甘肃省灌漠土土壤养分空间变异特征

结合传统统计与地质统计学方法对甘肃省河西地区武威灌漠土有机质、NH4 -N、有效P及K的空间变异性进行了分析。结果表明:所测定的四种土壤养分含量具有较大的空间变异,变异系数在20.299%～53.812%之间,土壤NH4 -N及有效P含量的变异较大,变异系数分别为53.812%及51.347%;土壤K和有机质的变异系数分别为43.155%和20.299%。地质统计学分析表明该区域土壤P、K有效含量具有强烈的空间相关性,其块金值/基台值[C0/(C0 C)]分别为8.031%和0.560%;土壤NH4 -N及有机质具有中等程度的空间相关性,[C0/(C0 C)]分别为39.111%和32.351%。土壤有机质、NH4 -N、速效P及K等含量的最大相关距在129～2354m之间,其中土壤有效N含量的最大相关距最长(2354m),有机质含量次之(981m),K含量最短(129m)。土壤OM及NH4 -N的分形维数分别为1.891和1.912,土壤有效P及K的分形维数均为1.984。随机因素如种植制度、施肥方式等耕作措施对土壤有机质及氮的影响较大,而对土壤磷、钾的影响较小。该土壤性质的克立格插值结果显示出一定的空间相似性,显示地质统计学方法可用于分析土壤肥力在空间上的变异。     

宁夏银北灌区灌淤土营养元素空间变异性研究

规则网格取样,传统统计学和地统计学方法分别进行资料分析,研究宁夏银北灌区灌淤土耕层土壤有机质和速效Ca、Mg、N、K、P、S含量分布特征及其空间变异性。结果表明,研究区土壤有机质、氨态N和速效K、P含量普遍较低,低于临界值的比例分别为100%、11.8%和22.7%,而Ca、Mg和S含量处于较高水平;速效Ca的变异系数最大为131.13%,其它元素变异系数32.97%~77.45%。利用球型模型对各元素的实验半变异函数进行拟合,结果表明,速效N在田间尺度的空间自相关性表现为纯块金效应,说明其空间变异性主要受灌溉、作物类型、施肥等随机因素影响。而有机质、Ca、Mg、K、S具有较强的空间结构,块金效应在1.6%~20%之间。由于速效P含量的预测值和测量值在0.01水平未达到显著相关,仅用普通克里格插值法绘制了土壤速效Ca、Mg、K、S含量分布图,以直观地反映其空间变异性。     

甜樱桃重茬土壤有效养分及酶活性的变化

为了探讨甜樱桃重茬土壤中有效养分以及酶活性的变化,在樱桃苗圃地分别从尚未栽种过甜樱桃苗、正茬、重茬区域采集土壤样品,测定土壤有效养分含量(NO3--N、NH4+-N、速效K、有效P及有效B等)和4种土壤酶(脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶以及蔗糖酶)的活性。结果表明:与樱桃正茬土壤相比,甜樱桃重茬土壤NO3--N、速效K、有效P、有效B、有效Zn、有效Fe、有效Cu、可交换性Mg含量、脲酶以及碱性磷酸酶活性含量显著降低;与正茬土壤相比重茬土壤中随着土层深度的增加,矿质元素含量(除有效Mn、Fe以及可交换性Ca含量外)和4种土壤酶活性显著降低,但可交换性Ca含量上升;樱桃重茬土壤有效养分比例失调,其中Ca/P、Ca/K及Ca/Zn严重失调,其中0~20 cm土层失调比例高达104.93%、140.45%和184.59%,20~40 cm土层失调比例分别为110.03%、178.42%以及144.47%,Zn/Mn和Zn/Mg失调较严重,失调比例高达50%以上。其中相关性分析表明:茬数与有效Mn含量呈线性极显著正相关;脲酶和碱性磷酸酶与速效K、有效P、有效B、有效Zn及有效Cu呈极显著正相关;蔗糖酶与速效K、有效P和有效Cu呈极显著正相关;脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶与交换性Ca含量呈极显著负相关。总之,重茬土壤的有效养分含量以及土壤酶活性显著降低,养分比例失调。     

冀西北农牧交错带表层土壤营养元素特征研究——以河北省康保县为例

为了查明冀西北农牧交错带土壤营养状况和理化性状,以4*4km~2网络样方对冀西北康保县表层土壤进行了取样分析研究,分析测试了大量元素N、P、K,中量元素Ca、Mg,微量元素Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、B,pH值及有机碳(orgC)。研究结果表明:康保土壤pH平均值为8. 54,属强碱性土壤;除Ca、Mg、K元素含量丰富外,其余营养元素较为缺乏; K和pH值为弱变异,其余元素均为中等变异;相关性分析显示,大多数营养元素在p <0. 01水平上呈显著性相关,认为其含量主要受成土母质影响,而Ca和K在p <0. 01水平上与其它营养元素相关性程度低,推测与当地的干旱气候和植物吸收有关。Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、B及有机碳(orgC)与pH值呈负相关关系。丰缺评价显示K、Mg处于丰富水平,超过50%区域的N、Ca处于三级适中水平,有机碳(orgC)和P处于缺乏和极缺乏水平,微量元素总体处于极缺乏状态。空间分布图显示,芦家营乡、处长地乡、屯垦镇周围全量营养元素含量水平相对较高。     

县域土壤养分空间变异分析——以蒲城县为例

借助GIS和地统计学方法对蒲城县土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种土壤养分的空间变异特征进行了分析。传统统计分析结果表明:4种土壤养分的变异系数在21%～80%之间,均属于中等变异性。地统计学半方差分析结果显示:碱解氮、有效磷和速效钾的基底效应介于25%～75%,具有中等空间相关性;有机质的基底效应为78%,空间相关性较弱。最后采用普通克里格插值方法,输出土壤养分空间分布图,据此分析土壤养分空间分布特征。     

早播及耕作措施对黄土高原半干旱区春小麦土壤氮磷元素的影响

为探讨早播及耕作措施对农田生态系统土壤氮磷元素影响规律,对黄土高原半干旱区早播、正常播下不同耕作措施[传统耕作(T)、传统耕作+秸秆还田(TS)、免耕(NT)、免耕+秸秆覆盖(NTS)]春小麦(Triticum aestivum)生育期0～40 cm土壤进行分析,以正常播种传统耕作春小麦为对照,研究早播及耕作措施对春小麦土壤氮磷元素的影响。结果表明:(1)不同处理下春小麦土壤N素(TN、NO_3~--N、NH+4-N)、P素(TP)含量均具有表聚性特征,其土壤N∶P均值(1.713)低于全国平均值(5.2),同时其变异水平系数处于26.99%～77.28%,属中等变异水平;(2)全生育期0～40 cm土层,早播春小麦土壤TN、NH+4-N含量及N∶P均值显著低于正常播23.1%～32.5%,不利于土壤TN、NH+4-N含量积累,而NO_3~--N含量及NO_3~--N∶N均值显著高于正常播30.5%、41.5%,有助于土壤NO_3~--N含量的固存,同时早播处理下土壤TP含量整体高于正常播处理;(3)秸秆覆盖措施(NTS、TS)下土壤TN、TP含量高于NT、T,但速效氮(NO_3~--N、NH_4~+-N)养分含量表现相反;(4)不同处理下春小麦土壤TP含量在生育期间趋于稳定,而N素含量在分蘖期及开花期变化较显著。因此,选择适宜播种时间及耕作管理措施有助于提高该区作物土壤N、P元素的积累转化效率,加快发展黄土高原半干旱区农田生态系统恢复进程。     

渭干河-库车河三角洲绿洲表层土壤盐分空间异质性分析

以新疆塔里木盆地北缘典型盐渍化区-渭干河-库车河三角洲绿洲为例,基于野外实测数据,借助常规统计与地统计分析方法,对绿洲表层盐渍化土壤的空间分布特征进行定量研究。分析结果显示:该绿洲土壤盐类主要以氯化物为主,同时并伴有少量的硫酸盐-氯化物类;在空间变异性上,CO23-和HCO3-为中度变异性,土壤含盐量、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO24-以及K++Na+均具有较强的空间变异性;盐渍化土壤主要分布于渭干河、库车河的下游,塔里木河的北部,绿洲的东部、南部和东南部区域,表层土壤中Cl-和K++Na+含量较高。在绿洲西部和西北部,Cl-、Ca2+和K++Na+分布的含量则相对较低。此外,HCO3-、SO24-和Mg2+的含量在绿洲中部分布较高;而CO23-的含量在绿洲北部有较高水平的分布;从绿洲整体分布情况来看,盐渍化土壤主要呈大面积区域性分布于绿洲的外围和扇缘地带。     

迪那河-阳霞河绿洲土壤盐渍化现状特征分析

迪那河-阳霞河绿洲土壤盐渍化日益严重,直接影响当地农业发展和生态环境建设。在野外考察、GPS定点和土壤采样分析的基础上,运用统计特征值和趋势分析等方法,探讨了研究区土壤含盐量、盐分化学组成、空间分布以及电导率与各离子含量间的关系、各盐离子间的相关性等现状特征。分析结果表明:(1)研究区土壤pH值的平均值为7.46,属于中性土壤。0~50 cm土层盐分含量呈T型分布,0~10 cm土层的含盐量最大,平均值为2.10%。土体中各阳离子含量为Na++K+Ca2+Mg2+,阴离子含量为SO42-Cl-HCO3-,而CO32-未检出。(2)不同土地类型的盐渍化空间变异显著,果园地的盐渍化最轻,含盐量为1.04%,盐生草地的最高,为5.28%。耕地和果园地的离子含量以Na++K+和SO42-为主,其它土地类型的以Cl-、SO42-和Na++K+为主。(3)土壤含盐量与电导率有较好的相关性。总溶解固体和各离子含量之间也存在很密切的关系。     

不同施肥方式对垄沟灌溉水氮分布的影响

采用室内土箱试验,研究了垄沟施肥、垄底施肥和垄顶施肥方式和垄沟灌溉对水分、硝态氮和铵态氮分布的影响.结果表明,土壤水分最先从沟部入渗,垄沟表层土壤剖面迅速吸湿,在土壤水分再分布过程中,垄部土壤剖面含水量明显增加;但不同施肥方式对土壤水分含量不存在显著影响;土壤N03--N的分布与水分的分布类似,施肥方式对土壤N03--N含量存在显著影响,垄顶施肥和垄底施肥可以有效减少土壤N03--N的淋溶,至40 cm土层深度土壤N03--N含量仅为7 mg·kg-1左右,在剖面上的分布较为集中;然而,由于土壤表面的吸附作用,土壤NH4+-N在施肥区累积,出现峰值,再分布过程中垄顶施肥处理比垄底施肥处理土壤NH4+-N含量高.     

滴灌施肥条件下土壤铵氮分布规律的研究

研究了大田土壤点源滴灌施肥条件下滴头流量(q)和灌水施肥量(Q)对土壤NH4 -N扩散分布的影响,分析水平和垂直两方向上NH4 -N含量的变化规律。结果表明:随滴头流量和灌水量的增大,水平垂直两方向的最大湿润距离增大,且随滴头流量增大,表层积水区半径增大。滴头流量在一定尺度增大会改变NH4 -N在土壤湿润体内的运移扩散方式,进而影响扩散边缘处的NH4 -N浓度和最大扩散距离。灌水施肥量增大使NH4 -N随水运移扩散的距离增大,使扩散区域内NH4 -N浓度提高。     

宁夏不同农业生态区土壤养分时空变化特征

根据宁夏耕地土壤监测结果,分析了不同农业生态区土壤氮磷钾养分含量的时空变化特征。结果表明,在1970～2000年的30a里,土壤全氮、全磷和全钾含量没有发生显著变化,而土壤碱解氮和有效磷含量呈较显著或显著增长态势,土壤速效钾含量在山区没有明显增减,而在灌区近15a呈明显下降态势。从两个地区比较来看,土壤氮磷钾养分含量总体上都是灌区高于山区,其中地区间差异最大的是土壤有效磷含量,具有极显著差异的是全氮、碱解氮和有效磷含量,全钾和速效钾含量在地区间存在较显著或显著差异,全磷量在地区间没有显著差异。从地区内变异系数来看,除土壤全钾外,其他都是山区显著大于灌区,山区变异系数的大小依次为全氮>有效磷>速效钾>碱解氮>全磷>全钾,灌区变异系数的大小依次为碱解氮>有效磷>速效钾>全氮>全磷>全钾。不论山区还是灌区,土壤全钾量的变异系数都是最小。     

水分对旱稻土壤及植株中主要营养元素含量的影响

在防雨棚池栽条件下研究了不同水分处理下土壤矿质元素的释放及旱稻植株对矿质元素的吸收利用特点。结果表明：土壤水分对土壤N、P、K含量及植株养分吸收存在明显影响。随着土壤水分含量的提高,土壤硝态氪含量显著下降,氨态氪含量显著上升;磷素在低水分处理下先升高后基本保持较高水平,而在高水分处理下有一个升降升的变化过程;钾素在65％、100％水分处理下在分蘖中后期显著大于其它水分处理,而在分蘖前期各水分处理都有一个先降后升的变化趋势。在植株对矿质元素的吸收上,100％水分处理下植株体内的全氮含量一直呈下降趋势,65％、75％处理下磷素变化呈“U”型,其余各处理下植株体内的N、P、K含量都呈W型变化。随土壤含水量的增加,旱稻植株对N、P、K的吸收总量均增加。     

Long-Term Maize,Sorghum, and Millet Monoculture Effects on an Argentina Typic Ustipsamment

Maize, sorghum, and millet monoculture effects on soil properties of a Typic Ustip samment in the semiarid pampa of Argentina were evaluated after 27 years in a plot experiment. A permanent Eragrostis curvula pasture was used as a reference. Millet was the most destructive crop to the soil because it decreased dry aggregate stability by 10%, soil organic matter (OM) by 30%, extractable K by 20%, available P by 44%, inorganic P by 11%, available Fe by 20%, available Zn more than 90%, available Cu by 30%, and available Mn by 26%, and it increased wet aggregate instability by 75%. Grain sorghum was less destructive to the soil than millet because it only decreased OM by 30% and extractable K by 24%. All studied crops decreased the cation exchange capacity of the soil between 20 and 30%, the pH values, and the concentration of soil extractable Mg2+by 38 to 63%. Soil extractable Ca2+ was decreased 30% by the Eragrostis pasture and 40% by maize. The negative effect of millet and grain sorghum on OM was attributed to a low coverage of the soil with plant residues left by these crops as well as the long exposition of the bare soil during temperate and wet periods. Decreases of soil nutrient contents were attributed to plant uptake in all cases, except the Zn concentrations, which were related to variations on soil pH and phosphate concentrations. It was concluded that maize, the most commonly cultivated crop in the region studied, did not affect physical and chemical soil properties to a large extent. Conversely, millet had the most negative effect on physical and chemical properties of the soil.     

黄土高原南部耕地土壤养分空间格局分析——以陕西省富县为例

以陕西省富县为例,采用地统计学与GIS技术相结合的方法,研究黄土高原南部耕地土壤养分的空间变异特征和分布格局,为土壤培肥和农业生产提供理论基础。结果表明,富县耕地大部分土壤养分间存在显著的相关关系。20 a来,除土壤有机质平均含量降低19.08%,有效锰降低9.59%外,其他养分平均含量均有明显增加,增幅介于12.18%~44.20%。在平均间距为1 214m的采样尺度下,土壤有机质、磷、钾、锰和铁表现为中等强度空间相关性,速效氮表现为弱空间相关性。施肥、耕作管理、海拔及降水是影响养分空间变异的重要因子。土壤养分含量高低值区域分布明显,大致呈西高东北低的格局。总体上富县耕地土壤富钾,铁、锰适中,有机质整体缺乏,12%耕地氮素相对不足、88%缺乏,71.16%缺磷,需及时增施有机肥,制定增氮补磷措施。     

民勤湖区表层土壤养分的空间异质性

利用地统计学方法研究了民勤绿洲湖区表层土壤养分碱解氮、速效磷和速效钾的空间异质性.结果表明:绿洲、过渡带和荒漠三种景观下表层土壤中氮磷钾含量都呈现出“丰氮、富钾、贫磷”的特征;碱解氮与速效磷的变异系数在绿洲区最小,荒漠区最大,而速效钾在荒漠区最小,过渡带最大,但都属于中等变异;从绿洲到荒漠,碱解氮、速效磷呈U型分布特征,而速效钾为倒U型分布特征.碱解氮的最佳拟合模型为Exponential,速效磷为PentaspHerical,速效钾为Tetrasherical;氮和磷的富集区位于绿洲区,而速效钾在过渡带上出现富集中心.土壤的养分元素含量除了与成土母质的元素有关外,人类活动的影响也是非常重要的因素.     

华北平原潮土速效N、P、K的空间分布及时间变化

通过2000、2002年田间定点试验,研究了华北平原潮土土壤碱解氮、速效钾、有效磷含量在空间上的分布和时间上的变化及其对农作物的产量效应。结果表明,我国华北地区土壤碱解氮含量水平稳中有升;速效钾含量水平较高,但有递减的趋势;有效磷含量水平很低,但空间变异性较大,制约了作物的增产。研究表明传统的施肥方法很难改善土壤养分的空间变异结构,甚至会使土壤养分水平更加不平衡,只有根据土壤养分的丰缺状况,有针对性地实施精准施肥和科学管理,才能改善土壤养分的空间分布。     

栗钙土农田土壤养分空间变异特性及采样方法研究

以西宁市二十里铺村的农田为研究区域,采用5 m×5 m网格法,选取84个观测点取样,进行室内分析,测定土壤有机质、水解氮、速效磷、速效钾的含量,分析土壤养分的空间变异规律。研究表明,土壤有机质、水解氮、速效钾的空间变异性不太明显,速效磷的空间变异性明显;有机质、水解氮和速效钾的空间变异主要是由结构性因素引起的,速效磷的空间变异是由随机因素引起的。有机质的变异函数理论模型为指数模型,水解氮、速效磷、速效钾变异函数理论模型为球形模型。栗钙土农田采样的密度范围在1~11 m之间,将能够满足精确农业生产对这4种土壤养分的分析要求。