在干旱地区对向日进行控制释放肥料应用时评估的动态和利用率:实验和建模方法
Wenhao Ren1, Xianyue Li2, Tingxi Liu3
1College of Water Conservancy and Civil Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Huhhot, 010018, China.
Journal of environmental management
|September 12, 2024
概括
与传统的化肥相比,控制释放肥料 (CRF) 显著提高了使用效率 (NUE) 和旱地作物产量. 这项研究增强了一种作物模型,以确认CRF.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 土壤科学 土壤科学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 传统的化肥 (TNF) 由于容易透,在干旱地区的利用效率 (NUE) 较低,污染风险高.
- 控制释放肥料 (CRF) 提供了改进的NUE和减少环境影响,但需要更好地模拟土壤动力学和作物相互作用.
研究的目的:
- 改进APSIM模型,用于评估控制释放肥料 (CRF) 对干旱环境中的土壤健康,作物生长和水质的影响.
- 量化CRF和TNF应用之间的动态,作物产量和环境影响的差异.
主要方法:
- 通过调整尿素水解速率来模拟CRF和TNF效应,改进了APSIM模型.
- 在中国 (2019-2020年) 进行了不同施加率 (135,225,315公斤/ha) 的实地实验.
- 使用土壤酸盐-度 (SNC),累积酸盐-浸出 (CNL),吸收 (NU) 和向日产量数据对模型进行校准和验证.
主要成果:
- 改进的 APSIM 模型准确地模拟了关键变量 (R2 和 NSE > 0.75).
- 与TNF相比,CRF应用的平均SNC (+38.62%),NU (+44.92%) 和收益率 (+18.38%) 显著提高.
- CRF使地表土壤中可用的土壤 (PSNA) 的比例增加了159.50%,并降低了CNL (-25.76%) 和酸出水损失率 (NLLR) (-25.77%).
结论:
- 控制释放肥料 (CRF) 在干旱的农业系统中比传统的肥 (TNF) 具有显著的优势.
- 最佳的施肥策略涉及使用180-193.5公斤/公的CRF,其释放期为80-85.5天,以获得平衡的生产力和环境保护.
- 这项研究为采用CRF提供了科学基础,以加强农业可持续性和管理.
