[发明专利]农田化肥施用量的确定方法

说明书

本发明公开了一种农田化肥施用量的确定方法，其包括确定典型作物，选择代表性田块，测量代表性田块土壤中的N/P含量，计算典型作物每千克产量施加的N/P需求量；综合N/P在化肥中的占比，计算区域内典型作物所需的化肥总量及所有典型作物所需的化肥需求总量；判断年化肥需求总量是否大于年规划总量，若是，进入下一步骤，否则输出年化肥总需求量及每种典型作物化肥总需求量；判断最大和最小N/P需求量典型作物种植面积是否超过种植限额，若是，进入下一步骤，否则，进入最后步骤；判断是否调整典型作物种植面积，若是，按照规划化肥施用量中N/P，返回每种典型作物的化肥总量步骤，进行种植面积核定；否则，采用有机肥替代超量值计算年规划总量和年化肥总量的差值。

技术领域

本发明涉及农业的种植和生态环境领域，具体涉及一种农田化肥施用量的确定方法。

背景技术

农业面源污染是我国水环境污染的主要因素，由于其具有广泛性、潜伏性、随机性和模糊性，使得农业面源污染的治理难度较大。尽管从2015年国家颁布到2020年农田化肥施用量实现“零”增长政策，而且我国绝大多数地区也已经在统计数据中实现了农田化肥施用总量的严格控制，但是农业面源污染问题仍较为严重，一方面在于长期富集在土壤中未被利用量的释放，另一面在于目前总量控制控制是一种静态管理，难以综合种植结构和播种面积的逐年变化，因地制宜的实现合理控制。因此，仅依靠耕地面积控制农田化肥施用总量，难以从源头上实现对农业面源的控制。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的农田化肥施用量的确定方法能够结合种植结构，按需给农作物提供所需氮/磷元素，可实现区域化肥总量的动态管控，实现农业化肥农药施用量的严格约束性。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种农田化肥施用量的确定方法，其包括：

S1、获取研究区域的农业统计资料，并根据农业统计资料确定区域播种面积大于设定比例的作物作为典型作物；

S2、获取每种典型作物的主根长度，采集设定面积内且深度等于典型作物主根长度的土样，测量获得单位面积内作物根系深度范围内土壤初始氮/磷含量；

S3、选择代表性田块，采用施肥和不施肥的种植方式，获取每种典型作物每千克产量所施加的氮/磷需求量；

S4、计算代表性田块内种植典型作物所需的化肥总量

其中，S_i、f_i和Q_i分别为第i种典型作物的种植面积、单位面积预估产量和每千克产量所需施加的氮/磷需求量；η为所采用化肥中氮/磷的利用率；q为每千克化肥中氮/磷的有效含量；1≤i≤n，n为典型作物的总数量；

S5、根据每种典型作物所需的化肥总量，计算代表性田块种植结构下所有典型作物化肥需求总量；

S6、获取研究区域农业部规划或地方环保部门的年规划化肥施用总量，并判断年化肥需求总量是否大于年规划总量，若是，进入步骤S7，否则输出年化肥需求总量及每种典型作物的化肥需求总量

S7、判断最大和最小的氮/磷需求量对应的典型作物种植面积是否分别达到种植下限和种植上限，若两者均不成立，则进入步骤S8，否则进入步骤S9；

S8、将最大的氮/磷需求量Q_i对应的典型作物按设定比例缩减种植面积，并采用缩减的面积种植最小的氮/磷需求量Q_i对应的典型作物，之后计算调整种植面积后的两种典型作物的化肥总量，并返回步骤S5；

S9、计算年规划总量和年化肥总量的差值，并采用3～6倍差值的动物粪便发酵后的有机肥替代差值部分化肥，并输出有机肥量和年规划总量。