一种兼顾区域产量与环境风险的北京地区冬小麦分区施氮的方法技术

技术编号:11825984 阅读:105 留言:0更新日期:2015-08-05 04:09
本发明专利技术涉及一种兼顾区域产量与环境风险的北京地区冬小麦分区施氮的方法,包括如下步骤:1)根据北京地区不同区域冬小麦产量水平不同划分中高产区和中低产区,将冬小麦产量≥6000kg/hm2定义为中高产区,<6000kg/hm2为定义中低产区;2)对所述中高产区的冬小麦按照130±13Kg N/hm2的施氮量施加氮肥;对所述中低产区的冬小麦按照180±18Kg N/hm2的施氮量施加氮肥。采用线性加平台回归方法研究产量拐点、土壤硝态氮淋失动态监测方法和氮素氨挥发动态监测方法三种有机结合确定最佳阈值,促进农业生产与环境保护协调发展,同时达到高产和环境污染的最小化的最佳效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业
,具体涉及一种兼顾区域产量与环境风险的北京地区冬 小麦分区施氮的方法。
技术介绍
众所周知,化肥在保障粮食增产和维护国家粮食安全方面功不可没。但一直以来, 在北京地区冬小麦施肥中存在氮、磷肥施用过量,肥料利用率低(氮素利用率约为30%~ 35%,磷约为10%~20%,钾约为35%~50% )等突出问题,这导致冬小麦生产成本增加 和生态环境风险加大。具体而言,在北京地区冬小麦轮作体系中农田氮素年输入总量为 669kg/hm 2,年输出总量为583kg/hm2,氮素年盈余量为86kg/hm2。过量施用的氮肥不仅引起 作物贪青晚熟,而且大幅增加深层土壤硝态氮的累积量,进而产生一系列问题,如:地下水 污染、温室气体排放和雾霾产生等。因此,如何确定冬小麦经济效益和生态效益均佳时的施 氮量至关重要。但是,在北京地区,针对不同冬小麦产区土壤、气候特点,在不减产条件下, 如何确定把大气和地下水污染降至最低限度的施氮量鲜见报道,少量报道只集中在某一方 面,且研宄方法陈旧(CN201310060360. 6 ;CN201410574465. 8)。如对产量和土壤硝态氮耦 合的研宄,产量分析采用的是抛物线法,硝态氮测定的是冬小麦收获后土壤中残留的硝态 氮,问题是抛物线法测定产量拐点是靠人的眼睛观察,难以计算出具体数值,会导致误差增 大;而且测定作物收获后土壤中残留的硝态氮不能说明对地下水污染的风险,要计算出作 物生长期内淋失出作物根系以外的硝态氮才具有说服力。 因此,如何针对不同产量区土壤肥力、施氮量以及环境风险的不同,研宄确定冬小 麦经济效益、生态效益均佳时的施氮量是亟需进一步解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种兼顾区域产量与环境风险的北京地区冬小麦分区施 氮的方法。 本专利技术所提供的方法,包括如下步骤: 1)根据北京地区不同区域冬小麦产量水平不同划分中高产区和中低产区,将冬小 麦产量多6000kg/hm2定义为中高产区,< 6000kg/hm2为定义中低产区; 2)对所述中高产区的冬小麦按照130±13Kg N/hm2的施氮量施加氮肥;对所述中 低产区的冬小麦按照180±18Kg N/hm2的施氮量施加氮肥,即可对北京地区冬小麦达到兼 顾区域产量与环境风险的目的。 上述方法中,步骤1)中,所述中高产区具体可为位于北炜40° 6' 33"、东经 116° 5' 25"的区域。 所述中低产区具体可为位于北炜39° 4P 57"、东经116° 5' 19"的区域。 上述方法中,步骤2)中,所述施氮量是通过采用SPSS (16. 0)或SAS (8.0)中的线 性加平台回归模型来计算产量拐点及与环境的最佳耦合值而得到。 所述产量拐点是通过将一系列施氮量(如:200kg/hm2、300kg/hm2)与其对应的冬 小麦产量采用SPSS(16.0)或SAS(8.0)中的线性加平台回归模型计算得到的。 所述氮肥可为本领域技术人员在施加氮肥时常用的含氮肥料,如:尿素(N含量为 46% ) 〇 所述氮肥的施加方式可采用本领域技术人员常用氮肥施加方式,具体可将氮肥分 为1/2基施和1/2追施(拔节-抽穗肥)。 所述中高产区的冬小麦和中低产区的冬小麦的播种量具体可均为150-250kg/ hm2,播种行距具体可均为10-20cm。 上述方法,步骤2)中,还包括对在所述施氮量下施加氮肥的环境风险进行评估的 步骤,具体可分别通过硝态氮淋失动态监测体系和氮素氨挥发动态监测体系对硝态氮淋失 量(地下水的污染风险)和氨挥发量(大气污染的风险)进行评估,以确定环境风险的程 度。 所述硝态氮淋失动态监测体系中硝态氮淋失量具体可通过如下公式计算得到:通 过每次取样将硝态氮淋失量进行累加,即可得到作物生长周期内通过2m 土体处的硝态氮 淋失量:【主权项】1. ,包括如下步骤: 1) 根据北京地区不同区域冬小麦产量水平不同划分中高产区和中低产区,将冬小麦产 量彡6000kg/hm2定义为中高产区,< 6000kg/hm2为定义中低产区; 2) 对所述中高产区的冬小麦按照130±13Kg N/hm2的施氮量施加氮肥;对所述中低产 区的冬小麦按照180±18Kg N/hm2的施氮量施加氮肥。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤2)中,所述施氮量是通过采用SPSS 或SAS中的线性加平台回归模型来计算产量拐点及与环境的最佳耦合值而得到。3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:步骤2)中,还包括对在所述施氮量 下施加氮肥的环境风险进行评估的步骤:分别通过硝态氮淋失动态监测体系和氮素氨挥发 动态监测体系对硝态氮淋失量和氨挥发量进行评估,以确定环境风险的程度。4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述硝态氮淋失动态监测体系中硝态氮 淋失量通过如下公式计算得到:通过每次取样将硝态氮淋失量进行累加,即得到作物生长 周期内通过2m 土体处的硝态氮淋失量:式I中,U(t)为某观测时段t内土体2m深处土壤硝态氮质量浓度,mg/L ;V(d)为土层 1. 8~2m处的非饱和导水率,cm/d ;D18Q(t)和D2tltl (t)分别为I. 8m和2. Om处的土水势,cm ; Q (t)为生长期内土体2m深处土壤硝态氮淋失量,kg/hm2; 所述氮素氨挥发动态监测体系中的氨挥发量是通过间歇密闭抽气法测定。【专利摘要】本专利技术涉及,包括如下步骤:1)根据北京地区不同区域冬小麦产量水平不同划分中高产区和中低产区,将冬小麦产量≥6000kg/hm2定义为中高产区,<6000kg/hm2为定义中低产区;2)对所述中高产区的冬小麦按照130±13Kg N/hm2的施氮量施加氮肥;对所述中低产区的冬小麦按照180±18Kg N/hm2的施氮量施加氮肥。采用线性加平台回归方法研究产量拐点、土壤硝态氮淋失动态监测方法和氮素氨挥发动态监测方法三种有机结合确定最佳阈值,促进农业生产与环境保护协调发展,同时达到高产和环境污染的最小化的最佳效果。【IPC分类】A01C21-00【公开号】CN104813789【申请号】CN201510156227【专利技术人】肖强, 赵同科, 曹兵, 衣文平, 倪小会, 刘宝存, 李丽霞, 邹国元 【申请人】北京市农林科学院【公开日】2015年8月5日【申请日】2015年4月3日本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种兼顾区域产量与环境风险的北京地区冬小麦分区施氮的方法,包括如下步骤:1)根据北京地区不同区域冬小麦产量水平不同划分中高产区和中低产区,将冬小麦产量≥6000kg/hm2定义为中高产区,<6000kg/hm2为定义中低产区;2)对所述中高产区的冬小麦按照130±13Kg N/hm2的施氮量施加氮肥;对所述中低产区的冬小麦按照180±18Kg N/hm2的施氮量施加氮肥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:肖强赵同科曹兵衣文平倪小会刘宝存李丽霞邹国元
申请(专利权)人:北京市农林科学院
类型:发明
国别省市:北京;11

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