旱作种植条件下基础地力贡献率演变特征及影响因素分析

【目的】耕地基础地力是其生产潜能的重要指标。探究耕地基础地力区域差异、演变特征及其驱动因素,可为耕地地力提升与可持续利用提供科学依据。【方法】基于国家级长期定位监测点试验平台,按照种植区域、监测年限、土壤类型和土壤理化性状分别进行分组,分析小麦和玉米季基础地力贡献率特征,并采用随机森林模型和非参数检验等统计学方法,探究小麦/玉米季基础地力贡献率的时空演变特征及影响因素。【结果】总体上,小麦季和玉米季的基础地力贡献率为48.9%和53.4%（中位值）。东北地区玉米季（60.8%）和西北地区小麦季（57.0%）的基础地力贡献率最高;而西南地区小麦季和玉米季的基础地力贡献率均最低（分别为35.8%和21.3%）。近30年我国基础地力贡献率总体呈现上升趋势,2010s比1980s增长了约15个百分点。在全国尺度上,土壤类型、土壤pH是影响基础地力贡献率的主要因素。对于不同区域小麦而言,有机质是影响华北地区基础地力贡献率的第一要素,长江中下游地区与西南地区的则为有效磷;而在玉米季,影响东北地区与西南地区是有机质,华北地区和长江中下游地区基础地力贡献率的主要因素则分别为速效钾和pH。【结论】我国耕地基础地力贡献率整体上呈增长趋势,区域间差异明显。就全国尺度,土壤类型和土壤pH是小麦与玉米季基础地力贡献率变异的主要因素。土壤类型、pH、有效磷和有机质含量是影响区域尺度上耕地基础地力主要因素。     

巴彦淖尔市临河区耕地轮作试点实施成效探讨

通过开展小麦、玉米与油料作物轮作,积极探索开展各种有利于改良土壤、培肥地力的轮作模式,实现种植结构的调整,进一步提升粮油作物生产质量效益和竞争力.结果表明:试验区较对照区相比,土壤全氮、速效钾、缓效钾、有效磷、有机质、有效硫、交换钙、Zn含量均呈增加趋势,其他指标变化规律不明显,说明通过耕地轮作,土壤养分含量总体呈增加...     

我国主要粮食作物耕地基础地力的时空变化

【目的】 耕地基础地力是实现粮食作物高产稳产的基石,明确我国主要粮食作物耕地基础地力时间变化趋势及空间变异特征,为保障我国粮食安全、提升耕地质量提供重要理论支撑。【方法】 基于1988—2019年国家耕地质量长期定位监测网络,选取每个监测点自建点开始前1—5年不施肥处理的空白区与农民常规施肥处理的常规区的长期监测数据,分析我国玉米、水稻和小麦三大粮食作物产量以及基础地力贡献率的时空变化情况及其影响因素。【结果】 30多年来我国粮食作物产量和耕地基础地力随时间变化整体呈现增加趋势,作物产量年增长速度呈无肥区<常规区,水稻<小麦<玉米的变化规律。玉米、小麦、水稻无肥区产量分别从1988年的2 370、1 712、3 111 kg·hm^-2增至2019年的4 852、3 258、4 167 kg·hm^-2,增幅分别为104.7%、90.2%、34.0%;玉米、小麦、水稻常规区产量分别从1988年的5 356、3 296、5 970 kg·hm^-2增至2019年的8 859、6 515、7 825 kg·hm^-2,增幅分别为65.4%、97.6%、31.0%。我国三大粮食作物2015—2019年基础地力贡献率为52.7%,相较1988—1994年的45.4%显著增加了7.3个百分点。其中：玉米基础地力贡献率为54.3%,比1988—1994年的42.1%显著增加12.2个百分点;水稻基础地力贡献率为53.3%,比1988—1994年的46.6%显著增加6.7个百分点;小麦基础地力贡献率随年份整体呈增长趋势,且相较玉米和水稻整体偏低。三大粮食作物基础地力贡献率空间分布差异较大：东北区、黄淮海区较高,分别为56.5%、54.1%,西南区、华南区次之,分别为53.7%和52.9%;甘新区和青藏区最低,分别仅为38.7%和40.4%。利用随机森林模型对三大粮食作物系统中影响基础地力贡献率空间分布的土壤因素进行重要性分析,其中：土壤速效钾、有机质含量和土壤容重是影响玉米基础地力贡献率空间分布的关键因素;土壤有效磷、速效钾和有机质含量是影响小麦基础地力贡献率空间分布的关键因素;土壤pH、有效磷和有机质含量是影响水稻基础地力贡献率空间分布的关键因素。【结论】 30多年来,我国三大粮食作物耕地基础地力不断提升,但地区间差异较大、整体水平仍然较低,远低于欧美发达国家水准;土壤速效钾含量、土壤有效磷含量和土壤pH分别是影响玉米、小麦和水稻基础地力贡献率空间分布的最关键的因素。     

基于Fisher判别分析算法的县域耕地地力等级预测——以河南省辉县市为例

[目的]借用机器学习算法——判别分析算法来简化耕地地力评价工作,探索区域尺度上机器学习方法在地力评价应用的新途径。[方法]基于辉县市测土配方施肥财政补贴项目耕地地力评价工作获取的基础数据,依据我国农业部标准《耕地地力调查与质量评价技术规程》(NY/T 1634—2008)和该市耕地地力评价实践经验,选取研究区表层土壤质地、土壤剖面特征、地表砾石度、速效钾、有效磷、有机质含量、灌溉保证率、排涝能力、地貌类型、坡度等10个土壤和立地条件因素作为耕地地力水平的判别变量,构建Fisher典则判别函数模型,对5 922个评价单元的耕地地力状况进行判断分析和归类分级。[结果]经对判别结果进行统计验证和回代验证,显示预测判别正确率高达91.4%。[结论]在耕地地力评价与分级标准确定的前提下,判别分析算法在区域尺度上对分析耕地地力状况、预测耕地地力等级方面具有独特优势。     

咸阳市小麦-玉米轮作地土壤肥力评价

以咸阳市小麦-玉米轮作地作为研究对象,选取pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾作为评价指标,采用灰色关联分析法对土壤肥力水平进行综合评价,以期能够真实反映土壤肥力整体状况,为实际农业生产指导和施肥管理提供理论参考。结果表明,咸阳市小麦-玉米轮作地土壤有机质含量中等偏低,全氮含量中等,有效磷含量较高,速效钾含量丰富。土壤肥力加权关联度平均值为0.522,变异系数为15.90%,整体属于中等肥力水平,有机质是制约土壤肥力水平的关键因子,三原县除有机质外,有效磷也是限制因子。     

轮作对黑土区作物产量及土壤理化性质的影响

为明确大兴安岭南麓黑土区不同种植模式对作物产量和耕地地力的影响,依靠耕地质量提升项目在大兴安岭南麓黑土区设置的定位监测点,研究不同种植模式下的作物产量、土壤pH、全氮、有效磷和速效钾含量。结果表明,在实际农业生产中,大豆、玉米长期连作产量下降,轮作可以提高大豆、玉米单产。不同种植模式下土壤全氮、有效磷和速效钾含量变化不同,大豆连作,土壤全氮含量大幅下降,有效磷含量增加,速效钾含量下降;玉米连作,土壤有效磷、速效钾含量大幅增加,全氮含量小幅下降。因此轮作可以提高作物产量,连作造成作物减产,玉米长期连作不影响土壤养分含量,大豆连作下土壤养分含量明显下降。     

湖北省近三十年耕地土壤肥力变化解析

耕地土壤肥力极容易发生变化,也具有极大的可改良性.抽样分析比较湖北省26个县(市、区)近年完成的全省耕地地力评价与30年前的第二次土壤普查数据,结果表明,湖北省全省耕地总面积减少17.43％;“占优补劣”导致大量优质耕地减少,其中一等地面积减少28％;而六等地面积增加225％.对30年来耕地土壤肥力变化的分析表明,土壤全氮、碱解氮及有效磷含量上升,而速效钾含量降低,有机质含量持平,耕地土壤酸化形势严峻.     

基于 GIS 的秦岭山区县域耕地地力调查与评价研究

【目的】通过建立秦岭山区县域耕地地力评价体系,为该区土地利用的合理规划、保持生态平衡、确保耕地资源的可持续发展利用提供重要理论依据。【方法】以陕西省商洛市商南县为研究区域,选取耕地基础设施、灌溉水平、土壤结构、类型、质地、地形地貌、全氮含量、速效钾含量、有机质含量、有效磷含量、海拔高度和坡度等12个参评因子,应用ArcMap10.2软件,对商南县土地利用现状图、土壤图、行政区划图进行叠加,确定评价单元,采用层次分析、专家经验等方法计算所选因子权重,对研究区耕地地力进行评价。【结果】商南县耕地总面积24 848.26 hm~2,1～5级耕地面积分别为2 286.97、4 666.79、8 733.13、6 320.22和2 841.16 hm~2。其中一、二级耕地主要集中分布在河谷川塬和浅山丘陵上,三、四级耕地多分布在浅山丘陵和中山地貌上,而五级地所处的坡度较大,土壤表层质地疏松,土体厚度、腐殖质层厚度均较低。【结论】灌溉能力、地貌类型、有机质、坡度为影响商南县耕地地力评价的主要因子,改善这些因素是提高耕地生产地力主要途径。     

广东省耕地地力评价指标的选取与优化

比较了广东省2次耕地地力评价的指标组成和权重,并分析了博罗县2次耕地地力评价等级面积与比例出现差异的原因,提出评价指标体系中应剔除有效磷、速效钾等稳定性较差的指标;而有机质和全氮中应选取土壤全氮作为评价指标,并相应提高其权重,以实现优化评价指标体系的目的.     

一种基于决策树算法的耕地地力等级评价

以吉林省德惠市的图斑数据作为实验数据,选择有机质、全氮、速效磷、速效钾4个方面作为耕地地力等级的评价指标,利用数据挖掘中的决策树分类技术建立耕地地力等级评价模型.通过实验分析,得到的分级结果与实际情况基本一致,表明该方法对耕地地力等级评价具有有效性和可行性.     

南充市小麦条锈病综合防控技术研究

为了控制条锈病为害,减少农药污染、防治成本和菌源传出数量,确保本地、邻近麦区与中国东部主产麦区生产安全和可持续发展。通过采用田间系统监测和普查、小麦品种抗性鉴定、条锈菌生理小种监测、试验示范和气象资料分析等方法,开展了小麦条锈病综合防控技术研究。结果表明,各主栽小麦品种的抗锈性随着种植年限的增加而降低,并逐步淘汰。3~5年更换一次具有不同抗源的主推品种,实现品种合理布局和多抗源品种集团当家,能有效降低条锈病发生为害。首次探明了小麦间作不同作物防治小麦条锈病的效果为14.84%~62.89%,推行药剂拌种、健身栽培,可推迟并减轻条锈病发生为害,降低越冬菌源量和春季流行程度;探明了条锈病最佳防治方案为拔节期、孕穗期和抽穗扬花期各施药1次;探明了几种新药剂防治条锈病效果和25%丙环唑防治条锈病的适宜用量(600~650 m L/hm2)。首次提出了本市小麦条锈病综合治理策略。搞好防治示范片和应急防控,可以显著提高防治效果,并带动大面积防控落实。1999年以来,全市小麦条锈病偏重至大发生频率虽高达81.25%,但通过应用综合防控技术措施,小麦产量实际损失率均控制在2%以下(特大发生的2002年除外),同时减少农药使用量1591 t。     

宁波市北仑区耕地土壤肥力现状分析

对北仑区各乡镇(街道)土壤样品的分析测定结果表明,北仑区耕地土壤有机质含量较高,土壤速效养分有效磷总体过量,区域间存在很大的不平衡性;全区土壤酸化程度严重,土壤阳离子交换量普遍偏低,保肥能力差。同时,笔者提出了实施酸性土壤改良,降低土壤酸化程度;增施有机肥,培肥地力;推广应用测土配方施肥技术,提高肥料利用率;合理轮作提高土壤养分含量等措施。     

不同种植模式对雷州半岛玄武岩母质砖红壤氮磷钾养分状况的影响

【目的】研究不同种植模式对雷州半岛玄武岩母质砖红壤氮磷钾养分状况的影响。【方法】以我国雷州半岛的典型玄武岩母质砖红壤为研究对象,对8种不同种植模式下的土壤肥力属性进行方差分析,并运用主成分分析(PCA)方法研究各养分变量的相互关系、土壤综合肥力特征及其障碍因子。【结果】研究区不同种植模式对土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、速效磷、缓效钾和速效钾含量的影响显著(P0.001)。主成分分析表明,8种种植模式的土壤综合肥力区分显著(P0.000 1),这种差异是由不同种植模式下的土壤田间管理方式引起的。香蕉、蔬菜和水稻地的土壤综合肥力较好,其中香蕉地肥力最高,蔬菜和水稻地肥力次之,香蕉地的土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和缓效钾分别是木薯地的2.55、2.44、3.50、2.30、15.36和7.73倍,但土壤pH较低是香蕉地土壤肥力进一步提高的障碍因子,其土壤pH较木薯地降低了0.89。有机质含量较低则是蔬菜地肥力的限制因子,速效磷含量较低则是水稻地肥力的限制因子;水稻与甘薯、花生与水稻、花生与大豆轮作地的土壤综合肥力中等;而木薯和甘薯地的土壤综合肥力相对较差,有机质和氮素养分缺乏是其综合肥力最低的主要原因。【结论】该区域增施有机肥、有机–无机肥料的合理配施以及对土壤酸度的适当调节是进一步提高耕地土壤综合肥力的关键。     

杭州市不同农业地貌区耕地土壤肥力的差异及施肥对策*

为了解杭州市耕地土壤肥力的空间差异,指导科学施肥,比较分析了杭州市滨海平原、水网平原、河谷平原和丘陵山地等4个农业地貌区间耕地土壤pH值、有机质、全氮、有效磷、速效钾和CEC等主要肥力指标状况。结果表明,杭州市耕地土壤酸化以丘陵山地和河谷平原区最为明显;滨海平原区耕地土壤有机质、全氮及保肥能力明显低于其它地区;除水网平原区外,其它地区速效钾普遍偏低;因施肥水平的差异各农业地貌内土壤有效磷都有较大的变化。总体上,耕地土壤肥力水平以水网平原区为最高。文中提出了各农业地貌区的施肥对策：在滨海平原应重视基础地力的提升,增加有机肥料的投入;水网平原区内应重视测土施肥工作,根据土壤养分实际状况针对性地施用肥料;丘陵山地和河谷平原区,需重视石灰的施用,对土壤酸度进行核正,适当增加钾肥的用量。     

洞庭湖平原区土壤肥力特性演变趋势研究——以沅江市为例

以沅江市为例,研究洞庭湖平原区土壤肥力的演变趋势,将该次调查与第2次土壤普查相对应地块土壤特性进行比较分析.结果表明:整体土壤有机质、全N、有效P呈上升趋势,速效K呈下降趋势,但不同土壤类型养分变化不尽一致;土壤pH值均有不同程度的降低.化学肥料的大量使用是土壤有机质、B素、P素水平提高的重要原因.可通过调整种植结构,增施有机肥,秸秆还田来改良和培肥土壤.     

基于GIS的南疆果园土壤肥力评价

【目的】研究新疆温宿县核桃和红枣果园土壤肥力水平,为核桃和红枣果园科学施肥和耕地地力提升提供参考依据。【方法】选取果园土壤盐分含量、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼、土壤质地和质地构型作为评价指标,综合用于层次分析、特尔斐法、模糊数学隶属函数模型评价温宿县核桃红枣园土壤肥力。【结果】温宿县核桃红枣园土壤肥力水平主要集中在中肥力和低肥力区,其中核桃园中肥力、低肥力区和极低肥力区分别占核桃园面积的45.65%、35.57%和11.91%;红枣园中肥力、低肥力区和极低肥力区分别占红枣园面积的46.55%、44.35%和6.29%。【结论】两类果园的土壤肥力水平属中低水平,有机质、氮素、磷素、有效性锰和锌缺乏是影响温宿县核桃和红枣果园土壤肥力水平主要障碍因子,应培肥地力提升土壤有机质含量,重视氮肥、磷肥的施用,补施微量元素锰肥和锌肥。     

不同土地利用状况对土壤肥力的影响——以内江市白马镇为例

根据内江市白马镇5种土地利用类型,采集表层土壤样品172个,共分析测试了有机质、全氮、水解性氮、有效磷、速效钾、阳离子交换量6项土壤养分指标,以了解不同土地利用状况对土壤肥力的影响。结果表明,有效磷含量变化趋势为:果园>灌溉水田>疏林地>望天田>旱地;全氮:望天田>灌溉水田>疏林地>果园>旱地;水解性氮、速效钾、阳离子交换量含量变化趋势相同,均为:望天田>灌溉水田>疏林地>旱地>果园;有机质含量变化趋势为:灌溉水田>望天田>疏林地>果园>旱地。     

土地利用方式对绿洲型城市土壤肥力的影响——以甘肃省张掖市为例

根据张掖市土地利用类型,采集未利用土地、林地、耕地和草地表层土壤样品182个,分析了有机质、全氮、全磷、全钾等土壤养分指标,以研究土地利用方式对土壤肥力质量的影响.结果表明:张掖市土壤全磷含量为耕地>草地>未利用土地>林地;土壤全钾含量为耕地>未利用土地>林地>草地;土壤有机质与全氮含量均为草地>林地>耕地>未利用土地;张掖市土壤全氮含量与有机质含量呈极显著的线性正相关关系(P<0.01),土壤全磷及全钾含量与有机质含量相关不显著.     

南方丘陵区不同种植模式对土壤肥力的影响

[目的]探讨紫色土种植模式对土壤肥力的影响程度.[方法]以果园、菜地和麦-玉-苕3种典型的种植模式为例,采取野外调查与室内分析相结合的方法,对比分析了3种种植模式下土壤肥力的差异,并且进行土壤肥力评价.[结果]土壤有机质在同一种植方式上均表现出随土层深度增加而逐渐减小的趋势,同一土层厚度上均表现出果园＞麦-玉-苕＞菜地的规律;土壤全氮、全磷、全钾和氮、速效磷、有效钾含量随土层深度的增加而减小;有效铜、锌、铁、锰含量均随着土层厚度的增加而逐渐减小,以有效锌含量在不同种植模式之间变化幅度最大;不同种植模式下的土壤肥力状况总体表现出果园＞菜园＞麦-玉-苕的规律.[结论]该研究可为培肥地力提供科学的依据.