一种树脂包膜氮肥施用下土壤N2O排放模拟方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种树脂包膜氮肥施用下土壤N

【技术实现步骤摘要】
一种树脂包膜氮肥施用下土壤N2O排放模拟方法及系统
本专利技术涉及氧化亚氮排放领域，特别是涉及一种树脂包膜氮肥施用下土壤N2O排放模拟方法及系统。
技术介绍
为了保证粮食产量、降低劳动成本和减少化肥的污染与浪费，控释肥在水-热耦合作用下，养分的释放能够与作物氮素吸收基本相同步，可一次性施入来满足作物的需求，有利于作物生长速率和产量的提高，提高氮肥利用率。树脂包膜尿素是目前经常使用的一类控释氮肥。氧化亚氮(N2O)气体不仅具有强烈的全球温室效应，还可作为催化剂持续对臭氧层造成破坏，而农田土壤是N2O气体的关键排放源之一，其排放的变化将直接或间接对区域乃至全球生态环境带来重大影响，是当前本领域研究的热点问题。但当前还缺乏对树脂包膜氮肥施用下土壤N2O排放的准确模拟方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种树脂包膜氮肥施用下土壤N2O排放模拟方法及系统，通过设计室内试验、田间试验、构建养分释放模型、结合APSIM机理模型(可免费下载得到)和DREAM算法来优化模型参数，来实现树脂包膜氮肥施用下土壤N2O排放的准确模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种树脂包膜氮肥施用下土壤N

【技术特征摘要】
1.一种树脂包膜氮肥施用下土壤N2O排放模拟方法，其特征在于，包括：
设置三个试验，为室内试验、第一田间试验以及第二田间试验；
构建树脂包膜氮肥养分释放模型；
基于所述室内试验的试验数据，采用DREAM算法对所述树脂包膜氮肥养分释放模型的参数进行优化；
基于所述第一田间试验的试验数据，采用DREAM算法对APSIM模型中的N2O排放参数、土壤水分、温度参数和作物参数进行优化；
基于优化后的树脂包膜氮肥养分释放模型以及优化后的APSIM模型构建更新后的APSIM模型；
基于所述第二田间试验的试验数据，采用DREAM算法对所述更新后的APSIM模型中的养分释放参数、N2O排放参数、土壤水分、温度参数和作物参数进行优化，得到优化后的参数；
基于所述优化后的参数、管理数据和气象数据预测氧化亚氮排放量。


2.根据权利要求1所述的树脂包膜氮肥施用下土壤N2O排放模拟方法，其特征在于，所述树脂包膜氮肥养分释放模型的构建如下：
Nt＝N0[1-exp[-kSW，T(t-tlag)]]






其中，Nt为t时间养分释放率，N0为养分的最大释放率，t为时间，kSW,T为养分释放速率常数，SW为土壤体积含水量，T为土壤绝对温度，tlag为养分释放滞后期，kB为玻尔兹曼常数K，EB和Eb分别为kSW,T和tlag中的激活能，A、C、a、c皆为树脂包膜氮肥养分释放模型的参数。


3.根据权利要求1所述的树脂包膜氮肥施用下土壤N2O排放模拟方法，其特征在于，所述第一田间试验的试验数据包括N2O排放，0-10cm土壤体积含水量、温度、NH4+-N、NO3--N含量、作物生物量以及作物产量。


4.根据权利要求1所述的树脂包膜氮肥施用下土壤N2O排放模拟方法，其特征在于，所述第二田间试验的试验数据包括N2O排放，0-10cm土壤体积含水量、温度、NH4+-N、NO3--N含量、作物生物量以及作物产量。


5.根据权利要求1所述的树脂包膜氮肥施用下土壤N2O排放模拟方法，其特征在于，所述DREAM算法如下：
S1：确定需优化参数的先验概率分布；
S2：从每个参数的先验概率分布中抽取I个数值，并依次作为I条链的初始参数集；
S3：计算每一条链的初始参数集的概率密度函数；
S4：针对每一条链的初始参数集的每一个参数产生候选参数，并组成候选参数集；
S5：计算每一条链中候选参数集的概率密度函数，并根据所述候选参数集的概率密度函数以及所述初始参数集的概率密度函数，对所述候选参数集进行筛选；
S6：计算下一次迭代时每一条链的交叉算子取样概率值；
S7：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建政，许世卫，金冬艳，庄家煜，张永恩，邸佳颖，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业信息研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11