[發明專利]一種利用緊實度判斷土壤耕層質量及其優化方法

在審

• 申請號: 202110328022.0
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113190785A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 黃紹敏;黃晨晨;郭斗斗;馬小兵;張水清;宋曉;張珂珂;岳克
• 申請（專利權）人: 河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G06Q10/04;G06Q50/02;G01N33/24
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 李穎

1.一種利用緊實度判斷土壤耕層質量及其優化方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一，獲取土壤緊實度數據：

利用美國SPECTRUM 6120土壤緊實度儀在耕地田間采集0-45cm深度的土壤緊實度，土壤緊實度儀自動記錄土壤深度以及土壤緊實度數據，每間隔2.5cm讀取1個數值；并在這塊耕地重復多次測試，記錄數值繪制成表格；

步驟二，數據處理得到土壤耕層深度：

將步驟一所得表格數據通過計算機軟件Excel 2010進行數據分析，并制得離散圖，得到兩段式線性方程如下所示：

y₁＝m₁x₁+n₁，xc ①

y₂＝m₂x₂+n₂,x≥c ②

其中，X軸表示土壤緊實度，Y軸表示土壤深度，m₁、m₂、n₁、n₂為線性回歸系數，兩方程線性最高點的交點C即為緊實度拐點，此時相應方程m₁達到最大值、m₂達到最小值滿足臨界條件；

C點以上即為耕層，地面距離C點高度就是耕層厚度；當C點高于突變點20kg/cm²時，令X等于20kg/cm²代入方程即可求出耕層深度H的值；

步驟三，判斷土壤耕層質量：

根據步驟二所得離散圖的曲線運行軌跡和拐點彎曲程度，判斷土壤質地、土壤均勻程度、犁底層厚度和犁底層的緊實度；

步驟四，優化土壤耕層質量：

計算施肥量并對于施肥量進行建議；以適宜作物根系生長的深度對于耕作頻度進行建議。

2.根據權利要求1所述的一種利用緊實度判斷土壤耕層質量及其優化方法，其特征在于，步驟二中，當緊實度值低于突變點數值20kg/cm²，適宜作物根系生長；當緊實度值高于突變點數值20kg/cm²，限制或不宜作物根系生長；同時突變點代表耕層與犁底層的分界線；以不偏離突變點為基礎，將測定的土壤緊實度與耕作深度進行兩段式線性回歸。

3.根據權利要求1所述的一種利用緊實度判斷土壤耕層質量及其優化方法，其特征在于，步驟三中判斷土壤耕層質量具體方法是，緊實度值小，且拐點曲線平滑，則耕層質地均勻，這類土壤疏松透氣，適耕性好，作物根系發育快，根系多，有利于作物高產，是高質量耕地；堅實度大且曲線彎曲大拐點銳度大，則耕層土壤粘重致密，不利于根系下扎和發育，需要多次耕作改良。

4.根據權利要求1所述的一種利用緊實度判斷土壤耕層質量及其優化方法，其特征在于，步驟四中對于耕作頻度的具體建議是，耕層深度大，說明熟化程度高，耕作頻繁，建議少耕，耕層深度小，說明土壤熟化程度小，深耕次數少，建議多耕。

5.根據權利要求1或4所述的一種利用緊實度判斷土壤耕層質量及其優化方法，其特征在于，步驟四中，適宜作物根系生長的深度為20cm。