一种定量农田土壤板结度的方法技术

本发明专利技术属于土壤物理结构监测技术领域，具体涉及一种定量农田土壤板结度的方法

【技术实现步骤摘要】
一种定量农田土壤板结度的方法


[0001]本专利技术属于土壤物理结构监测
，具体涉及一种定量农田土壤板结度的方法
。

技术介绍

[0002]土壤板结是指土壤表层由于各种原因导致的土壤有机质含量下降
、
结构不良，在灌水或降雨等外因作用下造成土壤结构破坏
、
团聚体分散
,
而干燥后受内聚力作用使土面变硬
,
土壤孔隙度降低，通气透水能力下降，其次耕作性能变差
,
有效养分含量降低
,
进而影响作物正常生长发育
,
导致产量下降的现象
。
[0003]加拿大肥料研究中心
CNT
研究发现
,
全球约占
90%
的农业用地存在板结问题
。
土壤板结使植物根部细胞呼级减弱
,
而氮磷钾等营养又多以离子态存在
,
吸收时多以主动运输方式，消耗细胞代谢产生的能量
,
呼吸减弱
,
故能量供应不足
,
导致植物生长受限甚至枯萎
。
[0004]目前，农田土壤板结问题常见且严峻，涉及农田面积广泛，土壤板结化后土壤变硬，孔隙度降低，容重增加，穿透和水氧运输困难，根系难以下扎，幼苗难以破土，严重损害作物生长，影响粮食产量
。
但是，现在没有具体的量化指标表示农田土壤板结的程度，导致很多相关问题无法深究，例如农田板结化程度如何？板结化程度不同对作物的影响又又何不同？容易板结的土壤类型有哪些？导致土壤板结的原因是什么？针对上述问题，无法及时给出相应的对策
。
[0005]基于此，特研究一种能定量农田土壤板结度的方法
。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种定量农田土壤板结度的方法
。
[0007]本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种定量农田土壤板结度的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：建立表达模型，耦合土壤容重和土壤紧实度两个关键土壤物理结构指数，建立“土壤板结度”新指数，量化农田土壤板结化程度；所述土壤板结度的数学表达模型如下：
B=f(
θ
·
ρ
)
；其中
B
为土壤板结度指数
(
度
)
，
f
表示函数关系，
θ
表示土壤容重指标（
g/cm3），
ρ
表示土壤穿透阻力指标
(MPa)
；步骤二：采用取样装置取样；步骤如下：1）在田间选择裸地（无植被覆盖）取样；2）取环刀称重并记录，将环刀托放在环刀上，环刀内壁涂抹凡士林，将环刀口刃向下垂直压入土壤，用锤砸环刀托，直至环刀内充满土样为止；3）用削土刀切开环刀周围的其他土壤，挖出环刀样品，削平环刀两端多余的土，并擦干净环刀外面的土；
4
）把装有原状土样的环刀立即加盖，以免水分蒸发，随即称重（精确到
0.01g
），并记录；然后，用保鲜膜包裹，外圈缠绕透明胶带，带回室内；5）将包装拆除，立即使用材料试验机测定环刀内土壤穿透阻力
ρ
，单位换算为
MPa
并记录；6）最后将环刀放置烘箱内，
105℃
烘干至恒重，然后冷却
、
称重并记录；步骤三：结果计算；将步骤二的称重结果代入数学表达模型，得到如下数学表达式：
·
ρ
式中：
B
为土壤板结度（度），
m1为烘干土样及环刀质量（
g
）
,m2为铁质环刀质量（
g
）
,V
为环刀容积（
cm3）
,
ρ
为环刀内土壤穿透阻力值（
MPa
）；步骤四：解读土壤板结程度；所述土壤板结度的数值
B
与土壤板结化程度呈正比关系，
B
数值越大，土壤板结化程度越高
。
[0008]进一步地，步骤二中采用的取样装置包括上下两端呈开口状的圆柱形环刀，以及压在环刀上方使用的圆形环刀托，所述环刀的上下两端设有环刀盖
。
[0009]本专利技术的有益效果是：本专利技术基于对农田土壤板结现象
、
原理及其所导致后果进行分析，结合经典土壤物理学参数，聚焦板结化土壤“致密”和“硬”的主要特点，提出一种能量化农田土壤板结化程度的指数“土壤板结度”，为量化农田土壤板结障碍程度，探索土壤板结形成机理，研制土壤板结消减措施，提供了一种可行的量化指标
。
[0010]本申请通过提出土壤板结化程度定量化指标，明确定量化表达式和数学模型，设计农田样本取样装置，形成以“土壤板结度”为核心的土壤板结化程度评价方案，以达到快速准确的反映中国农田土壤板结化障碍程度，从而为农田土壤板结障碍消减和机理探索等研究提供理论与方法支持
。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的原理框图
。
[0012]图2为本专利技术的取样装置示意图
。
[0013]图3为本专利技术的环刀贯入土壤示意图
。
[0014]附图中，1环刀盖，2环刀，3环刀托
。
具体实施方式
[0015]为了使本专利技术的目的
、
技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合实施例对本专利技术中的技术方案进一步说明
。
[0016]实施列1淮北平原典型板结性砂姜黑土农田采用“土壤板结度”指标和方法进行评价：
2022
年秋，砂姜黑土玉米收获季，在淮北平原蚌埠市怀远县典型砂姜黑土区，选择农户免耕
、
旋耕和深翻耕裸地（所述裸地均为玉米种植行间）等不同板结程度土壤（板结程度依序递减），各耕作随机选择
10
个点位
(
合计
30
个位点
)
，采用图2所示的田间原土取样装置，将环刀托3放在已知重量（
m2）的环刀2上，环刀2内壁涂抹凡士林，将环刀2口刃向下垂直压入土壤，如图3所示，直至环刀2中充满土样为止
。
用削土刀切开环刀周围的其他土壤，挖
出环刀样品，仔细削平环刀2两端多余的土，并擦干净环刀2外面的土
。
把装有原状土样的环刀2立即用环刀盖1盖上，以免水分蒸发，随即称重（精确到
0.01g
）并记录
。
然后，用保鲜膜包裹，外圈缠绕透明胶带，带回室内
。
回到室内将包装拆除，立即使用材料试验机测定环刀内土壤穿透阻力
(
ρ
)
，单位换算为
MPa
并记录
。
最后将环刀2放置烘箱内，
105℃
烘干至恒重，然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种定量农田土壤板结度的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：建立表达模型，耦合土壤容重和土壤紧实度两个关键土壤物理结构指数，建立“土壤板结度”新指数，量化农田土壤板结化程度；所述土壤板结度的数学表达模型如下：
B=f(
θ
·
ρ
)
；其中
B
为土壤板结度指数
(
度
)
，
f
表示函数关系，
θ
表示土壤容重指标（
g/cm3），
ρ
表示土壤穿透阻力指标
(MPa)
；步骤二：采用取样装置取样；步骤如下：在田间选择裸地（无植被覆盖）取样；取环刀称重并记录，将环刀托放在环刀上，环刀内壁涂抹凡士林，将环刀口刃向下垂直压入土壤，用锤砸环刀托，直至环刀内充满土样为止；用削土刀切开环刀周围的其他土壤，挖出环刀样品，削平环刀两端多余的土，并擦干净环刀外面的土；把装有原状土样的环刀立即加盖，以免水分蒸发，随即称重（精确到
0.01g
），并记录；然后，用保鲜膜包裹，外圈缠绕透明胶带，带回室内；将包装拆除，立即使用材料试...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋发辉，陈国徽，张颂，曹国军，高冰可，陈艳芳，彭春凤，车品高，周庆友，
申请(专利权)人：九江市农业科学院，
类型：发明
国别省市：