CN104429264A - 通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及肥料调整领域，具体为一种通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法。本发明通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥，通过对作物叶片各营养元素进行测定，绘制出叶片中各营养成分的变化趋势，根据变化趋势调节根际EC传感器的EC设定值来进行精确施肥。本发明方法不用施用底肥，直接通过智能水肥一体化施肥系统精确控制进行施肥，省去施用底肥和追肥的步骤，节省人工，同时还能显著地增加产量。
Description
技术领域
本发明涉及肥料调整领域，具体为一种通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法。
背景技术
以往的施肥技术均是靠经验，随机性比较强，而且不精确。中国发明专利(公开号CN102119602A)提供了玉米测土施肥方法，此方法通过土壤养分检测来计算施肥量。其不足之处在于，土壤养分检测不如作物叶片检测更能反映出作物的养分需求，并且还需要施用底肥，浪费人工，并且还需要计算，此方法比较麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，通过检测作物叶片的营养状况指导施肥，来实现高产、节约劳动力的施肥。
本发明的技术方案是：
一种通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，包括以下步骤：
1)作物叶片氮、磷、钾含量的检测
①取样：在作物播种后25～40天后开始取样，以后每隔15～25天取样一次，在田块的各个部位都取；
②检测：烘干叶片样品，进行前处理，叶片通过用硫酸-过氧化氢消煮，叶片全氮采用凯氏半微量定氮法进行测定，叶片全磷采用钒钼黄比色法进行测定，叶片全钾采用火焰光度计法进行测定，然后得出测试值；
2)绘制作物叶片全氮、全磷、全钾的变化曲线：根据每次作物叶片全氮、全磷、全钾的测试值，分别绘制作物叶片全氮、全磷、全钾在各个时期的变化曲线；
3)根据绘制的作物叶片全氮、全磷、全钾的变化曲线，通过调整作物根际EC传感器的EC设定值来调整施肥。
所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，取作物中部叶片，每株的取样位置要一致。
所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，通过调整作物根际EC传感器的EC设定值来调整施肥，每次测定氮、磷、钾含量的数值越接近，变化越小，说明设定的EC值正好，施肥的效果也越好，具体措施如下：
首先，要根据以往经验设定一个EC值；
当某一次测定的数值比上一次偏低30％及以上时，说明根际的EC传感器的EC设定值偏低，则调高EC设定值；
当某一次测定的数值比上一次偏高30％及以上时，说明根际的EC传感器的EC设定值偏高，则调低EC设定值。
所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，根据根际EC传感器的EC设定值，通过智能水肥一体化施肥系统来精确控制施肥量。
所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，EC传感器反馈回根际EC值小于传感器的EC设定值，则开始施肥，到达设定EC值则停止；如此反复，实现精确定量施肥。
所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，作物中的全氮、全磷、全钾含量曲线变化不一致，说明这个氮磷钾比例的肥料不合适，则更换肥料；含量高的降低含量，含量低的增加含量。
本发明的设计思想是：
本发明通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥，通过对作物叶片各营养元素进行测定，绘制出叶片中各营养成分的变化趋势，根据变化趋势调节根际EC传感器的EC设定值来进行精确施肥。传感器测定的EC值是测定的浇完水肥后的EC值，一定程度上来说，调节EC值就是调节肥料的浓度。而叶片的营养元素含量反应的是植株的营养状况，和肥料的浓度有一定关系，所以通过叶片的营养元素的含量能反应出EC值的设定是否合理，营养不足就给他加营养。
本发明的优点及有益效果是：
1、本发明采用检测作物叶片的营养状况，分析曲线变化，通过智能水肥一体化施肥系统，通过调整根际EC传感器的EC设定值来精确控制施肥量。这种方法不用施用底肥，直接通过智能水肥一体化施肥系统精确控制进行施肥，省去施用底肥和追肥的步骤，节省人工，同时还能显著地增加产量。
附图说明
图1(a)-(c)为不同施肥方案的玉米叶片氮磷钾各元素含量的变化曲线。其中，图1(a)玉米叶片全氮的变化曲线，图1(b)玉米叶片全磷的变化曲线，图1(c)玉米叶片全钾的变化曲线。
图2为四种不同施肥方案对玉米产量(kg/亩)的影响。
图3(a)-(c)为不同施肥方案的番茄叶片氮磷钾各元素含量的变化曲线。其中，图3(a)番茄叶片全氮的变化曲线，图3(b)番茄叶片全磷的变化曲线，图3(c)番茄叶片全钾的变化曲线。
图4为两种不同施肥方案对番茄产量(kg/亩)的影响。
具体实施方式
在具体实施方式中，本发明通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，包括以下步骤：
1)作物叶片氮、磷、钾含量的检测
①取样：在作物播种后25～40天后开始取样，以后每隔15～25天取样一次，但需要在田块的各个部位都取，优选取作物中部叶片，每株的取样位置要一致。
②检测：烘干叶片样品，进行前处理，叶片通过用硫酸-过氧化氢消煮，叶片全氮采用凯氏半微量定氮法进行测定，叶片全磷采用钒钼黄比色法进行测定，叶片全钾采用火焰光度计法进行测定，然后得出测试值。
2)绘制作物叶片全氮、全磷、全钾的变化曲线：根据每次作物叶片全氮、全磷、全钾的测试值，分别绘制作物叶片全氮、全磷、全钾在各个时期的变化曲线。
3)根据绘制的作物叶片全氮、全磷、全钾的变化曲线，通过调整作物根际EC传感器的EC设定值来调整施肥，具体措施如下：
总体来说，每次测定氮、磷、钾含量的数值越接近，变化越小，说明设定的EC值正好，施肥的效果也越好。首先，要根据以往经验设定一个EC值。当某一次测定的数值比上一次偏低30％及以上时，那说明根际的EC传感器的EC设定值偏低，则需要调高EC设定值；当某一次测定的数值比上一次偏高30％及以上时，那说明根际的EC传感器的EC设定值偏高，则需要调低EC设定值。通过智能水肥一体化施肥系统(如：沈阳远大科技园有限公司的水肥一体化智能施肥系统)，根据根际EC传感器的EC设定值来精确控制施肥量。一旦传感器反馈回根际EC值小于传感器的EC设定值，则开始施肥，到达设定EC值则停止。如此反复，可实现精确定量施肥。如果作物中的全氮、全磷、全钾含量曲线变化不一致，说明这个氮磷钾比例的肥料不合适，则需要更换肥料。含量高的需要降低含量，含量低的需要增加含量。
相关术语解释如下：EC传感器中的EC(Electrical Conductivity的缩写)值为电导率，EC值可以用来测量作物根际的可溶性离子浓度。EC值的单位用mS/cm，测量温度通常为25℃，正常的EC值范围在1～4mS/cm之间。
下面通过实施例和附图对本发明进一步详细描述。
实施例1：
本实施例的试验品种为玉米德美亚三号，使用的肥料为：15-15-15复合肥、19-19-19复合肥和19-8-27复合肥。其中，所述的复合肥可以采用北京富特森农业科技有限公司的圣诞树全水溶性肥料，产品型号分别为15-15-15复合肥(肥料中含氮磷钾各15wt％，总有效养分为45wt％)、19-19-19复合肥(肥料中含氮磷钾各19wt％，总有效养分为57wt％)和19-8-27复合肥(肥料中含氮19wt％、磷8wt％、钾27wt％，总有效养分为54wt％)。
本实施例的施肥方案如下：
本发明实验在彰武种植基地进行，彰武地区为沙化土地，试验共设4个施肥方案，每个方案3次重复，具体施肥方案如下：
施肥方案A：于6月初施底肥复合肥(15-15-15)40kg/亩，拔节期和灌浆期各追30kg尿素。
施肥方案B：于6月初施底肥复合肥(15-15-15)40kg/亩，拔节期、灌浆期各追15kg尿素和5kg磷酸二氢钾。
施肥方案C:于6月初施底肥复合肥(15-15-15)40kg/亩，拔节期开始每隔七天随滴灌追施8kg复合肥(19-8-27)，共追施6次。
施肥方案D：不用底肥，苗期用复合肥(19-19-19)，拔节期以后用复合肥(19-8-27)，按照玉米叶片测定结果曲线，通过智能水肥一体化施肥系统调整根际EC传感器的EC设定值来精确控制施肥量。
本实施例A、B、C、D四种不同施肥方案的玉米叶片营养元素变化曲线绘制以及指导施肥的过程如下：
1、绘制玉米叶片各营养元素变化趋势曲线
叶片中的氮磷钾含量可以反应作物的营养状况，根据作物叶片的营养诊断状况也能在生产中指导施肥。测定各个时间段的叶片氮磷钾的含量，并绘制出其变化曲线，变化曲线如图1所示。
如图1(a)所示的玉米叶片全氮变化曲线，如图可知，总体趋势是有所下降，施肥方案D的曲线变化最小，即通过调整根际EC传感器的EC设定值，运用智能水肥一体化施肥系统的曲线变化最小。
如图1(b)所示的玉米叶片中全磷变化曲线，如图可知，全磷的变化曲线比较平稳，并且还是施肥方案D的曲线变化最小。
如图1(c)所示的玉米叶片全钾变化曲线，如图可知，玉米叶片全钾变化量较全氮和全磷变化量大，下降的趋势比较明显，这也是换复合肥(19-8-27)的原因，并且也是施肥方案D的曲线变化最小。
2、调查A、B、C、D四种不同施肥方式的产量变化
施肥方案D的获得过程如下：首先，根据以往经验设定传感器的EC值为3。当某一次测定的氮、磷、钾含量的数值比上一次偏低30％及以上时，那说明根际的EC传感器的EC设定值偏低，则需要调高EC设定值；当某一次测定的氮、磷、钾含量的数值比上一次偏高30％及以上，那说明根际的EC传感器的EC设定值偏高，则需要调低EC设定值。EC设定值调整后，通过智能水肥一体化施肥系统，根据根际EC传感器的EC设定值来精确控制施肥量。一旦传感器检测到根际EC值小于传感器的EC设定值时，则开始施肥，当检测到根际EC值到达传感器设定的EC值时则停止施肥。如此反复，可实现精确定量施肥。如果作物中的全氮、全磷、全钾含量曲线变化不一致，说明这个氮磷钾比例的肥料不合适，则需要更换肥料。含量高的需要降低含量，含量低的需要增加含量。最终获得的施肥方案D中，苗期用复合肥(19-19-19)23kg，拔节期以后用复合肥(19-8-27)57kg。
如图2所示四种施肥方式的产量，由图可以看出施肥方式D即通过检测玉米叶片的营养状况，相应调整根际EC传感器的EC设定值，运用智能水肥一体化施肥系统的施肥方式的产量显著提高。
实施例2
本实施例的试验品种为番茄辽园多丽，使用的肥料为：15-15-15复合肥、19-19-19复合肥和19-8-27复合肥。其中，所述的复合肥可以采用北京富特森农业科技有限公司的圣诞树全水溶性肥料，产品型号分别为15-15-15复合肥(肥料中含氮磷钾各15wt％，总有效养分为45wt％)、19-19-19复合肥(肥料中含氮磷钾各19wt％，总有效养分为57wt％)和19-8-27复合肥(肥料中含氮19wt％、磷8wt％、钾27wt％，总有效养分为54wt％)。
本实施例的施肥方案如下：
本发明实验在远大示范园冷棚种植，试验共设2个施肥方案，每个方案3次重复，具体施肥方案如下：
施肥方案A：不用底肥，苗期用复合肥(19-19-19)，坐果期以后用复合肥(19-8-27)，按照番茄叶片测定结果曲线，通过智能水肥一体化施肥系统调整根际EC传感器的EC设定值来精确控制施肥量。
施肥方案B：鸡粪干300kg/亩，复合肥(15-15-15)40kg/亩做底肥，第一穗果核桃大小时开始追肥，每一穗果均追肥，每一次追10kg/亩复合肥(19-8-27)。
本实施例A、B两种不同施肥方案的番茄叶片营养元素变化以及指导施肥的过程如下：
1、绘制番茄叶片各营养元素变化趋势曲线
测定各个时间段的番茄叶片氮磷钾的含量，并绘制出其变化曲线，变化曲线如图3(a)-(c)所示。
如图3(a)、(b)、(c)所示的番茄叶片全氮、全磷、全钾变化曲线，由图可以看出，总体趋势均是施肥方案A的曲线变化最小，即通过调整根际EC传感器的EC设定值，运用智能水肥一体化施肥系统的曲线。
施肥方案A的获得过程如下：首先，根据以往经验设定传感器的EC值为2。当某一次测定的氮、磷、钾含量的数值比上一次偏低30％及以上时，那说明根际的EC传感器的EC设定值偏低，则需要调高EC设定值；当某一次测定的氮、磷、钾含量的数值比上一次偏高30％及以上，那说明根际的EC传感器的EC设定值偏高，则需要调低EC设定值。EC设定值调整后，通过智能水肥一体化施肥系统，根据根际EC传感器的EC设定值来精确控制施肥量。一旦传感器检测到根际EC值小于传感器的EC设定值时，则开始施肥，当检测到根际EC到达传感器设定的EC值时则停止施肥。如此反复，可实现精确定量施肥。如果作物中的全氮、全磷、全钾含量曲线变化不一致，说明这个氮磷钾比例的肥料不合适，则需要更换肥料。含量高的需要降低含量，含量低的需要增加含量。最终获得的施肥方案A中，苗期用复合肥(19-19-19)25kg，坐果期以后用复合肥(19-8-27)65kg。
2、调查A、B两种不同施肥方式的产量变化
如图4所示为两种施肥方式的产量，由图可以看出施肥方式A即通过检测番茄叶片的营养状况，调整根际EC传感器的EC设定值，运用智能水肥一体化施肥系统的施肥方式的产量显著提高。
实施例结果表明，本发明通过检测叶片的氮、磷、钾含量，根据其变化趋势，通过调整根际周围的EC值来进行精量施肥，这样既高产又节约劳动力。
Claims (6)
1.一种通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)作物叶片氮、磷、钾含量的检测
①取样：在作物播种后25～40天后开始取样，以后每隔15～25天取样一次，在田块的各个部位都取；
②检测：烘干叶片样品，进行前处理，叶片通过用硫酸-过氧化氢消煮，叶片全氮采用凯氏半微量定氮法进行测定，叶片全磷采用钒钼黄比色法进行测定，叶片全钾采用火焰光度计法进行测定，然后得出测试值；
2)绘制作物叶片全氮、全磷、全钾的变化曲线：根据每次作物叶片全氮、全磷、全钾的测试值，分别绘制作物叶片全氮、全磷、全钾在各个时期的变化曲线；
3)根据绘制的作物叶片全氮、全磷、全钾的变化曲线，通过调整作物根际EC传感器的EC设定值来调整施肥。
2.按照权利要求1所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，其特征在于，取作物中部叶片，每株的取样位置要一致。
3.按照权利要求1所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，其特征在于，通过调整作物根际EC传感器的EC设定值来调整施肥，每次测定氮、磷、钾含量的数值越接近，变化越小，说明设定的EC值正好，施肥的效果也越好，具体措施如下：
首先，要根据以往经验设定一个EC值；
当某一次测定的数值比上一次偏低30％及以上时，说明根际的EC传感器的EC设定值偏低，则调高EC设定值；
当某一次测定的数值比上一次偏高30％及以上时，说明根际的EC传感器的EC设定值偏高，则调低EC设定值。
4.按照权利要求1或3所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，其特征在于，根据根际EC传感器的EC设定值，通过智能水肥一体化施肥系统来精确控制施肥量。
5.按照权利要求4所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，其特征在于，EC传感器反馈回根际EC值小于传感器的EC设定值，则开始施肥，到达设定EC值则停止；如此反复，实现精确定量施肥。
6.按照权利要求1所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法，其特征在于，作物中的全氮、全磷、全钾含量曲线变化不一致，说明这个氮磷钾比例的肥料不合适，则更换肥料；含量高的降低含量，含量低的增加含量。
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