【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及稻田氮肥管理，尤其涉及一种基于土壤供氮和水稻长势分级的田块尺度变量施氮方法。
技术介绍
1、氮素的科学使用，能够促进水稻产量的提升，也能改善作物的品质和提高土壤肥力。但是，过量施氮容易造成水稻生育期延迟，加重水稻病害，造成水稻倒伏，一方面使水稻产量和品质下降，另一方面损失的氮素产生很多环境问题。
2、目前，水稻生产上主要通过养分平衡法确定施氮量，其中肥料利用率和100kg籽粒养分吸收量等参数都使用区域平均值。而氮肥利用率变动在20％-60％之间，100kg籽粒养分吸收量变动在1.2-2.0kg之间，差异很大，难以准确确定施肥量。同时，稻田中缺少因土施氮的指标体系，这是生产中氮肥过量施用、肥料利用率低的主要原因。
3、水稻属于水田作物，如果按照水田的常用方法确定水稻氮肥用量也存在很多问题。在旱田中通常根据土壤无机氮含量或者碱解氮这一指标指导玉米和大豆施肥，但是在水田中这两个指标均与水田无肥区供氮没有很好的相关关系，无法表征土壤供氮能力。目前水田主要采用田间试验法确定氮肥用量，这种方法具有明显的缺馅，田间试验只能代表一个地点，对其他区域施肥指导意义有限。同时，水田中一方面没有很好的指标来表征土壤供氮能力，测土施氮方法没有科学依据，进展缓慢；另一方面田块内部存在养分变异，土壤养分供应受气候、品种和栽培措施等的影响，全田一个施肥量存在养分浪费和不足的问题。过去寒地稻田长势诊断指标多是基于spad值、crop circle和greenseeker等少量数据，田块尺度的长势指标很少应用。迫切需要建立田块
技术实现思路
1、本专利技术是要解决现有稻田田块尺度均一施氮方法存在的田块内氮肥施用过量和不足共存的问题，提供一种基于土壤供氮和长势分级指标的田块尺度变量精准施氮方法。
2、本专利技术基于土壤供氮和水稻长势分级的田块尺度变量施氮方法，包括以下步骤：
3、步骤一、结合土壤供肥指标和作物养分需求，按照以下公式确定水稻预设氮肥总量n；
4、n＝(y×0.3×3-a1-b1)+(y×0.7×1.2-a2-b2)
5、其中y表示水稻需氮量，y＝水稻目标产量×100kg籽粒吸氮量/100；
6、a1表示水稻拔节前土壤矿化氮量，a2表示水稻拔节后土壤矿化氮量。b1表示插秧时土壤无机氮量，b2表示拔节期土壤无机氮量；
7、水稻预设氮肥总量n中基肥的比例为30％-40％，蘖肥的比例为30％-40％，余量为穗肥；
8、步骤二、在田间水稻主茎幼穗长到0.5-1.0cm时，检测全部田块的植被指数，并按照每个格田的平均植被指数确定穗肥用量，具体为：
9、植被指数为0.6-0.8的格田定义为长势中等，穗肥施氮量为预设氮肥总量的30％；植被指数小于0.6的格田定义为长势较差，穗肥施氮量占预设氮肥总量的40％；植被指数大于0.8的格田定义为长势较好，穗肥施氮量为预设氮肥总量的20％。
10、进一步的，步骤一中土壤无机氮量的测定方法为：分别在水稻插秧前、分蘖期(插秧后约30d)、拔节期(插秧后60-70d)和抽穗期(插秧后约90d)采集土样，每个时期称取12-15g鲜土，分别放入自封袋中，每个自封袋加10-12ml蒸馏水，混匀后封口；为防止自封袋损坏以及保持淹水状态，将自封袋放入100ml具塞塑料离心管内，并向管内注满蒸馏水；将离心管随机埋入田中的不同位置进行培养，并在培养30d后取出每个位置的土袋，测定土壤无机氮含量。
11、进一步的，步骤一中土壤矿化氮量的测定方法为：测定的土壤无机氮含量与起始无机氮含量之差即为土壤矿化氮量。
12、进一步的，步骤二中采用多光谱无人机检测水稻植被指数。
13、进一步的，基于土壤供氮和水稻长势分级的田块尺度变量施氮方法适用的土壤情况：土壤ph为5.0-7.5，土壤质地为壤质或者粘质土壤。
14、进一步的，基于土壤供氮和水稻长势分级的田块尺度变量施氮方法不适合盐碱地和砂质稻田。
15、本专利技术的有益效果：
16、本专利技术建立了一种基于土壤供氮、土壤矿化氮确定氮肥总量的方法，解决了过去因土施氮技术缺乏的问题，实现了因土按需施氮，突破了传统施肥技术的瓶颈。现有的以土壤测试为基础的确定氮肥用量的方法都是以地块(200-500亩)为单元采集混合土样代表整个田块的肥力，事实上即使在平原地带田块内部土壤肥力也有较大的差异，只用一个用量会使有些地方长势过旺，有些地点肥料不足而脱肥早衰。为了克服这个问题，本专利技术在水稻生育关键期对水稻长势进行分级，并根据长势情况调整格田间的施肥量，从而实现田块间施肥量的不同分级的施氮方法。通过这两种方法的有机结合实现田块尺度的变量科学施氮，使田块内水稻长势均匀度显著改善，相对于传统施肥一方面能够降低氮肥用量，减少倒伏的风险；另一方面能够避免水稻后期缺肥早衰而影响产量，这对于提高水稻产量和增加氮效率，减少肥料损失并促进水稻产业绿色健康发展意义重大。
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1.一种基于土壤供氮和水稻长势分级的田块尺度变量施氮方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于土壤供氮和水稻长势分级的田块尺度变量施氮方法，其特征在于，步骤一中土壤无机氮量的测定方法为：分别在水稻插秧前、分蘖期、拔节期和抽穗期采集土样，每个时期称取12-15g鲜土，分别放入自封袋中，每个自封袋加10-12mL蒸馏水，混匀后封口；将自封袋放入具塞塑料离心管内，并向管内注满蒸馏水；将离心管随机埋入田中的不同位置进行培养，并在培养30d后取出每个位置的土袋，测定土壤无机氮含量。
3.根据权利要求2所述的一种基于土壤供氮和水稻长势分级的田块尺度变量施氮方法，其特征在于，步骤一中土壤矿化氮量的测定方法为：测定的土壤无机氮含量与起始无机氮含量之差即为土壤矿化氮量。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于土壤供氮和水稻长势分级的田块尺度变量施氮方法，其特征在于，步骤二中采用多光谱无人机检测水稻植被指数。
5.根据权利要求1所述的一种基于土壤供氮和水稻长势分级的田块尺度变量施氮方法，其特征在于，该方法适用的土壤情况：
6.根据权利要求1所述的一种基于土壤供氮和水稻长势分级的田块尺度变量施氮方法，其特征在于，该方法不适合盐碱地和砂质稻田。
...【技术特征摘要】
1.一种基于土壤供氮和水稻长势分级的田块尺度变量施氮方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于土壤供氮和水稻长势分级的田块尺度变量施氮方法，其特征在于，步骤一中土壤无机氮量的测定方法为：分别在水稻插秧前、分蘖期、拔节期和抽穗期采集土样，每个时期称取12-15g鲜土，分别放入自封袋中，每个自封袋加10-12ml蒸馏水，混匀后封口；将自封袋放入具塞塑料离心管内，并向管内注满蒸馏水；将离心管随机埋入田中的不同位置进行培养，并在培养30d后取出每个位置的土袋，测定土壤无机氮含量。
3.根据权利要求2所述的一种基于土壤供氮和水稻长势分级的田块...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭显龙，李鹏飞，刘智蕾，于彩莲，商宇航，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：
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