[發(fā)明專利]一種基于水肥調(diào)控計(jì)算馬尾松播種苗需水需肥規(guī)律的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210160780.0
• 申請(qǐng)日: 2022-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN114521377B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁貴杰;付遠(yuǎn)洪;文全衛(wèi);邵暢暢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號(hào): A01C21/00
• 分類號(hào): A01C21/00;G06Q10/04;G06F17/18
• 代理公司: 成都宏田知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51337
• 代理人: 石小麗

本發(fā)明公開了一種基于水肥調(diào)控計(jì)算馬尾松播種苗需水需肥規(guī)律的方法，是依據(jù)馬尾松播種苗根系隨生育進(jìn)程在基質(zhì)中的分布特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)在空間和時(shí)間上對(duì)馬尾松根區(qū)實(shí)施定位定量及時(shí)補(bǔ)水和補(bǔ)肥的前提下，開展馬尾松播種苗不同生長(zhǎng)發(fā)育階段精準(zhǔn)水肥耦合試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)不同水肥處理不同生長(zhǎng)發(fā)育階段內(nèi)的灌水量和施肥量、水分蒸發(fā)量、水分流失量、基質(zhì)中水分貯水量以及回收液和基質(zhì)中養(yǎng)分殘留情況，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)空動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)控制水肥補(bǔ)給量，確保苗木根區(qū)水分和養(yǎng)分的一致性，精細(xì)掌握水肥的來(lái)源和去向，準(zhǔn)確獲取苗木對(duì)水肥的吸收規(guī)律及吸收量，與傳統(tǒng)方法相比，通過(guò)本發(fā)明獲取的數(shù)據(jù)更精確和具有科學(xué)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于馬尾松種植技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于水肥調(diào)控計(jì)算馬尾松播種苗需水需肥規(guī)律的方法。

背景技術(shù)

馬尾松(Pinus massoniana)是我國(guó)極重要的材、脂兩用的先鋒樹種，同時(shí)也是當(dāng)前少數(shù)大徑材培育為數(shù)不多的樹種之一，具有耐干旱貧瘠、適應(yīng)性強(qiáng)、速生豐產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，是荒山造林、調(diào)整林業(yè)結(jié)構(gòu)、營(yíng)造工業(yè)原料的首選樹種，具有很大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。雖然我國(guó)的馬尾松種植面積大，但造林質(zhì)量較低，其原因之一是馬尾松播種苗生理質(zhì)量和活力表現(xiàn)低，林業(yè)生產(chǎn)上只注重播種苗的形態(tài)指標(biāo)，忽略播種苗的質(zhì)量和活力水平。播種苗并非越高越好，雖然高的播種苗有可能在遺傳上具有一定的優(yōu)勢(shì)，但造林播種苗的大小以整齊度為好。因此，培育優(yōu)質(zhì)健壯的播種苗是提高造林成活率的關(guān)鍵。

要提高播種苗質(zhì)量，在育苗過(guò)程中的水肥供給和管控至關(guān)重要。要在育苗過(guò)程中進(jìn)行水肥精準(zhǔn)供給，首先要解決的重大問(wèn)題就是要準(zhǔn)確掌握播種苗在不同發(fā)育階段的水肥需求規(guī)律，才能做到按需供給，進(jìn)行精準(zhǔn)化育苗。要準(zhǔn)確掌握播種苗各生長(zhǎng)時(shí)期的水肥需求規(guī)律及其需求量，就需要精準(zhǔn)調(diào)控播種苗根部基質(zhì)中的水分和養(yǎng)分含量，確保不同水肥條件下的播種苗根部基質(zhì)中的養(yǎng)分和水分實(shí)時(shí)保持在目標(biāo)控制范圍內(nèi)的前提下，定期統(tǒng)計(jì)該時(shí)段內(nèi)的灌水量和施肥量、水分蒸發(fā)量、水分和養(yǎng)分流失量，基質(zhì)中水分貯水量和養(yǎng)分殘留情況，計(jì)算馬尾松不同生長(zhǎng)發(fā)育階段和同一生長(zhǎng)發(fā)育階段的不同生長(zhǎng)時(shí)期的耗水量和吸收的礦物質(zhì)含量，準(zhǔn)確擬定出馬尾松播種苗不同生長(zhǎng)發(fā)育階段和同一生長(zhǎng)發(fā)育階段的不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)水肥的需求規(guī)律。

目前馬尾松育苗過(guò)程的水肥管理依靠的是人工作業(yè)，人的主觀性強(qiáng)，只管水肥的施入，不管苗木是否需要，特別是澆水過(guò)多不僅導(dǎo)致養(yǎng)分流失，破壞播種苗的生長(zhǎng)環(huán)境，而且會(huì)引起水資源污染；施肥過(guò)量水分不足，會(huì)營(yíng)造苗木生長(zhǎng)環(huán)境的雙重脅迫，水分養(yǎng)分吸收失衡，水肥利用率低；另外不均衡施肥還可能會(huì)使某種元素過(guò)量或不足，出現(xiàn)某種元素過(guò)量中毒或缺素癥狀，表現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺或生長(zhǎng)受阻和代謝紊亂，影響苗木的正常生長(zhǎng)。

為此，針對(duì)馬尾松苗木需水需肥規(guī)律和需水需肥量科研工作者利用傳統(tǒng)方法已從單因子效應(yīng)方面對(duì)其開展了研究，從單一因子方面分別設(shè)置不同水分和養(yǎng)分梯度采取傳統(tǒng)的稱重法和水培方式對(duì)馬尾松播種苗的需水和需肥規(guī)律進(jìn)行了研究；從苗木的生長(zhǎng)發(fā)育和體內(nèi)養(yǎng)分積累方面初步探究了有利于馬尾松苗期生長(zhǎng)及養(yǎng)分吸收積累的最優(yōu)氮磷鉀組合。但此類研究均是規(guī)避水分或者養(yǎng)分從單因素層面來(lái)研究苗木對(duì)養(yǎng)分或者水分消耗規(guī)律，尤其是水培在已經(jīng)給苗木塑造了水澇環(huán)境其生長(zhǎng)發(fā)育和對(duì)養(yǎng)分的吸收受到影響下來(lái)探究其養(yǎng)分吸收規(guī)律是不合理科學(xué)的。苗木生長(zhǎng)的健壯與否以及對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收是水肥交互作用的結(jié)果，合理的水肥組合有助于苗木對(duì)水肥的吸收，水肥過(guò)高或過(guò)低均不利于苗木的生長(zhǎng)和對(duì)水肥的吸收利用。

目前，由于缺乏科學(xué)的研究實(shí)驗(yàn)裝置，難以獲得準(zhǔn)確的馬尾松需水需肥規(guī)律及其需水需肥量，成為馬尾松合理科學(xué)水肥管理育苗的“瓶頸”。因此，如何獲得較為準(zhǔn)確的馬尾松不同生長(zhǎng)發(fā)育階段需水需肥規(guī)律及其需水需肥量是本發(fā)明需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于精準(zhǔn)水肥調(diào)控計(jì)算馬尾松播種苗需水需肥規(guī)律的方法，包括以下步驟：

A通過(guò)水肥耦合試驗(yàn)計(jì)算不同水肥處理下馬尾松播種苗不同生長(zhǎng)發(fā)育階段內(nèi)單株苗木每積累增加1g干物質(zhì)所需消耗的水量和所需吸收的養(yǎng)分量；

B采用多目標(biāo)綜合決策模型優(yōu)化找出苗木不同生長(zhǎng)階段的最優(yōu)水肥組合；