基于GIS的鲁东南典型丘陵平原区农田土壤养分空间变异特征及影响因素研究

以鲁东南丘陵平原区的某镇为例,利用采集的200个农田表层土壤样点数据,运用地统计学方法研究了土壤中有机质(SOM)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)含量的空间变异特征及其影响因素。结果表明:SOM、TN、AN、AP和AK的平均含量分别为13.52 g/kg、0.75 g/kg、87.27 mg/kg、50.55 mg/kg和103.20 mg/kg,土壤养分含量总体属于稍缺水平,变异系数依次按大小排序为AP>AN>AK>TN>SOM,全部为中等变异程度。地统计分析表明,5种土壤养分的变异函数符合指数模型,通过普通克里格法对土壤养分进行空间插值来绘制了养分含量等级空间分布图,总体来说研究区土壤的有机质和全氮含量水平都较低,其他有效组分在含量等级及分布范围相对于有机质和全氮的状况要稍好。地形地貌、土壤类型和土地利用方式等因素对研究区土壤养分的空间变异程度有显著影响,其中地形地貌、土壤类型等结构性因素的影响程度较强。     

河套平原典型县域耕地土壤养分空间变异特征研究

为研究河套平原地区土壤养分状况,探究县域尺度土壤养分的空间变异性与分布特征,以杭锦后旗县域耕地为对象,采用实地调查和地统计学相结合的方法,研究该区耕层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾养分含量状况,分析土壤养分空间分布及其变异特征。结果表明,研究区耕层土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾平均含量依次为13.90 g/kg、0.93 g/kg、16.25 mg/kg和170.79 mg/kg,土壤有机质和全氮处于缺乏状态,速效磷含量中等,而速效钾的含量较为丰富。从空间变异及相关性看,各土壤养分的变异程度都为中等变异,有机质和速效钾为中等相关性,全氮和有效磷均为弱相关性。从空间分布格局看,土壤有机质与全氮分布规律相近,呈现西北部高、东南部和东北部低的特点;土壤速效钾整体分布较为均衡;速效磷空间差异明显,呈东高西低格局。针对该地区土壤养分含量及分布规律,在进行养分管理过程中,应以控氮、稳磷、稳钾、全区规划与重点应对相结合的原则,坚持以有机肥为主、有机与无机相结合的施肥策略。对县域尺度耕地土壤养分状况的调查研究和统计分析,明晰了区域土壤养分空间分布特征及其与土地利用方式之间的关系,为河套平原耕地土壤养分管理、地力培育以及合理施肥运筹等提供科学依据。     

基于GIS与地统计的土壤养分空间变异研究

[目的]为分析滑县土壤养分的空间变异特征,[方法]利用GIS与地统计方法相结合的方法,对2012年的924个土壤样点数据进行了描述性统计分析、半方差函数分析和克里格插值分析。[结果]结果表明：滑县土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾等4种养分的平均含量分别为14.81 g/kg、0.87 g/kg、16.02 mg/kg、96.72 mg/kg,变异系数处于21.8%~57%之间,属于中等变异。块金值与基台值之比分别为：50%、54.6%、89.2%、90.1%;土壤有机质和全氮具有中等空间相关性,有效磷和速效钾具有较弱的空间相关性。4种土壤养分的最优插值模型均为指数模型,土壤有机质和有效磷最优插值搜索方向为8扇形,全氮和速效钾为4扇形。[结论]滑县土壤有机质和全氮含量处于中等以下水平,有效磷和速效钾含量处于中等水平。各土壤养分含量均存在较低水平的区域,在土壤管理与施肥过程中,应注意合理调控。     

山西省孝义市麦田土壤养分分布规律研究

采用网格取样的方法,在孝义市采集共2413 个土壤样本,涵盖全市共3 个土壤类型5 个亚类,对土壤样品的有机质、全氮、碱解氮、速效钾、缓效钾、有效磷及有效态中微量元素等养分含量进行了测定与分析,以阐明孝义市麦田土壤的养分分布特征,指导孝义市科学合理施肥。研究结果表明：土壤有机质在不同亚类土壤的平均含量为8.86~23.26 g/kg,处于中等或缺乏水平,碱解氮为76.79~89.47 mg/kg,处于中等水平,有效磷为9.46~15.79 mg/kg,处于较丰富或中等水平,速效钾为139.11~207.74 mg/kg,处于较丰富、丰富或很丰富水平。这些养分在不同亚类土壤中的含量均存在显著差异,总体表现为在盐化潮土中最高,其次是石灰性褐土,在潮褐土、褐土性土、典型红粘土中含量比较低。在不同土壤亚类中,有机质、全氮和有效磷变异系数较高,而碱解氮、速效钾与缓效钾的变异则很低。而各有效态中微量元素的养分含量在不同亚类土壤中的规律则不甚一致,总体来说,除有效硼处于较低水平外,有效锰、有效铁、有效铜、有效锌均处于中等或高水平,且各有效态微量元素养分含量的变异都很低。在测土配方施肥中,应针对这些养分的分布特征,采取养分收支基本平衡策略进行优化施肥,以实现孝义市农业的可持续健康发展。     

招远市耕地土壤养分现状调查与评价

本研究利用2020年招远市农田测土配方项目土壤调查数据,分析了耕层土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等养分含量现状,并根据全国第二次土壤调查标准进行土壤养分含量评价,以为招远市耕地土壤科学合理施肥提供数据支持。结果表明,当前招远市土壤pH值平均为5.2,调查乡镇中70%的土壤pH值为4.7~5.5,呈强酸性,严重影响当地的农业生产。土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的平均含量为11.53 g/kg、71.3 mg/kg、68.5 mg/kg和122.5 mg/kg,土壤有机质和碱解氮含量主要处于较缺乏水平,有效磷含量主要处于丰富水平,速效钾含量在中等水平所占比例最高,土壤各养分含量之间呈极显著正相关。由此可知,招远市需优化施肥结构,减少化肥的施用量,增加有机肥的施用量,提高土壤pH值和有机质含量,改善土壤环境质量,促进农业可持续发展。     

玉屏县土壤主要肥力指标的分析与评价

为了指导贵州省玉屏县的农业生产,通过对贵州省玉屏县的533个土壤样品进行养分含量测定和统计分析,评价了玉屏县土壤的酸碱度状况和主要肥力指标。结果表明:玉屏县土壤pH平均值为6.65,土壤有机质、土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和缓效钾的平均含量分别为26.16 g/kg,1.57 g/kg,134 mg/kg,14.4 mg/kg,149 mg/kg,296 mg/kg。大部分土壤pH近中性偏碱,全氮和碱解氮总体含量处于较高水平,有机质、速效磷和速效钾含量总体处于中等水平,而缓效钾含量水平偏低。各种营养元素的变异程度由小到大依次为土壤碱解氮、全氮、有机质、速效钾、缓效钾、速效磷。为此初步提出了调控土壤酸碱性、稳定土壤有机质、减氮、适磷、补钾的施肥建议。     

芒市耕地土壤肥力特征及变化趋势分析

为揭示芒市耕地土壤养分变化特征,利用2009年测土配方施肥项目中耕地地力调查数据与全国第二次土壤普查数据及肥力分级标准进行分析研究。结果表明：单项指标,pH显微酸性、酸性的面积较大,且土壤表现出酸化趋势;有机质、全氮、碱解氮含量中等、丰富水平的面积较大,但总体含量水平趋于下降;速效磷、速效钾含量缺乏、甚缺水平的面积较大,表现出大面积磷、钾不足,但速效磷含量有所上升,速效钾含量有所下降。芒市耕地土壤总体表现出微酸,有机质、全氮、碱解氮中等偏丰富,速效磷、速效钾缺乏,旱作土养分高于水稻土;区域间养分变化不一致,差异较大;耕地土壤肥力整体在下降。     

渭北旱塬土地整治新增耕地土壤养分特征及肥力等级评价——以合阳县为例

以地处渭北旱塬东部的陕西省合阳县土地整治项目新增耕地为对象,研究县域内新增耕地土壤养分状况,为指导新增耕地后期管理提供参考。通过对合阳县12个乡镇新增耕地土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾的变化特征进行分析,并采用物元模型对其进行综合评价。结果表明：合阳县新增耕地土壤养分含量普遍较低,有机质平均含量8.66 g/kg,全氮1.30 g/kg,有效磷18.66 mg/kg,速效钾151.21 mg/kg。土壤有机质含量偏低,全氮、有效磷含量适中,速效钾较丰富。养分评价等级显示Ⅳ级贫乏等级土壤占83.4%,肥力提升空间较大。建议结合当地经济水平和施肥习惯,优先考虑使用有机肥,适量增加化肥施用量。在种植方式上,可采用种植1年豆科作物和2年小麦的粮豆3年轮作种植模式。     

新曹农场土壤肥力演变及土壤培肥对策

通过对新曹农场不同土壤类型181个耕层土壤农化样本和34个定点监测土壤剖面样本的调查分析，明确了全场土壤肥力状况有机质含量为12．6g/kg处在中等偏下水平、全氮含量为1．1g/kg处于中等偏上水平、碱解氮量为64．95mg/kg处在中等偏下水平、速效磷含量为15．97mg/kg处于上等水平、速效钾含量为40．27mg/kg处在下等水平。分析了土壤肥力演变原因，并提出了今后土壤培肥策略和主要措施。     

宁蒗县土壤主要肥力指标的分析与评价

为了指导云南省宁蒗县的农业生产实践,通过对云南省宁蒗县的201个土壤样品进行含量测定和统计分析,分析与评价宁蒗县土壤的酸碱度状况和主要肥力指标。结果表明：宁蒗县土壤pH平均值为6.77,土壤有机质、土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和缓效钾的平均含量分别为12.51 g/kg,0.93 g/kg,93.83 mg/kg,25.19 mg/kg,43.86 mg/kg,157.28 mg/kg。大部分土壤pH近中性偏酸,速效磷总体含量处于较高水平,全氮和碱解氮含量总体处于中等水平,而有机质、速效钾和缓效钾含量水平偏低。各种营养元素的变异程度由小到大依次为土壤速效钾、缓效钾、有机质、碱解氮、全氮、速效磷。为此初步提出了调控土壤酸碱性,稳定土壤氮磷、适当增施有机肥、钾肥的施肥建议。     

贵州省铜仁市植烟土壤主要养分空间变异特征分析

采用GPS定位技术,对贵州省铜仁市202个植烟土壤样点进行了取样测定,采用地统计学技术和地理信息技术相结合的方法,对该地区植烟土壤主要养分空间变异特征进行研究。结果表明,铜仁市植烟土壤有机质含量为5.47~59.81g/kg,碱解氮27.33~241.32mg/kg,有效磷1.50~115.96mg/kg,交换性钾46.20~977.10mg/kg。铜仁市植烟土壤中有机质和交换性钾含量丰富,碱解氮含量偏高,应适当控制相应肥料的施用;33.70%的植烟土壤有效磷含量高于30mg/kg,建议这些区域适当控制磷肥的施用量;30.70%的植烟土壤有效磷含量低于15mg/kg,建议这些区域注重增施磷肥,以满足烟草正常新陈代谢和品质形成的需要。铜仁市植烟土壤有机质与碱解氮含量的空间分布具有一定的相关性,均呈现由东往西增加的趋势,在垂直分布上有机质、碱解氮和交换性钾含量与海拔呈极显著正相关。     

云南乌蒙山区土壤养分空间变异及海拔梯度分布规律

[目的]为探知云南乌蒙山区土壤养分空间分布格局和规律,[方法]本文应用经典统计学和地统计学方法对云南乌蒙山区土壤的酸碱性(pH)、有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)含量,进行空间变异分析和海拔梯度分布规律研究。[结果]结果表明云南乌蒙山区土壤整体呈酸性,绝大部分地区的SOM、TN、AP、AK处于中等或较高水平,各土壤养分呈现中等以上变异性。空间变异分析显示5种养分的最佳拟合模型均为指数模型,pH、TN空间自相关强烈,空间变异主要受结构性因素影响,SOM、AP、AK具有中度空间自相关,受结构性因素和随机性因素共同影响,土壤pH值和各养分含量空间分布均呈斑块状,条带性分布趋势不明显；云南乌蒙山区pH与海拔整体呈极显著负相关,各养分含量与海拔极显著正相关,但北部、中部、南部相互存在差异,海拔是影响乌蒙山区土壤pH值和养分含量空间异质性的重要结构性因素,但土壤SOM、AP、AK还受随机因素干扰。[结论]本研究有助于进一步从区域尺度上探索山地土壤养分空间异质性的形成机理。     

三个典型植烟生态区土壤养分适宜性评价

通过明确不同烤烟种植区土壤肥力状况及植烟适宜性，为不同生态区烟草科学施肥方案的制定奠定基础。采用描述统计法、相关系数法和模糊综合评价法对四川会东、河南洛阳和安徽皖南3个植烟生态区的418份土壤样品进行分析。结果表明，会东烟区土壤pH为5.36～8.66,77.88%的土壤pH大于7.50，有机质含量较低，67%的土壤碱解氮含量低于90mg/kg，全氮含量适中，速效磷和速效钾含量丰富；洛阳烟区土壤pH呈弱碱性，有机质和碱解氮含量匮乏，70%以上的土壤有机质和碱解氮处于“缺”及以下水平，全氮和速效磷含量适中，速效磷含量变异系数达79.38%，速效钾含量丰富；皖南烟区土壤pH、有机质和全氮含量适中，碱解氮含量较高，速效钾含量缺乏，82.82%的土壤速效钾含量低于150mg/kg，速效磷含量丰富但异质性强。3个生态区植烟土壤综合肥力指数（IFI）存在显著差异（P<0.05），表现为皖南（0.69）>会东（0.52）>洛阳（0.43），其中皖南烟区75.76%的土壤IFI处于Ⅱ级以上，会东烟区处于Ⅱ级和Ⅲ级的比例分别为31.73%和46.15%，而洛阳烟区近50%的土壤为Ⅳ级。...     

西藏昌都市洛隆县土壤养分状况分析及肥力综合评价

为更好地掌握西藏地区县域尺度地土壤地力水平，本研究有针对性地对西藏昌都市洛隆县的土壤进行了采样分析和土壤肥力评价。采用模糊综合评判法对洛隆县耕地质量进行分等定级，在洛隆县的11个乡（镇）共采集187份土壤样品，测定了土壤pH、土壤有机质、土壤全氮、磷、钾及碱解氮、磷、钾含量，共8项肥力指标。研究结果显示洛隆县土壤pH呈中性至碱性变化，土壤有机质和氮素含量较为丰富。全氮含量高但有效氮含量一般，全钾含量一般但速效钾含量较高。土壤全磷和有效磷含量均较低。总体来看，洛隆县土壤的肥力等级水平总体处于中等偏上，但有1/4的土壤为低肥力水平。后期的农业生产中要注重低肥力水平土壤的地力提升。     

安溪铁观音茶园土壤肥力分析

通过土壤肥力的测试,了解和掌握施肥水平,为铁观音茶园合理施肥和土壤的改良提供科学依据。笔者对安溪感德、祥华等8个有代表性铁观音主产乡镇茶园土壤的pH、有机质及氮、磷、钾养分进行分析。结果表明：供试山地土壤pH均值为4.69,基础较好,而茶园土壤pH在3.37～4.94之间,pH＜4.0的占54.17%,酸化严重,两者差异达极显著水平;茶园土壤有机质总体表现优良,上层土壤有机质变幅为1.22%～5.39%,均值达2.61%,有机质含量超过土壤肥力Ⅰ级水平的占87.5%;茶园土壤氮素含量较高,供氮能力强,91.67%上层土壤的全氮量和碱解氮含量均达土壤肥力I级;茶园土壤有效磷含量高,祥华祥地上层土壤有效磷含量高达464.8 mg/kg,大大超过环境临界值;茶园土壤钾含量不均衡,下层土壤速效钾含量普遍偏低,其中感德五甲铁观音茶园土壤全钾量较高,与其他7个主产乡镇的差异达到极显著水平,而西坪-松岩、龙涓-华祥苑茶园土壤钾含量严重不足。     

华北桓台县土壤养分的时空变化格局

为了实现精确施肥和防治土壤肥力退化,通过监测土壤养分的时空变异了解土壤耕作管理及污染等过程对土壤肥力的影响,采用GIS和地统计学相结合的方法对华北桓台县1989年和2006年的土壤碱解氮、速效磷和速效钾的空间分布进行分析。结果表明,与1989年相比,2006年土壤碱解氮含量普遍提高,中等水平以上(>91 mg/kg)的面积占整个研究区面积的21.23%,含量61~90 mg/kg的土壤面积增加了7.05%,低含量(<60 mg/kg)的面积减少了8.07%。土壤速效磷也大幅度增加,主要是零散的较低级别含量的斑块向高级别转化,丰富级别(>21 mg/kg)的面积增加了26.92%,含量缺的(<15 mg/kg)地块面积比重下降了52.75%;土壤速效钾含量整体提高,2006年平均含量达118 mg/kg,变化最明显的是101~150 mg/kg级别,增幅达25.18%。桓台县各土壤养分含量均有显著提高。此研究结果对于桓台县农业可持续发展,制定优化的高效施肥措施和方案有一定指导意义。     

大荔县农业土壤养分丰缺评价与分析

通过对大荔县农业土壤490 个采样点的pH值、有机质、全氮、碱解氧、有效磷、速效钾等基本元素进行检测,利用Microsoft Excel 2010 软件将数据进行统计和处理,对土壤养分中的上述元素做出一个描述性概括,结果发现：大荔县农业土壤以碱性为主;有机质含量属于中度缺乏状态,全氮则是轻微缺乏状态;碱解氮则属于较缺乏状态;有效磷含量则是中等偏低;速效钾的含量为适量偏丰富。从测定结果中可知道,大荔县农业土壤可采用改变土壤酸碱性、加大氮肥和磷素的投入量来提升土壤肥力,从而提高农作物产量和品质。     

宁夏中部干旱带土壤肥力综合评价

【目的】同心县作为宁夏中部干旱带的核心区域,由于引水灌溉干旱区耕地利用方式、作物结构调整、施肥管理措施的变化土壤肥力随之发生深刻变化,自第二次土壤普查已经历30年,科学评价土壤肥力变化特征,明确该区域当前土壤肥力状况,以实现耕地资源的有效利用的和农业可持续发展。【方法】通过对2008—2012年宁夏中部干旱带同心县测土配方施肥项目的2000份土壤肥力指标数据采用One-anova统计描述、主成分分析法进行分析,并与第二次普查数据对比分析农田土壤肥力的变化特征,明确同心县农田土壤肥力现状。【结果】目前,宁夏中部干旱带同心县农田土壤的pH 平均为8.77,与土壤全盐、有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾极显著的负相关(P＜0.01),全盐含量平均为0.30g/kg,土壤全盐与土壤有效磷呈正相关,但无显著差异,与其他指标呈负相关,有机质含量平均为7.08 g/kg,与土壤全氮、速效氮磷钾养分之间有极显著正相关性(P＜0.01),全氮含量平均为0.57g/kg,与土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量有极显著正相关(P＜0.01),碱解氮含量平均为36.07mg/kg,有效磷含量平均为14.77 mg/kg,速效钾含量平均为170.63mg/kg,速效氮磷钾之间均呈显著极显著正相关。同心县农田土壤有碱化趋势,与第二次土壤普查结果相比,土壤有机质下降12.2%,全氮下降降低10.5%,碱解氮含量基本持平,有效磷提高121.4%、速效钾下降4.8%。【结论】干旱气候条件下,宁夏中部干旱带同心县农田土壤肥力指标变化显著。建议该区域在作物栽培过程中选择酸性土壤调理剂降低土壤碱化程度,重视生理酸性肥料的应用,强化有机肥与化肥配施,加大秸秆还田技术的推广力度,以实现区域农田土壤肥力的提升和养分的平衡供应。