基于GIS的贵州省稻田土壤养分及pH时空演变特征

【目的】为贵州水稻田土地的合理利用和科学施肥管理提供参考。【方法】以2005-2015年贵州省9个地(州、市)水稻种植区采集的177 944个代表性耕层土壤养分测定数据为基础,运用Arc GIS地统计方法和Kriging理论模型对贵州水稻土壤养分的时空演变特征进行分析。【结果】在时间序列上,贵州省稻田土壤的有机质、全氮、速效钾含量及p H与第二次(1991年)土壤普查数据相比均呈下降趋势,有效磷呈上升趋势。在空间分布上,贵州省稻田土壤有效磷、速效钾含量及p H的差异较大,土壤有机质和全氮含量的差异较小;东南大部分地区的稻田土壤偏酸性,全氮、有机质含量较高,速效钾含量较低;黔东北的思南、石阡一带稻田土壤的有机质、全氮、有效磷含量偏低。在不同稻田土壤类型中,潴育型稻田土壤的各种养分含量均较高,潜育型稻田土壤的有机质、全氮含量较高,但有效磷和速效钾含量最低。【结论】贵州省稻田土壤的养分含量及p H与1991年普查数据相比呈下降趋势,不同区域稻田土壤的养分含量存在一定差异,不同类型稻田土壤中以潴育型稻田土壤的各种养分含量均较高。     

高寒草甸坡地“黑土滩”土壤养分特征分析

通过野外调查和室内分析,研究了高寒草甸坡地"黑土滩"土壤养分分布特征.结果表明.除全磷和速效磷外,其他各养分在不同退化梯度下差异极显著.土壤全氮、全磷、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量随着草地土层的加深呈下降趋势,滩地土壤养分高于坡地,滩地土壤各养分含量分别比坡地增加了37.78%、25%、26.12%、19.16%、22.12%和55.78%.     

不同连作年限桑园土壤肥力变化及其与桑叶产量的关系

[目的]调查分析不同连作年限条件下桑园土壤肥力变化及其与桑叶产量的关系,为桑园土壤养分管理和健康可持续发展提供参考依据.[方法]以近15年未植桑的田块为对照(CK),测定连作5、10和15年桑园根际土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾和pH等土壤参数,并分析其与桑叶年产量的关系.[结果]与CK相比,连作5和15年的桑园土壤有机质、全氮、速效氮、速效钾、pH和速效钾/速效氮、速效钾/速效磷显著提高(P<0.05,下同);连作10年,桑园土壤全磷、全钾、速效磷、速效钾含量和速效磷/速效氮、速效钾/速效氮、速效钾/速效磷显著降低.桑园土壤养分整体以连作15年最高,连作5年次之,连作10年最低;桑叶年产量以连作10年最高,达40050 kg/ha,连作5年次之,连作15年最低.相关性分析结果表明,有机质含量与其他养分含量均呈显著或极显著(P<0.01,下同)正相关,pH与有机质、全氮、速效氮和速效钾呈极显著正相关;桑叶年产量与土壤养分含量呈显著或极显著负相关.[结论]长期植桑的桑园土壤养分含量与桑叶年产量密切相关.增施有机肥可提高桑园土壤有机质,也有助于均衡提高土壤养分及改善土壤pH.     

北京市平谷区农田土壤养分评价与变化特征

2005年平谷区农田耕层土壤养分分析结果表明,全区耕层土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的平均含量分别为14.51g/kg、0.89g/kg、32.80mg/kg和136.79mg/kg,有机质和全氮含量总体处于中等水平,速效磷和速效钾含量总体处于高水平。在集中分布区,土壤有机质含量的次数分布曲线近似于呈偏正态分布,全氮近似于呈正态分布,速效磷和速效钾近似于呈偏态分布。各养分的变异程度由小到大依次为有机质、全氮、速效钾、速效磷。与1980年全国第二次土壤普查平谷区养分含量结果相比,全区农田土壤有机质含量增加了21.8%,全氮含量增加了17.1%,速效磷含量增加了246.0%,速效钾含量下降了8.1%。     

新疆伊犁大、小西沟野生樱桃李林下土壤养分特征及相关性分析

为了了解野生樱桃李(Prunus divaricata)下土壤养分状况,为野果林资源的合理利用与保护提供有价值的参考,对新疆伊犁霍城县大、小西沟野生樱桃李林下土壤发育有机质与速效养分含量进行了分析。结果表明,野生樱桃李林下的土壤有机质属于中等变异;有机质含量与速效氮、速效磷、速效钾含量呈极显著正相关;速效氮、速效磷、速效钾的含量随着土层深度的增加而减少,p H随着土层深度的增加而增大;土壤速效氮、速效磷、速效钾的均值分别为295.71、39.75、391.05μg/g,有机质含量均值为0.31%。     

农田施用水葫芦对水稻产量、养分吸收及土壤肥力的影响

粳稻品种武运粳23号种植于大田,对农田进行了施用水葫芦(将晒干的水葫芦按4500 kg/hm2施入农田)和不施用水葫芦处理,施氮量为120、240 kg/hm2等处理.结果表明:施用水葫芦使水稻产量显著提高;施用水葫芦使水稻成熟期氮、磷、钾的吸收量均极显著高于对照;在水稻抽穗期和成熟期,农田施用水葫芦使稻田土壤速效氮、速效磷、速效钾等养分物质含量均极显著高于对照;增施氮肥,使水稻成熟期氮、磷、钾的吸收量及稻田土壤速效氮、速效磷、速效钾等养分物质含量都显著或极显著提高,农田施用水葫芦与施氮处理的互作效应对水稻成熟期氮、磷、钾吸收量及稻田土壤速效氮、速效磷、速效钾等养分物质含量的影响未达到显著水平.农田施用水葫芦显著提高水稻抽穗期和成熟期稻田土壤速效养分物质含量是水稻产量和成熟期养分物质吸收量显著提高的重要原因.     

山区小流域不同海拔和坡位土壤养分分布及相关性分析

通过对河北省易县观坐岭小流域不同海拔和坡位土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾测定分析,得出了该小流域土壤在不同海拔和坡位的肥力状况。结果表明：随海拔降低,土壤有机质和速效氮含量有增加趋势,增幅分别为40%和35%;土壤速效磷和速效钾的变化比较复杂,主要与土壤母质有关。不同坡位土壤养分表现出向下汇集的趋势,下坡位土壤养分含量高于上坡位和中坡位养分含量,但有机质变化趋势相反,是人为活动的影响结果。相关分析结果表明,海拔与土壤有机质、速效氮和速效钾呈显著负相关,与速效磷不相关;各养分含量间,土壤有机质、速效氮、速效钾之间分别呈相关关系,速效磷与速效氮相关显著,与速效钾无相关性。在不同坡位上,土壤养分间的差异不显著。     

土壤养分与毛竹及竹笋生长相关性研究

对江西5个毛竹主产县的土壤养分与毛竹及竹笋生长的相关性进行分析,结果表明:土壤养分对立竹度的影响达差异显著水平,平均立竹胸径随土壤速效磷含量提高而增粗,且达差异极显著影响.毛竹枝下高平均为7.399 m,土壤养分中速效磷对竹材枝下高影响达差异显著水平,而其他养分对枝下高的影响很小.回归分析结果表明.养分对竹材枝下高和笋地径影响达差异极显著水平,且笋地径随速效磷含量增加而显著增粗.各林地土壤有机质与速效氮含量和速效钾含量以及速效氮含量与速效磷含量之间的相关性差异显著.毛竹立竹度与各土壤养分因子均呈负相关关系,速效磷含量与毛竹胸径、枝下高、出笋数和笋地径均达差异显著含量或极显著影响.速效钾含量与毛竹及竹笋、有机质和速效氮含量与竹笋的影响均为负相关.     

福建武平烤烟产区不同质地土壤肥力特征分析

分析了福建武平烟区205个土壤样本的质地、pH值及土壤养分状况,并对不同质地土壤各肥力因子的相关性进行了分析.结果表明:(1)武平烟区植烟土壤砂土占37.07%,壤土占58.05%,黏土占4.88%.(2)不同质地土壤主要养分含量差异均达到极显著水平,全钾达到显著水平,并表现为黏土含量最高,砂土含量最低.壤土全磷含量最高,砂土最低,pH值表现为砂土最高,黏土最低.砂土pH值与有机质、全氮、速效钾均呈极显著负相关,与碱解氮呈显著负相关,全氮与速效钾呈显著正相关,碱解氮与全磷和速效钾呈显著正相关,与有效磷呈极显著正相关.壤土pH值与全磷和全钾呈显著正相关;有机质与全氮和全磷,有效磷与速效钾均呈极显著正相关;全磷与速效钾呈显著正相关.黏土pH值与全氮呈显著负相关.砂土各肥力因子之间的相互影响较大,而壤土和黏土各肥力因子间的相互影响较小.     

槟榔种植年限对土壤肥力的影响

采用野外调查采样结合室内常规分析的方法,对槟榔种植不同年限的土壤养分和酶活性进行了研究.结果表明,土壤养分含量与种植年限有紧密联系,随槟榔种植年限增加,土壤有机质、全氮、全磷、全钾和速效氮、速效磷、速效钾含量呈现先增加后降低的趋势.与对照相比,种植槟榔5 a 后土壤有机质显著增加（P ＜0．05）;种植槟榔5~20 a,随种植年限的增加土壤有机质呈现下降趋势,差异极显著（P ＜0．01）;土壤速效氮、速效磷含量随槟榔种植年限的增加而逐步上升;种植年限5 a 到8 a 土壤速效钾从极缺水平上升到很缺,而种植年限从8 a 到20 a呈现降低趋势,接近极缺水平;总体来看,随槟榔种植年限的增加,土壤养分含量、土壤酶活性增强,说明种植槟榔能有效改善土壤肥力.种植8 a 槟榔园土壤肥力可上升一个级别.     

隆回植烟土壤有机质含量分布特征及其影响因素研究

为揭示隆回植烟土壤有机质含量分布特征及其影响因素,提高烤烟生产施肥的科学性,采用传统统计学、相关分析、回归分析以及灰色关联方法分析了隆回植烟土壤有机质含量分布特点及其影响因素。结果表明：①隆回烟区植烟土壤有机质含量平均值为32.22 g/kg,处于“适宜”水平,处于“适宜”范围内的样本占51.0％;②4种不同土类之间有机质含量达到极显著差异,有机质含量在“适宜”水平的土壤样本数比例为红壤＞石灰岩土＞黄壤＞水稻土;③6种不同土壤质地间有机质含量存在极显著差异,其中轻壤土、砂壤土和中壤土有机质含量处于“适宜”水平的比例较高;④植烟土壤全氮、有效磷和全钾含量偏高,碱解氮含量适宜,全磷和速效钾含量偏低;⑤影响植烟土壤有机质含量分布的土壤养分因素有土壤氮素、磷素以及钾素,对有机质含量分布影响大小顺序为碱解氮＞速效钾＞全钾＞全磷＞有效磷＞全氮;⑥有机质含量随碱解氮、有效磷和速效钾含量的升高而提高,而全氮、全钾和全磷与有机质含量之间呈二次曲线关系。     

上海市浦东公路绿地土壤肥力质量评价

采集了上海市浦东新区主要公路绿地0～30 cm及>30 cm土壤,测定分析了土壤质地、容重、通气孔隙度、阳离子交换量(CEC)、pH、电导率(EC)、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等理化性质。结果表明:上海市公路绿地土壤以粉砂质粘壤土和粉砂壤土为主;土壤容重大,通气性差;土壤pH高,属于碱性或强碱性土壤;有机质、阳离子交换量较低,土壤EC值大小适中;速效养分中,碱解氮和有效磷含量属中等偏下水平,速效钾含量较高。根据上海市浦东新区公路绿地土壤质量状况,提出了加强上海市公路绿地土壤科学管理的措施和建议。     

龙岩市水稻土主要养分变化的研究

对龙岩市水稻土进行农化性状分析,结果表明：全市有机质、速效磷平均含量均属丰富水平;碱解氮属中等水平;速效钾属缺乏水平;稻田缺钾面积比例大,而其他各养分缺乏面积亦有一些比例。与30年前的第二次土壤普查相比,有机质含量渗育型水稻土的提高和潜育型水稻土的降低十分明显,而有效磷、速效钾含量均有显著提高,尤以有效磷变化最为突出;碱解氮和pH值下降,土壤酸化日趋严重。     

长期施用鸡粪稻田土壤肥力变化特征研究

通过采样调查,分析比较了海安县长期施用鸡粪和化肥的稻田土壤主要肥力指标的变化。结果表明:与长期施用化肥的稻田相比,长期施用鸡粪能明显改善土壤的物理性状,显著提高土壤的有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷和速效钾的含量,其中对土壤速效磷含量的影响最大;长期大量施用鸡粪还造成氮、磷养分向土壤下层迁移累积,使耕层以下的土壤养分含量明显高于施用化肥的土壤。     

建阳市水稻土养分现状与施肥建议

采集3 987个水稻土土样进行测定主要肥力指标,结果表明:建阳市水稻土的土壤pH平均值为5.20±0.3,偏酸性;水稻土有机质平均含量为(34.91±6.4)g/kg,较丰富;土壤碱解氮平均含量为(185.9±55.8)mg/kg;土壤速效钾平均含量为(89.2±52.4)mg/kg;土壤有效磷平均含量为(18.9±9.3)mg/kg,属于中等以下的土壤占73.7%。     

东部典型乡镇绿地土壤分析及绿化模式存在的问题

对东部发达地区典型乡镇的绿地土壤进行了调查分析,结果表明:该区绿地土壤pH值呈中性偏碱,磷素、钾素质量分数中等,氮素、有机质质量分数较小;绿地土壤肥力综合评价分值IF,I整体偏低,肥力状况较差;固有的绿化模式存在一定缺陷,建议"自下而上"地以绿地土壤性质分析为关键开展绿化工作。     

河谷平原水田土壤肥力特点与可持续管理*

以浙江省为例,探讨了南方河谷平原水田土壤肥力状况及其空间变化特点。因成土物质来自周围高度风化土壤及其质地偏砂,河谷平原水田土壤酸化明显,酸性及强酸性土壤的比例高达58.75%。土壤质地是导致河谷平原水田土壤肥力空间差异的关键因素,位于河流下游的泥质田和泥筋田质地较重,保肥性较强,土壤有机质、全氮积累明显,供钾能力较高,土壤酸化相对较弱;相反,位于河流上游及河沿的洪积泥砂田、泥砂田和培泥砂田土壤质地偏砂,其保肥性较弱,有机质、全氮较低,供钾能力较弱,土壤酸化明显。土壤有效磷空间异质明显,同时存在过度积磷与严重缺磷的现象。分析认为,在河谷平原水田土壤管理与施肥策略上应考虑土壤性状的空间差异,并重视磷和钾的测土配方施肥。     

福建省长汀县植烟耕地土壤肥力状况

2008-2009年对长汀县烤烟种植地烟前烟后土壤养分测定表明,烤烟耕地土壤整体较酸,全县土壤烟前pH值为4.31,烟后4.42;有机质含量处于中等水平,烟后土壤有机质含量26.33 g·kg-1,比烟前（24.69 g·kg-1）有所增加;植烟后土壤碱解N含量与植烟前差别不大,略有增加,含量处于中等水平;速效P含量较...     

广西西北喀斯特不同植被不同土层的土壤颗粒有机质

以广西西北喀斯特地区不同植被(草丛、灌丛、原生林)生态系统表层(0～10 cm)及深层(70～100 cm)土壤为研究对象,采用热裂解–气相–质谱(Pyr–TMAH–GC/MS)技术,研究不同植被表层与深层土壤颗粒有机质(POM)的变化特征。结果表明:表层土壤的pH值、有机碳、总氮、总磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量均随植被的正向演替呈上升趋势;草丛表层土壤的有机碳、总磷和碱解氮含量均显著高于深层土壤的(P0.05);灌丛表层土壤的有机碳、总氮、总磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量均显著高于深层土壤的(P0.05),灌丛表层土壤的pH值和总钾含量显著低于深层土壤的(P0.05);原生林表层土壤的总磷、速效磷和速效钾含量显著高于深层土壤的(P0.05);随着植被的正向演替,土壤POM总量呈增加趋势,表层土壤POM总量显著高于深层土壤的;土壤POM热裂解产物类型主要有木质素类、酚类、芳烃、多环芳烃及脂类化合物,木质素类化合物仅存在于表层土壤,稠环芳烃(此处指除萘和茚外的多环芳烃)占比则随植被的正向演替呈下降趋势;植被显著影响POM总量和POM热裂解产物中对羟基苯基、稠环芳烃、脂肪酸、正构烯烃、萘、氰的占比,土层深度显著影响POM总量和POM热裂解产物中对羟基苯基、愈创木基、丁香酚基、茚、脂肪酸、酮、苯、烷基苯、酚类和氰的占比,植被与土层的交互作用显著影响POM热裂解产物中对羟基苯基、萜烯和脂肪酸的占比;POM总量与有机碳、总氮、总磷、碱解氮、速效钾和速效磷含量呈显著正相关,与容重和总钾含量呈显著负相关,稠环芳烃与有机碳、总氮、总磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量呈显著负相关,且碱解氮和pH值显著影响POM化合物组成。可见,在喀斯特地区,土壤POM含量能反映土壤中潜在活性养分含量,可作为喀斯特地区评价不同植被恢复对土壤有机质库及土壤质量动态变化影响的敏感指标。     

近35年红壤稻区土壤肥力时空演变特征—以进贤县为例

【目的】明确红壤稻区典型县域农业生产中土壤养分的变化特征以及当前土壤肥力水平,为红壤稻田土壤培肥改良提供依据。【方法】通过数据收集和野外采样分析得到江西省进贤县1982年、2008年和2017年3个时期稻田耕层土壤属性的数据,统一选取土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾作为土壤综合肥力评价指标,首先对3个时期各项肥力指标进行常规统计和差异性分析,采用主成分分析找出不同时期肥力差异的关键因子并确定权重,通过隶属度函数得到各项肥力指标的隶属度值,将各项肥力指标的权重和隶属度值加乘得到土壤综合肥力指数,最后结合土壤各项肥力指标和综合肥力指数的GIS空间分布图探究该区域稻田土壤肥力时空演变特征。【结果】1982—2017年进贤县稻田土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾均呈不同程度的上升趋势,土壤pH呈下降趋势。1982、2008和2017年3个时期进贤县土壤pH的平均值分别为5.9、5.1、4.8,年均下降0.03个单位;35年来土壤pH整体由西部向东南和西北下降速率逐渐减低,2017年99%的稻田土壤处于酸性水平（4.5—5.5）。35年间稻田土壤有机质含量的平均值由28.1 g·kg^-1上升至36.8 g·kg^-1,1982—2008年和2008—2017年土壤有机质年均增加速率分别为0.21和0.31 g·kg^-1,2017年土壤有机质含量在30—40 g·kg^-1之间的稻田占比达94%,1982—2017年土壤有机质整体由东北向西南上升速率逐渐降低。1982—2017年土壤有效磷含量的平均值由7.0 mg·kg^-1上升至32.1 mg·kg^-1,2017年进贤县以土壤有效磷含量在20—40 mg·kg^-1的稻田为主,占比75%。1982—2017年稻田土壤速效钾累积缓慢,1982—2008年和2008—2017年土壤速效钾年均增加速率分别0.58和0.53 mg·kg^-1,2017年进贤县稻田土壤速效钾含量平均值为73.2 mg·kg^-1。稻田土壤碱解氮在1982—2008年和2008—2017年两个阶段增长均呈先快后慢的趋势,前后两个阶段的年增长速率分别为1.24和0.29 mg·kg^-1,1982—2017年进贤县土壤碱解氮含量东南地区上升速率高,西北地区上升速率低。1982、2008和2017年进贤县稻田土壤综合肥力指数的平均值分别为0.43、0.50和0.55。3个时期稻田土壤肥力指标综合得分分别为：碱解氮有效磷>pH>速效钾>有机质（1982年）;pH>有效磷>速效钾>有机质>碱解氮（2008年）;速效钾>有效磷>pH>碱解氮>有机质（2017年）。【结论】经过35年的长期耕作,进贤县稻田土壤肥力得到改善。当前进贤县稻田土壤仍存在碱解氮过量、速效钾亏缺、土壤酸化严重等问题。土壤碱解氮、pH和速效钾分别为1982年、2008年和2017年3个时期造成进贤县稻田土壤肥力空间分布差异性的关键因素。