华北小麦玉米轮作区耕地地力等级划分及特征

华北地区在我国粮食生产中占有举足轻重的地位,小麦玉米轮作是该区域主要种植制度。本文选取华北小麦玉米轮作区为研究区域,从农业部县域耕地地力调查与评价数据库中甄别遴选了23 862个评价样点,采用土壤图、土地利用现状图和行政区划图组合叠置确定了17 945个评价单元,选取了降水量、积温、地貌类型、耕层厚度、耕地质地、有机质、有效磷、速效钾、有效锌、盐渍化程度、灌溉能力等11个指标,运用特尔斐法、模糊评价、层次分析等方法对耕地地力进行了评价。结果表明:华北小麦玉米轮作区1~6级耕地面积分别占总耕地面积的11.29%、19.30%、28.06%、21.57%、11.99%和7.80%。在定量分级的基础上,将本次评价数据与第二次土壤普查数据进行深入对比,结果发现:该区域耕地地力总体水平上升,主要表现为土壤有机质、有效磷、速效钾的含量明显上升。评价结果将为华北地区地力培肥与土壤改良、科学布局作物生产、提升耕地生产能力等提供基础信息和科学依据。     

潮土区农田土壤肥力的变化趋势

自1986年起,农业部全国农业技术推广服务中心在全国典型潮土区开展了耕地土壤的肥力动态监测,以了解潮土区耕地地力的动态变化趋势。1987～2006年的土壤肥力动态监测结果表明,潮土区土壤有机质和全氮含量均有所增加,1987～1997年全国潮土区土壤有机质和全氮含量年均分别增加2.04%和2.59%;1998～2006年全国潮土区土壤有机质含量年均分别增加0.62%,全氮含量年均降低0.39%;土壤有效磷和速效钾含量年均增加0.77%～1.47%和1.61%～2.73%;土壤pH值降低0.28个单位,有酸化的趋势。随着潮土区土壤有效磷和速效钾含量的快速上升,说明可以适当降低磷、钾肥的施用量。     

海南省琼中县耕地地力评价研究

以海南省琼中县为研究区域,选取了地貌类型、成土母质、坡度、土壤养分等12个地力评价因子;在构建耕地地力评价指标体系的基础上,采用模糊数学理论确定指标隶属度,借助层次分析法对评价单元的指标隶属度进行加权求和计算地力综合指数,运用累积曲线法对琼中县耕地地力进行了等级划分。耕地地力共划分为4级:一级地844.37 hm2,占总耕地面积的9.73%;二级地3 306.39 hm2,占总耕地面积的38.12%;三级地3 786.85 hm2,占总耕地面积的43.66%;四级地736.24 hm2,占总耕地面积的8.49%。并针对影响琼中县耕地质量的障碍因子提出了改良建议。     

近30年山东省耕地土壤pH时空变化特征及影响因素

通过研究山东省第二次土壤普查省级汇总(1984年)和省级耕地地力评价(2015年)耕地土壤pH数据,分析了土壤酸化的总体情况和动态变化,探讨了土壤酸化的自然和人为驱动因素.结果表明,30年来,山东省耕地土壤pH平均值由7.6降至7.2,降低了约0.4个单位,整体表现为酸性耕地面积明显增加,弱碱性和中性耕地面积相对减少,...     

边界线法解析冀中南麦区基础地力产量的土壤养分影响因子

基础地力产量是表征土壤生产能力的重要指标,对基础地力产量及土壤养分影响因子的研究可为河北省中南部冬小麦产区地力提升及增产提供指导和理论依据。该文利用河北省2006—2013年测土配方施肥项目布置的876个示范试验数据,研究了河北中南部冬小麦基础地力产量、产量差及基础地力贡献率,利用边界线分析方法,将农田土壤养分因子对基础地力产量差的贡献率进行了定量化,解析了土壤养分影响因子。结果表明:河北冬小麦基础地力产量在1 080～7 404 kg/hm~2之间;以最高产量为参照,各试验点的基础地力产量差为69～6 324 kg/hm~2(平均值为2 831 kg/hm~2)。基础地力对农户产量的贡献率均值为71.1%,基础地力贡献率随基础地力产量的增加而提高,呈显著正相关关系,基础地力小麦产量每提高1 000 kg/hm~2,基础地力贡献率提高8%。应用边界线分析方法对土壤养分因子与基础地力产量进行分析,土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾5种土壤养分因子与边界点均有较好的拟合关系(R2分别为0.837、0.881、0.750、0.682和0.951),土壤基础养分对基础地力产量差的贡献率以有机质、pH值和碱解氮最高,分别为16.6%、10.9%和10.5%,速效钾和有效磷的贡献率分别为4.1%和2.9%,河北省农田土壤培肥时应优先提升有机质与碱解氮,并优先调节土壤pH。河北省冬小麦田土壤在pH值8.1、有机质24.6 g/kg、碱解氮120.6 mg/kg、有效磷12.4 mg/kg、速效钾89 mg/kg时养分效率最高,是农田土壤最优养分目标。边界线方法能够对区域尺度基础地力产量土壤养分影响因子进行分析,可为农田土壤培肥指明方向。     

新疆富蕴县耕地土壤养分特征与改良利用研究

通过运用综合指数法对富蕴县耕地土壤进行地力评价与改良利用分区研究,结果表明:富蕴县一、二、三级耕地面积占到耕地总面积的70.26%,绝大部分耕地处于中上等水平,耕地生产潜力总体较高。富蕴县耕地土壤有机质以"丰"、"平"为主;土壤氮素"平"中有"缺";土壤磷素和钾素不"缺";微量元素为铜"丰",铁"平",锰和锌"缺"。以土壤类型、地貌部位及土壤肥力障碍因素为依据,将富蕴县耕地分为4个改良利用区,并提出相应的改良利用措施。     

扬州市耕地土壤pH值30年演变及其驱动因子

【目的】土壤pH值是衡量耕地质量的重要指标,开展江苏省扬州市30年来种植制度、耕作制度、施肥、降雨等对耕地土壤酸化影响的研究,为预测和控制土壤酸化提供科学依据。【方法】调查了1984年、1994年、2005年、2014年四个时期耕地土壤pH、成土母质、土壤类型、土壤有机质含量,以及各时期的耕作制度、种植制度、降雨量和施用化肥品种和数量。数据来源于1984年第二次土壤普查的农化样点（4107个）、1994年的土壤普查点（2862个）、2005年土壤养分调查点（4018个）、2014年土壤养分调查点（6009个）,共16996个。参照《中国土壤》对我国土壤酸碱度分级指标将扬州市耕地土壤pH分为5级,分别为Ⅰ级（ 7.5）、Ⅱ级（6.5~7.5）、Ⅲ级（5.5~6.5）、Ⅳ级（4.5~5.5）、Ⅴ级（ 4.5）。应用地统计学中克里格法（Kriging）和相关的统计学方法,用ArcGIS10.1、SPSS19等软件进行了数据统计分析。【结果】扬州市1984年、1994年、2005年、2014年土壤pH平均分别为7.51（4107个）、7.07（2862个）、6.83（4018个）、6.74（6009个）;1984~2014年四个时期土壤pH空间分布格局基本不变,即里下河地区 沿江圩区 通南高沙土区 丘陵地区。1984、1994年和2005年,土壤pH以Ⅰ级、Ⅱ级为主,1984年占总面积的90%以上,1994年和2005年占总面积的75%以上;2014年土壤pH空间分布以Ⅱ级、Ⅲ级水平为主,占总面积的65.7%。30年间,土壤pH值下降0~1个单位的面积占总面积的47.2%,下降大于1个单位的面积占总面积的39.3%。前20年土壤pH值下降严重,下降了0~2个单位的面积占80%以上。30年间不同成土母质、土壤类型的整体土壤pH值呈下降趋势,分别下降0.9、0.8个单位;土壤有机质含量的变化与土壤pH变化呈负相关关系,30年间土壤有机质含量平均上升了6.01 g/kg,是土壤pH整体呈下降趋势的原因之一;30年间扬州市降水pH值整体呈下降趋势,其中丘陵、沿江地区下降最快,与丘陵、沿江地区土壤pH下降较快是一致的;30年间化肥投入量与土壤pH变化呈高度的负相关,2005年化肥投入量约505300吨,比1984年化肥投入量增加了2.42倍;2005~2014年化肥投入量呈稳定趋势,与30年土壤pH变化趋势是一致的;种植大棚蔬菜的田块土壤pH平均值比周边种植稻麦田块下降1.5~2个单位,表明土地利用类型改变也会影响土壤pH值。【结论】扬州市耕地土壤pH值30年间持续下降,前20年下降幅度较大,后10年渐趋稳定。影响土壤pH值空间分布因子主要有成土母质、土壤类型、土壤有机质含量;影响土壤pH时间分布因子主要有酸雨、施肥及土地利用类型,其中酸雨、施肥是导致土壤酸化的主要驱动因子。     

中国农耕区土壤有机质含量及其与酸碱度和容重关系

对我国农耕区土壤有机质区域变化及其与酸碱度和容重关系进行系统分析,为耕地地力提升和改善土壤结构提供支撑。基于国家级耕地长期定位监测点913个,统计分析全国及7大区域（东北NE、华北NC、西北NW、长江中游MYR、长三角YRD、华南SC、西南SW）耕层土壤有机质含量、酸碱度及容重变化特征。结果表明,全国农耕区耕层土壤有机质含量平均值为22.4~24.8 g/kg。其中有机质含量中等偏低的监测点位占比达72.5%。不同区域耕层土壤有机质含量差异显著（p<0.05）,MYR耕层土壤有机质含量显著高于其他6个区域。全国农耕区耕层土壤pH和容重平均分别为（6.90±1.20）,（1.30±0.15） g/cm³。不同土壤利用方式对土壤有机质、酸碱度及容重产生影响。水田耕层土壤有机质含量显著高于旱地,旱地耕层土壤pH和容重则显著高于水田。亚当斯方程和指数函数分别推荐拟合土壤容重对有机质含量响应关系（R²=0.09,RMSE=0.17,n=759）,以及土壤pH对土壤有机质含量响应（R²=0.16,RMSE=1.24,n=886）。全国农耕区耕层土壤有机质含量总体中等偏低,呈现出东南向西北依次降低趋势。土壤pH及容重与土壤有机质呈现显著的负相关关系。亚当斯模型及指数方程能较好地拟合土壤容重及pH对有机质的响应关系,可用于非线性插值法补充土壤容重及pH缺失值。     

耕地土壤有机质空间变异性的随机模拟

有机质是土壤重要的肥力特征,研究盐渍土改良区耕地土壤有机质空间变异特征可为土壤质量提升提供科学依据。以山东省禹城市盐渍土改良区典型地块耕地土壤有机质为研究对象,在全面野外调查和室内化验分析以获得大量的土壤有机质相关信息的基础上,运用地统计学方法对有机质进行了序贯高斯模拟各次实现（SGSV）、序贯高斯模拟平均实现（SGSA）和ordinary Kriging插值（OK）,并将SGSV、SGSA、OK与实测数据进行了统计参数、变异函数、空间分布趋势等方面进行了对比分析。结果表明OK、SGSA改变了有机质数据的空间结构,具有“平滑”效应,SGSA在消除平滑影响方面优于Kriging插值;SGSV具有与实测数据相同的空间自相关结构,对预测点的模拟值具有不确定性,为揭示研究区域土壤有机质的空间结构特征提供了有力的工具,对盐渍土改良区土壤有机质空间不确定性的风险研究具有更实际的意义。     

长期试验条件下褐土地力贡献率的演变特征及其影响因素分析

褐土是中国小麦与玉米产区的主要土壤类型之一,土壤地力贡献率显著影响作物产量。为了探明我国褐土土壤地力贡献率演变特征,科学合理地指导褐土土壤管理和施肥,分析了25年(1988~2013年)来长期施肥条件下褐土小麦和玉米地力贡献率的演变特征,并运用通径分析对影响土壤地力贡献率的各个因素进行了分析,结果表明:褐土区小麦和玉米产量的土壤地力贡献率分别为51.6%和54.5%,我国东北一年一熟制玉米褐土,耕地地力逐步下降,经过大约9年和6年明显下降,稳定在40%~60%左右,我国华北一年二熟制小麦褐土,耕地地力逐步下降,经过10年左右的下降,基本稳定在12%~44%左右。通径分析进一步证明,土壤有效磷、速效钾和土壤有机质对玉米地力贡献率影响最大,土壤有效磷贡献率最高,说明土壤有效磷、速效钾以及土壤有机质是褐土区基础地力的主要影响因素,是褐土区土壤地力主要评价指标。     

基于土壤肥力的江苏省耕作层土壤剥离分区与深度确定

耕作层土壤是农业生产的物质基础,是耕地资源的核心,剥离利用对保障耕地数量和质量动态平衡具有重要意义。该研究在江苏省内收集了来自20世纪80年代的201个代表性土壤剖面及其不同层次有机质、容重、p H值、全氮、全磷、速效钾和土层厚度等属性数据,通过主成分分析确定江苏省耕地肥力差异主控因子,在此基础上运用聚类分析得出江苏省耕地肥力性质差异分区,最后采用显著性检验方法,得出了全省不同分区下耕地耕作层土壤剥离深度。通过研究发现:1)对于所选取的指标体系来看,影响全省耕地肥力性质差异的因素主要有p H值、全磷、全氮含量和容重。2)江苏省耕地土壤亚耕层/犁底层与表耕层肥力相似、性状略差,应考虑剥离利用,而心土层与表耕层、亚耕层/犁底层差异较大,不具有所需的质量,不宜剥离利用。3)全省耕作层土壤剥离深度可分为6个区,分区结果与农业综合区划相类似。4)耕作层土壤剥离深度应区分水田、旱地、菜地,并结合全省不同地区的耕地保护压力、耕地(农用地)年转用量、复垦开发补充耕地面积情况等,实施差别化的管理。可为江苏省耕作层剥离工作提供参考。     

耕地质量观的演变与再认识

耕地质量对农业效益、粮食安全、耕地资源可持续利用能力具有重要影响。明确耕地质量概念、构成、特点和影响因素,对于加强耕地质量基础理论研究、推动土地整治与高标准农田建设、开展耕地质量管理实践工作具有重要意义。该文在梳理当前3种主要耕地质量观、剖析质量与土地质量内涵的基础上,阐述了新的耕地质量观。主要结论如下:1)当前主要存在基于耕地自然属性、自然-经济双重属性和多重属性的3种耕地质量观,他们既存在先后演化关系,又同时并存、互有区别;2)质量是产品一组固有特性满足要求的程度,土地质量是土地满足某种利用类型特定要求的能力和程度;3)耕地质量是耕地本身的特性满足农业生产并获取经济利润,以及满足人类福祉的程度,包括地力质量、工程质量、空间质量、生态环境质量、美学与文化质量;4)耕地质量具有生产性、内在性、综合性、空间性和时间性,耕地质量受到自然要素、工程要素和社会因素及其组合特征的影响。在耕地质量的理论研究与管理实践中,应充分考虑耕地质量的综合性,防止以偏概全;应将耕地质量的客观性与耕地质量需求的主观性有机统一;应根据耕地评价目的、监测的空间尺度和时间频率,科学构建耕地质量指标及评价指标体系,以科学合理地评价耕地质量状况。     

呼伦贝尔市岭东黑土区耕地土壤肥力的演化

本研究结合全国耕地地力调查与质量评价项目的实施,利用“3S”技术对呼伦贝尔市岭东黑土区的68.11万公顷耕地进行了系统调查。根据1980～1982年全国第二次土壤普查927个土壤农化样点,与2002～2003年全国耕地地力调查与质量评价项目的1007个农化样点的同位对比资料,对该地区土壤的肥力现状进行了系统的分析。结果表明,该地区的耕地土壤肥力退化明显,其中土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾下降幅度较大,20年间分别下降了15.52g/kg、0.813.g/kg、27.7.mg/kg、64.3.mg/kg,下降幅度分别为25.38%、26.3%、12.93%和27.35%。只有土壤速效磷表现明显上升趋势,增长幅度达105.83%,这与多年大量施用磷肥有关,说明人类的生产活动对土壤肥力的变化有重大影响,通过合理有效地补充土壤养分是能够调节土壤养分平衡的。     

陕西省子长县沟道土地的土壤肥力评价

通过野外实地考察和对土壤垂直剖面样品的采集和测试,分析了黄土丘陵沟壑区沟道内的台地、滩地、坝地、草地等几种主要土地利用类型的土壤肥力状况,并与沟道内新造耕地进行了对比研究。同时,在分析土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷及速效钾等7个土壤肥力指标测定数据的基础上,对不同土地利用类型的土壤肥力进行了综合评价。结果表明,斑块状分布于沟道内的5种不同土地利用类型条件下,其土壤肥力指标存在一定差异。对比陕西省土壤肥力划分标准,黄土丘陵沟壑区沟道内各种土地类型土壤有机质含量均处于低水平,其中新造耕地的土壤有机质含量处于最低的第8级;各地块的土壤全氮、速效氮、全磷含量也处于较低水平,其中草地、滩地和台地的速效磷含量相对较高,可达到4或5级肥力水平;各地块全钾和速效钾含量等级相对其他肥力元素较高,速效钾含量以新造耕地和低龄坝地较低。由于有机质、氮、磷等肥力元素含量水平低,从而导致新造耕地和低龄坝地的综合土壤肥力质量也较低。因此,对沟道新造耕地不仅要做好复垦、平整、侧蚀水毁防治等工程,同时还应重视后期土壤肥力培育工作,采取科学措施,提高土地的生产力。     

基于因素修正的土地整理项目区耕地等别更新研究

耕地质量更新主要是对耕地质量发生变化的耕地进行重新赋值和等别计算。通过对土地整理项目区的耕地的质量变化进行研究,根据农用地分等规程,对土地整理项目区耕地的质量更新进行了探讨,即在等别更新过程中不仅对耕地的分等因素进行了修正,而且根据土地整理后耕地的实际生产情况对耕地的土地利用系数和经济系数进行了更新。结果显示:在所选取9个样点中,耕地的自然质量等提高0.53至0.89个等别;利用等和经济提升更加明显,其中8号样点的利用等提高了1.07个等别,经济等提高了1.12个等别,提升最低的3号样点的利用等和经济等也分别提高了0.61,0.49个等别,反映了土地整理对耕地质量的提升作用。     

小流域土地利用变化对土壤养分的影响

运用统计学方法,研究重庆市长寿区代家沟小流域土地利用变化对土壤养分的影响.结果表明:经过三年的小流域综合治理,坡耕地向其它土地利用类型转变,其土壤养分平均含量变化表现为有机质全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾分别增咖了9.2%、12.9%、0.7%、5.2%、42.8%、12.8%和9.9%退耕还林还草、坡改梯等治理措施,不仅改变了土地覆盖、微地形,防治了水土流失和土地退化,而且还在一定程度上提高了土壤养分.特别是有机质的增加很明显,改变了土壤的结构,更有效的控制了水土流失的发生,提高了土壤的质量.     

阿克苏市耕地地力评价与改良利用研究

为了掌握阿克苏市耕地地力基本情况和科学指导农业生产,运用GIS技术和综合指数法对阿克苏市耕地土壤进行了地力评价与改良利用分区研究.结果表明,阿克苏市1,2,3级耕地面积占耕地总面积的63.81％,绝大部分耕地处于中上等水平,耕地生产潜力总体较高.地力等级相对较低的耕地主要障碍因素是土壤盐渍化,其次是土壤中有机质、全氮、碱解氮、有效锌和有效锰的含量相对较低.利用评价结果对阿克苏市现有耕地进行改良利用分区,并提出相应的改良利用措施,实现了耕地改良利用分区的定量化.     

燕沟流域农田基础肥力分析与培肥途径

黄土丘陵区燕沟流域农田基础肥力水平低下,特别是近几年新修的梯田,土壤有机质、全Ｎ、水解Ｎ,速效Ｐ和阳离子量代换量都处于很低和低等水平,速效Ｋ为中低程度,土壤酶活性也很低。坝地土壤养分和酶生相对梯田较高,但大多也只处于中低水平,是影响农作物产量和限制农业发展的主要因素。土壤肥力水平提高的根本途径在于大量有机肥力的投入、农作物秸秆还田和增加养地作物种植面积来增加土壤有机质的含量。     

荆门市耕地不同利用方式土壤质量综合评价

为研究江汉平原荆门地区耕地不同利用方式土壤质量，以水田（水稻田、油稻田、麦稻田）、旱地土壤为研究对象，测定土壤有机质、全量氮磷钾硫、速效磷钾和重金属As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb等15个指标，采用因子分析确定权重并以间距法进行肥力综合评价，以内梅罗综合指数法进行土壤环境综合评价，两者叠加构造矩阵进行土壤质量综合评价。结果表明：耕地土壤肥力总体较好，土壤肥力综合指数为4.45，以二等和三等为主，各养分指标含量中等及以上均超过60%，不同耕地利用方式土壤肥力不同，以油稻田最高，麦稻田次之，水稻田和旱地最低；耕地土壤环境质量较好，以清洁为主，不同耕地利用方式土壤环境不同，油稻田和麦稻田无轻度及以上污染，旱地有1.25%轻度污染，水田有1.27%中度污染，主要污染贡献为Cd和Hg。综合评价显示研究区耕地土壤质量较好，中等以上耕地占比98.93%，且以油稻田和麦稻田中等以上占比最高。     

吉林省农田黑土肥力变化趋势及评价

通过吉林省3个典型黑土实验点(15年玉米和水稻连作)的长期测定,对土壤养分变化进行了分析,并采用数值化的方法对其综合肥力进行了评价。研究结果表明,土壤有机质含量3个实验点均呈增加趋势;土壤全氮、碱解氮和速效钾含量平原玉米地呈下降趋势,而坡地玉米地和平原水稻田呈上升趋势;近年来,速效磷含量3个实验点均下降明显。肥力综合评价表明,平原玉米地的综合肥力略呈下降趋势,而坡地玉米地和平原水稻田的综合肥力呈现上升趋势,总体反映出在常规管理条件下,典型地块肥力15年来没有严重的退化现象。