土壤专题图中采样点点位标识模型的构建

采样点图在直观展示已采集样点分布同时,也为确定补充采样点的位置提供了参考。制图时,通常以采样点编码在地图图面标识各个采样点,但由于受空间地理位置影响,采样点标识常呈无序排列,当地图中采样点密度及地图幅面较大时,读图时难以查找目标采样点。为实现制图后的采样点标识呈有序排列,构建了"土壤专题图中采样点位标识模型(Soil Sampling Point Labeling Model for Thematic Soil Maps:SAMPLA)",该模型主要有读图视区划分模型;土壤采样点位归属读图视区判定模型;土壤采样点顺序标识模型等3个子模型组成。基于Arc GIS 10.0,采用C#语言进行计算机编程,实现了SAMPLA。用1∶50 000国家标准分幅和县级地图的土壤采样点对模型进行验证,验证结果表明,模型可适用于不同类型分幅地图、不同比例尺,有助于实现规范化、批量化制图,提高了读图效率;但是读图视区划分方案对标识结果有一定影响;其他行业专业领域,如环境科学、水科学、地质科学等在制作类似于土壤采样点的点位图层时也可采用此模型。     

基于甘蔗产量与土壤磷素平衡的磷肥施用量研究

【目的】探讨南方赤红壤蔗区基于甘蔗产量与土壤磷素平衡的磷肥施用量,为该地区农田磷素高效利用与科学施磷提供参考依据。【方法】于2014—2016年在广西甘蔗主产区（南宁市武鸣区）布置田间定位试验,共设5个磷肥施用量水平,分别是0（P0）、75 kg P₂O₅·hm^-2（P1）、150 kg P₂O₅·hm^-2（P2）、300 kg P₂O₅·hm^-2（P3）和 600 kg P₂O₅·hm^-2（P4）,连续3年测定甘蔗蔗茎、蔗叶产量和土壤Olsen-P含量,采用Mitscherlich模型拟合蔗茎产量对Olsen-P的响应曲线,计算土壤Olsen-P农学阈值,并分析植株磷含量,计算甘蔗吸磷量,磷肥利用率和磷素表观平衡状况。【结果】与P1处理相比,P2处理蔗茎产量显著提高8.3%（2014年）、18.0%（2015年）和15.5%（2016年）。蔗叶和地上部产量均以P2或P3处理最高,但不同施磷量间蔗茎、蔗叶和地上部产量整体无显著差异。P2—P4处理蔗茎磷累积量、蔗叶磷累积量和地上部磷累积量也相当。土壤Olsen-P含量、磷素表观平衡量和磷素盈余率均随施磷量的增加而显著增加,而磷素表观回收率和磷素偏生产力随施磷量的增加逐渐下降,以P1处理最高,显著高于P3和P4处理。Mitscherlich方程拟合获得Olsen-P农学阈值为13.4 mg·kg^-1。相关分析表明,施磷量与磷素盈余率、磷素盈余率与土壤Olsen-P含量呈极显著的线性正相关关系（P小鱼0.01）;磷素盈余率与甘蔗蔗茎产量呈极显著二次相关（P小鱼0.01）,与磷素表观回收利用率、磷素偏生产力呈极显著指数相关（P小鱼0.01）。当施磷量为40.9 kg·hm^-2时,磷素盈余率为0,土壤Olsen-P含量为15.87 mg·kg^-1,甘蔗蔗茎产量为 94.2 t·hm^-2。线性加平台拟合下的优化施磷量,土壤磷素盈余率为216.2%—232.7%,土壤Olsen-P含量为24.7—25.4 mg·kg^-1,甘蔗蔗茎产量为99.7—100 t·hm^-2。【结论】在Olsen-P含量较高的蔗区,40.9 kgP₂O₅·hm^-2施用量能维持土壤磷素平衡,保持土壤适宜的Olsen-P含量,获得较高的产量与磷肥利用率,可以作为推荐的适宜施磷量。     

华北平原冬小麦–夏玉米轮作体系秋季一次基施牛粪氮素损失与利用研究

为对我国华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系秋季一次基施有机肥的氮素环境效应提供评估依据,本文分别在山东陵县和天津蓟县以不施肥、分次施用硫酸铵为对照,对秋季一次基施牛粪的产量水平、氮素损失及利用等进行了研究。其中,山东陵县试验采用15N示踪技术。结果表明,秋季一次基施牛粪15N在冬小麦夏玉米轮作周期的损失率为30%～38%,与硫酸铵15N损失率无显著差异。牛粪氮施用N 300 kg/hm2时,损失量为N 89 kg/hm2;牛粪氮施用量增加50%,其氮损失量增加91%。冬小麦、夏玉米收获后,施牛粪处理080cm土壤硝态氮含量分别为N 38～95、18～28 kg/hm2,低于分次施用硫酸铵处理。长期施用有机肥农田,秋季一次基施牛粪处理冬小麦、夏玉米子粒产量与分次施硫酸铵处理无显著差异,因此从环境角度分析,秋季一次基施有机肥可继续应用和大力推广,但施用量以不超过N 300 kg /hm2为宜。     

太湖水网地区不同种植类型农田氮素渗漏流失研究

为了探索太湖流域水网地区不同种植类型农田土壤中氮素累积量与渗漏水中氮素含量之间的关系,在浙江省嘉兴市选择10个农田点位埋设渗漏计和地下水采集管,采集水、土样品,研究了菜地、果园和水田3种典型种植类型农田氮素渗漏流失情况.结果表明:1)旱作农田渗漏水中的NO3--N含量在汛期明显高于非汛期,菜地在汛期和非汛期时20 cm渗漏水中的NO3--N含量分别为51.70 mg·L-1和12.53 mg·L-1,果园在20 cm渗漏水中的NO3--N含量在8至9月份高达125.51 mg·L-1,水田20 cm渗漏水中的NO3--N含量在汛期和非汛期差别不大,分别为2.17 mg·L-1和1.60 mg·L-1.2)研究区菜地和果园等高施肥量农田土壤中的无机氮含量和渗漏水中的氮素含量均显著高于水田.农田土壤中NO3--N累积量与渗漏水中氮素含量之间具有极显著的正相关关系,表明农田土壤中高水平的NO3--N累积量必然增加氮素渗漏流失的风险.     

基于GIS与GPS的水稻施肥试验研究

2008年通过GPS定位在广西柳江县基隆村水稻种植区8.69ha的水田上采集10个土壤样品,分析其碱解氮、速效磷和速效钾含量,同时运用GIS空间分析功能对土壤碱解氮、速效磷和速效钾进行空间插值分析,并依据所得土壤养分含量选择4块水稻田进行精准施肥与常规施肥对比试验,探讨在高度分散的农业生产管理模式下水稻精准施肥技术。田间试验结果显示,4田块精准施肥均比常规施肥增产,平均增产稻谷331.5kg/ha,增产率为5.6%;且节省肥料投入,每公顷平均减少肥料开支579.0元,综合稻谷增产值及肥料节支费用,每公顷平均增收1276.1元。     

近30年海南岛土壤有机质时空变异特征及成因分析

【目的】 土壤有机质（SOM）是评价土壤肥力和土壤碳库的重要指标。由于复杂的成土过程及人类活动的影响,SOM通常存在较强的时空变异性。研究SOM的时空变异特征可为农业种植结构调整、应对全球气候变化提供重要参考依据。【方法】以海南岛为研究区域,通过资料收集、野外调查、采样与分析获取全国第二次土壤普查（1980s）和2012年0—20 cm土层SOM含量数据,首先采用随机森林模型分别对两个时期训练集410个、128个样点SOM空间分布规律进行预测,并通过验证集103个、32个验证点对模型精度进行验证;采用统计学方法,结合农业统计数据,研究时隔30年海南岛不同土地利用类型SOM时空变异特征,并对驱动因素进行探讨。【结果】1980s SOM含量均值为20.57 g·kg ^-1,呈现出从西南向东北降低的空间分布趋势,全岛SOM含量主要集中在15—20和20—30 g·kg ^-1两个等级,共占全岛面积的75.29%;2012年SOM含量均值为15.89 g·kg ^-1,呈现出西南和东北高,西部、南部沿海低的空间分布趋势,SOM含量主要集中在10—15和15—20 g·kg ^-1两个等级,共占全岛面积的78.28%,而15—20和20—30 g·kg ^-1两个等级占全岛面积66.04%,同1980s相比减少了9.25个百分点。【结论】 （1）时隔近30年,海南岛SOM含量整体呈减少趋势。2012年SOM平均含量较1980s减少了4.68 g·kg ^-1,减少率为22.75%。其中水田的SOM含量减少最为明显,减少了6.42 g·kg ^-1,减少率为27.34%;其次为园地,减少了2.65 g·kg ^-1,减少率为14.25%;而旱地减少量最小,为1.28 g·kg ^-1,减少率为8.84%;（2）水稻连作改为稻菜轮作（水田连作改为水旱轮作）、林地开垦为园地、土地利用强度加大是造成海南岛SOM含量下降的主要原因。     

红壤植蔗区施磷的淋溶风险评估

【目的】研究红壤地区施用磷肥对甘蔗吸收磷的影响及进行磷淋溶流失风险评估,为蔗区科学合理施用磷肥提供参考依据。【方法】田间试验设不同施磷量处理,测定蔗茎和蔗叶产量及磷素养分含量、土壤Olsen-P含量等指标;室内试验按种植区主汛期的年均降雨量分批次进行模拟降雨,分别收集易溶性和枸溶性磷肥淋溶液,分析磷浓度和总量。【结果】施磷处理比不施磷处理的蔗茎、地上部生物量分别提高了3.0%~8.3%和2.4%~7.1%,其中均为150 kg P_2O_5/hm~2处理增产最高;施磷比不施磷处理的地上部的磷素吸收量提高16.1%~30.1%,大于150 kg P_2O_5/hm~2施磷量处理间,磷素吸收量差异不显著;随施磷量的增加,土壤CaCl_2-P和Olsen-P含量分别提高35.9%~778.6%和25.8%~230.2%;淋溶液磷的浓度和总量均随土壤有效磷含量的增加而增加,增幅达26.38%~53.68%和23.67%~49.70%,且处理间增幅差异显著。施用易溶性磷肥的淋溶液中磷浓度比枸溶性磷肥高10.44%。【结论】施磷量为150 kg P_2O_5/hm~2对红壤地区甘蔗生长较好,但可使土壤淋溶液总磷浓度的提高0.03~0.05 mg/L,施用易溶性磷肥比枸溶性磷肥淋溶液中磷浓度高10.44%,磷淋溶风险更大。     

长期不同施肥对赤红壤稻田区肥力的影响(英文)

阐明长期不同施肥红壤性稻田土壤肥力变化规律,探讨提高红壤性稻田土壤肥力的合理施肥模式。田间试验设CK(不施化肥)、N_1(N 60 kg/hm~2)、N_2(N 120 kg/hm~2)、N_1P_1(P_2O_530 kg/hm~2)、N_2P_1、N_2P_2(P_2O_560 kg/hm~2)、N_2P_2K_1(K_2O 45 kg/hm~2)和N_2P_2K_2(K_2O 90 kg/hm~2),各处理均施用腐熟牛粪作基肥,每季稻草按50%还田,连续10年不同施肥处理下红壤性稻田有机质、氮、磷和钾含量的变化规律。10年后各处理土壤有机质含量比试验前耕层土壤有机质含量平均增加2.5 g/kg,年均增加0.25 g/kg左右。各处理土壤全氮含量比试验前耕层土壤有机质含量平均增加0.35 g/kg,年均增加0.035g/kg,以N_2P_2K_1和N_2P_2K_2处理的土壤全氮增幅最大,平均每年增加0.052和0.048 g/kg。连续10年不施化学磷肥处理(CK和N_1、N_2),土壤全磷和有效磷含量基本上处于一种平稳状态。施用化学磷肥处理土壤全磷和有效磷含量呈逐年增加的趋势。N_1P_1和N_2P_1处理每年土壤全磷含量增加0.008 g/kg;N_2P_2、N_2P_2K_1和N_2P_2K_2处理土壤全磷含量年均增加0.012~0.013 g/kg。N_1P_1和N_2P_1处理每年土壤有效磷含量增加约0.8 mg/kg;N_2P_2、N_2P_2K_1和N_2P_2K_2处理土壤有效磷含量年均约增加1.4~1.6 mg/kg。连续10年不施化学钾肥处理(CK、N_1、N_2、N_1P_1、N_2P_1和N_2P_2),其土壤全钾含量基本上保持不变,而速效钾含量呈现出下降的趋势。施用化学钾肥处理中N_2P_2K_2土壤全钾、速效钾和缓效钾含量呈现逐年增加的趋势,其中全钾年均增加0.014g/kg。在施用有机肥基础上,增施氮磷钾化肥显著提高赤红壤区稻田土壤肥力水平,有机肥的施用是不断培肥土壤的有效措施之一。     

不同肥力菜地氮肥去向研究

采用15N示踪法和差减法结合,对浙江嘉兴市3种氮素水平菜田-菜稻轮作田、低龄保护地(3 a)和高龄保护地(10 a)的氮肥利用、损失等进行了研究。结果表明,不施肥处理随着土壤氮素水平的增加油菜生物量呈增加趋势。但干重先增加后降低,油菜含氮量随土壤氮素含量的增加和氮肥的施用量呈增加趋势。根据差减法计算的氮肥利用率随土壤氮素含量的增加呈明显降低趋势,相反损失呈明显增加趋势。差减法氮肥利用率为2.3%~14.3%,损失率为23.9%~71.8%。示踪法利用率呈先增加后降低趋势,为14.6%~29.4%。示踪法损失率随土壤氮素水平的提高呈明显增加趋势,为34.5%~61.0%。示踪法和差减法总体趋势一致。     

太湖和滇池流域保护地蔬菜氮肥去向研究

为了研究化肥氮在保护地土壤-蔬菜系统中的当季利用与损失,在浙汀嘉兴和云南昆明15个点位上进行15N田间微区试验.结果表明,保护地莴苣化肥氮当季利用率为8.32%～14.52%,保护地西芹化肥氮当季利用率为6.34%～13.85%,保护地结球生菜化肥氮当季利用率为11.34%.相同土壤、同一种类蔬菜保护地种植中,随着保护地种植年限的增加,蔬菜对化肥氮当季利用率显著降低.莴苣和西芹吸收化肥氮和土壤氮的比例在不同种植年限保护地土壤上差异不显著.当季蔬菜收获后,0～20 cm土层15N丰度和化肥氮残留量显著高于20 cm以下各土层.在保护地莴苣种植系统中,施入土壤中的化肥氮有18.98%～42.5%损失.在保护地西芹种植系统中,有11.7%～18.9%损失.在保护地生菜种植系统中,施入土壤中的化肥氮有16.0%损失.