一种测土配方施肥通用精准模型

摘要

本发明公开了一种测土配方施肥通用精准模型，属于测土配方施肥技术领域。测土配方施肥通用精准模型计算公式为 Fs＝Fp－(Tc－Tp)×D，公式中：Fs:作物所需施肥量纯养分量；Fp:区域平均测土值对应适宜施肥量；Tc:测土值；Tp:区域平均测土值；Tc－Tp：土壤养分的相对含量；D:单位测土值肥差通用系数；D＝(Fmax－Fmin)÷(Tmax－Tmin)；式中：当Tc≥Tp时，D

说明书

技术领域

本发明提供一种测土配方施肥通用精准模型，属于测土配方施肥技术领域。

背景技术

土壤耕层是一个开放的系统，采测土后养分变化因素众多，把测土值转换成精准施肥量，在土肥界一直没有公认很好的解决方法。

现有技术中，普遍应用于测土配方施肥指导技术的通用精准模型计算公式为：Fs＝Fp－(Tc－Tp)×D，对测土配方施肥技术有一定的指导作用，但是

没有对测土值（Tc）和区域平均测土值（Tp）之间的内在关系进行讨论，无论土壤养分相对含量的正负， D值的计算都是按照一种单一的算法参与计算，使得计算结果作物所需纯养分量不够精确，存在计算参数不精准的缺点，影响了计算结果的准确度，因此在施肥指导中普遍存在配方不够精准的问题，对测土配方施肥技术的推广效果存在一定的局限性。

发明内容

因此，针对现有技术的上述不足，本发明对上述模型计算公式的D值进行了改进，根据对测土值（Tc）和区域平均测土值（Tp）之间的内在关系进行讨，以（Tc－Tp）所得的土壤养分相对含量的正负值为节点，将单一的D值，划分为阈值（D₁、D₂），使公式中核心参数D值更加准确。

具体的，测土配方施肥通用精准模型，通用精准模型计算公式为

Fs＝Fp－(Tc－Tp)×D，

所述精准模型计算公式中：

Fs:作物所需施肥量纯养分量；

Fp:区域平均测土值对应适宜施肥量；

Tc:测土值；

Tp:区域平均测土值；

Tc－Tp：土壤养分的相对含量；

D:单位测土值肥差通用系数；

D＝(Fmax－Fmin)÷(Tmax－Tmin)

式中：当Tc≥Tp时，D₁＝(Fmax-Fp)÷(Tmax-Tp)

当Tc<Tp时，D₂＝(Fp-Fmin)÷(Tp-Tmin)

Fmax:区域适宜施肥量上限；

Fmin：区域适宜施肥量下限；

Tmax：土测值上限；

Tmin：土测值下限。

进一步的，测土值由实验室分析化验取得，区域平均测土值为区域内所有测土值95%置信区间的算术平均数。

进一步的，区域适宜施肥量上限由田间试验结果及二次回归模拟经多次校验后获得，区域适宜施肥量下限由田间试验结果及二次回归模拟经多次校验后获得。

进一步的，土测值上限为试验区域内土测值最高值，与施肥量下限对应，土测值下限为试验区域内土测值最低值，与施肥量上限对应。

本发明的有益效果在于：

本发明的测土配方施肥通用精准模型，对模型计算公式的D值进行了改进，根据对测土值（Tc）和区域平均测土值（Tp）之间的内在关系进行讨，以（Tc－Tp）所得的土壤养分相对含量的正负值为节点，将单一的D值，划分为阈值（D₁、D₂），使公式中核心参数D值更加准确。

本发明真正实现了测土配方施肥由“半定量”到“定量化”的跨越，进一步精确了以往测土配方施肥数学模型不精确的局限性，真正站在了“区域大配方小调整”的战略高度，从理论上揭示了土壤测试值与推荐施肥量的内在关系，实现了基于田块的精准配方肥。按区域划分计算的D值（D₁、D₂）是具有区域特点的统计参数，概念清晰易懂，容易获得，细化精准，尤其适合在已有大量测土值和田间试验数据的区域更容易掌握和推广。

附图说明

图1为本发明测土配方施肥通用精准模型的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明：

如图1所示，本发明的测土配方施肥通用精准模型，通用精准模型计算公式：Fs＝Fp－(Tc－Tp)×D，对其中单位测土值肥差通用系数D在不同的土壤养分相对含量下的取值进行讨论， 以Tc（测图值）、Tp（区域平均测土值）等值为分界点，Tc≥Tp 与Tc< Tp时，D值有不同算法，首次提出划分阈值（D₁、D₂），进一步揭示了单位土壤测试值与施肥量之间的关系。公式的各参数概念及其统计计算方法如下：

Fs:作物所需施肥量纯养分量（区域内一定目标产量的施肥量）

Fp:区域平均测土值对应适宜施肥量（在区域一定目标产量情况下，由田间试验并经多次校验后获得，与Tp相对应），在这里需要指出的是，区域平均测土值对应适宜施肥量的确定应综合考虑多种养分（包括灌溉、干湿沉降、生物固氮、有机肥的投入、生物残体、土壤矿化、渗漏、固定等）并兼顾环境友好、资源高效和产量与品质的协调。

Tc:测土值（由实验室分析化验取得，是改变区域内一定目标产量施肥量的唯一变量）

Tp:区域平均测土值（区域内所有测土值95%置信区间的算术平均数）

Tc－Tp即为土壤养分的相对含量

D:单位测土值肥差通用系数

D＝(Fmax－Fmin)÷(Tmax－Tmin)

式中：

当Tc≥Tp时，D₁＝(Fmax-Fp)÷(Tmax-Tp)

当Tc<Tp时，D₂＝(Fp-Fmin)÷(Tp-Tmin)

D值的由来：用测土值与“区域平均测土值”之差来调整“区域平均测土值对应适宜施肥量”，调整的幅度用单位测土值肥差系数来限定。

该系数体现了单位测土值对施肥量的影响，其特性是在一定区域内是一个稳定的数值。揭示了单位土壤测试值与施肥量之间的关系

Fmax:区域适宜施肥量上限（由田间试验结果及二次回归模拟经多次校验后获得）

Fmin：区域适宜施肥量下限（由田间试验结果及二次回归模拟经多次校验后获得）

Tmax：土测值上限（试验区域内土测值最高值，与施肥量下限对应）

Tmin：土测值下限（试验区域内土测值最低值，与施肥量上限对应）

经过本发明改良后的精准施肥模型，转化为预测数学模型对农民施肥进行指导，其中根据本发明理论基础先后改良了“测土配方施肥专家指导系统”和“测土配方施肥触摸屏专家咨询系统”中的数学计算方式 。项目在吉林省全省和黑龙江、内蒙、辽宁等省区部分县市推广应用，取得了重大的经济效益与社会效益。其中，2016年、2017年吉林省全省累计共增产粮食7.43亿公斤，减少肥料投入7.37万吨，总增收节支达14.02亿元。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。