基于水分管理的稻田养分流失潜力分析及其拟合预测模型  

Analysis of nutrient loss potential of paddy field based on water management and its fitting prediction model

作　　者：冯国禄[1] 杨斌[1] 鲁栋梁[1] 田义超[1] 

机构地区：[1]钦州学院,广西钦州535011

出　　处：《江苏农业科学》2018年第19期335-338,共4页Jiangsu Agricultural Sciences

基　　金：国家自然科学基金(编号:31360322);广西自然科学基金(编号:2014GXNSFAA118126)

摘　　要：为探明施用春插面肥后的水分管理对春耕稻田养分流失潜力的影响,采用滞水时间控制与单排单灌水分管理系统相结合的关键技术,以春插面肥种类和蓄水深度为试验因素,对田面水中氮磷养分流失潜力的动态进行分析;在此基础上以3层后向传播(back propagation,简称BP)神经网络为工具,选取春插面肥种类、蓄水深度、动态时间等3个指标作为输入结点,以氮磷等养分流失潜力作为输出指标,对采集的样本进行训练和验证。结果表明,(1)施用F_1(N∶P_2O_5∶K_2O=21∶6∶13)后,H_3F_1、H_6F_1、H_9F_1处理(H_3、H_6、H_9分别表示蓄水深度为3、6、9 cm)的田面水中氮素形态以较为活跃的NO3--N为主。F_2(N∶P∶K=3∶1∶1)是一种液体有机肥,不易被硝化细菌消化。施用F_3(尿素17. 1%、过磷酸钙12. 0%、氯化钾60. 0%) 1 d后,H_9F_3、F_3F_3处理均处于低水平,反硝化作用不明显。可见,施用F_2和F_3可有效减少NO3--N的流失。(2)将H_9F_3、H_3F_3处理滞水至施肥5 d后排放,可有效减少田面水中NH_4+-N的流失。(3)将H_3F_2、H_9F_3处理滞水至施肥5 d后排水,可有效减少总磷的流失。(4)将H_3F_3、H_9F_3、H_6F_3处理滞水至施肥3 d后排水,可有效减少田面水中总氮的流失。(5)应用田面水中氮、磷等养分流失潜力实测数据构建BP神经网络模型,得出基于面肥种类、蓄水深度以及动态时间的春耕稻田养分流失潜力的拟合预测模型。可得出的结论:(1)施用单质混合肥蓄水9 cm,并滞水至施肥5 d后排水是一种清洁的水分管理模式;(2)应用氮、磷等养分流失潜力实测数据,构建BP神经网络模型,得出基于面肥种类、蓄水深度以及动态时间的养分流失拟合预测模型为Output=0. 57×Target+0. 71,r2=0. 569 91。该模型的建立与求解过程可为稻田水分的有效管理提供科学的基础数据。

关 键 词：水分管理 养分流失潜力 BP神经网络 影响 拟合预测模型 

分 类 号：S152.7[农业科学—土壤学] S158[农业科学—农业基础科学]