基于主成分和聚类分析的太原市小店污灌区土壤肥力评价

为了解山西省太原市小店污灌区土壤肥力状况,采用主成分与聚类分析相结合的方法,对研究区土壤肥力进行了评价。结果表明:全磷、有效磷和全氮总体含量丰富,有机质、碱解氮含量总体适量,有效钾处于贫乏状态。主成分分析将10个评价因子归为4个主要成分,其累计贡献率达80.24%,第一主成分为碱解氮、有效磷、速效钾、阳离子交换量和有机质;第二主成分为电导率和p H值;第三主成分为全磷和全氮;第四主成分为全钾。该分析可以在一定程度上反映土壤的肥力标准概况。聚类分析将土壤的18个样本点分为四个等级,所占样点比例分别为5.6%、61%、27.8%和5.6%。该方法能相对正确的对土壤肥力状况作出评价,并为土壤的合理施肥提供参考依据。     

基于主成分和聚类分析的云南文山典型石漠化区土壤肥力分析

对云南砚山县和西畴县典型石漠化区土壤肥力状况进行丰缺诊断和综合肥力评价,以期为研究区域土壤品质提升提供科学依据。测定土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、电导率6个土壤肥力指标,对土壤肥力指标变化规律进行分析,通过主成分分析计算土壤肥力综合得分,应用系统聚类法对土壤肥力进行分类。结果表明,研究区域土壤有效磷含量属于中等偏下水平,碱解氮含量属于高水平。采用主成分分析将土壤肥力指标提取为3个主成分,可反映土壤全部信息的80.52%。第一主成分以有机质和pH贡献大,第二主成分以速效钾、碱解氮、有效磷贡献大,第三主成分以电导率贡献大。土壤综合肥力可分为2类,第一类土壤综合肥力属于中等水平,第二类土壤综合肥力水平较低。总而言之,云南砚山县和西畴县典型石漠化区土壤综合肥力属于中低水平,土壤有效磷、有机质和pH是影响土壤综合肥力高低的关键因子,需加强土壤养分管理,合理施肥,提升土壤综合肥力水平。     

多元统计分析在三明烟区土壤肥力评价中的运用

以福建三明烟区11个县(市)的17个土壤肥力因子为例,采用多元统计的主成分分析法对土壤肥力等级进行综合地评价,为烟区科学合理的施肥提供依据。借助SPSS统计软件,可以得出土壤肥力因子前4个主成分的特征值λ>1,且方差贡献率分别为46.528%,20.422%,10.631%,8.164%,累计贡献率为85.745%,已足够反映原指标信息。这4个主成分分别概括为(1)土壤P、土壤交换性Ca以及土壤微量元素因子;(2)土壤粘粒和土壤Mg素因子;(3)土壤有机质因子;(4)土壤酸碱度因子。再借助SPSS统计软件得出方差极大旋转后主成分因子得分,最后再计算主成分因子的综合得分。结果显示:大田县土壤肥力等级排名第一,其土壤综合肥力水平最高。     

襄樊烟区土壤养分状况的综合评价

应用主成分分析和等间距聚类分析的方法对襄樊烟区土壤肥力进行了综合评价。对262个土壤样品的9项土壤肥力指标进行主成分分析,按照累计贡献率≥90%的原则提取6个主成分,并求得土壤样品6个主成分得分和综合得分。以主成分综合得分为聚类指标,采用等间距法将262个样品聚为4类。其中,第Ⅰ类土壤综合肥力高,其综合得分≥0.5;第Ⅱ类土壤综合肥力较高,其综合得分为0.0~0.5;第Ⅲ类土壤综合肥力中等,其综合得分为-0.5~0.0;第IV类土壤综合肥力较低,其综合得分为≤-0.5。     

三江平原地区土壤养分特征分析

通过分析不同作物种类对土壤理化性质的影响以及不同地区土壤肥力状况,为三江平原地区土壤的农业利用和布局提供基本的理论依据和参考,促进该区域土壤养分状况监测和农业管理措施的研究。以三江平原地区为研究对象,采用野外调查与实验分析相结合的方法,选取代表土壤性质的7个指标作为分析参数,对其进行经典统计分析、相关分析、主成分分析和聚类分析。结果表明：7个养分指标在研究区域均呈现中等程度的变异,土壤有机质的变异程度达到了66.39%;除全磷、碱解氮与速效钾之间相关性不明显外,其他各养分指标间均呈显著的相关关系;第一主成分代表土壤综合养分,第二主成分主要反映土壤速效磷和速效钾的供应状况;聚类结果反映了五类地区不同的综合肥力状况。三江平原地区土壤养分空间分布较为分散,不同地区养分条件存在较大差异,湿地开垦和不同种植方式显著影响土壤养分状况,制定合理的施肥措施,强化田间管理,针对土壤养分状况调整农业种植结构,有利于该区域农业的持续、稳定发展。     

靖西市植烟土壤肥力适宜性综合评价

为了准确评价云南省靖西市植烟土壤养分现状,在该市10个植烟乡镇采集206个土壤样品,选取pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、有效硫、有效锌和水溶性氯8个评价指标,运用隶属度函数模型、指数和法和克里金插值法对靖西市烟区土壤肥力进行适宜性评价。结果表明,采样区土壤肥力均在Ⅴ级以上,适宜性指数为0.54,肥力中等偏下;10个乡镇中,壬庄肥力适宜性等级最高,其他依次为同德、化峒、新靖、渠洋、岳圩、地州、新甲、禄峒和武平。其中壬庄南部肥力最高,同德南部和渠洋东北部肥力较高,岳圩北部部分区域肥力较高;新靖土壤肥力均为中等肥力;地州中部肥力偏低,四周肥力高;禄峒肥力整体偏低;武平肥力最低且北部极低。根据土壤养分丰缺现状、绘制土壤肥力等级空间分布图,为该区烟草科学施肥提供了依据。     

岩溶区土壤脲酶活性与土壤肥力的关系

为了讨论土壤脲酶活性作为岩溶区土壤肥力评价指标的可行性,笔者以重庆青木关岩溶槽谷地区为研究区,分秋、春、夏3个季节,采取10种不同土地利用方式下的土壤样品,分析土壤脲酶活性及土壤养分状况,并进行相关分析、通径分析和主成分分析。结果表明：研究区土壤脲酶活性与全氮和速效磷的相关水平极显著,同时与其他土壤养分相关。受到土壤养分的直接和间接影响,脲酶活性还可体现土壤有机质、全氮、水解氮的状况。因此,土壤脲酶活性可以在一定程度上反映岩溶区土壤的肥力水平。     

规模经营稻田土壤养分空间变异特征与高效平衡施肥效应

采用传统统计和地统计相结合的方法,对规模经营的黑龙江江川农场76.5hm2水稻田土壤养分空间变异特征与高效平衡施肥效应进行了研究。试区土壤养分主要限制因子是N、P、K和Zn,不同土壤养分的变异情况各不相同;三种网格(50m×50m、100m×100m和150m×150m)取样尺度下试区9个水稻田块间土壤主要养分含量差异总体上均显著,但同一田块三种网格取样尺度下土壤主要养分含量差异总体上均不显著;三种网格取样尺度的同一土壤速效养分在空间分布上具有较明显的空间相似性。表明按150m×150m网格进行土壤取样,能对规模经营稻田不同田块土壤主要养分状况进行正确评价;对规模经营的江川农场试区稻田可按田块(6.3～12.9hm2/田块)为管理单元进行土壤养分分区管理。在上述工作基础上,利用作物优质高产推荐施肥咨询服务系统,形成了试区水稻高效分区平衡施肥技术。该技术增产4.3%～11.2%,增收779～1532元/hm2,提高氮肥利用率12.6～14.0个百分点。     

甜高粱饲草品质综合分析

为探究饲用甜高粱不同饲草指标间的关系以及综合评价饲用甜高粱品系，提高饲用甜高粱育种进程，以新组配的13个甜高粱品系为研究材料，对19个饲草指标进行变异分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明，最能够反映饲草品质的粗蛋白、ADF（酸性洗涤纤维）、NDF（中性洗涤纤维）变异系数均小于10%，而淀粉、锤度和元素类指标变化范围较大，变异系数均大于15%，饲用甜高粱育种仍然需要创制高蛋白种质资源。相关性分析发现，ADF与NDF呈显著正相关(P<0.01)，钙元素含量与总可消化养分、RFV（相对饲用价值）呈极显著正相关(P<0.01)。主成分分析将19个饲草指标综合为4个主成分，累计贡献率达到90.49%，综合分析表明J205、TP3、TP14、TP83、TP5等5个品种排名靠前，饲草品质综合表现较好。聚类分析把13个品系分为3类，其中J205、TP3为综合饲草品质优良的一类。     

油用向日葵产量及农艺性状的分析

为了探讨油用向日葵产量和各品系农艺性状之间的关系,本研究以142个油用向日葵品系为材料,进行了变异分析、聚类分析、主成分分析和相关性分析。变异分析结果表明：142个品系的变异系数在21.60%～82.10%,变异幅度较大,其中空粒重的变异系数较大,为82.10%,叶片数的变异系数最小,为21.60%;相关分析结果表明：产量与9个农艺性状的相关性由大到小分别为实粒重、实粒数、百粒重、盘径、株高、空粒重、空粒数、叶片数、茎粗;主成分分析结果表明：前3个主成分累计贡献率为73.778%;聚类分析结果表明：在相似系数12.5处,将142份向日葵材料聚为四大类群,第Ⅰ大群类包括112份材料,第Ⅱ大类群包括22份材料,第Ⅲ大类群包括6份材料,第Ⅳ大类群包括2份材料。     

基于隶属度函数和主成分分析的耕地土壤肥力评价

以山东省高密市为研究区域，研究该区内耕地土壤肥力状况，摸清土壤肥力状况空间分布，通过对表层土壤进行网格化采样和分析测试，取得了土壤p H、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾等8项肥力指标，基于模糊数学隶属度函数模型确定各指标隶属值，通过主成分分析确定各指标权重，结合隶属值和权重，计算土壤肥力综合指数，并进行插值绘图。结果表明：研究区土壤以碱性为主，样本数占比37.77%，其次为中性，样本数占比29.52%。有机质、碱解氮、速效钾以较缺乏为主，全氮、全钾以中等为主，全磷、有效磷以丰富为主。有机质和全氮的隶属值显著低于其他指标，是耕地土壤肥力的主要限制因子。全氮的权重值最大，对土壤肥力的贡献最大，碱解氮的权重值最小，对土壤肥力的贡献也最小。研究区耕地土壤肥力综合指数空间分布以中等为主。     

江西省土壤阳离子交换量区域分布特征及其影响因素

研究江西省土壤阳离子交换量区域分布特征及其影响因素,为今后江西省土壤地力提升采取合理的培肥措施提供理论依据。采用乙酸铵交换法测定江西省土壤耕层367个土样的阳离子交换量,分析其区域分布特征。结果表明:（1）江西省旱地和稻田土壤阳离子交换量(CEC)含量变幅较大,土壤CEC含量小于10.5 cmol(+)/kg的占比高达82.02%,保肥性弱的稻田土壤比旱地高2.46%。（2）从各区域保肥力中等的土壤占比来看,江西省各区域旱地土壤和稻田土壤CEC含量分布高度一致,表现为赣西>赣中>赣北>赣东北>赣南。（3）江西省土壤阳离子交换量主要受有机质、全N显著(P<0.05)影响,其次是土壤pH、速效N、速效K、全P、全K的影响,而有效P的影响力最小。江西省耕地土壤保肥能力弱,旱地保肥能力略强于稻田。     

攀枝花烟区不同类型土壤主要肥力特征分析

为了给攀枝花烟区不同类型植烟土壤的施肥提供技术参考,对不同类型土壤的主要肥力特征进行了调查分析。结果表明,供试6类主要植烟土壤中:(1)61.86%紫色土的pH最适宜烤烟生长,然后依次是黄棕壤、红壤、赤红壤、水稻土和石灰岩土;(2)有机质含量大于15 g/kg的比例以黄棕壤最高(73.4%),其次是水稻土、紫色土、红壤、石灰岩土、赤红壤;(3)碱解氮含量均都大于100 mg/kg,以水稻土的平均含量123 mg/kg最高,赤红壤的平均含量106 mg/kg最低,较低的是平均含量为117 mg/kg的紫色土;(4)有效磷平均含量都在15~20 mg/kg之间,属于中等,但含量变异较大;(5)速效钾平均含量都在100 mg/kg以上,但小于150 mg/kg的比例都超过了50%,即一半土壤缺钾。     

免耕和稻草还田对稻田土壤肥力和水稻产量的影响

为了明确稻草还田和免耕等保护性耕作措施对土壤肥力和水稻产量的影响,自2008年于广西大学农学院科研基地进行长期定位试验,设置免耕（NT）、免耕+稻草覆盖还田（NT-SMR）、常规耕作+稻草覆盖还田（CT-SMR）、常规耕作（CT）和常规耕作+稻草翻压还田（CT-SR）5个处理,于2018年水稻成熟期测定产量,水稻收获后分层（0~5、5~10和10~20cm）测定土壤肥力。结果表明,稻田不同土层肥力指标均存在显著性差异,总体上表现为0~5、5~10和10~20cm土层的有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量依次下降。NT-SMR处理显著提高了0~5cm土层的有机碳、全氮、碱解氮和有效磷含量,但降低了土壤速效钾含量。在5~10和10~20cm土层,稻草还田处理的有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量均优于无稻草还田处理。水稻产量与土壤肥力呈显著正相关。2016年CT-SR处理水稻产量在早季分别比NT和CT处理显著提高了8.52%和7.99%,在晚季分别显著提高了12.12%和7.55%;2018年NT-SMR处理的水稻产量在早季分别比NT和CT处理显著提高了17.78%和10.30%,在晚季分别显著提高了13.88%和19.39%。因此,免耕和稻草还田能明显提高稻田耕作层土壤肥力,增加稻谷产量。     

施用控释氮肥对油菜产量、农艺性状及土壤肥力的影响

为了探讨控释氮肥对油菜的肥料效应,通过池栽试验,选取洞庭湖区3 种主要土壤在连续4 年“稻—稻—冬闲”后将冬闲改种油菜施用旱作控释氮肥,研究控释氮肥对油菜产量、农艺性状、生长性状及土壤肥力的影响。结果表明,在紫潮泥及河沙泥2 种土壤中施用控释氮肥促进了油菜植株的生长发育,可获得较高油菜产量,比施等N量尿素处理分别增产12.2%和9.8%,70%控释氮肥效果明显降低。施用控释氮肥后河沙泥土壤碱解氮和有机碳含量比油菜试验前分别增加25.0%和3.2%,紫潮泥碱解氮含量提高13.5%,并均高于尿素和70%控释氮肥2 个处理。而红黄泥施用控释氮肥对油菜产量和土壤肥力的影响均不及等N量尿素处理,70%控释氮肥处理的效应则更小。施用控释氮肥对紫潮泥及河沙泥的油菜生产具有显著增产效果及土壤氮素肥力提升作用。     

大麦农艺性状和子粒支链淀粉的多元分析与评价

为了解高支链淀粉大麦种质资源的表型特性,以16份高支链淀粉含量的大麦种质资源为材料,通过主成分分析和聚类分析研究了9个主要农艺性状的遗传多样性。结果表明,9个农艺性状中芒长的变异系数最大,为43.26%,单穗粒数次之,子粒粒宽的变异系数最小,为4.76%。主成分分析结果表明,前3个主成分累计贡献率为78.844%,可依次归类为子粒大小控制因子、穗粒数控制因子和株型控制因子。相关性分析结果显示,支链淀粉含量与株高呈极显著负相关。采用类平均法聚类将参试的16份大麦种质资源分为4个大类,第一、二类属于矮秆低产型;第三类的千粒重和芒均最长,可以作为以千粒重为选拔对象的亲本;第四类属于高秆型。为了改良糯大麦种质甘垦5号和C2-1的农艺性状可从第四类材料中选择优异亲本。结合主成分分析和聚类分析,能较好地对参试种质资源主要农艺性状做出综合评价,为高支链淀粉大麦遗传育种提供优良的种质资源,为合理选配亲本提供参考。     

地震灾区稻田水改旱种植模式对农产品服务价值及土壤肥力的影响

针对“5.12”地震灾区稻田干旱缺水问题,在大田条件下,设小麦/春玉米//甘薯、小麦/春玉米/大豆、小麦//绿肥-春玉米/大豆、小麦-夏玉米和冬马铃薯-夏玉米-秋马铃薯5个水改旱种植模式,研究水改旱不同种植模式对玉米生长、周年粮食产量、农产品服务价值与土壤肥力变化。结果表明：与稻田传统水稻-小麦模式相比,地震灾后实施水改旱新模式周年原粮产量增加1.55%~24.20%;水改旱2年后10~ 20 cm土层容重增加7.69%~13.85%,且水改旱间套作种模式大于轮作模式;0~20 cm土层土壤碱解氮含量提高1.48%~28.16%,有效磷含量提高181.72%~436.56%,速效钾含量提高42.47%~157.68%。种植模式和年际间农产品服务价值差异显著,其中,小麦-玉米模式增产潜力大、成本低、适宜规模化生产,可作为地震灾后稻田水改旱应急种植模式;但地震发生2年后,应全面恢复发展水稻-小麦水旱轮作。     

木薯花生不同间作模式对木薯地土壤肥力的影响

为探究木薯花生不同间作模式对木薯地土壤肥力的影响,设置1行木薯2行花生(C₁P₂)、2行木薯3行花生(C₂P₃)和2行木薯4行花生(C₂P₄)3种间作模式,以单作木薯(MC)为对照,测定0~20 cm土层pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、可培养细菌数量、可培养真菌数量11个土壤肥力指标,利用主成分分析法对11个指标的土壤肥力变化率进行综合评价。结果表明：（1）C₂P₄模式的土壤速效磷、速效钾含量和可培养细菌数量显著低于MC处理;C₁P₂模式仅土壤速效磷含量显著低于MC处理;C₂P₃模式的pH、脲酶活性显著高于MC处理,可培养细菌数量显著低于MC处理。（2）由主成分分析3种间作模式的土壤肥力综合得分可知,C₁P₂间作模式能促进木薯地土壤肥力的提高,而C₂P₃和C₂P₄模式使土壤肥力下降。推广C₂P₄模式,应补充因增产而被带走的养分量,维持木薯地的土壤肥力,从而实现可持续发展。