[發明專利]一種協調農學和環境的蘿卜氮肥推薦方法

在審

• 申請號: 202010889657.3
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112016211A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 何萍;張佳佳;李書田;周衛
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/02;A01C21/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 盛大文

本發明屬于農業資源環境技術領域，具體涉及一種協調農學和環境的蘿卜氮肥推薦方法。所述協調農學和環境的蘿卜氮肥推薦方法包括確定環境可允許的硝態氮淋失量與地下水中硝態氮濃度允許上限值之間的關系模型；根據環境可允許的硝態氮淋失量，以及施氮量與硝態氮淋失量之間的關系模型確定環境臨界施氮量；根據蘿卜產量，以及施氮量與蘿卜產量之間的關系模型，確定農學臨界施氮量；根據農學臨界施氮量及環境臨界施氮量，確定氮肥施用量可行性范圍。本方法協調了農學和環境效益，最大限度的減少了因過量施用氮肥導致的地下水硝酸鹽含量超標等環境問題。

技術領域

本發明屬于農業資源環境技術領域，具體涉及一種協調農學和環境的蘿卜氮肥推薦方法。

背景技術

施肥是保證蘿卜高產優質的重要措施之一，然而當前蘿卜生產中農民過量施用氮肥現象普遍，單季施氮量高達300kg N/ha，遠遠超過蔬菜對氮素的需求，導致氮素利用率低下，大量硝態氮殘留在土壤中；再加上降雨和過量灌溉，殘留在土壤中的硝態氮極易淋溶到更深的土層，對地下水環境造成威脅。因此，確定合適的氮肥施用量對于降低氮淋溶損失對環境的危害具有重要意義。

現有技術已有關于農田氮淋溶問題的研究及解決方案。例如，CN103636417A公開了一種稻田氮肥施用量的確定方法，首次提出建立稻田施氮量與作物產量和環境指標的直線平臺模型，基于直線平臺反映的數據信息確定稻田合理施氮量。具體方法為：(1)測定不同施氮量下的產量和環境指標(氮素的徑流損失、氨揮發損失和滲漏損失)；(2)以差異不顯著的各施氮量產量的均值為準，確定產量平臺及建立施氮量-產量的直線平臺模型，確定經濟施氮量；(3)以差異不顯著的各施氮量環境指標的均值為準，確定環境平臺及建立施氮量-環境指標的直線平臺模型，確定環境閾值施氮量；(4)根據經濟施氮量與環境閾值施氮量，確定兩者間的施氮量即為目標地塊的合理施氮量。試驗表明，該方法可以有效降低氮肥過量施用導致的環境污染問題。

然而，由于上述方法中關于環境閾值施氮量的確定是以差異不顯著的各施氮量環境指標的均值為準，這就意味著環境閾值施氮量通常低于農學閾值施氮量(即產量不再顯著提高時對應的施氮量)；但我們在實際生產中發現，繼續提高施氮量后，產量實際還會繼續提高，只是不顯著而已，且氮淋失并未污染環境；由此可見，現有的施氮量的確定方法過于保守，其實質是在一定程度上以犧牲產量為代價換取環境效益。

此外，目前關于農田氮淋溶問題的解決方案也多集中于糧食作物或溫室蔬菜系統，而蘿卜是收獲地下根莖類的作物，不同于其它類收獲地上部的蔬菜和籽粒作物，現有的氮淋溶解決方案對其適用性差；而且蘿卜種植過程中還存在氮肥施用過量、生長期間多次灌溉且均采用大水漫灌的方式的生產特點，這些因素也導致現有施氮量確定方法難以對蘿卜種植準確評估。

發明內容

本發明的目的是提供一種協調農學和環境的適用于露天種植蘿卜的氮肥推薦方法。該方法在降低氮素淋溶損失對水體環境造成危害的前提上，能夠最大限度的提高蘿卜產量；同時可根據實際生產需求合理調整施氮量，為種植人員提供更準確的施氮依據。

所述協調農學和環境的蘿卜氮肥推薦方法，包括：

確定環境可允許的硝態氮淋失量與地下水中硝態氮濃度允許上限值之間的關系模型；

根據環境可允許的硝態氮淋失量，以及施氮量與硝態氮淋失量之間的關系模型確定環境臨界施氮量；

根據蘿卜產量，以及施氮量與蘿卜產量之間的關系模型，確定農學臨界施氮量；

根據農學臨界施氮量及環境臨界施氮量，確定氮肥施用量可行性范圍。

本發明首次提出環境可允許的硝態氮淋失量這一概念，并建立環境可允許的硝態氮淋失量與地下水中硝態氮濃度允許上限值之間的關系模型；在此基礎上，通過施氮量與硝態氮淋失量之間的關系模型、施氮量與蘿卜產量之間的關系模型，確定農學臨界施氮量及環境臨界施氮量，進而確定氮肥施用量可行性范圍。