[发明专利]一种利用紧实度判断土壤耕层质量及其优化方法

说明书

本发明公开了一种利用紧实度判断土壤耕层质量及其优化方法，包括步骤一，获取土壤紧实度数据；步骤二，数据处理得到土壤耕层深度：步骤三，判断土壤耕层质量；步骤四，优化土壤耕层质量。本发明中利用土壤紧实度进行阶段式线性回归，做出耕层紧实度曲线，找到土壤紧实度拐点，根据曲线特征判断土壤质地，由厚度和质地判断耕层质量；本发明方法在实际的生产中操作简便，可操作性强，具有可重复性，速度快；本发明能够对土壤耕层位置进行客观的判断，并根据土壤耕层质量的判断结果，可对土壤耕层质量进行优化，土壤耕层质量优化主要为肥力和耕作频度，为农作物的种植提供科学指导。

技术领域

本发明属于农业技术领域，涉及一种利用紧实度判断土壤耕层质量及其优化方法。

背景技术

耕层是人类利用工具栽培作物，对土壤进行扰动的深度层，是能协调水、肥、气、热，满足作物生长发育需求的土层；土壤耕层一方面富集了土壤主要的肥力，另一方面也是土壤根系的主要集中部分；把土表面0～20cm这个垂直厚度作为土壤的耕层厚度；具体研究时可以根据实际情况确定土壤的耕层厚度。

目前关于土壤耕层厚度没有明显划分规则，专家认为区分土壤耕层主要有两个出发点：一是土壤肥力，二是土壤的根系长度；而与这两个出发点紧密相关的测定参数为土壤紧实度，土壤紧实度的大小可影响作物根系的穿孔和生长，是一个重要的土壤物理特性指标，用于评价土壤耕性。

土壤紧实度又叫土壤硬度或土壤坚实度或土壤穿透阻力；一般用金属柱塞或探针压入土壤时的阻力表示(单位为Pa)；紧实的土壤可阻止水分的入渗，降低化肥的利用率，影响植物根系生长，导致作物减产，而松散的土壤利于水分渗入，提高化肥的利用率，利于植物根系生长，因此土壤紧实度可预测土壤承载量、耕性和根系伸展的阻力。

土壤紧实度是土壤物理质量最基础、最重要的指标，受到人们长期广泛的关注，目前土壤紧实度等物理指标常用来判断土壤压实程度以及压实层的位置，但没有量化判断耕层的位置的具体方法；而研究表明耕层对于作物的生长、产量具有重要意义；因此，构建合理、简单的利用土壤紧实度直接判断土壤耕层的方法对我国农业的发展具有重要意义。

发明内容

本发明解决的技术问题为土壤紧实度等物理指标常用来判断土壤压实程度以及压实层的位置，而利用土壤紧实度判断耕层位置的研究甚少，本发明目的在于构建一种快速、便捷、直接量化判断土壤耕层所在位置的方式方法，分析并优化土壤耕层质量，为作物栽培提供理论依据和基础。

本发明采用的技术方案如下：

一种利用紧实度判断土壤耕层质量及其优化方法，具体步骤如下：

步骤一，获取土壤紧实度数据：

利用美国SPECTRUM 6120土壤紧实度仪在耕地田间采集0-45cm深度的土壤紧实度，土壤紧实度仪自动记录土壤深度以及土壤紧实度数据，每间隔2.5cm读取1个数值；并在这块耕地重复多次测试，记录数值绘制成表格；

步骤二，数据处理得到土壤耕层深度：

将步骤一所得表格数据通过计算机软件Excel 2010进行数据分析，并制得离散图，得到两段式线性方程如下所示：

y₁＝m₁ X₁+n₁，Xc ①

y₂＝m₂ X₂+n₂,X≥c ②

其中，X轴表示土壤紧实度，Y轴表示土壤深度，m₁、m₂、n₁、n₂为线性回归系数，两方程线性最高点的交点C即为紧实度拐点，此时相应方程m₁达到最大值、m₂达到最小值满足临界条件；