阅读说明：本技术 肥料流失率的监测方法 (Method for monitoring fertilizer loss rate ) 是由 唐健 曹继钊 潘波 石媛媛 覃其云 邓小军 王会利 覃祚玉 宋贤冲 赵隽宇 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种肥料流失率的监测方法,属于土壤监测领域。本发明的监测方法的步骤包括：采集施肥作物旁的土样；采样深度在耕层地表以下15-50cm处,土样经过粉碎、风干、过筛后封装；封装后的对土样进行全氮、全钾、全磷的含量测定,对比同一采样点的数据计算得到肥料流失率。采用本发明的肥料流失率监测方法,取样过程简单,监测流程简便,可以大大提高监测效率与监测精度。(The invention discloses a method for monitoring a fertilizer loss rate, and belongs to the field of soil monitoring. The monitoring method of the invention comprises the following steps: collecting soil samples beside the fertilizer crops; the sampling depth is 15-50cm below the surface of the plough layer, and the soil sample is crushed, dried in the air, sieved and packaged; and (4) carrying out content measurement of total nitrogen, total potassium and total phosphorus on the packaged soil sample, and comparing data of the same sampling point to calculate the fertilizer loss rate. By adopting the fertilizer loss rate monitoring method, the sampling process is simple, the monitoring process is simple and convenient, and the monitoring efficiency and the monitoring precision can be greatly improved.)

肥料流失率的监测方法

技术领域

本发明涉及土壤监测领域，特别是涉及一种肥料流失率的监测方法。

背景技术

肥料是提供一种或几种以上植物必需的矿质元素，改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质，是农业生产的物质基础之一。在农业生产中，为了保证对作物提供充足的养分，需要对作物进行施肥。

然而，在实际的施肥过程中，经常出现因施肥不当导致作物无法充分吸收养分的问题。肥料的施用往往以农民的经验为主，目前普通肥料还存在着过量施用的问题，过量施化肥在农田系统中的损失会引起水体富营养化和大气温室效应。在通常情况下，肥料的支出占据农业投入的较大比重。因此，科学监测肥料流失率和提高肥料利用率，均具有较大的意义。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明目的在于提供一种肥料流失率的监测方法，以解决上述现有技术存在的不能精确监控肥料流失率而导致施肥量不合理的技术问题。

为此，本发明提出以下方案：

一种肥料流失率的监测方法，采集施肥作物旁的土样；采样深度在耕层地表以下15-50cm处，土样经过粉碎、风干、过筛后封装；

封装后的对土样进行全氮、全钾、全磷的含量测定，对比同一采样点的数据得到肥料流失率。

优选地，所述土样采集距离作物水平距离15-40cm。

优选地，每亩使用S型采样法，采样7-15个点，每点采集1-1.5kg土样。

优选地，所述土样粉碎后在无阳光照射处风干，然后取150-300g风干土样，再过60-100目筛后保存。

优选地，所述测定全氮的方法，包括以下步骤：

S1：称取风干土样2g放入干燥的消化管，加水2-3ml试样，再加浓硫酸6-10ml然后摇匀，再将消化管置于控温消煮炉上，用小火加热至130-150℃，待管内的反应趋于缓和时，保持温度8-17min，然后加强火力将温度升至350-390℃，待液体和土样变为灰白或绿色后，再继续消煮1h，冷却，待蒸馏；

S2：将45-55ml蒸馏水加入消化管中；把消化管放在定氮仪上进行蒸馏；加入400g/L的氢氧化钠溶液35-45ml，直到样品加热变黑；然后加入20g/L的硼酸20-30ml，蒸馏设置4-6min，蒸馏结束后，使用硫酸溶液滴定馏出液。

优选地，所述步骤S1中待管内的反应趋于缓和时，保持温度15min，加强火力将温度升至370℃。

优选地，所述测定全钾的方法，包括以下步骤：

称取风干土样5g，放入200ml规格聚乙烯瓶中，加入1mol/L的乙酸铵溶液45-55ml，摇匀，保持温度在18-30℃，在转速200-250r/min振荡25-35min，干过滤；以1mol/L的乙酸铵溶液调节仪器零点，使用火焰光度计测定全钾含量。

优选地，所述步骤中，将保持温度在25℃，在转速230r/min振荡30min。

优选地，所述测定全磷的方法，包括以下步骤：

称取风干土样2g放入干燥的消化管，加水2-3ml试样，再加浓硫酸6-10ml然后摇匀，再将消化管置于控温消煮炉上，用小火加热至130-150℃，待管内的反应趋于缓和时，保持温度8-17min，然后加强火力将温度升至350-390℃，待液体和土样变为灰白或绿色后，再继续消煮1h，冷却，取15ml消煮液，加入碱溶液，即可使用连续流动化学分析仪测定。

优选地，所述步骤中加入8mol/L的氢氧化钠溶液3ml。

本发明与现有技术对比的有益效果包括：

1.可以精确并及时的监测土壤中肥料流失率情况，并可根据实际情况及时调整用肥量，从而能减少肥料的浪费，保证能够提供良好的作物生长环境。

2.监测的过程于流程简单，可以随时取样分析，流程中未涉及较为昂贵的设备，有利于降低企业的成本。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

在全氮测定中，土壤含氮量(％)＝(V-V₀)×C×0.014×100/W

V-滴定试样时消耗的硫酸溶液的体积(ml)。

V₀-滴定空白时消耗的盐酸标准溶液体积(ml)。

C-滴定的硫酸溶液的当量浓度(mol/L)。

W-土壤样品重(g)。

0.014为氮的毫克当量。

实施例1

一种肥料流失率的监测方法，采集施肥作物旁的土样；采样深度在耕层地表以下15cm处，土样经过粉碎、风干、过筛后封装；

封装后的对土样进行全氮、全钾、全磷的含量测定，对比同一采样点的数据得到肥料流失率。

所述土样采集距离作物水平距离17cm。

每亩使用S型采样法，采样7个点，每点采集1kg土样。

所述土样粉碎后在无阳光照射处风干，然后取150g风干土样，再过60目筛后保存。

所述测定全氮的方法，包括以下步骤：

S1：称取风干土样2g放入干燥的消化管，加水2ml试样，再加浓硫酸6ml然后摇匀，再将消化管置于控温消煮炉上，用小火加热至130℃，待管内的反应趋于缓和时，保持温度8min，然后加强火力将温度升至350℃，待液体和土样变为灰白或绿色后，再继续消煮1h，冷却，待蒸馏；

S2：将45ml蒸馏水加入消化管中；把消化管放在定氮仪上进行蒸馏；加入400g/L的氢氧化钠溶液35ml，直到样品加热变黑；然后加入20g/L的硼酸20ml，蒸馏设置4min，蒸馏结束后，使用0.01mol/L的硫酸溶液滴定馏出液，由蓝绿色变成红紫色为止。

所述测定全钾的方法，包括以下步骤：

称取风干土样5g，放入200ml规格聚乙烯瓶中，加入1mol/L的乙酸铵溶液45ml，摇匀，保持温度在18℃，在转速200r/min振荡25min，干过滤；以1mol/L的乙酸铵溶液调节仪器零点，使用火焰光度计测定全钾含量。

所述测定全磷的方法，包括以下步骤：

称取风干土样2g放入干燥的消化管，加水2ml试样，再加浓硫酸6ml然后摇匀，再将消化管置于控温消煮炉上，用小火加热至130℃，待管内的反应趋于缓和时，保持温度8min，然后加强火力将温度升至350℃，待液体和土样变为灰白或绿色后，再继续消煮1h，冷却，取15ml消煮液，加入8mol/L的氢氧化钠溶液3ml，即可使用连续流动化学分析仪测定。

实施例2

一种肥料流失率的监测方法，采集施肥作物旁的土样；采样深度在耕层地表以下30cm处，土样经过粉碎、风干、过筛后封装；

封装后的对土样进行全氮、全钾、全磷的含量测定，对比同一采样点的数据得到肥料流失率。

所述土样采集距离作物水平距离25cm。

每亩使用S型采样法，采样15个点，每点采集1.5kg土样。

所述土样粉碎后在无阳光照射处风干，然后取300g风干土样，再过80目筛后保存。

所述测定全氮的方法，包括以下步骤：

S1：称取风干土样2g放入干燥的消化管，加水3ml试样，再加浓硫酸10ml然后摇匀，再将消化管置于控温消煮炉上，用小火加热至150℃，待管内的反应趋于缓和时，保持温度17min，然后加强火力将温度升至390℃，待液体和土样变为灰白或绿色后，再继续消煮1h，冷却，待蒸馏；

S2：将55ml蒸馏水加入消化管中；把消化管放在定氮仪上进行蒸馏；加入400g/L的氢氧化钠溶液45ml，直到样品加热变黑；然后加入20g/L的硼酸30ml，蒸馏设置6min，蒸馏结束后，使用0.01mol/L的硫酸溶液滴定馏出液，由蓝绿色变成红紫色为止。

所述测定全钾的方法，包括以下步骤：

称取风干土样5g，放入200ml规格聚乙烯瓶中，加入1mol/L的乙酸铵溶液55ml，摇匀，保持温度在30℃，在转速250r/min振荡35min，干过滤；以1mol/L的乙酸铵溶液调节仪器零点，使用火焰光度计测定全钾含量。

所述测定全磷的方法，包括以下步骤：

称取风干土样2g放入干燥的消化管，加水2-3ml试样，再加浓硫酸6-10ml然后摇匀，再将消化管置于控温消煮炉上，用小火加热至130-150℃，待管内的反应趋于缓和时，保持温度8-17min，然后加强火力将温度升至350-390℃，待液体和土样变为灰白或绿色后，再继续消煮1h，冷却，取15ml消煮液，加入8mol/L的氢氧化钠溶液3ml，即可使用连续流动化学分析仪测定。

实施例3

一种肥料流失率的监测方法，采集施肥作物旁的土样；采样深度在耕层地表以下50cm处，土样经过粉碎、风干、过筛后封装；

封装后的对土样进行全氮、全钾、全磷的含量测定，对比同一采样点的数据得到肥料流失率。

所述土样采集距离作物水平距离40cm。

每亩使用S型采样法，采样11个点，每点采集1.35kg土样。

所述土样粉碎后在无阳光照射处风干，然后取230g风干土样，再过100目筛后保存。

所述测定全氮的方法，包括以下步骤：

S1：称取风干土样2g放入干燥的消化管，加水2ml试样，再加浓硫酸8ml然后摇匀，再将消化管置于控温消煮炉上，用小火加热至140℃，待管内的反应趋于缓和时，保持温度15min，然后加强火力将温度升至370℃，待液体和土样变为灰白或绿色后，再继续消煮1h，冷却，待蒸馏；

S2：将50ml蒸馏水加入消化管中；把消化管放在定氮仪上进行蒸馏；加入400g/L的氢氧化钠溶液40ml，直到样品加热变黑；然后加入20g/L的硼酸26ml，蒸馏设置5min，蒸馏结束后，使用0.01mol/L的硫酸溶液滴定馏出液，由蓝绿色变成红紫色为止。

所述测定全钾的方法，包括以下步骤：

称取风干土样5g，放入200ml规格聚乙烯瓶中，加入1mol/L的乙酸铵溶液40ml，摇匀，保持温度在25℃，在转速230r/min振荡30min，干过滤；以1mol/L的乙酸铵溶液调节仪器零点，使用火焰光度计测定全钾含量。

所述测定全磷的方法，包括以下步骤：

称取风干土样2g放入干燥的消化管，加水2ml试样，再加浓硫酸8ml然后摇匀，再将消化管置于控温消煮炉上，用小火加热至140℃，待管内的反应趋于缓和时，保持温度15min，然后加强火力将温度升至380℃，待液体和土样变为灰白或绿色后，再继续消煮1h，冷却，取15ml消煮液，加入8mol/L的氢氧化钠溶液3ml，即可使用连续流动化学分析仪测定。

实验人员于2015年3月在梧州苍梧县桂燕村林场，划分3个实验林，分别使用实施例1-3的方法监测；以每30m×30m为一个实验林，每个实验林周围挖一圈宽深为30×40cm的保护沟，内种植相同品种的高18-22cm马尾松幼苗，施用有机无机复混肥，按照实验林面积计算各组施肥量；施肥方式为：采用条沟状法施用，在行间距主干35cm处开挖一条长宽高为1.5×0.3×0.3m的条沟，在沟底施用，每亩施用50kg。袋控肥每年施肥一次，第一年施肥量为各组标准施肥量的70％，第二年开始按照标准量施肥。施肥一年后，即2016年3月开始在每个实验林采用S型方法采集土壤样品，其土壤信息数据取平均值。根据土壤信息情况，2015年3月所得土壤信息为初始值；至2018年3月截止，计算每个实验林的平均数据，具体如表1所示。

表1实验林土壤全量N、P、C含量3年变化表

组别	N(g/kg)	P(g/kg)	C(g/kg)
				实施例1	1.50+0.05	0.54+0.04	18.84+0.67
实施例2	1.45+0.08	0.51+0.07	16.25+0.88
				实施例3	1.38+0.04	0.41+0.06	16.77+0.52

由表2可知，实施例3中N、P的初始含量最低，变化浮动也较小，说明实施例3所制得的袋控肥施用效果最好，土壤残留量少，肥料利用率高。实施例1-3的实验林和对比例1-4的实验林中，N的增幅范围为：2.9-5.5％和6.1-12.4％；P的增幅范围为：7.4-14.6％和16.7-25.5％；C的增幅范围为：3.1-5.4％和5.1-5.7％。从增幅范围可以看到，实施例1-3的肥料均有较高的利用率，而缺少某一组分时肥料利用率有所下降。实施例1-3的实验林和对比例1-4的实验林中C、N、P的含量均低于全国平均值，即：1.88、0.78、24.56；说明本发明肥料环保性高，对环境影响较小。在带土壤信息采集芯片的情况下，可以根据土壤各种元素含量来决定施肥量，即可以做到精确统计相关信息，确保植物健康生长，还可以避免肥料使用过多而造成浪费，并带来环境影响等问题，具有较高的实用性。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。