CN114711009B - 一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，包括：S1、选择试验样地，对试验样地进行处理；S2‑1、将试验样地均分为A样地和B样地，在A样地不同区域施加不同量的尿素；S2‑2、在A样地不同区域种植冬油菜，并进行磷酸钙和氯化钾的追肥；S3‑1、在B样地不同区域施加由尿素、磷酸钙和氯化钾复配而成的复合肥，并种植冬油菜；S3‑2、进行正交实验；S4‑1、测定冬油菜生育期内的氨排放量；S4‑2、测定冬油菜收获期的产量；S4‑3、对测定结果进行方差分析，筛选出不影响油菜产量情况下氨排放量最小的施肥方案；本发明设计合理，有利于改善冬油菜种植基地施肥过程中造成的环境污染问题，提高冬油菜的产量，适宜推广使用。

Description

一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法
技术领域
本发明涉及环境治理技术领域，具体是涉及一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法。
背景技术
冬油菜是长江流域种植的最普遍作物，目前常年种植面积在700-800万公顷，国内生产的食用植物油中约 60％来自油菜籽，因此，提高油菜籽产量是保障我国食用油安全和满足人民群众生活需求的重要措施；在油菜种植生产中，施肥是栽培中最重要的生产措施，据研究，如果不施肥，油菜籽产量将减少50-60％甚至更多，施肥在高产油菜种植中的产量贡献率已超过50％，明显高于其它作物，说明保障油菜高产离不开施肥。
近年来，农业生产的氮肥投入逐渐由粮食作物高施氮量转变为蔬菜种植施氮量高。与粮食作物相比，蔬菜生产需要大量的水肥投入尤其是氮肥投入，施肥才是获得其高产的重要保障。相关研究表明，我国蔬菜地氮肥用量是大田作物的数倍甚至数十倍。因此，由蔬菜种植引起的氨挥发已经成为我国氨气排放的主要来源之一。
然而，目前国内学者对蔬菜地氨挥发的研究多关注氮肥施用量、施肥类型或施肥方式的影响，且研究区域集中长江中下游等蔬菜种植主要区域，而针对两者协同作用对蔬菜种植氨挥发的影响报道尚不多。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法。
本发明的技术方案为：一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，包括以下步骤：
S1、选择面积为500～1500m2的蔬菜种植土地作为试验样地，对试验样地机耕深翻处理后，采集试验样地土壤样品进行检测，分析试验样地的土壤养分状况；
S2-1、将步骤S1所得试验样地随机均分为相等面积的两份，记为A样地和 B样地；然后将A样地随机均为等面积的5份，记为A0组、A1组、A2组、 A3组、A4组；其中，A0组不施肥，A1组按照250～450kg/hm2施加尿素，A2 组按照500～700kg/hm2施加尿素，A3组按照750～950kg/hm2施加尿素，A4组按照900～1050kg/hm2施加尿素；
S2-2、在步骤S2-1中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中种植冬油菜，然后在冬油菜生长中后期，向A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中进行磷酸钙和氯化钾的追肥；其中，磷酸钙的施加量为150～230kg/hm2，氯化钾的施加量为120～186kg/hm2；
S3-1、将步骤S2-1中B样地随机均为等面积的5份，记为B0组、B1组、 B2组、B3组、B4组，其中B0组样地不施肥，B1组、B2组、B3组、B4组样地中分别按照700-1100kg/hm2的施加量施加由尿素、磷酸钙和氯化钾复配而成的复合肥；其中，B1组中复合肥的施加比例为1:0.3～0.5:0.6～0.8，B2组中复合肥的施加比例为1:0.6～0.8:0.5～0.6，B3组中复合肥的施加比例为 1:0.3～0.5:0.5～0.6，B4组中复合肥的施加比例为1:0.5～0.7:0.8～1；然后在B1组、B2组、B3组、B4组样地中种植冬油菜；
S3-2、对步骤S3-1中种植冬油菜后的B0组、B1组、B2组、B3、B4组进行正交实验，随机排列设置10～20个组合进行处理，每个组合重复处理4～7 次；
S4-1、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜整个生育期内的氨排放量；
S4-2、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜收获期的产量；
S4-3、对步骤S4-1和步骤S4-2的测定结果进行方差分析，得到油菜产量与氨排放量、尿素、磷酸钙和氯化钾施加量；尿素、磷酸钙和氯化钾配比关系的最优模型，根据最优模型筛选出不影响油菜产量情况下氨排放量最小的施肥方案。
进一步地，步骤S4-1中，氨排放量采用由静态箱-气相色谱法测定，箱内气体样品的采集时间为静态箱封闭后1h内，且每间隔15～35min采集一次，采用静态箱-气相色谱法测定氨排放量，具有相应速度快、准确性高的优势，对于施肥方案的精准筛选具有促进作用。
进一步地，步骤S2-2和步骤S3-1中，冬油菜种植时，保持株行距为 10～15cm·18～21cm，每丛1～3株，每个区域的株行距和丛数保持一致；通过控制冬油菜的种植密度，有利于对试验样地中挥发的氨物质进行有效检测，提高挥发氨的检测准确性和可靠性。
进一步地，步骤S2-2和步骤S3-1中，在冬油菜生长期内，间隔3～5天进行一次除草；过除草操作，一方面能够提高冬油菜对于肥料的利用效果，另一方面能够避免杂草等物质吸收土壤挥发的氨物质而对检测结果造成干扰。
进一步地，步骤S2-2完成后，定期测定冬油菜的鲜重，并计算冬油菜的重量差；重量差＝目标重量-实际重量，然后通过加权校正重量差，并对施肥量进行调整；通过实时调整施肥方案，有利于快速确定有利于提高冬油菜产量的最佳施肥方案。
进一步地，步骤S1完成后，对试验样地进行平整处理，最后在试验样地上设置间隔为15～30cm，高度为8～15cm的垄；通过对试样样地进行处理，有利于排出外界因素对于冬油菜的生长干扰，同时有利于提高无关变量的统一性。
进一步地，步骤S3-1中，冬油菜种植完成后，间隔5～8天随机抽样测定每个地块单株冬油菜的鲜重，并对测定结果进行方差分析，得到每个地块冬油菜生长期施肥时尿素、过磷酸钙和氯化钾的最优比例。
进一步地，步骤S1中，试验样地土壤检测项目包括总氮、速效磷、速效钾、有机质和pH；通过检测试验样地土壤中总氮、速效磷、速效钾、有机质和 pH，有利于对试验地的土壤性质进行人为调整，从而减小试验样地土壤理化性质对于检测结果的干扰。
进一步地，步骤S3-1中，尿素含N量为38～46％，粒度为0.85～2.80mm；过磷酸钙中P2O5为13～18％，氯化钾中K2O为52～70％。
进一步地，步骤S2-2和步骤S3-1中，冬油菜种植前，将冬油菜种子置于 20～30℃温度条件下进行浸种催芽处理；浸种催芽过程中，每天翻动种子，并用温水冲洗1～3次，当种子出芽率达到70～85％时进行栽种；通过对冬油菜种子进行浸种催芽处理，能够保证各试验样地冬油菜的成活率，从而提高种植密度的一致性。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几点：
第一、本发明针对南方地区蔬菜种植氨排放特点，筛选出环境友好型的施肥模式，为制定区域大气污染控制策略提供有力的科技支撑；
第二、通过本发明，能够在控制大气污染程度最小的前提下，根据农作物的实际营养需求进行精准施肥，减少肥料的浪费，有利于推动农业种植向精准化、规模化、绿色化生产发展；
第三、本发明通过测定不同施肥量以及不同施肥比例对冬油菜的生长影响情况，确定处有利于提高冬油菜产量且氨氮排放量最小的施肥方案，从而解决了化肥滥用造成的浪费及环境污染问题，为南方地区蔬菜种植以及科学合理使用化肥提供了理论指导。
具体实施方式
实施例1
一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，包括以下步骤：
S1、选择面积为500m2的蔬菜种植土地作为试验样地，对试验样地机耕深翻处理后，采集试验样地土壤样品进行检测，分析试验样地的土壤养分状况；
S2-1、将步骤S1所得试验样地随机均分为相等面积的两份，记为A样地和 B样地；然后将A样地随机均为等面积的5份，记为A0组、A1组、A2组、 A3组、A4组；其中，A0组不施肥，A1组按照250kg/hm2施加尿素，A2组按照500kg/hm2施加尿素，A3组按照750kg/hm2施加尿素，A4组按照900kg/hm2施加尿素；
S2-2、在步骤S2-1中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中种植冬油菜，然后在冬油菜生长中后期，向A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中进行磷酸钙和氯化钾的追肥；其中，磷酸钙的施加量为150kg/hm2，氯化钾的施加量为120kg/hm2；
S3-1、将步骤S2-1中B样地随机均为等面积的5份，记为B0组、B1组、 B2组、B3组、B4组，其中B0组样地不施肥，B1组、B2组、B3组、B4组样地中分别按照700kg/hm2的施加量施加由尿素、磷酸钙和氯化钾复配而成的复合肥；其中，B1组中复合肥的施加比例为1:0.3:0.6，B2组中复合肥的施加比例为1:0.6:0.5，B3组中复合肥的施加比例为1:0.3:0.5，B4组中复合肥的施加比例为1:0.5:0.8；然后在B1组、B2组、B3组、B4组样地中种植冬油菜；其中，尿素含N量为38％，粒度为0.85～1.15mm；过磷酸钙中P2O5为13％，氯化钾中 K2O为52％；
S3-2、对步骤S3-1中种植冬油菜后的B0组、B1组、B2组、B3、B4组进行正交实验，随机排列设置10个组合进行处理，每个组合重复处理4次；
S4-1、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜整个生育期内的氨排放量；
S4-2、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜收获期的产量；
S4-3、对步骤S4-1和步骤S4-2的测定结果进行方差分析，得到油菜产量与氨排放量、尿素、磷酸钙和氯化钾施加量；尿素、磷酸钙和氯化钾配比关系的最优模型，根据最优模型筛选出不影响油菜产量情况下氨排放量最小的施肥方案。
实施例2
一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，包括以下步骤：
S1、选择面积为1000m2的蔬菜种植土地作为试验样地，对试验样地机耕深翻处理后，采集试验样地土壤样品进行检测，试验样地土壤检测项目包括总氮、速效磷、速效钾、有机质和pH；分析试验样地的土壤养分状况；对试验样地进行平整处理，最后在试验样地上设置间隔为15cm，高度为8cm的垄；
S2-1、将步骤S1所得试验样地随机均分为相等面积的两份，记为A样地和 B样地；然后将A样地随机均为等面积的5份，记为A0组、A1组、A2组、A3组、A4组；其中，A0组不施肥，A1组按照300kg/hm2施加尿素，A2组按照600kg/hm2施加尿素，A3组按照850kg/hm2施加尿素，A4组按照965kg/hm2施加尿素；
S2-2、在步骤S2-1中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中种植冬油菜，然后在冬油菜生长中后期，向A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中进行磷酸钙和氯化钾的追肥；其中，磷酸钙的施加量为195kg/hm2，氯化钾的施加量为158kg/hm2；
S3-1、将步骤S2-1中B样地随机均为等面积的5份，记为B0组、B1组、 B2组、B3组、B4组，其中B0组样地不施肥，B1组、B2组、B3组、B4组样地中分别按照990kg/hm2的施加量施加由尿素、磷酸钙和氯化钾复配而成的复合肥；其中，B1组中复合肥的施加比例为1:0.4:0.7，B2组中复合肥的施加比例为1:0.7:0.6，B3组中复合肥的施加比例为1:0.4:0.6，B4组中复合肥的施加比例为1:0.6:0.9；然后在B1组、B2组、B3组、B4组样地中种植冬油菜；其中，尿素含N量为42％，粒度为1.25～2.80mm；过磷酸钙中P2O5为15％，氯化钾中 K2O为65％；
S3-2、对步骤S3-1中种植冬油菜后的B0组、B1组、B2组、B3、B4组进行正交实验，随机排列设置15个组合进行处理，每个组合重复处理6次；
S4-1、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜整个生育期内的氨排放量；
S4-2、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜收获期的产量；
S4-3、对步骤S4-1和步骤S4-2的测定结果进行方差分析，得到油菜产量与氨排放量、尿素、磷酸钙和氯化钾施加量；尿素、磷酸钙和氯化钾配比关系的最优模型，根据最优模型筛选出不影响油菜产量情况下氨排放量最小的施肥方案。
实施例3
一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，包括以下步骤：
S1、选择面积为1500m2的蔬菜种植土地作为试验样地，对试验样地机耕深翻处理后，采集试验样地土壤样品进行检测，分析试验样地的土壤养分状况；
S2-1、将步骤S1所得试验样地随机均分为相等面积的两份，记为A样地和 B样地；然后将A样地随机均为等面积的5份，记为A0组、A1组、A2组、 A3组、A4组；其中，A0组不施肥，A1组按照450kg/hm2施加尿素，A2组按照700kg/hm2施加尿素，A3组按照950kg/hm2施加尿素，A4组按照 1050kg/hm2施加尿素；
S2-2、在步骤S2-1中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中种植冬油菜，然后在冬油菜生长中后期，向A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中进行磷酸钙和氯化钾的追肥；其中，磷酸钙的施加量为230kg/hm2，氯化钾的施加量为186kg/hm2；冬油菜种植时，保持株行距为10cm·18cm，每丛1株，每个区域的株行距和丛数保持一致；冬油菜生长期内，间隔3天进行一次除草；
S3-1、将步骤S2-1中B样地随机均为等面积的5份，记为B0组、B1组、 B2组、B3组、B4组，其中B0组样地不施肥，B1组、B2组、B3组、B4组样地中分别按照1100kg/hm2的施加量施加由尿素、磷酸钙和氯化钾复配而成的复合肥；其中，B1组中复合肥的施加比例为1:0.5:0.8，B2组中复合肥的施加比例为1:0.8:0.6，B3组中复合肥的施加比例为1:0.5:0.6，B4组中复合肥的施加比例为1:0.7:1；然后在B1组、B2组、B3组、B4组样地中种植冬油菜；其中，尿素含N量为46％，粒度为0.85～1.15mm；过磷酸钙中P2O5为18％，氯化钾中 K2O为70％；
S3-2、对步骤S3-1中种植冬油菜后的B0组、B1组、B2组、B3、B4组进行正交实验，随机排列设置20个组合进行处理，每个组合重复处理7次；
S4-1、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜整个生育期内的氨排放量；
S4-2、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜收获期的产量；
S4-3、对步骤S4-1和步骤S4-2的测定结果进行方差分析，得到油菜产量与氨排放量、尿素、磷酸钙和氯化钾施加量；尿素、磷酸钙和氯化钾配比关系的最优模型，根据最优模型筛选出不影响油菜产量情况下氨排放量最小的施肥方案。
实施例4
一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，包括以下步骤：
S1、选择面积为1500m2的蔬菜种植土地作为试验样地，对试验样地机耕深翻处理后，采集试验样地土壤样品进行检测，分析试验样地的土壤养分状况；
S2-1、将步骤S1所得试验样地随机均分为相等面积的两份，记为A样地和 B样地；然后将A样地随机均为等面积的5份，记为A0组、A1组、A2组、 A3组、A4组；其中，A0组不施肥，A1组按照450kg/hm2施加尿素，A2组按照500kg/hm2施加尿素，A3组按照950kg/hm2施加尿素，A4组按照 1050kg/hm2施加尿素；
S2-2、在步骤S2-1中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中种植冬油菜，然后在冬油菜生长中后期，向A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中进行磷酸钙和氯化钾的追肥；其中，磷酸钙的施加量为230kg/hm2，氯化钾的施加量为186kg/hm2；冬油菜种植前，将冬油菜种子置于20℃温度条件下进行浸种催芽处理；浸种催芽过程中，每天翻动种子，并用温水冲洗1次，当种子出芽率达到70％时进行栽种；
S3-1、将步骤S2-1中B样地随机均为等面积的5份，记为B0组、B1组、 B2组、B3组、B4组，其中B0组样地不施肥，B1组、B2组、B3组、B4组样地中分别按照850kg/hm2的施加量施加由尿素、磷酸钙和氯化钾复配而成的复合肥；其中，B1组中复合肥的施加比例为1:0.3:0.6，B2组中复合肥的施加比例为1:0.6:0.5，B3组中复合肥的施加比例为1:0.3:0.5，B4组中复合肥的施加比例为1:0.5:0.8；然后在B1组、B2组、B3组、B4组样地中种植冬油菜；其中，尿素含N量为40％，粒度为0.85～2.25mm；过磷酸钙中P2O5为13％，氯化钾中 K2O为52％；
S3-2、对步骤S3-1中种植冬油菜后的B0组、B1组、B2组、B3、B4组进行正交实验，随机排列设置12个组合进行处理，每个组合重复处理4次；
S4-1、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜整个生育期内的氨排放量；
S4-2、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜收获期的产量；
S4-3、对步骤S4-1和步骤S4-2的测定结果进行方差分析，得到油菜产量与氨排放量、尿素、磷酸钙和氯化钾施加量；尿素、磷酸钙和氯化钾配比关系的最优模型，根据最优模型筛选出不影响油菜产量情况下氨排放量最小的施肥方案。
实施例5
一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，包括以下步骤：
S1、选择面积为1250m2的蔬菜种植土地作为试验样地，对试验样地机耕深翻处理后，采集试验样地土壤样品进行检测，分析试验样地的土壤养分状况；
S2-1、将步骤S1所得试验样地随机均分为相等面积的两份，记为A样地和 B样地；然后将A样地随机均为等面积的5份，记为A0组、A1组、A2组、 A3组、A4组；其中，A0组不施肥，A1组按照250kg/hm2施加尿素，A2组按照500kg/hm2施加尿素，A3组按照750kg/hm2施加尿素，A4组按照900kg/hm2施加尿素；
S2-2、在步骤S2-1中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中种植冬油菜，然后在冬油菜生长中后期，向A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中进行磷酸钙和氯化钾的追肥；其中，磷酸钙的施加量为230kg/hm2，氯化钾的施加量为186kg/hm2；
S3-1、将步骤S2-1中B样地随机均为等面积的5份，记为B0组、B1组、 B2组、B3组、B4组，其中B0组样地不施肥，B1组、B2组、B3组、B4组样地中分别按照700kg/hm2的施加量施加由尿素、磷酸钙和氯化钾复配而成的复合肥；其中，B1组中复合肥的施加比例为1:0.3:0.6，B2组中复合肥的施加比例为1:0.6:0.5，B3组中复合肥的施加比例为1:0.3:0.5，B4组中复合肥的施加比例为1:0.5:0.8；然后在B1组、B2组、B3组、B4组样地中种植冬油菜；其中，尿素含N量为46％，粒度为2.25～2.80mm；过磷酸钙中P2O5为18％，氯化钾中 K2O为70％；
S3-2、对步骤S3-1中种植冬油菜后的B0组、B1组、B2组、B3、B4组进行正交实验，随机排列设置18个组合进行处理，每个组合重复处理6次；
S4-1、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜整个生育期内的氨排放量；氨排放量采用由静态箱-气相色谱法测定，箱内气体样品的采集时间为静态箱封闭后 55min，且每间隔15min采集一次；
S4-2、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜收获期的产量；
S4-3、对步骤S4-1和步骤S4-2的测定结果进行方差分析，得到油菜产量与氨排放量、尿素、磷酸钙和氯化钾施加量；尿素、磷酸钙和氯化钾配比关系的最优模型，根据最优模型筛选出不影响油菜产量情况下氨排放量最小的施肥方案。
实施例6
一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，包括以下步骤：
S1、选择面积为1500m2的蔬菜种植土地作为试验样地，对试验样地机耕深翻处理后，采集试验样地土壤样品进行检测，分析试验样地的土壤养分状况；
S2-1、将步骤S1所得试验样地随机均分为相等面积的两份，记为A样地和 B样地；然后将A样地随机均为等面积的5份，记为A0组、A1组、A2组、A3组、A4组；其中，A0组不施肥，A1组按照450kg/hm2施加尿素，A2组按照700kg/hm2施加尿素，A3组按照950kg/hm2施加尿素，A4组按照 1050kg/hm2施加尿素；
S2-2、在步骤S2-1中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中种植冬油菜，然后在冬油菜生长中后期，向A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中进行磷酸钙和氯化钾的追肥；其中，磷酸钙的施加量为230kg/hm2，氯化钾的施加量为186kg/hm2；定期测定冬油菜的鲜重，并计算冬油菜的重量差；重量差＝目标重量-实际重量，然后通过加权校正重量差，并对施肥量进行调整；通过实时调整施肥方案，有利于快速确定有利于提高冬油菜产量的最佳施肥方案；
S3-1、将步骤S2-1中B样地随机均为等面积的5份，记为B0组、B1组、 B2组、B3组、B4组，其中B0组样地不施肥，B1组、B2组、B3组、B4组样地中分别按照980kg/hm2的施加量施加由尿素、磷酸钙和氯化钾复配而成的复合肥；其中，B1组中复合肥的施加比例为1:0.4:0.7，B2组中复合肥的施加比例为1:0.78:0.5，B3组中复合肥的施加比例为1:0.4:0.5，B4组中复合肥的施加比例为1:0.6:0.9；然后在B1组、B2组、B3组、B4组样地中种植冬油菜；其中，尿素含N量为43％，粒度为0.85～2.25mm；过磷酸钙中P2O5为18％，氯化钾中K2O为70％；冬油菜种植完成后，间隔5天随机抽样测定每个地块单株冬油菜的鲜重，并对测定结果进行方差分析，得到每个地块冬油菜生长期施肥时尿素、过磷酸钙和氯化钾的最优比例；
S3-2、对步骤S3-1中种植冬油菜后的B0组、B1组、B2组、B3、B4组进行正交实验，随机排列设置20个组合进行处理，每个组合重复处理7次；
S4-1、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜整个生育期内的氨排放量；
S4-2、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜收获期的产量；
S4-3、对步骤S4-1和步骤S4-2的测定结果进行方差分析，得到油菜产量与氨排放量、尿素、磷酸钙和氯化钾施加量；尿素、磷酸钙和氯化钾配比关系的最优模型，根据最优模型筛选出不影响油菜产量情况下氨排放量最小的施肥方案。
实施例7
一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，包括以下步骤：
S1、选择面积为1500m2的蔬菜种植土地作为试验样地，对试验样地机耕深翻处理后，采集试验样地土壤样品进行检测，试验样地土壤检测项目包括总氮、速效磷、速效钾、有机质和pH；分析试验样地的土壤养分状况；对试验样地进行平整处理，最后在试验样地上设置间隔为30cm，高度为15cm的垄；
S2-1、将步骤S1所得试验样地随机均分为相等面积的两份，记为A样地和 B样地；然后将A样地随机均为等面积的5份，记为A0组、A1组、A2组、 A3组、A4组；其中，A0组不施肥，A1组按照350kg/hm2施加尿素，A2组按照650kg/hm2施加尿素，A3组按照850kg/hm2施加尿素，A4组按照 1000kg/hm2施加尿素；
S2-2、在步骤S2-1中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中种植冬油菜，然后在冬油菜生长中后期，向A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中进行磷酸钙和氯化钾的追肥；其中，磷酸钙的施加量为185kg/hm2，氯化钾的施加量为156kg/hm2；冬油菜种植时，保持株行距为15cm·21cm，每丛3株，每个区域的株行距和丛数保持一致；冬油菜种植前，将冬油菜种子置于30℃温度条件下进行浸种催芽处理；浸种催芽过程中，每天翻动种子，并用温水冲洗 3次，当种子出芽率达到85％时进行栽种；定期测定冬油菜的鲜重，并计算冬油菜的重量差；重量差＝目标重量-实际重量，然后通过加权校正重量差，并对施肥量进行调整；
S3-1、将步骤S2-1中B样地随机均为等面积的5份，记为B0组、B1组、 B2组、B3组、B4组，其中B0组样地不施肥，B1组、B2组、B3组、B4组样地中分别按照1100kg/hm2的施加量施加由尿素、磷酸钙和氯化钾复配而成的复合肥；其中，B1组中复合肥的施加比例为1:0.5:0.8，B2组中复合肥的施加比例为1:0.8:0.6，B3组中复合肥的施加比例为1:0.5:0.6，B4组中复合肥的施加比例为1:0.7:1；然后在B1组、B2组、B3组、B4组样地中种植冬油菜；冬油菜种植完成后，间隔8天随机抽样测定每个地块单株冬油菜的鲜重，并对测定结果进行方差分析，得到每个地块冬油菜生长期施肥时尿素、过磷酸钙和氯化钾的最优比例；在冬油菜生长期内，间隔5天进行一次除草；其中，尿素含N量为 46％，粒度为0.85～1.15mm；过磷酸钙中P2O5为18％，氯化钾中K2O为70％；
S3-2、对步骤S3-1中种植冬油菜后的B0组、B1组、B2组、B3、B4组进行正交实验，随机排列设置20个组合进行处理，每个组合重复处理7次；
S4-1、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜整个生育期内的氨排放量；氨排放量采用由静态箱-气相色谱法测定，箱内气体样品的采集时间为静态箱封闭后 55min，且每间隔35min采集一次；
S4-2、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1 中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜收获期的产量；
S4-3、对步骤S4-1和步骤S4-2的测定结果进行方差分析，得到油菜产量与氨排放量、尿素、磷酸钙和氯化钾施加量；尿素、磷酸钙和氯化钾配比关系的最优模型，根据最优模型筛选出不影响油菜产量情况下氨排放量最小的施肥方案。
试验例
第一、分别按照本发明实施例1-7的方法对我国南方地区某冬油菜种植基地不同地块进行施肥操作，各地块之间无显著差异，并测定各地块的平均氨挥发量以及冬油菜的平均产量，测定结果如表1所示：
表1不同施肥方案对平均氨挥发量以及冬油菜平均产量的影响；
Figure BDA0003613894070000141
Figure BDA0003613894070000151
/>
通过表1数据可知，实施例7中，通过实时调整施肥方案，有利于快速确定有利于冬油菜生长的最佳施肥方案，通过控制油菜的种植密度，有利于对试验样地中挥发的氨物质进行有效检测，提高挥发氨的检测准确性和可靠性；通过除草操作，一方面能够提高冬油菜对于肥料的利用效果，另一方面能够避免杂草等物质吸收土壤挥发的氨物质而对检测结果造成干扰，通过测定每个地块单株冬油菜的鲜重，并对测定结果进行方差分析，得到每个地块冬油菜生长期施肥时尿素、过磷酸钙和氯化钾的最优比例，通过对试验样地进行处理，有利于排除外界因素对于冬油菜的生长干扰，同时有利于提高无关变量的统一性，有利于提高冬油菜的产量；通过检测试验样地土壤总氮、速效磷、速效钾、有机质和pH，有利于对试验样地的土壤性质进行人为调整，从而减小试验样地土壤理化性质对于检测结果的干扰；通过控制尿素中含N量以及粒度，控制过磷酸钙中P2O5的含量，控制氯化钾中K2O的含量，有利于提高肥料的肥效，从而有利于降低肥料的用量，降低氨的排放量；通过对冬油菜种子进行浸种催芽处理，能够保证各试验样地冬油菜的成活率，从而提高种植密度的统一性，有利于筛选出最佳的施肥方案；因此，利用本发明实施例7的方法能够在保证冬油菜产量的同时有效降低氨的挥发量；
第二、随机选取我国南方地区面积为500m2的冬油菜种植地块，并随机均分为相同面积的10份，记为C0、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9地块；然后利用本发明实施例7中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组、B0 组、B1组、B2组、B3、B4组的施肥方案分别对C0、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9地块进行施肥操作，最后测定C0、C1、C2、C3、C4、C5、 C6、C7、C8、C9地块的氨挥发量以及冬油菜的产量，测定结果如表2所示：
表2不同施肥方案对氨挥发量以及冬油菜产量的影响；
Figure BDA0003613894070000161
通过表2数据可知，通过按照不同用量分批次向A0组、A1组、A2组、 A3组、A4施加磷酸钙和氯化钾，有利于提高冬油菜不同生长期对于肥料的利用效率，从而提高冬油菜的产量；A0组、A1组、A2组、A3组、A4组中，虽然随着尿素施加量的增加，冬油菜的产量得到明显提高，也导致了氨气挥发量的增大；B0组、B1组、B2组、B3、B4组中，通过施加不同比例的尿素、过磷酸钙和氯化钾，使得冬油菜对于不同肥料的利用率不同，但是总体产量并无过多影响，且冬油菜的产量低于A1组、A2组、A3组、A4组；综合分析，由于A3组中尿素施加量适中，并结合过磷酸钙和氯化钾，在保证供冬油菜产量的同时，使得氨排放量达到环保要求。

Claims (7)

1.一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选择面积为500~1500m2的蔬菜种植土地作为试验样地，对所述试验样地机耕深翻处理后，采集试验样地土壤样品进行检测，分析试验样地的土壤养分状况；
S2-1、将步骤S1所得试验样地随机均分为相等面积的两份，记为A样地和B样地；然后将所述A样地随机均为等面积的5份，记为A0组、A1组、A2组、A3组、A4组；其中，A0组不施肥，A1组按照250~450kg/hm2施加尿素，A2组按照500~700kg/hm2施加尿素，A3组按照750~950kg/hm2施加尿素，A4组按照900~1050kg/hm2施加尿素；
S2-2、在步骤S2-1所述A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中种植冬油菜，然后在所述冬油菜生长中后期，向A0组、A1组、A2组、A3组、A4组样地中进行磷酸钙和氯化钾的追肥；其中，所述磷酸钙的施加量为150~230kg/hm2，氯化钾的施加量为120~186kg/hm2；
S3-1、将步骤S2-1中B样地随机均为等面积的5份，记为B0组、B1组、B2组、B3组、B4组，其中B0组样地不施肥，B1组、B2组、B3组、B4组样地中分别按照700-1100kg/hm2的施加量施加由尿素、磷酸钙和氯化钾复配而成的复合肥；其中，B1组中复合肥的施加比例为1:0.3~0.5:0.6~0.8，B2组中复合肥的施加比例为1:0.6~0.8:0.5~0.6，B3组中复合肥的施加比例为1:0.3~0.5:0.5~0.6，B4组中复合肥的施加比例为1:0.5~0.7:0.8~1；然后在B1组、B2组、B3组、B4组样地中种植冬油菜；
S3-2、对步骤S3-1中种植冬油菜后的B0组、B1组、B2组、B3、B4组进行正交实验，随机排列设置10~20个组合进行处理，每个组合重复处理4~7次；
S4-1、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜整个生育期内的氨排放量；
S4-2、测定步骤S2-2中A0组、A1组、A2组、A3组、A4组和步骤S3-1中B0组、B1组、B2组、B3组B4组中冬油菜收获期的产量；
S4-3、对步骤S4-1和步骤S4-2的测定结果进行方差分析，得到油菜产量与氨排放量、尿素、磷酸钙和氯化钾施加量；尿素、磷酸钙和氯化钾配比关系的最优模型，根据所述最优模型筛选出不影响油菜产量情况下氨排放量最小的施肥方案。
2.根据权利要求1所述的一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，其特征在于，步骤S4-1中，所述氨排放量采用由静态箱-气相色谱法测定，箱内气体样品的采集时间为静态箱封闭后1h内，且每间隔15~35min采集一次。
3.根据权利要求1所述的一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，其特征在于，步骤S2-2和步骤S3-1中，所述冬油菜种植时，保持株行距为10~15cm·18~21cm，每丛1~3株，每个区域的株行距和丛数保持一致。
4.根据权利要求1所述的一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，其特征在于，步骤S2-2和步骤S3-1中，在所述冬油菜生长期内，间隔3~5天进行一次除草。
5.根据权利要求1所述的一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，其特征在于，步骤S2-2完成后，定期测定所述冬油菜的鲜重，并计算冬油菜的重量差；所述重量差=目标重量-实际重量，然后通过加权校正所述重量差，并对施肥量进行调整。
6.根据权利要求1所述的一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，其特征在于，步骤S1完成后，对所述试验样地进行平整处理，最后在试验样地上设置间隔为15~30cm，高度为8~15cm的垄。
7.根据权利要求1所述的一种基于南方蔬菜种植土壤氨减排的施肥方案筛选方法，其特征在于，步骤S1中，所述试验样地土壤检测项目包括总氮、速效磷、速效钾、有机质和pH。
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