氮肥利用率的关系 , 第01期 2 *
《湖南农业大学学报(自然科学版)》 20061030 肖时运等 不同施氮量对蕹菜品质及氮肥利用率的影响 , 第05期 2 *

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103650814A (zh) * 2012-09-03 2014-03-26 中国农业科学院德州盐碱土改良实验站 温室盆栽试验氮素平衡氮肥利用率的测定方法
CN103125193A (zh) * 2013-03-05 2013-06-05 周海燕 冬小麦推荐施肥方法
CN103283470A (zh) * 2013-06-19 2013-09-11 广东省生态环境与土壤研究所 一种提高豆角肥料利用率的施肥方法
CN103283470B (zh) * 2013-06-19 2014-08-27 广东省生态环境与土壤研究所 一种提高豆角肥料利用率的施肥方法
CN103646347B (zh) * 2013-12-24 2017-11-24 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 一种确定作物氮肥施用量的方法
CN103646347A (zh) * 2013-12-24 2014-03-19 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 一种确定作物氮肥施用量的方法
CN105138811A (zh) * 2014-06-05 2015-12-09 扬州市土壤肥料站 基于磷钾比的区域肥料配方生成方法、推荐方法及系统
CN105138811B (zh) * 2014-06-05 2018-05-22 扬州市土壤肥料站 基于磷钾比的区域肥料配方生成方法、推荐方法及系统
CN104969705A (zh) * 2015-06-13 2015-10-14 内蒙古农业大学 一种基于农田氮素平衡的玉米水肥一体化施肥方法
CN105557166A (zh) * 2016-01-26 2016-05-11 石河子大学 基于gis的滴灌棉田氮素施肥管理方法
CN106295232A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 云南瀚哲科技有限公司 一种基于灰色关联分析的测土配方施肥方法
CN106295232B (zh) * 2016-08-31 2019-06-21 云南瀚哲科技有限公司 一种基于灰色关联分析的测土配方施肥方法
CN106612849A (zh) * 2016-12-22 2017-05-10 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 一种有机肥定量替代化肥的施用方法
CN112232680A (zh) * 2020-10-19 2021-01-15 三峡大学 基于Copula函数的流域氮代谢环境风险评价方法
CN112232680B (zh) * 2020-10-19 2021-11-09 三峡大学 基于Copula函数的流域氮代谢环境风险评价方法
CN113433127A (zh) * 2021-06-24 2021-09-24 内蒙古农业大学 基于优化光谱指数的马铃薯生长季氮肥用量施用方法
CN113433127B (zh) * 2021-06-24 2024-02-23 内蒙古农业大学 基于优化光谱指数的马铃薯生长季氮肥用量施用方法
CN117322214A (zh) * 2023-11-30 2024-01-02 余姚市农业技术推广服务总站 一种基于神经网络的农作物肥料精准施用方法与系统
CN117322214B (zh) * 2023-11-30 2024-02-09 余姚市农业技术推广服务总站 一种基于神经网络的农作物肥料精准施用方法与系统

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