东北黑土地区主要土壤肥力质量指标的空间变异性

采用地理信息系统(G IS)和地统计学相结合的方法研究了本世纪初东北黑土区土壤表层(0~20 cm)pH、有机质、速效磷、速效钾、粘粒这5种土壤肥力指标的空间变异性。结果表明:土壤pH和粘粒的理论模型均为指数模型;有机质、速效磷和速效钾的理论模型均为球状模型。速效磷、速效钾的C0/(C0+C)较大,为46.63%和49.91%,说明这2种肥力指标具有中等的空间相关性;而pH、有机质、粘粒的C0/(C0+C)分别为10.80%、16.57%、12.88%,说明这3种肥力指标具有较强的空间相关性。根据每个采样点的指标数据计算出该地区土壤肥力质量综合评价指数,最终得到研究区土壤肥力质量的分布图。     

滇中东部典型岩溶区农田土壤肥力评价

云南省岩溶面积分布广,评价云南不同县域土壤肥力,可为岩溶区土壤资源的利用、改良和农业生产布局提供基础。通过对滇中、滇东岩溶区宣威、石林和砚山农耕地土壤及其剖面调查,采集土壤样品248份,测定土壤全氮、有效磷、速效钾、有机质和pH,采用主成分分析(PCA)法对研究区土壤肥力进行综合评价。结果表明:宣威、石林、砚山土壤5项指标属中等变异程度,土壤剖面AB层与A层(A1和A2)土壤全氮、有效磷、速效钾、有机质含量差异显著,AB层和B层土壤全氮、有效磷、速效钾、有机质含量差异不显著。通过主成分分析法提取出3个主成分,反映了原信息量的82.954%,第一主成分以有机质和全氮贡献最大,第二主成分以有效磷贡献最大,第三主成分以速效钾贡献最大,土壤肥力综合得分为宣威(0.231)石林(–0.289)砚山(–0.335)。这一结果可为岩溶区土壤养分调控和发展高原特色农业提供参考依据。     

四川省凉山州新植烟区土壤养分状况分析及综合评价

在分析四川省凉山州植烟土壤肥力指标的基础上,建立了植烟土壤肥力适宜性评价指标体系,并运用模糊数学和主成分分析法对土壤肥力水平进行了评价及分级。结果表明:(1)凉山州植烟土壤pH适宜,土壤有机质、碱解氮、速效钾含量多处于中等偏低水平;有效磷,交换性钙、镁处于中等偏高水平;有效铁、锰、锌、钼均以很丰富等级为主,水溶性硼与水溶性氯多处于中等偏低水平,而有效钼在各等级之间均有一定比例分布。(2)凉山州植烟区土壤适宜性指数变幅为0.25⁰.95,平均值为0.64,变异系数为21.87%。(3)根据土壤适宜性指数(SFI)将凉山州土壤肥力分为高、较高、中等、较低和低5个等级,属于中等以上的植烟区土壤所占的比例为94.94%,无样品分布在低水平。其中布拖县SFI最高,喜德县SFI最低,其余地区SFI居中。     

渭北台塬区新增耕地土壤肥力评价—以陕西澄城县为例

采用层次分析法和权重对比法对渭北台塬区新增耕地土壤肥力的权重进行了分配,并对该区域土壤肥力做了进一步评价,提出了影响新增耕地土壤肥力的最大限制因素。结果表明:渭北台塬区澄城县新增耕地土壤肥力权重指标为p H值0.22,电导率0.03,有机质0.22,全氮0.22,有效磷0.15,速效钾0.10,质地0.06。澄城县土地整治项目新增耕地土壤肥力分值分布在38~66之间,平均值为54分,研究区总面积的90%为新增耕地,其土壤肥力综合分值在45~65分,有一半的新增耕地的土壤肥力分值在50~60之间,分值最高和最低的面积约占到5%和3%。造成土壤肥力指数低的主要因素是土壤有效磷(AP)、土壤有机质(SOM)、土壤速效钾(AK)、土壤全氮(TN)4项指标含量较低,其影响程度为APSOMAKTN。运用层次分析法与权重对比法相结合的方法在土壤肥力评价上取得了较好的效果,具有较好的应用前景。     

基于土壤肥力和重金属污染风险的农用地土壤质量综合评价研究

对博兴县土壤质量综合评价,为当地土壤资源的科学管理和可持续利用提供重要依据。本研究以土壤pH、有机质、有效磷、速效钾、碱解氮和土壤重金属Cr、Pb、Cd、As、Hg含量数据为基础,采用指数和法对土壤肥力、内梅罗指数法对土壤重金属污染风险进行评价,再引入逼近理想解排序法（TOPSIS）对土壤质量综合评价。结果表明:研究区农用地土壤有机质平均含量为17.85 g kg?1,较为缺乏;土壤有效磷、速效钾、碱解氮的平均含量为36.89、192.46、98.47 mg kg?1,较为丰富;土壤综合肥力指数平均值为0.63,土壤肥力总体表现为中上等水平,在空间上呈现由南到北,由东到西逐渐降低的趋势;Cd的单因子指数P_i (1.03) > 1,表明部分地区土壤存在Cd的轻度污染,其他4种重金属虽有不同程度的积累,但均未超过土壤环境质量标准;博兴县农用地共分为优质区、良好区、中等区、一般区、较差区5种类型,分别占农用地总面积的23.53%、33.01%、15.82%、18.75%、8.89%。总体上看,博兴县大部分农用地无明显的重金属污染,且土壤肥力水平较高,土壤综合质量处于良好及以上水平。     

金称市镇土地整理后烟田土壤肥力质量评价及空间变异特征

评价土壤肥力状况其及空间变异性是土地整理区发展农业生产急需解决的问题之一。本文采用多元统计、GIS与地统计学相结合的方法研究了土壤肥力质量空间变异特征及其影响因素。结果表明:土壤肥力指标权重在0.0038~0.2576之间,对土壤肥力影响较大的是有机质、全氮、碱解氮,相对较弱的为土壤pH、全钾和速效钾。土壤综合肥力指数(IFI)在0.076和0.693之间,均值为0.281,属于较差等级,变异系数属于中等变异。研究区25.47%土样的IFI为差等级,59.91%土样为较差等级,12.74%土样为中等,仅1.89%土样品为良好等级。IFI变异函数以指数模型拟合效果最佳;块金系数(C0/(C0+C))为0.940,空间相关性较弱,受自然因素影响小;变程为180 m,空间分布特征较为复杂。IFI为0.23~0.33的分布面积达80.52%的区域,土壤肥力质量偏低,空间异质性主要受有机质控制,而速效钾对其无影响。     

陕西省渭南市卤阳湖盐碱地土壤肥力综合评价

为全面认识,有效管理和保护陕西省渭南市卤阳湖盐碱地土壤,分析了该地区土壤物理性质和盐碱特性。同时采用主成分分析法结合norm值,筛选出有机质,碱解氮,速效磷,速效钾,CEC,ESP,电导率和土壤容重8项指标,建立了该地区土壤综合质量评价最小数据集。结果表明,该地区土壤质地较黏重,土壤有机质(0.31)、碱解氮(0.39)、速效磷(0.26)、速效钾(0.38)的隶属度均值很小,是该地区土壤养分的主要限制因子。土壤容重隶属度为1,CEC隶属度为0.64,土壤碱化度(ESP)隶属度为0.61,说明该地区土壤紧实,但碱性极强。总之,利用加权求和指数法计算土壤肥力综合指数为0.277,说明该地区土壤肥力处于较低水平,需采取适当措施进行改良,以提高土壤肥力。     

华北平原典型区土壤肥力低下区识别及限制因子分析

采用序贯高斯模拟方法对山东禹城市土壤质量指数的空间表征进行了评价,并深入分析了土壤肥力低下区的范围及其主要限制因子。结果表明,禹城市西南和中部土壤肥力质量指数较高,肥力质量较低的区域主要分布在该市北部、西北和东南三个区域。利用土壤肥力质量与产量的关系,确定禹城市土壤肥力低下的判定阈值为0.55,该市大部分区域土壤质量指数处于该阈值以上,仅在北部、西北和东南三个相对独立的区域共有2 494 hm2的耕地土壤肥力低下的风险较高。该市北部肥力低下区的主要限制因子是土壤质地和全磷含量,西北部主要受土壤盐化限制,而东南部的土壤肥力低下区则受土壤速效养分低、土壤盐化、质地较差以及土壤全氮含量不足等多个限制因子影响。     

北京市大兴区土壤肥力的空间变异

该文旨在揭示北京市大兴区土壤肥力指标及肥力质量空间变化规律,为土壤培肥管理提供指导。通过实测研究区土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾和pH值五个肥力指标的含量,运用地统计学方法和Fuzzy综合评判法对其进行计算分析。结果表明：大兴区5种土壤肥力指标中,有机质、全氮、速效钾、pH值的块金值与基台值的比值C0/(C+C0)分别为0.38、0.25、0.29和0.50,说明它们具有中等的空间相关性;速效磷的C0/(C+C0)达到0.88,说明其具有弱的空间相关性;土壤有机质和全氮含量主要由北向南逐渐降低,速效磷主要从西南向东北方向逐渐降低,速效钾主要由东南向西北方向逐渐降低,pH值主要由南向北逐渐降低;大兴区土壤肥力质量呈现出明显的北高南低的趋势,5个等级地块分别占全区总面积的0.21%、6.35%、20.95%、29.45%和43.04%,Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类等地占整个区域面积的93.44%。大兴区土壤肥力总体水平偏低,除了与该地区土壤质地偏砂有关,同时也受到人为管理措施的影响。     

黄河三角洲土壤肥力质量的时空演变——以垦利县为例

利用相关系数法确定土壤肥力质量评价指标的权重,采用综合指数法在ARCGIS中自动化评价土壤肥力质量,通过对1986和2003年土壤肥力质量的比较,探讨黄河三角洲土壤肥力质量变化规律。结果表明,2003年与1986比较,黄河三角洲土壤肥力质量54.22%的区域基本无变化,林草地和旱地下降,西部水浇地提高;土壤有机质41.14%的区域下降,耕地区基本不变或增加;土壤碱解N.46.96%区域基本无变化,西部的耕地地区和东南部林草地地区增加,而黄河两侧的旱地地区下降;土壤有效P在耕地地区增加,滩涂下降,盐荒地基本不变;土壤速效K除了林草地上增加外,一半以上(50.74%)有下降趋势;土壤盐分47.29%的区域下降,耕地地区基本不变,而沿黄两侧增加。     

经济高速发展区土壤肥力质量演变的系统评价

以地处经济高速发展区的张家港市为例,进行了土壤肥力质量演变的系统评价。结果表明,采取基于综合评价与功能评价相结合的土壤质量评价方法,不但可以了解土壤肥力综合质量演变状况,而且还可以把握研究区土壤质量演变过程中存在的主要问题。综合评价结果显示,自1980年以来,经过24年的耕作,张家港市土壤质量呈现上升的动态演变趋势,雏形土二、三等地面积提高,四等地所占比例降低,人为土二等地面积提高,三、四等地比例降低,并出现一等地。功能性评价结果表明,肥力保证功能和大量养分供应功能的提高是雏形土质量提高的原因,而肥力保证功能的提高是人为土质量提高的主要原因,微量营养的变化对研究区土壤质量的提高贡献较小。雏形土较人为土具有更高的质量提高的余地。雏形土钾素的亏缺、人为土明显酸化和全磷的降低,以及两种土壤有效Cu的超标和有效Zn和B的短缺,是研究区土壤存在的主要问题。     

苏州城市边缘带土壤综合肥力质量时空特征

对苏州市城市边缘带样区土壤进行系统的采样分析,应用一系列数理统计分析方法,阐述了研究区土壤主要肥力要素的空间变异特征及其影响因素;利用数值化土壤综合肥力评价手段,估算了研究区土壤数值化肥力质量指数及其空间分异规律;并通过与研究区历史数据对比,揭示了过去20年来苏州市城市边缘带土壤主要肥力要素及综合肥力质量的动态演变趋势。结果表明,研究区表层土壤电导率、CEC以及养分含量空间变异强烈,表现出城市边缘带土壤肥力分布的重要空间特征。经过过去20年的农业生产实践,研究区土壤主要养分含量总体上呈现增长趋势,土壤综合肥力质量明显提高。但土壤全K含量却呈下降趋势,表明土壤养分不均衡现象依然存在。土壤pH大幅下降,土壤酸化现象严重。选取的10个样本土属中,平均综合肥力质量指数增高和降低的土壤数量分别为5个和4个。同时,土壤综合肥力质量空间可变性显著增大,最大变幅与变异系数明显升高,反映出快速工业化、城市化与农业集约化背景下土壤资源利用方式与利用强度的变化对土壤质量结构及其空间变异特征的重要影响。     

贵州铜仁地区主要烟区植烟土壤养分状况

为明确贵州省铜仁烟区土壤养分状况,为优质烟叶的生产提供理论依据,从铜仁地区4个主要植烟县区采集90个土壤样品,分析其养分含量,并采用主成分分析法和模糊数学隶属度函数模型,通过估算土壤适宜性指数(SFI)对土壤养分状况进行综合评价。结果表明:铜仁地区植烟土壤pH值偏高,土壤有机质含量平均为26.1 g/kg,较为丰富,土壤全氮和碱解氮含量适宜,部分土壤全磷含量偏低,速效磷含量较高,土壤全钾含量偏低,土壤速效钾不均衡,适宜范围150~220 mg/kg的土壤样品只占24.44%。土壤肥力存在广泛变异,其土壤肥力指标(SFI)值平均为0.68,变幅为0.29~0.94,变异系数为17.04%。根据SFI值的大小将全区土壤肥力分为高、较高、中等、较低和低5个等级,其中高和较高等级肥力的土壤占45.56%,其中德江的SFI平均值较高,而思南的IFI平均值较低。在生产过程中,应针对不同烟区的土壤养分状况强调因地制宜、分类指导,采用不同的烤烟专用复合肥配方,提高植烟土壤的养分均衡供应能力。     

福建黄泥田肥力质量特征与最小数据集

黄泥田为福建省主要中低产田类型之一,约占水稻土面积的30%。为解析关键限制因子及开展黄泥田肥力质量评价,进而实施针对性的改良措施,采用配对采样方法,采集福建省20对典型黄泥田与邻近同一微地貌单元内高产灰泥田表层土壤,分析了两种土壤类型28项属性因子指标差异及其原因,并采用主成分分析等方法构建福建省黄泥田肥力质量评价因子最小数据集,通过加权指数法分别计算最小数据集土壤肥力质量指数与差异显著因子构成的重要数据集土壤肥力质量指数。结果表明,与灰泥田相比,黄泥田的有机质含量低19.1%,全氮、全磷、全钾含量分别低14.8%、29.9%和25.4%,碱解氮、有效磷和速效钾含量分别低17.8%、56.7%和39.3%,CEC、交换性钙、交换性镁含量分别低12.9%、50.6%和30.8%,有效铁、有效硼和有效锌含量分别低25.6%、33.3%和44.1%。黄泥田的物理性黏粒、0.001 mm黏粒和容重分别较灰泥田高20.8%、25.6%和12.3%,而孔隙度低19.3%。黄泥田过氧化氢酶活性较灰泥田高20.4%,脲酶活性较灰泥田低40.4%。用主成分分析方法从上述19项有显著差异的因子构成的重要数据集中归纳出累计贡献率达76.22%并能反映黄泥田综合肥力特征的6个主成分,建立了由CEC、全钾、有效磷、有效硼和孔隙度5项因子组成的黄泥田肥力评价最小数据集,相应的黄泥田最小数据集土壤肥力质量指数仅相当于灰泥田的69.5%,通过与重要数据集的土壤肥力质量指数相关分析比较,最小数据集可代替重要数据集对福建省黄泥田土壤肥力质量进行正确评价。     

不同轮作模式对青贮玉米产量、品质及土壤肥力的影响

为了探明苜蓿-青贮玉米(A-C)、大麦-青贮玉米(B-C)、小麦-青贮玉米(W-C)、燕麦-青贮玉米(O-C)、黑麦草-青贮玉米(L-C)5种不同轮作模式对青贮玉米产量、品质和土壤肥力的影响,以玉米-玉米(C-C)连作为对照,在2014年和2015年进行了田间随机区组试验。结果表明,不同轮作模式下青贮玉米产量、粗蛋白、淀粉、粗脂肪、p H值、有机质、速效养分和土壤酶活性指标均显著优于连作模式(P0.05)。A-C处理中青贮玉米产量、裹包青贮玉米的粗蛋白、淀粉、粗脂肪含量均高于其他处理,并分别高出对照(C-C)39.29%、27.90%、39.46%和28.30%。随着种植年限的延长土壤酶活性呈下降趋势,其中A-C和O-C处理中,蔗糖酶随着种植年限的延长明显下降;W-C处理中,碱性磷酸酶活性随着种植年限的延长明显下降。因子分析结果表明,不同轮作处理土壤肥力得分依次为A-CO-CB-CW-CL-C,说明苜蓿与青贮玉米轮作不仅有利于提高玉米产量和改善青贮饲料品质,还有助于改良土壤。本研究结果为长三角地区优质饲草轮作制度的建立提供了理论依据。     

我国中亚热带缓丘区红粘土红壤肥力的演化Ⅰ.物理学肥力的演化

我国东南丘陵区有丰富的气候和生物资源,红壤肥力是限制其潜力发挥的重要因子。本文着重探讨中亚热带红粘土红壤物理学肥力在不同利用过程中的演化特征,然后通过数理统计分析筛选出评价指标,确定各自的权重系数,最后对土壤的物理学肥力进行了评价。结果表明．与林草地土壤相比,耕垦后表层红粘土红壤的物理学肥力在江西发生退化,表现在土壤结构遭破坏,大团聚体和微团聚体数量减少,土壤通气和气管孔隙减少,毛管孔隙分布不均匀     

道地金银花品质与土壤肥力关系的研究

为探究山东道地金银花品质与土壤肥力的关系,在山东省临沂市平邑县和费县,选取100个代表性土壤样点,点对点进行土壤质量和金银花品质的调查分析。根据土壤pH、CEC、有机质、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼和土壤质地类型等土壤肥力评价指标,采用这些指标与金银花长势和品质指标的相关系数来确定各项指标的权重,计算土壤综合肥力指数,分析土壤肥力因子与金银花生长和品质的关系。结果表明:调查区域金银花种植土壤全氮和有效磷含量较丰富,有机质和速效钾含量较为缺乏;土壤综合肥力指数在0.20～0.75,平均为0.45,总体肥力偏低。土壤肥力综合指数与金银花冠幅呈显著正相关,土壤有效硼含量是影响土壤肥力的主要限制性因子,最适合金银花生长的土壤类型是砂壤土。金银花绿原酸含量与土壤全磷含量呈正相关关系,木犀草苷含量与土壤全氮含量以及土壤综合肥力指数呈负相关关系。总体上看,肥力指标较低的砂壤土更有利于金银花品质的提升,这也可能是调查区道地金银花品质总体比较好的原因。本研究结果对当地金银花种植土壤选择、规范化种植和养分管理有一定的参考和指导作用。     

基于产量的稻田肥力质量评价及障碍因子区划——以进贤县为例

土壤肥力质量评价及土壤肥力障碍因子分析,对于区域土壤利用和改良、指导农业生产结构布局具有重要意义。以江西省进贤县为研究区,通过水稻遥感解译测产,结合主成分分析进行土壤质量评价;采用综合指数法表征土壤肥力质量水平,分析该区域低肥力质量区域主要障碍因素,并进行障碍因子区划。结果表明,该地区土壤肥力质量评价的最小数据集(MDS)指标包括:有机质、阳离子交换量(CEC)、全钾(TK)、交换性钙(Ex.Ca)、容重、粉黏比;土壤质量综合指数与水稻产量相关系数达到0.73(p0.01),以当地水稻平均产量7.215 t hm~(-2)确定土壤质量综合指数阈值为0.65。分析得出,该地区影响土壤肥力的主要障碍包括有机质含量低和容重较大反映的低熟化度障碍、中量元素缺乏反映的酸化障碍、全钾含量低和高粉黏比反映的结构障碍等。根据障碍因素将研究区域划分为三大障碍区:东南部丘陵区主要障碍因子为酸化和土壤结构障碍;中西部低岗平原主要为土壤酸化障碍;北部滨湖区主要障碍为水稻土熟化程度低。通过对不同区域施行针对性改良措施有益于提高土壤肥力。     

黄土高原旱地土壤质量评价指标研究

基于设置在陇中黄土高原半干旱区的长期定位试验,运用综合评价模型,定量评价了小麦→豌豆双序列轮作系统6种不同耕作方式对土壤质量的影响。结果表明,采用加权综合法和加乘法则对土壤质量进行综合评价,能够较好地反映土壤质量的实际情况,敏感地反映耕作方式对土壤质量的影响。运用逐步判别分析法对6种不同耕作方式[传统耕作(T)、免耕作(NT)、传统耕作秸秆还田(TS)、免耕秸秆覆盖(NTS)、传统耕作地膜覆盖(TP)、免耕地膜覆盖(NTP)]下29项土壤属性指标进行筛选,建立了包括团粒结构、全氮、速效氮、有机质、蔗糖酶活性、作物产量、种植纯收益和产投比8项因子的简化评价指标体系。原始评价指标体系下2种轮作序列土壤质量指数排序均为NTSTSNTPNTTPT;简化评价指标体系下豌豆→小麦轮作序列土壤质量指数排序为NTSTSNTPNTTTP,而小麦→豌豆轮作序列土壤质量指数排序为NTSTSNTNTPTTP。进一步相关分析和方差分析表明,应用逐步判别分析法建立的简化指标体系具有较高的代表性,可适用于黄土高原半干旱区土壤质量评价。