不同轮作模式下土壤-农作物系统重金属富集过程模拟方法技术方案

本发明专利技术提供了涉及不同轮作模式下土壤

【技术实现步骤摘要】
不同轮作模式下土壤
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农作物系统重金属富集过程模拟方法


[0001]本专利技术涉及精准农业
，尤其涉及不同轮作模式下土壤
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农作物系统重金属富集过程模拟方法。

技术介绍

[0002]重金属(镉、铅、汞等)元素毒性大，迁移性强，且易在土壤
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农作物系统富集并通过食物链威胁人体健康。明晰土壤重金属迁移转化过程，降低农作物重金属富集趋势，提升土壤健康水平，是保障农产品质量安全和维护区域民众健康的关键步骤，有巨大的生态
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社会
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经济效益。
[0003]轮作，是指在一定时期(周期)内，在同一田块上不同年度间有顺序地轮换种植不同作物或以复种方式进行的种植方式，例如“水稻
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小麦”水旱轮作模式或“大豆
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小麦
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玉米”轮作模式。轮作模式是世界范围内广泛采用的传统农业技术，已有两千多年的历史。现有的耕地轮作休耕制度试点工作通过粮食作物(水稻、小麦等)与重金属低吸收类农作物(玉米等)、镉超富集植物(伴矿景本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.不同轮作模式下土壤
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农作物系统重金属富集过程模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：获取研究区中环境和农作物的指标参数，组成多元数据集；基于米曼式一级动力学方程，对不同轮作模式下的农作物从土壤中吸收的重金属总量进行表征，得到轮作模式下农作物重金属富集过程预测模型；基于相态平衡原理，对土壤重金属各相态相互作用的动力学平衡关系进行表征，得到土壤重金属富集过程形态预测模型；基于重金属通量平衡原理，对土壤
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农作物系统重金属总量变化过程进行表征，得到土壤
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农作物系统重金属富集过程预测模型；将所得轮作模式下农作物重金属富集过程预测模型、土壤重金属富集过程形态预测模型和土壤
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农作物系统重金属富集过程预测模型进行耦合，构建轮作模式下土壤
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农作物系统重金属富集过程预测模型；对得到的轮作模式下土壤
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农作物系统重金属富集过程预测模型进行优化，获得最优的轮作模式下土壤
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农作物系统重金属富集过程预测模型；基于所述最优的轮作模式下土壤
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农作物系统重金属富集过程预测模型，根据不同轮作措施下区域土壤
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农作物系统重金属富集风险及其变化趋势，获取相应的防治优化对策。2.根据权利要求1所述的不同轮作模式下土壤
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农作物系统重金属富集过程模拟方法，其特征在于，所述基于米曼式一级动力学方程，对不同轮作模式下的农作物从土壤中吸收的重金属总量进行表征，得到轮作模式下农作物重金属富集过程预测模型包括以下步骤：基于米曼式一级动力学方程构建农作物重金属净吸收量＝农作物吸收量
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农作物残体还田量；其中，所述农作物吸收量是利用农作物根部特性和供应，结合米曼式一级动力学方程进行表征。3.根据权利要求2所述的不同轮作模式下土壤
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农作物系统重金属富集过程模拟方法，其特征在于，所述农作物根部特性采用Verhulst
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Pearl逻辑生长函数进行模拟。4.根据权利要求1所述的不同轮作模式下土壤
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农作物系统重金属富集过程模拟方法，其特征在于，所述基于相态平衡原理，对土壤重金属各相态相互作用的动力学平衡关系进行表征，得到土壤重金属富集过程形态预测模型包括以下步骤：基于相态平衡原理构建土壤重金属元素总量＝土壤重金属溶液相+土壤重金属吸附相+土壤重金属矿物相+土壤重金属有机相+土壤重金属残渣相；其中，所述土壤重金属溶液相和土壤重金属吸附相的变化应用Freundlich吸附方程进行表征，所述土壤重金属矿物相的沉淀
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溶解过程应用一级动力学溶质模型表征，所述重金属有机相的矿化过...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨阳，陈卫平，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：