[發明專利]一種基于水熱條件預測土壤全氮含量的方法

有效

• 申請號: 202110095174.0
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112986531B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 劉書田;侯彥林;賈書剛;謝賢勝;趙戈;王鑠今;黃梅;侯顯達;林珂宇;陸伶
• 申請（專利權）人: 南寧師范大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 東莞市卓易專利代理事務所(普通合伙) 44777
• 代理人: 高倩倩

本發明公開了一種基于水熱條件預測土壤全氮含量的方法，包括以下操作步驟：(1)獲得待測地區的氣象臺編號，獲得逐日歷史氣象數據，所述歷史氣象數據包括年平均降水量、≥10℃年平均積溫；(2)使用標準氣象臺的標準數據作為模型的初始數據，得到預測土壤全氮含量的模型如下：本發明提供的基于水熱條件預測土壤全氮含量的方法，利用準確的測土配方施肥數據集的土壤全氮數據，結合標準氣象臺站的氣象數據，深入分析了大的區域尺度上，土壤全氮的累積與溫度和降水量的內在聯系，揭示了溫度和降水對土壤全氮累積的影響，明確土壤全氮分布格局的宏觀主導因素。

技術領域

本發明屬于土壤全氮含量預測技術領域，具體涉及一種基于水熱條件預測土壤全氮含量的方法。

背景技術

土壤有效氮的數量和形態對土壤水分有效性的降低非常敏感，隨著水分有效性的降低，土壤氮礦化和氮有效性也會降低，此外，通過菌根或真菌礦化是一個復雜的過程，涉及通過流動和擴散在土壤中的遷移。由于不同氮形態的移動性不同，水分利用率的降低會減少或改變各種氮形態通過水流向根表面的輸送，這可能影響各種氮形態的吸收。

有機氮礦化為無機氮的生物和物理化學過程對氣候很敏感。溫度的升高將加速生物降解和呼吸作用，而隨著降水的增加，溶解性有機質的通量也會增加，從而促進向較低層位的淋溶和滲透，因此，氣候對土壤有機質成巖作用的影響程度，對于預測氮有效性對植物生產力和土壤固氮的反應十分重要。

目前，在技術上，針對土壤全氮預測模型鮮有報道。主要包括：

(1)土壤溫度效應模型，溫度是影響土壤氮素礦化的重要因素，對于溫度對氮素礦化影響的效應模型有兩種表現形式，主要為溫度決定型和溫度衰減型：

f(T)＝1.68×10⁹[exp(-13.0÷(1.99?×10-^3·(TMOD+273)))]

式中：

T——土壤溫度(⁰K)。

(2)土壤水分效應模型，土壤含水量是影響土壤氮素礦化的另一重要環境參數。它間接地反映了土壤的通體狀況和其它物理特性：

并且

式中：θ——土壤實際含水量；——土壤容重。

(3)土壤pH效應模型，目前，這種模型研究較少，而且定量表示pH效應的研究結果更少：

土壤全氮的礦化是受土壤全組成、礦化過程中土壤環境因素、時間和土壤微生物等因素綜合作用的物理-化學-微生物過程。目前，以上模型中，絕大多數的土壤氮素礦化模型都是在實驗室控制條件下的。由于自然環境的多樣性，有必要建立或篩選適合自然條件下的礦化模型及其參數。

發明內容

為了解決上述存在的問題，本發明提供一種基于水熱條件預測土壤全氮含量的方法。

本發明是通過以下技術方案實現的。

一種基于水熱條件預測土壤全氮含量的方法，包括以下操作步驟：

(1)獲得待測地區的氣象臺編號，獲得逐日歷史氣象數據，所述歷史氣象數據包括年平均降水量、≥10℃年平均積溫；

(2)使用標準氣象臺的標準數據作為模型的初始數據，得到預測土壤全氮含量的模型如下：

設：

則：

令：k₁＝α+β·log(T)，