一种牛-玉米循环农业中土壤有机质积累预测方法技术

一种牛

【技术实现步骤摘要】
一种牛
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玉米循环农业中土壤有机质积累预测方法


[0001]本专利技术涉及土壤有机质预测
，具体涉及一种牛
‑
玉米循环农业中土壤有机质积累预测方法。

技术介绍

[0002]土壤有机质（SOM）在农田肥力方面发挥着重要作用，由于施肥量不足，土壤有机质得不到补充；超量施肥，频繁的表土耕翻加剧了作物对碳的消耗，土壤有机质的含量下降。目前，测量土壤有机质可以采用直接测量法或者光谱分析法等，通过上述方法可以直接获得土壤有机质。但直接测量法需要对土壤进行处理和燃烧，会产生误差，进而导致影响测测量结果的问题。光谱分析法在测量过程中易受其他物质的干扰，会影响光谱特征的稳定性和准确性。
[0003]本专利技术通过对循环农业中有机质的循环流动构建一种快速预测方法，以玉米和牛循环农业生产为例，玉米种植过程中残茬留在土壤中，肉牛养殖过程中产生的粪便也作为肥料投入到土壤中，为实现土壤有机质积累的快速预测提供理论参考。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决现有土壤有机质测量方法存在测量误差以及由于其他物质干扰影响其测量稳定性等问题，提供一种牛
‑
玉米循环农业中土壤有机质积累预测方法，该方法通过种植面积和养殖头数对土壤有机质积累量进行预测。
[0005]一种牛
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玉米循环农业中土壤有机质积累预测方法，该方法由以下步骤实现：
[0006]步骤一、根据牛
‑
玉米循环模式构建生产要素之间的关联，确定系统边界；r/>[0007]步骤二、基于快速预测土壤有机质沉积问题分析各生产要素之间的有机质流动；有机质的流入包括玉米收割后留下的残茬、饲料损失和粪肥；有机质的流出包括土壤降解和肥料降解；
[0008]步骤三、建立各生产要素之间的有机质流动的函数关系；
[0009]根据生产要素之间土壤有机质流动的关联，则以种植规模和养殖规模构建有机质的函数；其中，土壤有机质积累与种植规模建立的函数关系表示为：玉米收割后剩余的残茬和土壤降解；土壤有机质积累与养殖规模建立的函数关系表示为：喂养牛时损失的饲料、粪肥和肥料降解；
[0010]步骤四、对步骤三建立的函数关系进行整合并构建土壤有机质预测模型，采用所述土壤有机质预测模型基于种植养殖规模实现对土壤有机质的快速预测。
[0011]进一步地，步骤一中，所述牛
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玉米循环农业模式包括玉米种植系统和牛养殖系统；根据生产要素之间的关联确定玉米种植系统和牛养殖系统边界。
[0012]进一步地，步骤三中，根据种植面积建立玉米收割后剩余的残茬有机质含量用下式表示为：
[0013]，式中，为有机质的降解率，为作物的腐殖质化系数，为作物残留物的干物质含量，为作物的灰分含量， 为土壤上玉米种植的面积。
[0014]根据养殖规模建立喂养牛时损失的饲料中有机质量，用下式表示为：
[0015]，式中，为玉米的腐殖质化系数，为作物产品的灰分含量，为饲料的损失率，为用作动物饲料的作物产品干物质含量，为牛的养殖头数。
[0016]根据养殖头数建立粪肥中有机质量，采用下式表示为：，式中，为垫层中的有机质，为动物废弃物中的有机质。
[0017]根据养殖头数建立肥料中有机质降解量，所述肥料降解由牧场肥料、淤泥状肥料和厩肥三种肥料有机质降解构成的，用下式表示为：
[0018]；
[0019]；
[0020]；
[0021]；
[0022]式中，为牧场肥料有机质降解，为淤泥状肥料有机质降解，为厩肥有机质降解，为动物在牛圈/牧场上的时间比例，为各肥料的比例，为肥料的腐殖质化系数，为一年中的天数，为农家肥的腐殖质化系数，为稻草的灰分含量，为垫层材料的干物质量，为牛的养殖头数。
[0023]根据种植面积建立土壤有机质降解量，采用下式表示为：
[0024]，式中，为土地的单位转换，为土壤中有机质含量的分数，为土壤的体积密度，为土壤有机质腐烂的土壤剖面的深度，为有机质的降解分数。
[0025]进一步地，垫层中的有机质方程为：
[0026]式中，为稻草的灰分含量；
[0027]动物废弃物中的有机质的方程为：
[0028]，式中，为在喂食中的损失，为作物产品表面干物质消化率，为动物放牧/牛圈的天数，为作为饲料的作物产品干物质的量。
[0029]进一步地，各肥料的比例为：
[0030]；
[0031]动物在牛圈/牧场上的时间比例为：，式中，为动物的放牧/牛圈时长，为动物放牧/牛圈的天数，为一天工作的时间。
[0032]进一步地，步骤四中，所述的土壤有机质预测模型是有机质流入和土壤、肥料降解流出构成；用下式表示为：
[0033]。
[0034]本专利技术的有益效果：
[0035]本专利技术的预测方法分析了循环农业中各生产要素之间的有机质流动，并建立了预测模型，揭示了各生产要素与土壤有机质之间的关系。
[0036]本专利技术的预测方法通过玉米种植规模和牛养殖规模实现对土壤有机质积累量的快速预测。
[0037]本专利技术的预测方法为改善农田土壤，优化循环农业种植养殖资源规模结构，提供数据支撑。
附图说明
[0038]图1为本专利技术所述的一种牛
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玉米循环农业中土壤有机质积累预测方法的流程图。
[0039]图2为牛
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玉米循环农业生产要素关联图。
[0040]图3为牛
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玉米生产要素之间有机质流动示意图。
[0041]图4为本专利技术中土壤有机质预测示意图。
具体实施方式
[0042]结合图1至图4说明本实施方式，一种牛
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玉米循环农业中土壤有机质积累预测方法，该方法由以下步骤实现：
[0043]步骤一、根据牛
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玉米循环模式构建生产要素之间的关联，确定系统边界。如图2所示，牛
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玉米循环农业模式，包括玉米种植系统和牛养殖系统；其中玉米种植系统中玉米作为饲料喂养牛，牛养殖系统中的牛粪还田为玉米种植提供有机肥。为了充分利用有机肥料资源，牛产生的粪便可以完全供给玉米的肥料，无需外购肥料；玉米完全作为饲料供给牛的养殖。
[0044]步骤二、基于快速预测土壤有机质沉积问题分析各生产要素之间的有机质流动，如图3所示，有机质的流入主要包括：玉米收割后留下的残茬、饲料损失和粪肥；有机质的流出主要包括：土壤降解和肥料降解。
[0045]步骤三、建立要素之间有机质流动的函数关系，生产要素间土壤有机质流动的关联，以种植规模和养殖规模构建有机质的函数，如图4所示；其中，土壤有机质积累与种植规模建立的关系函数表示为：玉米收割后剩余的残茬和土壤降解；
[0046]土壤有机质积累与养殖规模建立的关系函数表示为：喂养牛时损失的饲料、粪肥和肥料降解。
[0047]本实施方式中，根据种植面积本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种牛
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玉米循环农业中土壤有机质积累预测方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：步骤一、根据牛
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玉米循环模式构建生产要素之间的关联，确定系统边界；步骤二、基于快速预测土壤有机质沉积问题分析各生产要素之间的有机质流动；有机质的流入包括玉米收割后留下的残茬、饲料损失和粪肥；有机质的流出包括土壤降解和肥料降解；步骤三、建立各生产要素之间的有机质流动的函数关系；根据生产要素之间土壤有机质流动的关联，以种植规模和养殖规模构建有机质的函数；其中，土壤有机质积累与种植规模建立的函数关系表示为：玉米收割后剩余的残茬和土壤降解；土壤有机质积累与养殖规模建立的函数关系表示为：喂养牛时损失的饲料、粪肥和肥料降解；步骤四、对步骤三建立的函数关系进行整合并构建土壤有机质预测模型，采用所述土壤有机质预测模型基于种植养殖规模实现对土壤有机质的快速预测。2.根据权利要求1所述的一种牛
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玉米循环农业中土壤有机质积累预测方法，其特征在于：步骤一中，所述牛
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玉米循环农业模式包括玉米种植系统和牛养殖系统；根据生产要素之间的关联确定玉米种植系统和牛养殖系统边界。3.根据权利要求1所述的一种牛
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玉米循环农业中土壤有机质积累预测方法，其特征在于：步骤三中，根据种植面积建立玉米收割后剩余的残茬有机质含量用下式表示为：，式中，为有机质的降解率，为作物的腐殖质化系数，为作物残留物的干物质含量，为作物的灰分含量， 为土壤上玉米种植的面积；根据养殖规模建立喂养牛时损失的饲料中有机质量，用下式表示为：，式中，为玉米的腐殖质化系数，为作物产品的灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨心宇，林楠，陈霄，
申请(专利权)人：吉林农业大学，
类型：发明
国别省市：