[發明專利]一種坡耕地耕層土壤質量診斷方法

在審

• 申請號: 201711070085.0
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107860890A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 張晴雯;劉杏認;楊正禮;張愛平;董月群;肖美佳
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙)61223
• 代理人: 韓曉娟

技術領域

本發明涉及土壤質量診斷領域，更具體的涉及一種坡耕地耕層土壤質量診斷方法。

背景技術

坡耕地是中國重要耕地資源類型之一。耕層是指人類為了栽培農作物，利用工具對土壤進行擾動的深度層，耕層培育是提高土壤生產力的重要前提條件。農業土壤環境質量狀況的正確診斷和評價，是保持土壤生態系統良性循環，維持土壤生產力的重要管理依據，也是無公害農產品的生產的前提。因此，對坡耕地耕層土壤質量進行客觀評價是防治坡耕地耕層侵蝕退化、保證坡耕地土地生產力持續穩定的重要基礎，對保障國家糧食安全和生態安全意義重大。

坡耕地與基本耕地相比，具有地形破碎化、水土流失嚴重、耕層質量退化明顯、農作物產量低而不穩的特殊性。土壤侵蝕是導致坡耕地耕層土壤質量退化和土壤生產力不穩的的關鍵因素，且不同土壤結構對土壤中的水分和溶質遷移有很大影響，即對土壤穩定性有較大影響，土壤質量通過土壤流失和土壤穩定性體現?，F有技術中對土壤流失量進行測量存在的測量誤差大的問題。

發明內容

本發明實施例提供一種坡耕地耕層土壤質量診斷方法，用以解決現有技術中存在土壤質量診斷結果可靠性低的問題。

本發明實施例提供一種坡耕地耕層土壤質量診斷方法，包括：

獲取坡耕地耕層結構信息，坡耕地耕層尺寸信息和坡耕地坡度信息；

通過埋置在坡耕地耕層中的多個土壤水分監測裝置，獲取坡耕地耕層土壤中的帶位置信息的水分含量；其中，土壤水分監測裝置，包括：網狀盒體、防水盒體、土壤水分傳感器、數據采集裝置和定位裝置；所述網狀盒體的側面和底面為網狀結構，所述防水盒體設置在所述網狀盒體內部，所述土壤水分傳感器設置在所述網狀盒體內部，以及所述數據采集裝置和所述定位裝置設置在所述防水盒體內部；

通過X光機對坡耕地耕層土壤剖面進行圖像采集，獲取坡耕地耕層土壤結構信息；其中，所述坡耕地耕層土壤結構信息，包括：固體顆粒的大小、形狀和空間排列；

對多個帶位置信息的水分含量進行點圖分析，結合坡耕地耕層結構信息，坡耕地耕層尺寸信息、坡耕地坡度信息和坡耕地耕層土壤結構信息，確定坡耕地耕層土壤中的水分運動規律；

模擬不同降雨強度和不同降雨量的降雨，根據坡耕地耕層土壤中的水分運動規律，確定不同降雨強度和不同降雨量下的土壤侵蝕速度和土壤侵蝕量；根據不同降雨強度和不同降雨量下的土壤侵蝕速度和土壤侵蝕量，確定坡耕地耕層土壤降雨侵蝕因子；

根據坡耕地耕層土壤降雨侵蝕因子、坡耕地坡度因子和坡耕地坡長因子的乘積，確定坡耕地耕層土壤流失量。

優選地，所述坡耕地耕層結構信息為坡耕地耕層布設信息。

優選地，所述坡耕地耕層尺寸信息，包括：耕層寬度、深度和長度。

優選地，所述網狀結構為多孔網狀有機樹脂材質的有機玻璃篩。

優選地，所述數據采集裝置與所述水分傳感器電連接，及所述數據采集裝置和所述定位裝置均與計算機電連接。

優選地，所述X光機的輸出端與計算機的輸入端口電連接。

優選地，所述通過埋置在坡耕地耕層中的多個土壤水分監測裝置，獲取坡耕地耕層土壤中的帶位置信息的水分含量；具體包括：

根據坡耕地耕層結構信息，坡耕地耕層尺寸信息和坡耕地坡度信息，將多個土壤水分監測裝置按照合理密度網狀形態埋置在坡耕地耕層中；

根據帶位置信息的水分含量中的位置信息，判斷土壤水分監測裝置發生位移的變化量和土壤水分監測裝置發生位移的變化量大于位移量預設值的數量；當所述數量大于預設數量值時，局部重新埋置土壤水分監測裝置或整體重新埋置土壤水分監測裝置。

優選地，所述模擬不同降雨強度和不同降雨量的降雨，根據坡耕地耕層土壤中的水分運動規律，確定不同降雨強度和不同降雨量的土壤侵蝕速度和土壤侵蝕量；具體包括：

根據坡耕地耕層土壤結構信息，將坡耕地耕層土壤分為細礫、細砂、粗粉粒、細粉粒和有機質，同時根據坡耕地耕層土壤中的水分運動規律，確定各土壤類型在不同降雨強度和不同降雨量下的移動因子；

根據各土壤類型的移動因子，確定不同降雨強度和不同降雨量下的土壤侵蝕速度和土壤侵蝕量。