WebGIS技术在测土配方施肥中的应用

介绍了WebGIS技术及其在农业中的应用,重点探讨了WebGIS技术在测土配方施肥中的应用前景,通过基于WebGIS的测土配方施肥系统,用户只需通过浏览器就可以方便直观地从网络地图中查询到作物施肥、土壤养分等技术信息,从而达到实现科学施肥、指导农业生产的目的。     

十年来我国测土施肥的进展

近10年来,测土施肥技术在我国取得很大进展,已初步形成了适于我国农业现状的、有自己特点的运行系统。本文对此期间土壤测试方法和推荐施肥技术方面的研究进行了综述和分析,并对一些问题进行了讨论。     

测土配方施肥项目十五年进展与展望

为系统总结测土配方施肥对我国科学施肥工作的重要贡献,对测土配方施肥项目实施15年的发展进程进行了归纳,划分为启动扩大阶段(2005～2009年)、整建制推进阶段(2010～2014年)、绿色发展阶段(2015～2019年)。利用国家测土配方施肥管理系统统计数据,研究了项目在构建我国土壤及作物肥效基础数据库、推动土壤肥料技术普及和提升农民科学施肥水平等方面取得的成效。结果表明,15年来测土配方施肥项目累计采集土壤样品2046.7万个、植株样品152.6万个,分析土壤样品1833.9万个、植株样品129.9万个,开展小区试验40.3万个、大田示范76.7万个,发布肥料配方31.1万个,培训农民3.26亿人次,化肥施用总量和单位面积化肥用量分别较峰值下降10.3%和10.1%,氮肥利用率提升11.7个百分点,2019年实现测土配方施肥推广面积1.38亿hm²。测土配方施肥项目成效显著,但在管理、技术等方面仍存在一些问题,特别是在测试化验、推荐施肥指标体系、技术物化、高效施肥技术推广等方面仍有改进和提升的空间,建议围绕农业绿色发展主线,进一步夯实测土配方施肥基础性工作,加强高效肥料品种和施肥技术的研发,强化技术推广,服务乡村振兴战略实施。     

我国农业中的测土配方施肥

根据笔者的实践，阐述了目前我国正在进行的测土配方施肥行动的意义、测土配方施肥的主要工作内容、目前需要解决的科学问题等。同时介绍了目前在我国测土配方施肥中土壤养分化验的新方法等。     

养分平衡法在黔东南州油菜测土推荐施肥中的应用研究

通过3年5个田间试验,获得各处理油菜籽产量和N、P、K肥料利用率,依据养分平衡法的测土施肥公式,寻求各因子与土壤有效养分测定值的数量关系,最后提出以土壤有效养分测定值为自变量的油菜推荐施肥量等式。     

黔东南州油菜测土推荐施肥研究

通过油菜小区试验研究,结果表明:不同施肥量,不同N、P、K配比,均有不同的化肥利用率;土壤养分测定值与目标产量、空白田产量均正相关;土壤养分测定值与化肥利用率负相关;利用测土施肥公式,建立了N、P、K化肥施用量与土壤养分测定值的函数关系,能在产前提出合理的施肥计划。     

安徽省芜湖县实施测土配方施肥后耕地土壤养分状况及变化特征

分析了已实施测土配方施肥技术8年的安徽省芜湖县耕地土壤pH值、养分状况及变化特征。结果表明:该县耕地土壤pH值属弱变异性,且显示趋中性变化。土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾均属中等变异。较2005年,土壤各养分含量及等级变化各异。全县土壤有机质含量呈递增趋势,等级Ⅰ所占比例增加,III级所占比例有所下降;土壤全氮含量呈递减趋势,等级Ⅲ级所占比例显著增加,而Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级土壤也得到了有效的改良;土壤有效磷、速效钾含量呈递增趋势,等级也发生了变化,均是Ⅲ级土壤比例显著增加,Ⅴ和Ⅵ级土壤所占比例明显下降。研究旨在为土壤养分科学管理和平衡施肥提供科学依据,为测土配方施肥技术的进一步完善和深入推广提供参考。     

我国农业中的测土配方施肥

根据笔者的实践,阐述了目前我国正在进行的测土配方施肥行动的意义、测土配方施肥的主要工作内容、目前需要解决的科学问题等。同时介绍了目前在我国测土配方施肥中土壤养分化验的新方法等。     

重庆市马铃薯测土配方施肥指标体系构建

采用土壤养分丰缺指标法,对重庆市马铃薯"3414"试验数据进行统计分析,以相对产量55%、65%、75%、85%和95%划分土壤养分分级指标,并分别以三元二次、一元二次和线性加平台模型对各试验点施肥量与产量关系进行模拟,选择最优模型计算最佳施肥量,建立了重庆市马铃薯测土配方施肥指标体系。结果表明,当土壤碱解氮含量处于极低等级(<90mg/kg)、低等级(90～110mg/kg)、较低等级(110～140mg/kg)、中等级(140～170mg/kg)、较高等级(170～210mg/kg)、高等级(>210mg/kg)时,马铃薯氮肥(N)每667m2推荐施用量分别为10～12kg、8～10kg、7～8kg、6～7kg、4～6kg、0～4kg;当土壤有效磷含量处于极低等级(<5mg/kg)、低等级(5～10mg/kg)、较低等级(10～15mg/kg)、中等级(15～20mg/kg)、较高等级(20～25mg/kg)、高等级(>25mg/kg)时,马铃薯磷肥(P2O5)每667m2推荐施用量分别为8kg、7～8kg、6～7kg、5～6kg、4～5kg、0～4kg;当土壤速效钾含量处于极低等级(<30mg/kg)、低等级(30～50mg/kg)、较低等级(50～80mg/kg)、中等级(80～130mg/kg)、较高等级(130～210mg/kg)、高等级(>210mg/kg)时,马铃薯钾肥(K2O)每667m2推荐施用量分别为11～12kg、9～11kg、7～9kg、6～7kg、4～6kg、0～4kg。     

大棚设施土壤养分和重金属状况研究

对山东寿光不同棚龄大棚土壤速效N、P、K及重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量调查表明:随大棚棚龄的增加,速效N、P含量有显著的增加,其增加量与棚龄呈极显著正相关,速效K含量增加幅度不大,即N、P、K施用不均衡;重金属Cu、Zn、Pb含量随大棚棚龄的增加有一定的增加,Cd含量没有明显的规律性,但这几项重金属含量均比农田含量要高,表明在大棚高强度施肥及人为活动影响下,引入了重金属;农田及大棚重金属含量均较土壤背景值有一定程度的增加,但未超出国家环境质量标准。     

从土壤肥力变化预测中国未来磷肥需求

近年来,我国磷肥用量持续增长,土壤有效磷含量也增加很快,这些变化对磷肥生产和施用将产生什么影响？这是一个关乎我国粮食安全和环境安全的重要问题,值得进行深入地探讨。本研究通过对我国8种典型农业土壤上磷收支平衡和有效磷消长关系的分析,获得预测我国主要农田土壤中有效磷变化模型的参数,即每100kg hm^-2磷盈余平均可使我国土壤有效磷水平提高约3.1mg kg^-1。结果表明,从1980年到2003年我国除经济作物外的主要农田土壤上累积磷盈余约为392kg hm^-2,由此推出目前我国农田土壤有效磷水平约为19mg kg^-1左右。从农业需求和环境保护角度确定的土壤有效磷最适范围应在30～50mg kg^-1之间。而要在未来的30a内使我国土壤有效磷水平提高并维持在40mg kg^-1左右,磷肥的消费将在30a间经历一个先升后降的过程,磷肥需求将在2020年左右达到最高峰1250万t,到2035年降至1050万t,此后应一直维持这一水平。     

中国土壤地理学发展的回顾与展望

基础土壤地理学的核心内容是土壤在时间和空间中的变化,目标是预测土壤在生态系统中的行为以及在自然和人为影响下的演变、实现土壤资源的有效管理。我国土壤地理学的发展经历了几个重要阶段,20世纪50年代区域和全国性的土壤调查和综合考察奠定了我国土壤地理学的发展基础;20世纪80年代随着全国第二次土壤普查的开始和科学研究恢复,土壤地理学重新复兴,包括土壤发生、土壤分类、土壤制图、土壤遥感等各个分支学科在内的土壤地理学得以迅速发展,这其中1984年开始的"中国土壤系统分类"研究贯穿了此后20多年的发展历程并推动了相关学科的进步;20世纪90年代以后,以3S技术为代表的新技术和新方法全面促进了土壤地理研究的现代化,土壤空间变化描述的内容、方式、应用等都发生了重大变化。未来的土壤地理学研究将面对我国土壤资源制约的国情,重点应该围绕变化中的自然条件和强烈的人为干扰下土壤质量与功能的演变、以土系为主体的土壤基层分类体系、以信息技术和模型模拟相结合的土壤资源数字化表达与管理系统等中心内容,为我国土壤资源的可持续管理、环境保护以及应对全球环境变化服务。     

中国土壤地质学研究进展与展望

土壤地质学正伴随着其他学科的发展取得新的进步。本文在论述成土母质与土壤发育、成土母质与土壤分类分区、土壤地质对农业与种植业结构影响、地质背景与土壤地球化学循环等土壤地质学主要研究领域的基础上,分析了土壤地质学与土壤学、地质学、环境地质学、农业地质学、土地科学等其他学科的关系,探讨了土壤地质学未来的重点研究领域和发展方向,以期推动土壤地质学研究的发展。     

中国土壤肥料工作的成就与任务

中国农业取得了举世瞩目的成就。在农业发展中,土壤肥料科学的进步、技术成果转化为现实生产力,以及土壤肥力的培养与提高、土壤资源的合理开发与利用、植物营养与施肥,起着不容忽视的作用。本文侧重从土壤肥料科学技术推广领域这个侧面加以阐述。文章分两大部分:第一部分中国土壤肥料工作的现状和成就,回顾土壤肥料工作,涉及到土壤肥料基础工作和科学技术推广的方方面面;第二部分土壤肥料工作的任务,展望土壤肥料工作,探讨“八五”期间乃至本世纪末土壤肥料科技推广工作的重点任务和措施。     

基于3S的土壤肥料专家系统研究

随着计算机技术和3S(GIS、RS、GPS )技术在农业上的广泛应用,传统农业正向精细农业转化,农业专家系统应运而生。针对目前我国土壤养分管理和施肥技术的现状,本文从与土壤肥力、施肥、作物有关的因素着手,采用面向对象的编程语言(VB)、数据库(Access)和3S等技术手段,探讨土壤肥料专家系统的设计过程。这种专家系统不但能指导农民合理施肥,也能为决策者和肥料供销商提供决策服务,具有很好的实用性和推广价值,尤其在滨湖平原能收到良好的经济效益和社会效益。     

施肥方式对旱地土壤酶活性和养分含量的影响

为了明确不同施肥方式下旱地土壤酶活性与养分间的相互关系,以30年(1979-2008)肥料长期定位试验地为基础,研究了不同施肥方式下旱地小麦田耕层(0~20cm)土壤酶活性与养分的变化趋势及其相关性。结果表明,相比单施氮肥和氮磷配施,小麦秸秆与氮磷配施的土壤蔗糖酶、磷酸酶、过氧化物酶和多酚氧化酶活性以及土壤中全氮、全磷和有机质含量提高,但全钾含量降低。相关分析表明:土壤中的蔗糖酶活性与磷酸酶和过氧化物酶的活性,磷酸酶与过氧化物酶活性之间相关显著,相关系数依次为0.6747、0.5878、0.6414(n=9),其余酶活性之间相关不显著。土壤蔗糖酶、过氧化物酶活性与土壤全氮含量,土壤磷酸酶活性与土壤全磷和有机质含量高度正相关,相关系数分别为0.9969、0.9997、0.9998、0.9863(n=9);多酚氧化酶活性与土壤中的全磷和有机质含量密切负相关,相关系数分别为0.9945、0.9587(n=9),而蔗糖酶、磷酸酶、过氧化物酶和多酚氧化酶活性与土壤中的全钾含量相关性较低。     

中国自然土壤、旱作土壤、水稻土的氧化还原状况和特点

以原位测定资料作基础,首次系统地总结了我国主要自然土壤、旱作土壤和水稻土的氧化还原状况。自然土壤、旱作土壤同属于氧化性土壤,Eh为440～730mV,还原性物质量相当于Mn2+0.00～4.01×10-5molL-1,一年内基本上处于氧化状态,物质转化迁移微弱;水稻土的Eh为670～-70mV,还原性物质量相当于Mn2+0.01～17.8×10-5molL-1,变动范围从氧化性到还原性,氧化还原状况随水分条件而周期性变化,物质转化迁移的强度和速度远甚于前两者;依据水稻土的氧化还原状况,可将其划分为氧化性、氧化还原性、还原性三种类型;土壤氧化还原状况的特点为:Eh与还原性物质量之间相关性良好、具水平带谱和垂直带谱分异、不均一性显著、变动的范围宽和变化的可逆性强。     

膨润土和磷肥对石灰性土壤无机磷形态转化及有效性的影响

对山西石灰性土壤无机磷的形态、加入外源磷后无机磷形态的转化及施加膨润土后对提高磷素的有效性进行了初步探讨 ,结果表明 :山西石灰性土壤中磷素以无机磷为主 ,而无机磷中以Ca P为主 ,Ca10 P和Ca8 P占无机磷总量的 85 % ,Ca2 P仅占 4 42 %。土壤加入外源磷后 ,Ca2 P有所增加 ,其次是Ca8 P、Ca10 P、Fe P ,Al P和O P增加很少。施加膨润土后使加入外源磷的土壤无机磷都有所增加 ,其中Ca2 P增加最明显 ,Ca8 P、Al P、Fe P增加较多 ,而Ca10 P和O P增加最少 ,说明施用膨润土是实现土壤无机磷释放的主要途径