新疆沙雅县绿洲棉田土壤质量评价

为评价沙雅县棉田土壤质量状况，并探讨棉田土壤盐渍化与其土壤质量的相互关系，促进棉田可持续生产。以沙雅县4乡镇主要植棉区为研究对象，测定其土壤有机质、全氮、速效钾、速效磷、盐分总量和容重等6项理化指标，计算土壤综合肥力指数（IFI），再基于M-SQR确定棉田土壤质量分级。结果表明：沙雅棉田养分指标含量适中，土壤容重偏大；有30%的样地呈不同程度土壤盐渍化，土壤盐分与土壤多数养分指标呈负相关；根据评分结果，棉田综合肥力指数可划分出5级水平；相比IFI评级，SQR中Ⅲ级以上的样点量减少了31.37%，而低级土壤质量样点增加了16个；盐碱斑地块、沙斑地块和芦苇斑地块的土壤质量均为Ⅴ级；中部棉区相比南部和北部棉区的土壤质量状况较好。评价结果表明M-SQR评价模式具有一定的可靠性。土壤盐渍化抑制土壤养分的积累，是影响土壤质量的限制因素。各样点评价结果在空间分布上存在区域性差异。本研究可为区域内棉田土壤盐渍化的改良工作提供良好的治理思路，并且能够服务于棉田土壤质量的管理。     

南平烟区植烟土壤主要养分丰缺分区研究

通过采集、测定南平烟区代表性植烟土壤主要养分含量状况,借助GIS、GPS与地统计学模型（Geo-statistic）集成,研究植烟土壤主要养分空间分布状况,并对其作出分区评价。结果表明：土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷平均含量分别为25.97 g/kg、1.61 g/kg、146.05 mg/kg、0.57 g/kg、28.80 mg/kg,含量中等以上面积分别占总耕地面积的56.34%、61.56%、48.99%、65.36%、82.12%;全钾、速效钾平均含量分别为16.34 g/kg、90.02 mg/kg,含量较低以上面积（没有丰富区）分别占72.26%、58.90%。全磷、速效磷、速效钾可划分为3个类区,其他养分则可划分为2个类区。     

规模经营稻田土壤养分空间变异特征与高效平衡施肥效应

采用传统统计和地统计相结合的方法,对规模经营的黑龙江江川农场76.5hm2水稻田土壤养分空间变异特征与高效平衡施肥效应进行了研究。试区土壤养分主要限制因子是N、P、K和Zn,不同土壤养分的变异情况各不相同;三种网格(50m×50m、100m×100m和150m×150m)取样尺度下试区9个水稻田块间土壤主要养分含量差异总体上均显著,但同一田块三种网格取样尺度下土壤主要养分含量差异总体上均不显著;三种网格取样尺度的同一土壤速效养分在空间分布上具有较明显的空间相似性。表明按150m×150m网格进行土壤取样,能对规模经营稻田不同田块土壤主要养分状况进行正确评价;对规模经营的江川农场试区稻田可按田块(6.3～12.9hm2/田块)为管理单元进行土壤养分分区管理。在上述工作基础上,利用作物优质高产推荐施肥咨询服务系统,形成了试区水稻高效分区平衡施肥技术。该技术增产4.3%～11.2%,增收779～1532元/hm2,提高氮肥利用率12.6～14.0个百分点。     

春小麦复播绿肥对连作棉田土壤肥力的影响

在连作棉田上进行春小麦复播绿肥（草木樨、油菜、油葵、大豆）试验,研究各种绿肥生物量,养分含量及其绿肥翻压后对棉田土壤有机质,速效养分的影响。研究结果表明：四种绿肥中草木樨的生物量最高;四种绿肥翻压后对土壤有机质和速效养分含量均有一定的影响,其中草木樨、大豆翻压后土壤有机质分别提高了8.58%,1.01%;四种绿肥翻压后土壤速效氮提高了0.30%-5.96%,除大豆外,其它三个处理的土壤速效钾含量平均是对照的1.08倍;研究发现油菜、油葵的富钾作用较为突出。四个处理中春小麦复播草木樨是相对较好的一组轮作作物。     

黄河流域棉区早衰棉田土壤肥力综合评价

通过调查黄河流域棉区149个采样点早衰棉田和正常棉田土壤养分情况,构建土壤综合肥力指数(Integrated fertility index,IFI),研究引起棉花早衰发生的土壤养分原因。结果表明:早衰棉田土壤肥力各指标均低于正常棉田,其中0~20 cm土层的有机质和钾含量差异极显著。调查区域0~20 cm土层,正常生长棉田的IFI值为0.41,早衰棉田仅为正常棉田的75.6%;20~40 cm土层的IFI值显著低于0~20 cm土层,正常棉田的IFI值为早衰棉田的1.67倍。土层各肥力指标对IFI影响的直接通径系数0~20 cm从大到小的顺序为速效钾、速效磷、全氮、有机质、碱解氮含量,20~40 cm从大到小的顺序为为速效钾、速效磷、有机质、全氮含量;间接通径系数0~20 cm土层从大到小的顺序是碱解氮、全氮、速效磷、速效钾、有机质含量;20~40 cm从大到小的的顺序为有机质、全氮、速效钾、速效磷含量。综合分析,IFI与棉花早衰密切相关,其值越小越易引起早衰的发生,其中钾素和碱解氮分别是对IFI产生直接影响和间接影响的最大营养元素,大田生产中需要合理施入钾肥和氮肥,合理调节IFI值,方能有效防控因土壤肥力引发的棉田早衰的发生。     

广东茶区土壤肥力时空变化分析与综合评价

为了解广东省茶园土壤养分特征的变化,及时调整土壤养分管理策略,提高茶叶产量和品质。以粤东、粤西和粤北3个主要茶区为研究区域,通过对pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和中微量元素等指标的综合分析,系统评价这3个茶区土壤肥力属性在时间和空间上的变化情况。结果表明,自2009年起,经过10年的养分管理,粤东茶区土壤有机质和速效钾含量显著增加,分别达到22.87 mg/kg和123.00 mg/kg;粤西茶区土壤pH显著下降,土壤酸化程度加剧;粤北茶区土壤有机质含量从18.46 mg/kg显著增加至26.27 mg/kg。广东茶园土壤肥力状况的空间差异分析表明,粤西茶区的土壤有机质和速效钾的含量显著低于粤东和粤北茶区;仅有粤东茶区pH 4.5以上;粤北和粤东茶区Fe、Mn、Cu、Zn和Mg的含量均高于粤西茶区,部分差异达到显著水平。粤东茶区土壤养分管理趋向合理,可适当注重氮磷肥的配施。粤北茶区土壤养分管理尚可,但是部分有机肥的种类需要调整为偏碱性的肥料并需配施适量土壤调理剂,以改善土壤酸化加剧的情况,同时需要加强磷钾肥的施用。粤西茶区土壤肥力较差,并且土壤酸化加剧,应适当增施优质有机肥并需配...     

太湖流域典型蔬菜地土壤氮磷钾养分空间变异性及分布规律

采用传统统计和地统计学相结合的方法,以太湖典型地区宜兴市大浦镇湖滨公路以东50 hm2蔬菜地为研究对象,网格法（50 m×50 m）采集表层（0~20 cm）土壤156个,研究了土壤主要肥力参数（N、P、K）空间变异特征和分布规律。结果表明：全P、全N、NH4+-N、速效P和速效K有明显的空间变异结构, 且在一定范围内存在空间相关性,其含量具有一定的渐变分布规律。研究区域土壤速效P普遍盈余,土壤N、K丰缺并存。Kriging插值法绘制了土壤养分空间分布图,研究结果为最终实施氮磷养分的分区管理和养分重点控制区的确定提供依据。     

太湖流域典型蔬菜地土壤氮磷钾养分空间变异性及分布规律

采用传统统计和地统计学相结合的方法,以太湖典型地区宜兴市大浦镇湖滨公路以东50hm2蔬菜地为研究对象,网格法(50m×50m)采集表层(0~20cm)土壤156个,研究了土壤主要肥力参数(N、P、K)空间变异特征和分布规律。结果表明:全P、全N、NH4 -N、速效P和速效K有明显的空间变异结构,且在一定范围内存在空间相关性,其含量具有一定的渐变分布规律。研究区域土壤速效P普遍盈余,土壤N、K丰缺并存。Kriging插值法绘制了土壤养分空间分布图,研究结果为最终实施氮磷养分的分区管理和养分重点控制区的确定提供依据。     

河套平原典型县域耕地土壤养分空间变异特征研究

为研究河套平原地区土壤养分状况,探究县域尺度土壤养分的空间变异性与分布特征,以杭锦后旗县域耕地为对象,采用实地调查和地统计学相结合的方法,研究该区耕层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾养分含量状况,分析土壤养分空间分布及其变异特征。结果表明,研究区耕层土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾平均含量依次为13.90 g/kg、0.93 g/kg、16.25 mg/kg和170.79 mg/kg,土壤有机质和全氮处于缺乏状态,速效磷含量中等,而速效钾的含量较为丰富。从空间变异及相关性看,各土壤养分的变异程度都为中等变异,有机质和速效钾为中等相关性,全氮和有效磷均为弱相关性。从空间分布格局看,土壤有机质与全氮分布规律相近,呈现西北部高、东南部和东北部低的特点;土壤速效钾整体分布较为均衡;速效磷空间差异明显,呈东高西低格局。针对该地区土壤养分含量及分布规律,在进行养分管理过程中,应以控氮、稳磷、稳钾、全区规划与重点应对相结合的原则,坚持以有机肥为主、有机与无机相结合的施肥策略。对县域尺度耕地土壤养分状况的调查研究和统计分析,明晰了区域土壤养分空间分布特征及其与土地利用方式之间的关系,为河套平原耕地土壤养分管理、地力培育以及合理施肥运筹等提供科学依据。     

一团土壤养分现状及棉田施肥对策

土壤养分是土壤肥力的主要因素之一,也是植物营养的物质基础。因此,了解土壤养分状况,对于协调土壤与植物在养分供求方面的矛盾具有重要意义。一团近年来通过对土壤中有机质、速效氮、速效磷、速效钾、盐份及微量元素进行长期动态监测,对一团土壤养分现状进行分析,提出棉田科学施肥的合理方案。     

植烟土壤的pH和中量元素空间分异研究

为推进植烟土壤的精细管理与精准施肥,以辽宁昌图烟区为例,采用GIS和地统计学相结合的方法,对其植烟土壤的pH值和有效态中量元素的空间变异及分布特征进行了分析。研究结果表明,土壤的pH值和有效态Ca、Mg、S含量的空间变异函数分别为指数、球形、高斯、高斯模型。它们都具有中等的空间相关性,其变异均受结构因素和施肥、管理水平等随机因素共同影响。Kriging插值图较为直观的描述了昌图烟区植烟土壤的pH值和有效态中量元素的空间分布格局,为昌图烟田的分区管理提供了依据。     

三江平原地区土壤养分特征分析

通过分析不同作物种类对土壤理化性质的影响以及不同地区土壤肥力状况,为三江平原地区土壤的农业利用和布局提供基本的理论依据和参考,促进该区域土壤养分状况监测和农业管理措施的研究。以三江平原地区为研究对象,采用野外调查与实验分析相结合的方法,选取代表土壤性质的7个指标作为分析参数,对其进行经典统计分析、相关分析、主成分分析和聚类分析。结果表明：7个养分指标在研究区域均呈现中等程度的变异,土壤有机质的变异程度达到了66.39%;除全磷、碱解氮与速效钾之间相关性不明显外,其他各养分指标间均呈显著的相关关系;第一主成分代表土壤综合养分,第二主成分主要反映土壤速效磷和速效钾的供应状况;聚类结果反映了五类地区不同的综合肥力状况。三江平原地区土壤养分空间分布较为分散,不同地区养分条件存在较大差异,湿地开垦和不同种植方式显著影响土壤养分状况,制定合理的施肥措施,强化田间管理,针对土壤养分状况调整农业种植结构,有利于该区域农业的持续、稳定发展。     

Integrating farmer knowledge,precision agriculture tools,and crop simulation modelling to evaluate management options for poor-performing patches in cropping fields

Cropping fields often have poor-performing patches. In an attempt to increase production on poor patches, farmers may apply additional fertiliser or ameliorants without economic or scientific justification. Improved understanding of the extent and causes of poor performance, management options, potential crop yield and economic benefits can give farmers the tools to consider management change. This paper presents an approach to integrating farmer knowledge, precision agriculture tools and crop simulation modelling to evaluate management options for poor-performing patches.We surveyed nine cropping fields in Western Australia and showed that (1) farmers have good understanding of the spatial extent and rank performance of poor-performing areas, when compared to NDVI or yield maps, (2) there is a wide range of physical and chemical soil constraints to crop yield in such patches, some of which can be ameliorated to raise yield potential, and others where crop inputs such as fertiliser can be better matched to low yield potential.Management options for poor-performing patches were evaluated through simulation analysis by removal of constraints to rooting to varying extents, and hence plant available water capacity. These examples show that if the constraint is mis-diagnosed then the potential benefits from amelioration can be overstated. In many cases constraints, often associated with physical limitations such as shallow available rooting depth or light-texture cannot be ameliorated or are uneconomic to ameliorate. In such cases the best intervention may be to lower crop inputs to better match the water-limited yield potential of such poor-performing areas.This research integrated farmer knowledge and spatial data to define yield zones in which targeted soil sampling and crop simulation were then used to determine yield potential and particular constraints to that potential. The economic costs and benefits of differential zone management were examined under a range of husbandry scenarios and, importantly, the sensitivity of economic gain to mis-diagnosis or errors in defining the zones was tested. This approach provided farmers with a robust and credible method for making decisions about spatial management of their fields.     

陆良植烟土壤有效态微量元素空间分布研究

为了对陆良烟区土壤微量元素进行科学有效地分区管理及烤烟合理施肥提供依据,利用地统计学方法研究了陆良县基本烟田耕层土壤(0~20 cm)中有效态微量元素的空间结构及其分布特征。结果表明：陆良县植烟土壤微量元素均表现为各向异性分布,6种有效态微量元素均表现为中等的空间相关,其空间变异受由结构性因素和随机性因素共同影响;利用普通克里格插值法绘制了微量元素空间分布图,结果显示,陆良县植烟土壤有效硼处于中等水平,有效锌含量中等,有效铜、有效铁和有效锰含量十分丰富,土壤有效钼极度缺乏。     

Analyzing the effects of climate variability on spatial pattern of yield in a maize–wheat–soybean rotation

The identification of homogeneous management zones within a field is crucial for variable rate application of agronomic inputs. This study proposed a methodology to identify homogeneous management zones within a 8 ha field, based on the stability of measured and simulated yield patterns in a maize–soybean–wheat crop rotation in north-east Italy. Crop growth and yield were simulated over a 14-year period (1989–2002) using CERES-Maize, CROPGRO-Soybean and CERES-Wheat models to account for weather effects on yield spatial patterns. The overlay of long-term assessments of yield spatial and temporal data allowed for the identification of two stable zones with different yield levels, one with greater yield (called HS for high and stable yield) and one with lower yield (called LS for low and stable yield). The size of the HS zone identified using 14 years of simulated yield was smaller than the one obtained when considering only yield monitor data taken during the 5-year crop rotation. The LS zone was larger when using simulated data, confirming that the consistency of temporal stability increased by increasing the years considered. The models were able to closely simulate yield across the field when site-specific inputs were used, showing potential for use in yield map interpretation in the context of precision agriculture. Results showed that a combination of GIS tools and crop growth simulation models can be used to identify temporally stable zones, which is a fundamental prerequisite for adopting variable rate technologies.     

岩溶农业区典型土地利用土壤磷素空间分布与成因

为了查明岩溶农业区不同土地利用下磷素在垂直和平面上的分布情况,分析岩溶农业区土壤中磷素的迁移特征及其影响因素,采集了凯掌水库周边草地、河滨带、水田及旱地等典型土地利用下的9个土壤剖面共计56个样品,分别测定各个土壤剖面的含水率、pH、有机质、交换性酸、全磷、有效磷、各无机磷形态等。结果表明：研究区全磷、有效磷含量分别在420.73~1669.53 mg/kg和2.50~64.14 mg/kg之间,土壤磷活化系数在0.34%~5.96%之间。农业用地表层土壤有效磷含量均超过15 mg/kg,需减少磷肥的施用以避免浪费,同时坝后农业区旱地表层土壤（有效磷平均含量64.14 mg/kg）中的磷存在向下淋溶进入地下水的风险。水田、旱地剖面土壤无机磷形态以Fe-P、Al-P为主,草地、河滨带剖面无机磷形态以Fe-P和O-P为主。土壤pH与有效磷、Fe-P和Al-P呈显著负相关,土壤有机质与全磷、有效磷、Al-P、Fe-P显著正相关。本研究阐明了岩溶农业区磷素及其形态的空间分布规律,可为磷的农业面源污染防控提供依据。研究区农业用地土壤磷素含量普遍高于非农业用地,不同土地利用类型对磷素分布具有显著影响。     

Landscape Position and Precipitation Effects on Spatial Variability of Wheat Yield and Grain Protein in Southern Italy

Wheat yield and protein content are spatially variable because of inherent spatial variability of factors affecting the yield at field scale. In Mediterranean environments, yield variability is often caused by the irregular weather pattern, particularly rainfall and by position on the landscape. The objective of this study was to determine the effects of landscape position and rainfall on spatial variability of wheat yield and protein in a rolling terrain field of Southern Italy, and to propose stable management areas through simulation modelling and georesistivity imaging in rolling landscape. The study was carried out in Southern Italy, during 2 years of wheat monoculture; extensive soil properties and in-season plant measurements were measured. This study showed that soil water content was the main factor affecting spatial variation of yield for both years. The interactions between rainfall, topography and soil attributes increase the chances to observe yield variability among years. The principal component analysis demonstrated that for both years, soil water content explained most of the variability. The crop simulation model provided excellent results when compared with measured data with root mean square error of 0.2 t ha⁻¹. The simulated cumulative probability function showed that the model was able to confirm the yield temporal stability of three different zones.     

延河流域耕层土壤养分空间变异及与地形因子的相关性研究

了解耕层土壤养分空间变异规律及其与地形因子的相关关系,以期为土壤养分有效利用和农业管理提供理论依据。以延河流域为研究对象,利用地统计学与GIS相关方法,研究土壤空间分布及变异规律,并基于DEM数据提取相关地形因子,分析流域尺度下地形因子对土壤养分空间分布的影响。研究区耕层全氮和有机质处于较低水平,速效钾和有效磷处于中等水平,pH呈弱碱性,空间变异大小依次为速效钾>有效磷>全氮>有机质>pH。构建的土壤养分指标半方差函数决定系数均大于0.6;土壤pH空间分布最为破碎;土壤速效钾和pH块金系数小于25%,主要为结构性因素影响;土壤全氮、有效磷、有机质具有中等水平的块金效应,受结构性因素和随机因素共同作用;其中有效磷块金系数最大,人类活动对其空间变异影响更大。全氮与有机质分布规律由西北向东南先递增后递减,速效钾呈现由西北向东南波浪形递减的分布格局,有效磷整体分布趋势表现为由中游向上下游降低,土壤pH沿某一方向变化的趋势不强。土壤养分空间变异情况与地形因子的相关关系相一致。在地势较低且平坦的区域内,更有利于农业生产,土壤养分较为充足;在高海拔、地形起伏较大区域养分含量相对较低。     

西安市耕地土壤有效态微量元素的空间变异特征

摘 要：研究旨在阐明研究区耕地土壤有效态微量元素的空间分布规律,进而为优化施肥管理提供一定的理论依据。利用GIS与地统计学相结合的方法分析了西安市耕地土壤中的铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)4种微量元素有效态含量的空间变异和分布特征。结果表明：土壤有效Fe、Mn、Cu、Zn平均含量分别为9.84、12.95、1.82、2.61 mg/kg,较第二次土壤普查时有较大幅度提升;土壤有效Fe、Mn、Cu含量在空间上均属中等程度变异,土壤有效Zn属强度变异;土壤有效Fe、Cu、Zn拟合的最优半方差模型为球状模型,土壤有效Mn拟合的最优半方差模型为高斯模型,块金系数分析表明,有效Fe、Cu、Zn具有强烈的空间相关性,Mn具有中等程度的空间相关性;土壤有效Fe的空间分布大体呈现南北含量高而中北部较低,土壤有效Cu的含量大体呈现西高东低的趋势,土壤有效Mn和Zn的空间分布较为复杂。总体来看,研究区Fe、Mn、Cu、Zn有效态含量整体较为丰富,绝大多数耕地土壤有效Fe、Mn、Cu、Zn均处于中等以上水平,但仍然有一定比例的耕地中土壤微量元素较为缺乏,故在具体生产过程中需采用分区平衡施肥技术。