重庆市植烟土壤有效态微量元素含量评价

对重庆市14个县(区)的334个植烟土壤样品的有效态微量元素Fe、Mn、Cu、Zn、B和Mo的含量状况和分布特征进行分析,结果表明,重庆市20%以上植烟土壤缺Mo、Zn,75%以上土壤缺B,有效铁、锰含量较丰富,有效铜极丰富。有效铁、锰、铜、锌含量均与土壤pH值呈负相关关系,有效钼含量与土壤pH值呈正相关关系,有效硼含量在pH<7.0时随pH的增加而增加,但在pH>7.0时含量下降。植烟土壤中有效铁和有效铜含量与有机质含量呈极显著正相关关系,而有效锰、硼和钼与有机质无明显相关性。     

重庆市植烟土壤重金属含量特征及污染评价

对重庆市植烟土壤中8种重金属元素的含量特征进行了调查研究,并采用标准对比法和地质累积指数法对其污染状况进行了评价.结果表明,重庆市植烟土壤中8种重金属元素的平均值分别为:As 12.78 mg/kg,Cd0.492 mg/kg,Cr 83.62 mg/kg,Cu 32.91 mg/kg,Hg 0.141 mg/kg,Ni 34.74 mg/kg,Pb 36.42 mg/kg,Zn 93.62mg/kg,且均高于其土壤背景值,变异系数以Hg,Cd最大,分别为80.94%和61.36%,元素分布极为不均.通过重金属相关性分析,大部分元素两两之间均呈现显著或极显著正相关,存在土壤复合污染的特征.采用两种方法评价均发现,重庆市植烟土壤中的Cd污染相对较为严重,轻度污染至中度污染的土壤样本数达90%以上,As,Hg,Pb 3种金属元素的环境质量则处于无污染至轻度污染的状况,而Cr,Cu,Ni,Zn 4种重金属元素环境质量相对较好,均处于土壤清洁的安全状态.     

贵州植烟土壤有机质与氮素特征研究

利用 GPS 定位,3 年在全省 50 个烟叶主产县采集 9340 个植烟土壤耕层土样进行分析。结果表明,贵州植烟土壤有机质和全 N 含量变幅大,平均含量分别为 29.6 g/kg 和 1.75 g/kg,达丰富水平,两者处于最适宜含量范围的土壤样本分别占 48.4 %和 64.1 %。速效 N含量平均 50.6 mg/kg,处于最适宜含量范围的土壤样本占 42.4 %。不同植烟土壤类型有机质和全 N 含量差异较大,水稻土较高,紫色土较低。植烟稻田全 N明显高于旱地。     

云南植烟土壤有机质与氮含量的研究

2004年在云南省91个烟叶主产县(区)采集683个植烟耕层土壤进行分析。结果表明,云南植烟土壤有机质和全氮含量变幅较大,平均含量分别为33.0 g.kg-1和1.9 g.kg-1,两者处于Ⅰ级和Ⅱ级高水平含量的土壤样本分别占54.3%和68.3%。碱解氮含量平均140.8 mg.kg-1,处于Ⅰ级和Ⅱ级高水平含量的土壤样本占63.1%。不同植烟土壤类型有机质和全氮含量差异较大,其中水稻土含量较高,紫色土次之,红壤及黄壤含量相对较低。     

植烟土壤养分丰缺状况评价的统计方法

植烟土壤养分丰缺状况的综合评价在平衡施肥技术研究中具有重要的意义。本文简要介绍了土壤养分数据分析的统计方法,主要包括土壤养分的描述性统计分析、次数分布图(表)分析和基于土样相似性距离的聚类分析,并对土壤养分丰缺状况评价、烟草专用肥配方筛选等有关问题进行了讨论。     

重庆市涪陵区植烟土壤养分的适宜性评价及变异分析

为明确土壤养分状况及变异特征,本研究以2012年和2017年涪陵区烟田土壤样品为研究对象,采用模糊数学原理对土壤养分适宜性进行综合评价,运用t检验和多重比较方法分析了各肥力指标的变异情况。结果表明:研究区56.25%的土壤p H适宜,变幅在4.41～8.12;有机质含量变幅为7.62～39.99 g/kg,中等水平土壤占71.88%;全氮及速效氮、磷含量偏高,钾含量丰富。适宜性评价显示,2017年研究区植烟土壤适宜指数均值为0.6,变异系数为26.17%。适宜性指数分级表明,Ⅱ级以上的植烟土壤占46.88%。与2012年相比,土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾分别增加了0.54、1.69 g/kg、0.58 g/kg、24.63 mg/kg、17.2 mg/kg和66.6 mg/kg。因此,研究区土壤酸化趋势有所减缓,氮、磷、钾及有机质等含量有逐渐增加趋势,生产上要持续进行土壤改良,严格控制氮肥投入量,提升磷钾肥的有效性。     

湘西植烟土壤有机质含量分布及其影响因素

为了解湘西州植烟土壤有机质含量分布状况及其影响因素,测试了湘西州7个主要烟区488个土壤样本的有机质含量,采用传统统计学和地统计学方法分析了湘西州植烟土壤有机质含量分布及土壤类型、海拔高度、pH值等影响因素。结果表明:1湘西州植烟土壤有机质含量总体适宜,平均值为21.69g/kg,变幅为3.12~62.97g/kg,变异系数为40.64%,处于适宜范围内的样本占41.48%;2不同县之间的植烟土壤有机质含量差异达极显著水平,永顺县、凤凰县、龙山县植烟土壤有机质含量总体上处于适宜水平,其他各县总体处于较低水平;3湘西州植烟土壤有机质含量在空间分布上是从东北部、西部和西南部向州中部及东南方向减少,在永顺县东南部、保靖县的西部各有一个高值区;4不同植烟类型土壤的有机质含量差异达显著水平,灰黄棕土、水稻土、灰黄泥、浅灰黄泥、黄壤的有机质含量属适宜水平,其他类型土壤的有机质含量偏低;5不同海拔高度的植烟土壤有机质含量差异达极显著水平,湘西州植烟土壤有机质含量有随海拔升高而升高的趋势;6不同pH的植烟土壤有机质含量差异极显著,主要为pH>7.0的植烟土壤有机质含量较高。     

鄂西南植烟土壤微量元素分布及演变特点

对鄂西南植烟土壤微量元素含量状况的统计分析表明,该区域缺乏及潜在缺乏土壤水溶性B面积达80%以上,土壤Zn缺乏面积达50%左右,60%以上土壤有效Cu含量较低,98%的植烟土壤水溶性Cl含量偏低,为了提高烟叶的产量和品质,在生产上应重视这些微肥的施用;植烟土壤有效Mo含量变幅范围较宽(痕量~3.3mg/kg),不同生产区域差异较大,施用Mo肥应因地制宜。经过20多年的耕种等措施,该区域植烟土壤缺Zn、Cu、B的面积有一定的减少,与1982年相比分别约下降了11.5%、25.4%和24.2%,但不同烟区表现的规律不尽一致。     

安徽省池州市植烟土壤的重金属污染程度及污染风险评价

采集了安徽省池州市现有烟区和潜在烟区的45个典型水田的耕作层土样,分析了其重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Mn和Se的全量,对照相应标准,计算和分析各类土壤重金属的污染程度分级和污染风险分级,结果表明:池州市现有烟区和潜在烟区的土壤尚处于"无污染"和"无污染风险"状态,但有个别点位的Cu已接近轻微污染;As已接近健康低风险;As、Pb、Cr、Zn已接近生态低风险,需要注意防范。     

基于最小数据集的青藏公路沿线土壤质量评价

为明确青藏公路沿线土地土壤质量的基本特征,通过采集沿线3种不同土地利用类型(农地、草地和沙地)的土壤样品,采用主成分分析法(PCA,Principal Component Analysis)筛选最小数据集(MDS,Minimum Data Set)指标,并构建土壤质量指数(SQI,Soil Quality Index)定量评价其土壤质量。结果表明:(1)相较于农地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,其土壤有机质、全氮和有效磷的土壤肥力等级均为6级。9个土壤指标均为中低度敏感指标,沙地土壤黏粒和粉粒含量具有更强的空间分异性。(2)沿线土壤质量评价最小数据集由全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒组成,最小数据集能够较好地替代全数据集进行土壤质量评价(p<0.01)。(3)沿线农地的土壤质量指数SQI(0.535±0.043)高于草地SQI(0.499±0.044)和沙地SQI(0.449±0.066)。该研究发现沿线农地土壤质量为中等水平,沿线草地和沿线沙地土壤质量处于较低水平,土壤有机质是影响青藏公沿线土壤质量的主要因素。     

基于聚类及PCA分析的红壤坡耕地耕层土壤质量评价指标

为准确评价红壤坡耕地耕层土壤质量特征,该文采用聚类分析法(CA)和主成分分析法(PCA)分别建立了南方红壤丘陵区坡耕地耕层质量诊断最小数据集(minimum data set,MDS),并利用最小数据集土壤质量指数(soil quality index-CA,SQI-CA和soil quality index-PCA,SQI-PCA)和全量数据集土壤质量指数(soil quality index-total,SQI-T)对坡耕地耕层特征进行分析。结果表明:1)红壤坡耕地耕层土壤质量变化特征差异明显,其中耕层平均厚度(19.93±4.9)cm,接近作物生长适宜水平;土壤有机质、全氮平均含量分别为(17.43±8.71)和(0.97±0.42)g/kg,处于中度贫瘠化水平;土壤有效磷和速效钾含量丰富,平均含量分别为(26.1±22.22)和(155.46±88.35)mg/kg;p H均值为(5.34±0.77),土壤呈弱酸性。2)红壤坡耕地耕层土壤质量评价最小数据集由耕层厚度、土壤容重、土壤贯入阻力、土壤有机质、p H值和有效磷组成。基于不同数据集的耕层土壤质量评价结果差异明显,土壤质量指数变化范围、均值表现为SQI-TSQI-CASQI-PCA,变异系数表现为SQI-TSQI-CASQI-PCA,SQI-CA与SQI-T的Nash有效系数和相关度高于SQI-PCA,而相对偏差系数和平均相对误差则低于SQI-PCA,这表明基于聚类分析最小数据集(MDS-CA)较基于主成分分析最小数据集(MDS-PCA)更适合替代全量数据集(total data set,TDS)对耕层土壤质量进行评价。3)从保水、保土、保肥及增产潜力角度看,红壤坡耕地合理耕层诊断指标适宜性阈值为耕层厚度≥20.39 cm,土壤容重0.92~1.21 g/cm3,土壤贯入阻力≤1.21 kg/cm3,土壤有机质含量≥18.82 g/kg,p H值5.04~5.38,有效磷≥28.83 mg/kg。合理深松是构建合理耕层的有效措施之一。该研究结果可为南方红壤丘陵区坡耕地耕层质量恢复、农作物生产适宜性调控和坡耕地水土流失阻控提供参考,有利于红壤丘陵区坡耕地资源持续利用。     

东北黑土区侵蚀农田土壤质量指数构建及其空间分异

侵蚀的空间异质性会改变土壤性质,导致土壤质量在空间分布上的差异。为明确中国东北侵蚀农田黑土土壤性质在不同空间位置上的分布规律,该研究基于纬度变化,从寒温带到中温带跨区选择了4个丘陵区（从北到南依次为九三、克山、海伦、宾县）的农田黑土坡面作为试验对象,划分了坡面位置（坡顶、坡上、坡中、坡下和坡底）和土壤深度（0～20 cm和>20～40 cm）,分析了不同空间位置对侵蚀农田黑土土壤物理、化学和生物特征对不同空间位置的响应规律,并基于最小数据集（minimum data set,TDS）构建土壤质量指数（soil quality index,SQI-TDS）,对侵蚀农田黑土土壤质量进行综合比较。研究表明,4个丘陵区黑土土壤性质在不同区域、坡位和土壤深度下的存在明显的空间变异（P<0.05）。全氮和有机碳含量随维度升高而增加,且随坡位降低而逐渐减小,在坡底处增加。平均重量直径在九三最高,克山次之,海伦和宾县较小。土壤细颗粒在坡底沉积促进了新的团聚体形成,以致团聚体稳定性在坡面位置上表现为随坡位的降低呈先减小后增加的“V”型变化。SQI-MDS从北至南整体呈降低趋势,其中宾县的土壤质量指数最低,较其他3个地区显著降低22.66%～26.52%。在不同坡位上,SQI-MDS表现为以坡底、坡顶、坡上、坡中和坡下次序降低。该研究量化了东北侵蚀农田黑土土壤综合质量,结果可为侵蚀农田黑土修复和可持续发展提供科学依据。     

有机–无机肥配施比例对双季稻田土壤质量的影响

【目的】利用江西省稻田土壤质量演变定位监测试验为平台,系统分析长期不同施肥措施下土壤质量状况,明确提升红壤性双季稻田土壤质量的优化施肥措施。 【方法】长期定位试验设置 8 个处理,分别为不施肥处理 (CK),施磷钾肥处理 (PK),施氮磷肥处理 (NP),施氮钾肥处理 (NK),施氮磷钾肥处理 (NPK),施 70% 化肥 + 30% 有机肥处理 (70F + 30M),施 50% 化肥 + 50% 有机肥处理 (50F + 50M),施 30% 化肥 + 70% 有机肥处理 (30F + 70M),于 2012 年晚稻收获后测定 2 个土壤物理性质指标 (容重和总孔隙度)、7 个基础化学性质指标 (有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾和 pH 值) 及 3 个生物学性质指标 (细菌、真菌和放线菌数量),分析长期不同施肥对各土壤性质的影响,并运用主成分分析对各处理土壤质量进行综合评分,最后将综合得分进行聚类分析,以评价长期不同施肥措施对红壤性双季稻田土壤质量的影响。 【结果】经 28 年连续不同施肥处理后,各土壤性质在处理间均产生显著差异,但各土壤性质在处理间的变化趋势并不完全一致。化肥配施有机肥处理较化肥处理土壤容重降低 12.7%～20.6%,土壤孔隙度增加 2.3%～17.4%,有机质增加 22.5%～41.8%,全氮和碱解氮分别提高 9.8%～20.9% 和 11.1%～30.3%,全磷和有效磷分别提高 11.1%～71.7% 和 1.31～1.75 倍,pH 值提高 0.19～0.48 个单位;主成分分析方法将原 12 个土壤性质指标降维、提取出 2 个主成分,反映了原信息量的 87.4%,有机质、容重、真菌、全氮、有效磷、放线菌、总孔隙度、细菌、全磷和碱解氮在第一主成分上有较高载荷值,pH 值和速效钾在第二主成分上有较高载荷;各施肥处理下土壤质量综合水平高低排序为:30%F + 70M > 50F + 50M > 70F + 30M > NPK > NP > NK > PK > CK;聚类分析方法将长期不同施肥制度下稻田土壤质量划分为一级 (30F + 70M),二级 (50F + 50M、70F + 30M),三级 (NPK、NP),四级 (NK、PK、CK) 4 个等级。 【结论】与单施化肥相比,有机无机配施可有效增加土壤养分含量,改善土壤物理性质,缓解土壤酸化,提高土壤微生物数量,是提高红壤性双季稻田土壤质量的有效施肥措施。     

不同种植模式和土壤类型条件下土壤健康的定量评价

Soil health assessment is an important step toward understanding the potential effects of agricultural practices on crop yield, quality and human health. The objectives of this study were to select a minimum data set for soil health evaluation from the physical, chemical and biological properties and environmental pollution characteristics of agricultural soil and to develop a soil health diagnosis model for determining the soil health status under different planting patterns and soil types in Chongming Island of Shanghai, China. The results showed that the majority of the farmland soils in Chongming Island were in poor soil health condition, accounting for 48.9% of the survey samples, followed by the medium healthy soil, accounting for 32.2% of the survey samples and mainly distributed in the central and mid-eastern regions of the island. The indicators of pH, total organic carbon, microbial biomass carbon and Cd exerted less influence on soil health, while the soil salinization and nitrate accumulation under a greenhouse cropping pattern and phosphate fertilizer shortage in the paddy field had limited the development of soil health. Dichlorodiphenyltrichloroethanes, hexachlorocyclohexanes and Hg contributed less to soil health index (SHI) and showed no significant difference among paddy field, greenhouse and open-air vegetable/watermelon fields. The difference of the SHI of the three soil types was significant at P = 0.05. The paddy soil had the highest SHI values, followed by the gray alluvial soil, and the coastal saline soil was in a poor soil health condition, indicating a need to plant some salt-tolerant crops to effectively improve soil quality.     

基于最小数据集的集约化葡萄园土壤健康评价

健康土壤是生产高产优质葡萄的基础,目前葡萄园不合理管理导致果园土壤生产力下降和生态失衡。为摸清集约化葡萄园土壤健康状况,该研究以河北省曲周县典型葡萄园为研究对象,通过测定20项土壤物理、化学和生物学指标,利用主成分分析法构建最小数据集,开展土壤健康评价并揭示葡萄园存在的主要障碍因子。结果表明,集约化葡萄园土壤健康评价最小数据集由有机碳、亚表层土壤硬度、交换性钠、容重、含水率和水稳性团聚体6个指标构成。利用线性和非线性评分函数,基于全数据集和最小数据集计算的土壤健康指数间呈显著正相关（P < 0.01）,这说明最小数据集可以代替全数据集用于葡萄园土壤健康评价。基于最小数据集,利用线性和非线性评分函数获得的葡萄园土壤健康指数范围分别为0.39～0.59和0.36～0.66,平均值分别为0.52和0.51,处于中等水平。不同树龄葡萄土壤健康指数差异不显著。集约化葡萄园土壤障碍因子主要有土壤压实、养分不平衡和有机碳含量低等问题。通过适当减少田间管理频率,结合增施（生物）有机肥、种植覆盖作物和养分综合管理能有效消减土壤障碍因子,提升葡萄园土壤健康水平,促进当地葡萄产业可持续发展。     

基于最小数据集的黄土高原矿区复垦土壤质量评价

矿产开发影响了土壤质量,特别是在黄土高原生态脆弱地区。通过植被恢复能够改善矿区复垦土壤质量。为了揭示矿区复垦土壤质量在植被恢复过程中的变化,该文以黑岱沟矿区排土场不同恢复年限不同植被类型、未复垦地和周边自然植被恢复区为研究对象,选取21项理化生指标作为总数据集(totaldataset,TDS),运用主成分分析(principal component analysis,PCA)结合Norm值构建评价指标最小数据集(minimum data set,MDS),通过非线性(non-Linear,NL)和线性(linear,L)两种评价方法对研究区土壤质量进行了评价。研究表明:黄土高原北部典型矿区复垦土壤质量评价指标MDS包括粉粒百分比、有机质、速效磷、钠吸附比和微生物碳;2种评价方法下,植被恢复均对复垦土壤质量指数(soil quality index,SQI)有了显著提升(P 0.05),复垦20 a灌木SQI高于复垦10 a灌木SQI,复垦12 a草本SQI高于复垦20 a草本SQI,然而所有复垦土壤SQI均未达到自然植被恢复土壤SQI;由于非线性土壤质量评价方法(SQI-NL)具有更大的土壤质量指数变化区间和变异系数,此外,在SQI-NL和线性土壤质量(SQI-L)评价两种方法下,MDS和TDS之间决定系数分别为0.911和0.866,因此,非线性土壤质量评价方法在该区域具有更好的适用性,并且最小数据集能够较准确地进行土壤质量评价。     

Long‐term effects of fertilizer and manure applications on soil quality and yields in a sub‐humid tropical rice‐rice system

Widespread yield stagnation and productivity declines in the rice–rice cropping system have been reported and many of the associated issues are related to soil quality. A long‐term experimental study was initiated in 1969 to assess the impact of continuous cultivation of rice as a single crop grown in wet as well as dry seasons using varying levels of chemical fertilizer and manure applications on soil quality indicators (physical, chemical and biological), a sustainable yield index (SYI) and a soil quality index (SQI). The treatments comprised chemical fertilizers and farmyard manure (FYM) either alone or in combination viz. control, N, NP, NK, NPK, FYM, N+FYM, NP+FYM, NK+FYM and NPK+FYM, laid out in a randomized complete block design with three replications. Soil samples were collected after the wet season rice harvest in 2010 and were analysed for physical, chemical and biological indicators of soil quality. A SYI based on long‐term yield data and SQI using principal component analysis (PCA) and nonlinear scoring functions were calculated. Application of NPK fertilizers in combination with FYM significantly increased the average grain yield of rice in both wet and dry seasons and enhanced the sustainability of the system compared to the control and plots in receipt of fertilizers. The SYI for the control was higher in the wet season than in the dry one, whereas the reverse was true for NPK+FYM treatment. The value of the dimensionless SQI varied from 1.46 in the control plot to 3.78 in the NPK+FYM one. A greater SYI and SQI in the NPK+FYM treatment demonstrated the importance of using a chemical fertilizer in combination with FYM. For the six soil quality indicators selected as a minimum data set (MDS), the contribution of DTPA‐Zn, available‐N and soil organic carbon to the SQI was substantial ranging from 59.4 to 85.7 per cent in NPK+FYM and control plots, respectively. Thus, these soil parameters could be used to monitor soil quality in a subhumid tropical rice–rice system.     

伊朗东北部的农业和牧场土壤孔隙大小分布作为土壤物理质量指标

Assessment of soil quality is important for optimum production and natural resources conservation. Agricultural and pasture soil qualities of Deh-Sorkh region located at south of Mashhad, northeastern Iran were assessed using the integrated quality index (IQI) and Nemero quality index (NQI) models in combination with two datasets, i.e., total data set (TDS) and minimum data set (MDS). In this study 6 soil properties considered as MDS were selected out of 18 properties as TDS using principle component analysis. Soil samples were divided into 3 groups based on optimum ranges of 8 soil physical quality indicators. Soil samples with the most indicators at optimum range were selected as group 1 and the samples having fewer indicators at optimum range were located in groups 2 and 3. Optimum ranges of soil pore size distribution functions were also determined as soil physical quality indices based on 8 soil physical quality indicators. Pore size distribution curves of group 1 were considered as the optimum pore size functions. The results showed that relatively high organic carbon contents could improve pore size distribution. Mean comparisons of soil physical quality indicators demonstrated that mean weight diameter of wet aggregates, structural stability index, the slope of moisture retention curve at inflection point, and plant available water content in agricultural land use decreased significantly in relation to pasture land use. In addition, the results demonstrated that the studied MDS could be a suitable representative of TDS. 78% of pasture soils had the optimum pore size distribution functions, while this parameter for agricultural soils was only 13%. In general, the soils of the studied region showed high limitations for plant growth according to the studied indicators.     

贵州茶区土壤养分状况综合评价

应用SPSS统计软件,对贵州全省70个茶园土壤样品8项养分指标进行主成分分析,按累计贡献率达到85%以上提取了4个主成分,并求出各土壤养分的4个主成分综合得分。并对综合得分以欧氏距离为衡量土样间差异大小的指标,采用类平均法进行聚类分析。将70个土样分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等级,第Ⅰ类为养分丰富型土壤,其各项养分指标最高,综合得分范围0.63≤F≤1.08,所占比例9.83%;第Ⅱ类为养分较丰富型土壤,其综合得分范围0.10≤F≤0.53,所占比例29.51%,相对Ⅰ类,有机质和全磷含量相对不足;第Ⅲ类茶园土壤肥力一般,其综合得分范围-0.32≤F≤0.02,所占比例36.07%;第Ⅳ类土壤各养分因子均缺乏,为养分缺乏型茶园土壤。