【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农化，尤其是涉及一种中低产田健康诊断与改良技术及应用。
技术介绍
1、耕地是最重要的农业资源之一，耕地健康是粮食安全、农产品质量安全和生态系统健康的基础。土壤作为耕地的重要载体，是保障粮食生产、维护生态系统多功能性的重要保障。
2、目前有许多学者和研究机构提出了耕地健康评估方法以进行耕地健康状态的诊断，但是当前的评价方法过于注重耕地的作物生产能力为主，忽视了耕地在碳固存、净水持水、污染物净化、养分循环与供给、生物多样性维持功能的重要性，不能准确识别中低产田的耕地健康情况。此外，当前的耕地质量评价方法并未针对中低产田健康状况形成耕地地力提升与健康培育技术方案，并未直接服务于耕地健康提升。
3、国内外在耕地健康评价的指标体系构建上也开展了大量的工作。当前耕地健康指标体系以气候条件、立地条件、土壤属性和管理水平等为主要评价对象。然而部分耕地健康评价过于关注气候条件、管理水平等，对于土壤属性的评价指标以土壤养分以及基础的理化性状为主，忽视了土壤生物在土壤健康中的关键作用。也有部分耕地健康指标体系主要是以土壤属性为主，忽视了气候条件以及耕地管理水平等因素。
4、目前的耕地质量评价仍关注于物理和化学指标主要包括有机质、ph、有效磷、全氮、速效钾、容重等指标，土壤生物指标选取频率较低。近年来，随着土壤测试技术的快速发展，形成了大量对耕地健康变化敏感的生物指标，这些指标在评价土壤健康上具有较大的应用潜力，如土壤微生物生物量碳氮、土壤呼吸、酶活性、土壤微生物群落结构、蚯蚓等指标。但由于许多生物指标
5、耕地健康评价是了解土壤状况的基础，其目的是在保障粮食安全的基础上，提升耕地健康水平，维持生态系统服务功能的发挥。当前耕地健康评价方法并未结合评价结果给出相应的耕地地力提升措施，不能为耕地健康提升提供决策建议。我国土壤类型和作物种类繁多，不同地区的地形地貌和气候因子十分复杂，因此很难制定统一的耕地健康培育技术方案。基于土壤功能的耕地健康评价可以更加全面的了解耕地，尤其是中低产田的各项土壤功能以及整体的健康状况。本专利技术综合中低产田的耕地健康状况以及障碍因子以更好地制定中低产田改良方案以实现耕地健康的提升。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种中低产田健康诊断与改良技术，形成以耕地健康培育为目标的综合技术手段，以实现对耕地健康现状的快速评价并提出耕地健康提升方案，以实现对耕地资源的可持续高效利用。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种中低产田健康诊断与改良技术，其步骤如下：
3、（1）选定耕地健康评价地块，获取耕地健康指标；
4、（2）划分土壤功能；
5、（3）计算指标隶属度；
6、（4）计算土壤功能；
7、（5）计算耕地健康指数；
8、（6）识别中低产田健康情况；
9、（7）指定中低产田改良技术方案。
10、优选地，所述步骤(1)中，所述耕地健康指标包括耕地的气候、地形、水文、立地条件指标；以及土壤的物理、化学、生物、重金属指标。
11、优选地，所述耕地的气候指标包括：≥10℃积温、年降水量、干燥度、年均温；所述地形指标包括地形部位；所述水文指标包括：灌溉能力、排水能力；所述立地条件指标包括：耕层厚度、有效土层厚度、农田林网化率、质地构型、耕层质地、表层土温、障碍因素；所述土壤物理指标包括：容重、田间持水量、有效含水量、饱和导水率、贯穿阻力、水稳性团聚体；所述土壤化学指标包括：有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量、ph；所述土壤生物指标包括：微生物生物量碳、微生物生物量氮、土壤基础呼吸、土壤酶活性、微生物群落结构、蚯蚓丰度；所述土壤重金属指标包括：全量重金属元素。
12、优选地，所述步骤(2)中，将土壤功能划分为6类：作物生产、碳固存、净水持水、污染物净化、养分循环与供给、生物多样性维持。
13、优选地，所述步骤(3)中，戒上型指标隶属度方式计算如公式(1)：
14、(1)
15、其中，y为戒上型指标隶属度，x为指标的实测值，u为各指标对应的阈值，当x>u时，y=1；
16、对于戒下型指标，按照公式(2)计算隶属度：
17、(2)
18、其中，y’为戒下型指标隶属度，x’为指标的实测值，u’为各指标对应的阈值，当x’<u’时，y’=1；
19、对于峰型指标，结合指标的阈值以公式(3)进行标准化：
20、(3)
21、其中，y”为峰型指标隶属度，x”为指标的实测值，u1和u2为各指标所对应的阈值。
22、优选地，所述步骤(4)中，所述土壤功能按照公式(4)进行计算：
23、(4)
24、其中，sf为土壤功能指数，y为各指标的隶属度，n为指标数量，π≈3.1415926。
25、优选地，所述步骤(5)中，所述耕地健康指数按照公式(5)进行计算：
26、(5)
27、其中，fh耕地健康指数，sf为土壤功能指数，n为土壤功能数量，π≈3.1415926。
28、优选地，所述sf分为五个等级，分别为高级、较高级、中等级、较低级、低级。
29、优选地，所述fh分为五个等级，分别为高级、较高级、中等级、较低级、低级。
30、优选地，耕地健康等级为中等级、较低级、低级的耕地为中低产田，其中耕地质量等级为较低级和低级的耕地为低产田。
31、本专利技术第二方面提供所述的耕地健康诊断与培育方法应用于耕地保育、有机质提升工程以及农田水利设施管护领域。
32、采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：
33、1.将对土壤健康响应敏感的微生物生物量、微生物呼吸、胞外酶活性、微生物群落结构等数据纳入到耕地健康评价体系中，结合耕地的气候、地形、水文、立地条件、污染情况等属性，选择合适的耕地健康评价方法全面准确地对多个土壤功能和耕地健康进行评价。
34、2.基于耕地健康评价结果以及相关障碍因素，针对不同健康状况的耕地，制定耕地健康培育技术方案以实现耕地健康的快速提升。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种中低产田健康诊断与改良技术，其特征在于，其步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种中低产田健康诊断与改良技术，其特征在于，所述步骤(1)中，所述耕地健康指标包括耕地的气候、地形、水文、立地条件指标；以及土壤的物理、化学、生物、重金属指标。
3.根据权利要求2所述的一种中低产田健康诊断与改良技术，其特征在于，所述耕地的气候指标包括：≥10℃积温、年降水量、干燥度、年均温；所述地形指标包括地地形部位；所述水文指标包括：灌溉能力、排水能力；所述立地条件指标包括：耕层厚度、有效土层厚度、农田林网化率、质地构型、耕层质地、表层土温、障碍因素；所述土壤物理指标包括：容重、田间持水量、有效含水量、饱和导水率、贯穿阻力、水稳性团聚体；所述土壤化学指标包括：有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量、pH；所述土壤生物指标包括：微生物生物量碳、微生物生物量氮、土壤基础呼吸、土壤酶活性、微生物群落结构、蚯蚓丰度；所述土壤重金属指标包括：全量重金属元素。
4.根据权利要求1所述的一种中低产田健康诊断与改良技术，其特征在于，所述步骤(2)中
5. 根据权利要求1所述的一种耕地健康诊断与培育方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述土壤功能按照公式(4)进行计算：
6. 根据权利要求1所述的一种耕地健康诊断与培育方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述耕地健康指数按照公式(5)进行计算：
7.根据权利要求5所述的一种中低产田健康诊断与改良技术，其特征在于，所述SF分为五个等级，分别为高级、较高级、中等级、较低级、低级。
8.根据权利要求6所述的一种中低产田健康诊断与改良技术，其特征在于，所述FH分为五个等级，分别为高级、较高级、中等级、较低级、低级；耕地健康等级为中等级、较低级、低级的耕地为中低产田，其中耕地质量等级为较低级和低级的耕地为低产田。
9.权利要求1-8任一项所述的中低产田健康诊断与改良技术应用于耕地保育、有机质提升工程以及农田水利设施管护领域。
...【技术特征摘要】
1.一种中低产田健康诊断与改良技术，其特征在于，其步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种中低产田健康诊断与改良技术，其特征在于，所述步骤(1)中，所述耕地健康指标包括耕地的气候、地形、水文、立地条件指标；以及土壤的物理、化学、生物、重金属指标。
3.根据权利要求2所述的一种中低产田健康诊断与改良技术，其特征在于，所述耕地的气候指标包括：≥10℃积温、年降水量、干燥度、年均温；所述地形指标包括地地形部位；所述水文指标包括：灌溉能力、排水能力；所述立地条件指标包括：耕层厚度、有效土层厚度、农田林网化率、质地构型、耕层质地、表层土温、障碍因素；所述土壤物理指标包括：容重、田间持水量、有效含水量、饱和导水率、贯穿阻力、水稳性团聚体；所述土壤化学指标包括：有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量、ph；所述土壤生物指标包括：微生物生物量碳、微生物生物量氮、土壤基础呼吸、土壤酶活性、微生物群落结构、蚯蚓丰度；所述土壤重金属指标包括：全量重金属元素。
4.根据权利要求1所述的一种中...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文菊，李鑫，柳开楼，黄亚萍，武栋，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。