岩溶区坡耕地土壤养分空间变异及其影响因子分析

对重庆市北碚区中梁山坡耕地上的100 m×100 m标准样地进行网格取样,利用地统计学方法分析了25个土壤样品的有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾等7种土壤养分的含量。结果表明:试验样地中有机质、全磷、全钾和速效钾具有较强的空间相关性,速效磷具有中等的空间相关性,全氮和碱解氮的空间相关性较弱。在试验样地的不同坡位上,各土壤养分的空间分布具有不同的特征,其中有机质、碱解氮、全磷和速效磷在坡顶、上坡和中坡位置含量较高;全氮、全钾和速效钾在坡底含量较高,往坡顶逐步降低。对土壤养分和环境因子的相关性分析表明:全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾的空间变异主要受环境因子中地质、地貌、土层厚度等结构性因子的影响,而有机质的空间变异主要受植被种植类型、耕作程度等随机性因子的影响。     

岩溶区坡耕地土壤养分空间变异及其影响因子分析

对重庆市北碚区中梁山坡耕地上的100 m×100 m标准样地进行网格取样,利用地统计学方法分析了25个土壤样品的有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾等7种土壤养分的含量。结果表明:试验样地中有机质、全磷、全钾和速效钾具有较强的空间相关性,速效磷具有中等的空间相关性,全氮和碱解氮的空间相关性较弱。在试验样地的不同坡位上,各土壤养分的空间分布具有不同的特征,其中有机质、碱解氮、全磷和速效磷在坡顶、上坡和中坡位置含量较高;全氮、全钾和速效钾在坡底含量较高,往坡顶逐步降低。对土壤养分和环境因子的相关性分析表明:全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾的空间变异主要受环境因子中地质、地貌、土层厚度等结构性因子的影响,而有机质的空间变异主要受植被种植类型、耕作程度等随机性因子的影响。     

江苏滩涂围垦区土壤养分空间变异研究

采用地理信息系统(GIS)和地统计方法,研究20世纪80年代初围垦王竹垦区的土壤养分空间变异特征.结果表明:有机质、碱解氮、全磷、速效磷块金基台比介于7.9%～19%之间,表现出强烈的空间相关性;土壤pH值、全氮、全钾、速效钾的块金基台比值介于29.8%～49.9%之间,表现出中等的空间相关性.土壤pH值、全氮、全磷、全钾的空间分布呈带状,以较大区域变异为主;碱解氮、速效钾的空间渐变性稍差,以中等大小区域变异为主;有机质、速效磷的空间分布呈团状,以较小区域变异为主.土壤各养分的空间分布图可直观表示出各养分的空间变异特征和丰歉程度,样区有机质含量处于中低水平,碱解氮含量极低,速效钾、速效磷含量较高.建议多施氮肥和有机肥,少施或不施钾肥和磷肥.     

槟榔土壤养分与叶片营养含量变化调查及相关分析研究

为探讨槟榔叶片营养与土壤养分间关系,在海南槟榔种植园采集槟榔与相应土壤样品,包括槟榔不同生产管理水平、正常结果和黄化槟榔区,分析不同生产管理水平和正常结果与黄化槟榔叶片氮、磷、钾和土壤养分含量,以及槟榔营养含量与土壤养分含量相关系数。结果表明:土壤有机质与土壤碱解氮、全磷、速效磷和速效钾均呈极显著正相关关系,全磷与速效磷、全钾与速效钾含量间呈极显著正相关关系,碱解氮、全磷、速效磷和速效钾之间呈极显著正相关关系,全钾与全磷呈显著正相关关系。有机质、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾与叶片全N、P、K都呈极显著正相关关系。因此,槟榔土壤碱解氮、全磷、速效磷和速效钾间存在彼此互相促进的关系;槟榔土壤有机质、碱解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾含量变化对槟榔叶片N、P、N含量会产生正向影响。     

西藏山南地区耕地肥力等级评价

该研究采用模糊综合评判法,对山南市乃东县、贡嘎县、扎朗县、隆子县、桑日县、琼结6个主要的农业区县856个土壤样品进行了土壤养分等级评价。结果表明:山南市农耕地土壤的整体养分等级为中等水平,其中中等偏上的占23.01%、中等水平占47.08%、中等偏下的占21.96%。山南市农耕地土壤p H整体偏中性,有机质、全氮含量适宜;碱解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾含量较低;有效硼含量丰富。影响土壤肥力的主要因素是有机质、全磷、速效钾、全氮、碱解氮、有效磷,各主要养分元素对土壤肥力的贡献率为有机质全磷速效钾全氮碱解氮有效磷。     

辽宁省土壤养分的变异特征及相关性分析

选取辽宁省不同地区与土地利用方式下土样100个,进行土壤养分变异特征及相关性分析。结果表明,有机质属中等水平,全氮属中等稍丰富水平,全磷总体水平稍丰富,全钾属中等稍高水平,碱解氮属稍缺水平,速效磷和速效钾达丰富水平,土壤总体呈中性。全磷、速效磷、速效钾有较大变异性,CV在80.04%～99.92%,碱解氮、全氮、有机质、全钾有中等变异性,CV在28.21%～36.85%,pH值有弱变异性,CV为5.60%。碱解氮和有机质、碱解氮和全氮呈极显著正相关,全氮和有机质、全氮和速效磷呈显著正相关。     

海南槟榔园土壤养分含量变化研究

以海南不同生长条件下槟榔种植园土壤为材料,分析了不同产量水平、不同生长年限以及正常结果与黄化槟榔土壤氮、磷、钾等养分含量变化。结果表明,槟榔园土壤养分含量皆处于较低水平。槟榔土壤养分含量随槟榔产量降低而下降。槟榔土壤有机质、全氮、全磷和全钾平均含量随着槟榔生长年限增加而有所下降,高产组槟榔土壤全氮、有机质减少量比低产组的偏低,高产组槟榔土壤全磷和全钾减少量比低产组的偏高;而槟榔土壤碱解氮、速效磷、速效钾平均含量随着槟榔生长年限增加而有所上升,高产组槟榔土壤碱解氮增加量比低产组的偏高,高产组槟榔土壤速效磷和速效钾增加比低产组的偏低,除了全氮含量差异表现不明显,黄化槟榔土壤有机质、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾平均含量比正常结果槟榔土壤和对照土壤的低。此外,黄化(重)槟榔土壤有机质、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾平均含量比黄化(轻)的低。槟榔土壤中氮、磷、钾和有机质含量高低对槟榔产量有很大影响,低含量的氮磷钾和有机质等养分的土壤可能会导致槟榔黄化病发生和恶化。     

灰色关联度在金铁锁(Psammosilene tunicoides)引种过程中的应用

用灰色关联度分析方法,研究了13份不同居群金铁锁原生境地土壤因子对平均根重及有效成分含量的影响.结果表明,土壤因子对平均根重的关联度,速效磷＞有机质＞全磷＞碱解氮＞全氮＞速效钾＞全钾＞ pH值.土壤因子对有效成分的关联度,速效磷＞ pH值＞全磷＞有机质＞全氮＞碱解氮＞速效钾＞全钾.速效磷在2次关联度排序上都位居第一,pH值对产量的影响不明显,但对有效成分含量的影响比较大,有机质含量对平均根重和有效成分也存在着一定程度的影响.该结论为金铁锁引种驯化提供了一定的理论基础.     

牛背梁自然保护区不同海拔高度森林土壤养分特征分析

【目的】分析秦岭牛背梁自然保护区内土壤养分空间的分异状况及其与海拔高度的关系,为研究森林生态及合理利用与保护该地区森林资源提供依据。【方法】采取1 248～2 625m海拔16个完整土壤剖面的土壤样品,室内测定土壤基本养分含量和pH值,应用统计学软件对各土壤养分含量与海拔高度进行相关分析。【结果】1)保护区内的土壤养分指标在整个土壤剖面的空间分异范围分别为:土壤pH 5.35～6.65,有机质含量5.65～74.84g/kg,土壤全氮含量0.30～5.43g/kg,碱解氮含量106.64～208.66mg/kg,全磷含量0.45～1.30g/kg,速效磷含量0.44～6.82mg/kg,全钾含量14.88～18.78g/kg,速效钾含量26.18～277.00mg/kg。2)土壤有机质、全氮、全磷和速效磷含量的空间分异度较大,土壤pH值和全钾含量的空间分异度较小;随着土层深度的增加,土壤pH值、全钾、速效钾含量的空间分异程度降低,而土壤有机质、全氮和碱解氮含量的空间分异程度则增大。3)土壤pH值、有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾含量均与海拔之间呈现明显的相关性,各养分含量的极值多出现在海拔1 900～2 000m,上述养分含量随海拔高度变化的变异规律各异。【结论】牛背梁国家级森林自然保护区不同海拔高度森林土壤养分状况存在差异,土壤各养分之间不是孤立存在的,而是存在一定的相关性。     

四川达州白肋烟植烟土壤养分状况分析

[目的]研究达州白肋烟产区主要植烟土壤养分状况,为合理施肥提供依据。[方法]在达州白肋烟产区宣汉县采集有代表性烟田样品,分析土壤pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾含量。[结果]达州白肋烟产区大部分植烟土壤pH适宜;有机质含量适中,部分区域偏低;土壤全氮、全磷、全钾含量偏低;土壤碱解氮含量适中,速效磷、速效钾含量不足。[结论]在该区白肋烟平衡施肥工作中,应稳施有机肥与氮肥,加大磷肥、钾肥的用量,并根据各植烟区域土壤养分状况分类指导。     

黑土质量演变初探IV——吉林省公主岭地区土壤肥力指标空间变异与评价

采用地理信息系统（GIS）和地统计学相结合的方法研究了吉林省公主岭地区土壤表层（0～20cm）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、有机质、速效钾、粘粒的理论模型均为球状模型；速效磷的理论模型为纯块金效应模型。粘粒、速效钾、有机质、pH的Ｃ0/（C0＋C）变化范围是37．27％～49．66％，均表现出中等的空间相关性，说明其空间变异是由随机性因素和结构性因素共同作用的结果。根据目前的评价标准，该地区土壤pH和有机质主要分布在2～3级；速效磷和速效钾主要分布在2～4级；而粘粒则分布在3～4级，说明该地区肥力指标基本上处于中等级别。     

湘南紫色丘陵耕作区土壤肥力质量空间变异研究

本文在分析土壤各单项肥力要素空间变异基础上,结合Fuzzy综合评价法和GIS技术研究了湘南紫色丘陵耕作区土壤肥力质量空间变异,为该区合理规划、开发土壤资源,科学培肥提供依据。研究结果表明:选取的8种肥力指标具有一定空间相关性,有机质、全氮、有效磷、速效磷值的空间异质比(块金值与基台值的比值)分别为100.0%、100.0%、87.9%和99.9%,属于空间弱相关,而pH、碱解氮、全磷、全钾的空间异质比分别为33.8%、63.3%、66.1%、73.7%,属中等空间相关;各单项肥力要素空间分布随土地利用变化呈不同的规律性变化。研究区土壤肥力质量偏低,为Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ等,分别占整个区域面积的46.2%、19.6%和34.2%;不同土地利用类型表现为:水田土壤肥力质量较优,主要为Ⅱ等;丘陵下部梯田和地势较低的坡耕地土壤肥力质量为Ⅲ等;地势较高的地块和荒地均为Ⅳ等。     

沈阳城市土壤pH和养分的空间变异性研究

采用地统计学和地理信息系统（G IS）相结合的方法研究了沈阳城市土壤pH、全磷和速效钾的空间变异特征。结果表明：pH、全磷、速效钾的最佳拟合模型为指数模型。全磷、速效钾的C0/（C0＋C）分别为10.62%、9.94%,说明沈阳城市土壤全磷和速效钾的空间相关性较强,其空间变异主要是结构性因素引起的;pH的C0/（C0＋C）为44.25%,说明土壤pH具有中度的空间相关性,其空间变异是由随机性因素和结构性因素共同引起的。最后通过克里格插值分析沈阳城市土壤pH、全磷和速效钾的空间分布特征。     

宁夏砂田小尺度土壤性质空间变异特征与肥力评价

【目的】砂田是西北干旱、半干旱地区农民在恶劣的气候、土壤和地形等自然条件下,为了生存经过长期生产实践不断总结创新所形成的一种独特的耕作方式。保持和提高砂田土壤肥力质量是改善土地生产力、延缓砂田退化的基础。【方法】按照10 m×10 m网格方式采集110个砂田土壤表层(0—20 cm)样品,选取土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾、pH和电导率作为土壤肥力特征的评价因子,采用相关系数法确定各土壤肥力指标的权重,根据宁夏砂田土壤特征和作物品种,选择隶属度函数曲线类型,同时确定隶属度函数转折点取值,然后根据各土壤肥力因子的权重和隶属度值计算土壤综合肥力指数值;利用地统计学分析方法构建土壤各肥力因子的最适半方差函数模型,确定砂田土壤各肥力因子的空间变异特征和空间格局;结合土壤综合肥力指数值及其空间分布状况对砂田土壤肥力特征进行分级评价。【结果】经典统计表明,pH的变异系数最小仅为0.01,表现为弱变异,均值为9.15,土壤呈碱性。其他肥力指标变异系数处于0.10—0.72,属于中等变异。通过极差可以看出各项土壤性质含量在农田尺度存在明显的差异。研究区土壤综合肥力指数值在0.18—0.59,平均值为0.34。地统计学表明,砂田土壤各项肥力指标块金系数均小于25%,呈现出较强空间自相关性。通过普通克里格空间插值图可以看出,土壤有机碳在田块尺度上分布较为均匀,含量集中在1.5—2.5 g·kg-1,在研究区南侧有机碳有岛状高含量点存在;电导率分布也较为均匀,集中在100—300μs·cm~(-1),其在北部含量较高;土壤全氮、全磷和全钾含量普遍较低,在空间呈现出明显的斑块状分布特征;土壤速效磷和速效钾在研究区北部有岛状高含量点存在;pH在整个研究区呈现明显的斑块状分布特征。土壤综合肥力指数值空间分布状况表明,研究区Ⅲ类地分布最广,占整个研究区面积的56%,属中等肥力状况。砂田南部以Ⅱ类地为主,占整个研究区面积的25%,肥力状况良好。Ⅳ类地占整个区域面积18%,其肥力状况较差。【结论】土壤性质和土壤肥力指数在田块尺度上空间分布复杂、规律性不明显,呈斑块状分布特征。根据各项土壤属性指标和土壤综合肥力指数值的分布情况判断,砂田土壤肥力总体水平较低,其中有机碳和全氮是制约砂田土壤肥力的主要限制因子。应通过增施有机肥、轮作和休耕等方式改良和培肥土壤。     

中国玉米主产区土壤养分的空间变异及影响因素分析

【目的】分析中国玉米主产区耕层土壤养分含量现状、区域空间变异规律及其影响因素,以期为各地玉米田土壤养分调控和合理施肥提供指导。【方法】以全国玉米主产区为研究区,于2017年玉米收获季开展大规模土壤采集和农户调研工作。结合地统计学和地理信息系统（GIS）,探究土壤养分的区域变异特征和分布格局;根据相关分级标准,评价玉米主产区当前土壤肥力现状;并通过相关性分析和方差分析,对引起土壤养分变异的主要影响因素（土壤质地、气候和肥料施用）进行探讨。【结果】中国玉米主产区耕层土壤pH中值为 6.9,养分含量的中值分别为有机质21.0 g·kg^-1、全氮1.5 g·kg^-1、有效磷22.4 mg·kg^-1和速效钾164.5 mg·kg^-1,上述指标的变异系数分别为12.7%、48.5%、50.0%、83.6%和52.0%,均表现为中等程度变异。土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量主要集中在中等至极高肥力水平,共占主产区总面积的93.5%。土壤养分存在明显的区域变异性,土壤有机质、全氮和有效磷含量在东北春玉米区最高,分别为32.0 g·kg^-1、2.2 g·kg^-1、32.3 mg·kg^-1,在西北春玉米区最低,分别为17.2 g·kg^-1、1.2 g·kg^-1、16.2 mg·kg^-1;速效钾含量在西南玉米区最低,其他3个区域无显著差异。在国家尺度上,土壤pH值具有强烈的空间自相关性（块基比<25%）,其变异主要受自然因素（土壤质地和降水）影响;有效磷具有较弱的空间自相关性（块基比>75%）,其变异主要受人为因素（肥料施用）影响;有机质、全氮和速效钾具有中等的空间自相关性（块基比25%—75%）,其变异受自然和人为因素共同影响。【结论】东北区土壤肥力高,玉米生产应适量减少施肥量,以节约肥料成本;华北区土壤养分含量适中,应严格控制氮、磷化肥投入,以增加肥料利用率并减少环境污染;西北区土壤养分含量较低,可以适当增加肥料用量进一步实现玉米增产;西南区内土壤肥力变异较大,各亚区应采用适宜的施肥方式,以提高土壤的保肥能力和玉米产量。     

黑龙江省双城市土壤有机质和速效养分的空间变异特征

采用地理信息系统(G IS)和地统计学相结合的方法研究了黑龙江省双城市土壤表层(0~20 cm)有机质、速效氮、速效磷、速效钾这4种土壤养分指标的空间变异性。结果表明:土壤有机质、速效氮、速效钾的理论模型均为球状模型;速效磷的理论模型为指数模型。速效钾含量的C0/(C0 C)为49.96%,存在中等的空间相关性,说明其空间变异是由随机性因素和结构性因素共同作用的结果;速效氮、有机质、速效磷含量的C0/(C0 C)变化范围是8.10%~14.39%,均表现出强的空间相关性,说明其空间变异均受结构性因素的影响。从总体分布趋势来看,4项养分指标均呈现出由西向东、由西南向东北升高的趋势。     

基于地统计学的罗平烟区土壤主要养分丰缺评价

采用GPS定位技术,在云南罗平烟区采集土壤样品362个,运用地统计学和经典统计学方法,研究了植烟土壤主要养分的空间变异特征和丰缺格局。结果表明:罗平植烟土壤有机质和主要养分指标的块金效应为25%~75%,表现为中等的空间相关性,空间变异受结构性因素和随机性因素共同影响;土壤有机质均值为42.23g/kg,有52.27%的植烟土壤有机质含量超过40 g/kg;土壤全氮和速效氮均值分别为2.02 g/kg和161.96 mg/kg,分别有51.39%和79.84%的植烟土壤全氮和速效氮超过2 g/kg和150 mg/kg;土壤全磷和速效磷含量均值分别为1.63 g/kg和38.45 mg/kg,分别有11.00%和29.79%的植烟土壤全磷和速效磷含量超过2 g/kg和40 mg/kg;植烟土壤全钾含量均值为13.67 g/kg,有27.13%的植烟土壤全钾含量在12 g/kg以下,偏低;土壤速效钾均值为257.23mg/kg,有95.87%的植烟土壤速效钾含量在150 mg/kg以上。     

Precision Farming Protocols: Part 1. Grid Distance and Soil Nutrient Impact on the Reproducibility of Spatial Variability Measurements

To determine temporal changes in soil nutrient status, reproducible results must be obtained at each time step. The objective of this paper was to determine the impact of grid distance on the reproducibility of spatial variability measurements. Soil samples from the 0 to 15 cm depth were collected from a 30 by 30 m grid in May 1995 in a 65 ha notill corn (Zea mays L.) field. Each bulk sample contained 15 individual cores, collected at sample points located every 11.4 cm along a transect that transversed 3 corn rows (57 cm). At each sampling point latitude, longitude, elevation, landscape position, and soil series were determined. The 30 m grid was used to develop 4 and 9 independent data sets having a 60 and 90 m, grids, respectively. Semivariograms, nugget to sill ratios, and mean squared errors were calculated for each data set. At 60 m: (i) the total N, total C, and pH semivariograms, of different start points, were similar, while semivariograms for Olsen P, K, and Zn were different; (ii) the spatial dependence ratings, based on the nugget to sill ratio, for total N, total C, and pH semivariograms were consistent and suggested moderate spatial dependence; (iii) the spatial dependence rating for Olsen P, K, and Zn for the 4 semivariograms were not consistent and ranged from weak to moderate spatial dependence. At 90 m all soil nutrients had different semivariograms for each start point, while the spatial dependence rating for each total N, total C, and pH start point were consistent and showed moderate spatial dependence. The total C, P, K, Zn, and pH MSE values at 60 m, were 30, 30, 41, 28, and 72% lower than the variance, respectively. This study showed that semivariogram, semivariance, MSE, and nugget to sill ratios reproducibility were dependent on soil nutrient and grid distance.     

乌鲁木齐县蔬菜地土壤养分空间变异研究

以乌鲁木齐县蔬菜主产区的三个乡为例,采用GIS与地统计学相结合的方法对其耕层土壤(0～20 cm)的有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾等5种养分要素的空间变异特征进行分析.结果表明:全氮变异函数曲线的理论模型能很好地符合球状模型;有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的变异函数曲线则符合线性无基台模型.有机质、速效磷和速效钾具有很强的空间相关性,说明受母质、地形、土壤类型等自然的结构性因素影响较大;碱解氮具有中等的空间相关性,说明对施肥、作物、管理水平等随机因素引起的空间相关性起很大作用;全氮的空间相关性很弱,说明人为活动严重削弱了结构性因素造成强的自相关作用.     

有机肥施用方式对柑橘园土壤肥力和柑橘养分、品质的影响

为提高上海崇明柑橘的品质和产量,研究了不同有机肥施肥量和施肥深度对柑橘园土壤肥力和柑橘养分、品质的影响.结果表明:与未施有机肥处理相比,施用有机肥可以不同程度地增加土壤中速效N、有效P和有效K的含量,最好的处理分别高出对照20.9％、24.9％和44.4％;并能提高土壤有机质的含量,最好的处理高出对照16.2％;同时减小土壤容重,降低土壤的pH,从而提高土壤肥力;施用有机肥可以增加土壤中微生物的数量,并且能提高柑橘叶片中全氮和全钾的含量,改善柑橘果实品质.