预测抛物线型树脂包膜控释尿素在设施土壤中氮素释放量的方法技术

本发明专利技术公开了一种预测抛物线型树脂包膜控释尿素在设施土壤中氮素释放量的方法。该方法包括：1)确定氮素瞬时释放率、释放时间与释放量；2)确定氮素释放速率常数q与最大释放量C0等；3)确定氮素释放潜能Q，构建氮素释放预测模型；4)，采集设施土壤温度对其转换；5)计算得到所述抛物线型树脂包膜控释尿素肥料在设施土壤中的累积氮素释放量。本发明专利技术仅通过采集田间温度可较准确预测抛物线型树脂包膜控释肥料在田间设施土壤中氮素释放的速率，不失为一种简单、实用型的预测方法，对控释肥料的推广应用具有重要的指导和推荐意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于肥料领域，具体涉及一种预测抛物线型树脂包膜控释尿素在设施土壤中氮素释放量的方法。
技术介绍
缓控释肥料自生产应用以来在农业生产中发挥了巨大的作用，鉴于对经济发展和环境保护的双重考虑，国家将其列为今后农业生产发展的重要支撑技术之一。但目前缓控释肥料在应用方面还存在着一定程度的不足，阻碍其推广应用。经过我们初步的研究发现，抛物线型树脂包膜控释肥料在低温时氮素释放速率可能变慢，溶出相同养分量所需时间延长、高温时则相反。对于这一点国内外缺乏在室内与田间条件下对群体包膜控释肥料氮素释放动力学特征差异的系统研究，导致目前室内常规测试方法(25℃恒温水浸泡法)较难反映树脂包膜控释肥料在田间的实际释放过程；而其它预测模型方法的构建不仅缺乏与大田实际条件的结合(预测效果无法真实说明)，且参数复杂、预测包膜控释肥料在田间土壤中的释放量误差较大，难以实际推广应用。经过本专利技术人多次试验总结认为，问题主要是(一)有关文献采用盆栽埋袋法试验来建立或验证预测模型，实际上准确度、重复性非常差；(二)已有预测模型参数较多。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种预测抛物线型树脂包膜控释尿素在设施土壤中氮素释放量的方法。本专利技术提供的预测抛物线型树脂包膜控释尿素在设施土壤中氮素释放量的方法，包括如下步骤：1)采用室内梯度恒温培养试验，计算得到所述抛物线型树脂包膜控释尿素在温度t1时氮素的累积释放时间m1与在所述累积释放时间m1时氮素的累积释放量C1；2)将公式I转换为y＝a+b×m，设定y＝ln(100-C)，a＝lnC0，b＝－q；C＝100-C0×e(-q)×m公式I所述公式I中，C为氮素的累积释放量，单位为％；C0为肥料氮素最大累积释放量，单位为％；m为氮素的累积释放时间；q为释放速率常数；将步骤1)所得m1和C1代入公式II和公式III，得到a、b；b={Σi=1n[mi×ln(100-Ci)]-Σi=1nmi×Σi=1nln(100-Ci)/n本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预测抛物线型树脂包膜控释尿素在设施土壤中氮素释放量的方法，包括如下步骤：1)采用室内梯度恒温培养试验，计算得到所述抛物线型树脂包膜控释尿素在温度t1时氮素的累积释放时间m1与在所述累积释放时间m1时氮素的累积释放量C1；2)将公式I转换为y＝a+b×m，设定y＝ln(100‑C)，a＝lnC0，b＝－q；C＝100‑C0×e(‑q)×m    公式I所述公式I中，C为氮素的累积释放量，单位为％；C0为肥料氮素最大累积释放量，单位为％；m为氮素的累积释放时间；q为释放速率常数；将步骤1)所得m1和C1代入公式II和公式III，得到a、b；b={Σi=1n[mi×ln(100-Ci)]-Σi=1nmi×Σi=1nln(100-Ci)/n}/[Σi=1nmi2-(Σi=1nmi)2/n]]]>公式IIa=[Σi=1nln(100-Ci)-(b×Σi=1nmi)]/n]]>    公式III再将所得a值代入a＝lnC0得到拟合后的肥料氮素最大累积释放量C0；将所得b值代入b＝－q得到拟合后的氮素释放速率常数q；将步骤1)所得m1、步骤2)所得q1与C01代入所述公式I中，得到温度t1时氮素的累积释放量C1的拟合值，用Ca表示；所述Ca与步骤1)所得C1差异不显著；3)按照步骤1)的方法，将所述温度t1替换为温度ti，所述ti中，i为大于2的整数，得到温度ti时氮素的累积释放时间mi与在所述累积释放时间mi时氮素的累积释放量Ci；再按照步骤2)的方法，得到温度ti时的qi、C0i；将步骤2)所得q1和步骤3)所得qi利用ANOVA方差分析方法进行分析，若所述q1、qi之间的差异显著，则所述抛物线型树脂包膜控释尿素为温度依赖型包膜控释肥料，则继续按照步骤4)和5)进行；若所述q1、qi之间的差异不显著，则所述抛物线型树脂包膜控释尿素不是温度依赖型包膜控释肥料，则终止计算；4)将步骤3)所得qi代入公式IV中，得到所述抛物线型树脂包膜控释尿素中氮素释放潜能Q，单位为J·mol‑1：Q=(-E)×{[n×Σi,j=1n(lnqi×1/Dj)-Σi=1nlnqi×Σj=1n(1/Dj)]/[n×Σj=1n(1/]]>Dj)2-[Σj=1n(1/Dj)]2]}]]>  公式IV所述公式IV中，E＝8.31J·mol‑1；n为大于3的整数；Dj为ti+275；ti为qi对应的温度；5)如果所述设施土壤在每天的最高温度和最低温度之差大于2.7℃，则将步骤4)所得Q值代入公式V1中，得到焓化时数F：Σr=1nFr=W1×e[Q×(Σr=1nθ1r-p)/E/(Σr=1nθ1r+280)/300]+W2×e[Q×(Σr=1nθ2r-p)/E/(Σr=1nθ2r+280)/300]]]>    公式V1所述公式V1中，F为焓化时数，单位为天数；θ1表示每天10:00到20:00设施土壤的平均温度，单位为℃；θ2表示每天20:00至次日10:00设施土壤的平均温度，单位为℃；W1＝0.42；W2＝0.58；p＝25；E＝8.31J·mol‑1；r为所述抛物线型树脂包膜控释尿素在设施土壤中的实际释放天数；如果所述设施土壤在每天的最高温度和最低温度之差不大于2.7℃，则将步骤4)所得Q值代入公式V2中，得到焓化时数F：Σr=1nFr=W×e[Q×(Σr=1nθr-p)/E/(Σr=1nθr+280)/300]]]>  公式V2所述公式V2中，F为焓化时数，单位为天数；θ为设施土壤温度的平均值，单位为℃；p＝25；W＝1.06；E＝8.31J·mol‑1；r为所述抛物线型树脂包膜控释尿素在设施土壤中的实际释放天数；6)将步骤5)所得F、C0(25℃)、q25℃代入公式VI，得到所述抛物线型树脂包膜控释尿素在设施土壤中的实际累积氮素释放量C：C=[100-C0×e(-q×Σr=1nFr)]×B]]>       公式VI所述公式VI中，C0(25℃)、q25℃为按照步骤2)所述方法拟合得到的t1＝25℃时的C0、q；r为所述抛物线型树脂包膜控释尿素在设施土壤中的实际释放天数；B为修正参数，取值如下：所述抛物线型树脂包膜控释尿素的包衣率≤7％，理...

【技术特征摘要】
1.一种预测抛物线型树脂包膜控释尿素在设施土壤中氮素释放量的方法，包括
如下步骤：
1)采用室内梯度恒温培养试验，计算得到所述抛物线型树脂包膜控释尿素在温
度t1时氮素的累积释放时间m1与在所述累积释放时间m1时氮素的累积释放量C1；
2)将公式I转换为y＝a+b×m，设定y＝ln(100-C)，a＝lnC0，b＝－q；
C＝100-C0×e(-q)×m公式I<...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖强，曹兵，衣文平，倪小会，李丽霞，邹国元，刘宝存，李鸿雁，杨宜斌，
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