GIS支持下的土壤综合肥力指标的定量计算

尝试用数学方法建立一个综合的土壤肥力指标，并用地理信息系统(GIS)方法对计算的结果地图化，结果表明，该方法计算的土壤综合肥力与土壤的实际状况吻合较好。该研究的另一价值在于通过GIS对田间不同区域土壤肥力实现了定量化显示，为施肥管理提供了可靠的依据。     

基于县域耕地资源管理信息系统的土壤综合肥力评价

应用ArcGIS 9.3,MapGIS 6.7和县域耕地资源管理信息系统,综合运用层次分析法、模糊数学法,将临泽县土壤图、土地利用现状图、行政区划图叠加求交生成评价单元图,进一步采用层次分析法确定土壤肥力评价因子的权重,对评价指标建立相应的隶属函数,通过计算其隶属度,求得每个评价单元的土壤肥力综合指标值,并依据综合值确定了土壤肥力等级及其面积。结果表明:临泽县土壤综合肥力较高的区域占临泽县耕地总面积的46.51%;土壤综合肥力中等区域占18.54%;土壤综合肥力一般区域占14.17%;土壤综合肥力较差区域占20.68%。利用县域耕地资源管理信息系统与GIS可以快速科学地对土壤肥力进行科学评价,与传统的评价方法相比,可以节约大量的人力、财力和物力。     

无公害农产品产地土壤环境质量综合评价——以江苏省溧水县为例

在GIS技术的支持下,在常规考虑土壤重金属污染的情况下,综合考虑土壤肥力、立地条件和土地利用方式,以及对不同评价因子采用不同评价方法,如内梅罗指数法、模糊评价法、层次分析法,对各个评价因子采用加权指数和法进行综合指数的计算,科学评价了溧水县发展无公害农产品产地的土壤环境质量。结果表明:溧水县土壤环境质量为一级、二级的土壤分别占总面积的26％和58％,三级、四级和五级的土壤加起来约占总面积的16％。GIS强大功能支持下的综合评价方法,较常规评价方法更能反映实际情况。     

GIS和SPSS技术支持下的许昌市耕作土壤肥力综合评价

本文运用GIS和SPSS技术,对许昌市主要耕作土壤肥力进行综合评价。作者首先选取与土壤肥力密切相关的7个因素,建立综合评价指标体系,并根据各个因素对土壤肥力影响的大小不同,建立判断矩阵,确定其权重。然后,利用聚类分析的方法,对许昌市主要的12种耕作土壤的肥力进行类型划分,并确定其等级。最后针对评价结果,提出了土壤合理利用的建议。     

基于GIS和改进灰色关联模型的土壤肥力评价

运用在山东省禹城市开展的系统土壤调查采样和室内化验分析获得的土壤肥力各要素数据信息基础上,在GIS技术支持下,综合利用采样点肥力要素和空间信息数据,通过运用层次分析法、模糊评价等方法改进灰色关联模型,实现了土壤肥力综合评价定量化、自动化。评价获取了研究区土壤肥力等级面积及其分布信息,与实地调查分析结果相符,表明运用该技术方法对土壤肥力评价的可行性和科学性。该法开展的肥力评价对土壤资源的科学管理和可持续利用具有积极意义,并可为研究区提升土壤质量提供科学参考。     

基于GIS与属性识别模型的土壤肥力综合评价

运用基于熵权的属性识别模型,对三江平原试验区100个土壤样品的全氮、有机质、pH值等7项土壤物理和化学指标进行综合评价,在GIS技术的基础上绘制土壤肥力空间分布图。结果表明：试验区的土壤肥力总体水平较高,90%以上的区域属于肥沃、较肥沃水平;土壤氮素和有机质有下降趋势,土壤中的磷、钾元素过低且分布极不均衡,需保持和提高该地区土壤肥力水平,实施平衡施肥;评价方法识别准确、简单稳定,很大程度上减小了主观因素的影响,能为土壤肥力信息系统及专家决策系统提供有力的技术支撑;评价结果直观实用,能够为改良土壤、调节农业产业结构提供直接的科学依据。     

多元统计分析方法在徐州城区公园绿地土壤肥力评价中的应用

以徐州市三环路内4个城区的公园绿地土壤为研究对象,采用多元统计分析方法计算得出其土壤肥力因子4个主成份：（1）土壤有机质、土壤氮素因子;（2）土壤磷素、土壤钾素因子;（3）土壤黏粒、土壤容重因子;（4）土壤酸碱度（pH值）因子。再借助SPSS11.5统计软件得出土壤肥力指标权重值及其方差极大旋转后主成份因子得分,最后计算其综合评价得分。结果表明：该城区公园绿地土壤肥力质量情况总体上较差,其中九里区土壤综合肥力水平最高,泉山区次之,云龙区和鼓楼区相差不大。     

城市绿地土壤肥力质量综合评价方法初探

土壤肥力是影响城市绿地植物生长的关键因素,是绿地生态系统调节生态环境功能和发挥生态服务价值的重要保障。但目前对于绿地土壤肥力质量的研究较薄弱,关于绿地土壤肥力质量的综合评价缺乏统一的衡量标准,基本是沿用农业或林业土壤的评价方法,而城市绿地土壤受人为因素干扰严重,有其自身的特殊性。本文介绍了国内外土壤肥力质量评价方法及其研究现状,在对绿地土壤肥力质量评价指标、标准进行分析的基础上,构建了绿地土壤肥力质量综合评价方法,并利用该方法对上海绿地土壤肥力质量进行综合评价。结果表明:上海绿地土壤肥力质量以"一般"为主,肥力质量为"一般"的土壤面积占总土壤面积的比例高达89.25%,而肥力质量为"优"和"差"的土壤面积所占比例较少,这与其地上植物长势相一致。因此,本研究提出的土壤肥力质量综合评价方法可为城市绿地土壤质量标准体系的完善提供参考。     

江汉平原后湖地区土壤肥力综合评价方法及其应用

根据模糊数学和多元数理统计分析原理 ,建立了一个定量的土壤肥力综合评价方法 ,并应用于大比例尺样区的土壤肥力综合评价。首先 ,通过野外调查和室内理化分析 ,选取了 9项评价指标 ,包括全 N、全 P、全 K、速效P、速效 K、物理性粘粒、粉粘比、表土层厚、p H;并根据植物效应建立两类隶属度函数 ,分别计算出隶属度值 ;然后 ,利用 AHP法确定各因子的权重 ,根据隶属度值和权重 ,求出各参评指标的分值及评价单元土壤肥力总分值 ;最后 ,利用聚类分析法将样区土壤肥力划分为五级 ,并借助 GIS软件 Map GIS绘制样区的土壤肥力综合评价图。江汉平原后湖地区土壤肥力主要为一、二级 ,一、二、三、四、五级肥力土壤分别占 2 4 .2 5 % ,5 2 .3 4 % ,11.2 0 % ,6.15 % ,6.0 6%。     

基于MapInfo的棉花土壤施肥推荐及信息管理系统的研究

本文以新疆兵团农五师81团为研究对象,针对土壤肥力信息数据在农业生产中的重要作用,应用MapInfo与Delphi集成技术和组件式GIS模块,依据区域土壤肥力差异、作物需肥规律、土壤供肥性能与肥料效应等众多因素,建立了集棉田土壤养分信息管理、土壤模型施肥推荐、GIS图形信息管理于一体的新疆农五师81团棉田土壤肥力信息管理与施肥推荐决策系统。     

不同肥力土壤下施氮与玉米秸秆还田对冬小麦氮素吸收利用的影响

为了解华北潮土区不同土壤肥力水平下施氮与玉米秸秆还田对冬小麦氮素吸收利用的影响,采用15N标记氮肥和15N标记玉米秸秆的双标记方法,在两种肥力水平土壤上进行盆栽试验,研究了玉米秸秆全量直接还田对冬小麦地上部氮素累积量、氮素分配和氮肥回收率的影响。结果表明:（1）等氮肥用量条件下,与不配施玉米秸秆相比,施用玉米秸秆则显著降低了冬小麦地上部氮素累积量;高肥力土壤的子粒氮素累积量高于低肥力土壤,冬小麦秸秆氮素累积量则以低肥力土壤为高;氮肥配施玉米秸秆使得氮肥回收率下降9.6%～15.7%,土壤残留率增加12.2%～16.4%。（2）氮肥用量为N 150和300 kg/hm2时,玉米秸秆氮素的当季回收率达到22.8%～33.1%,冬小麦子粒氮素约7%～10%来源于还田的玉米秸秆。（3）等氮肥用量和相同土壤肥力条件下,氮肥配施玉米秸秆对冬小麦子粒产量影响不显著,在氮肥用量为N 150和300 kg/hm2条件下,影响冬小麦子粒产量主要是土壤肥力水平,该试验结果还有待于田间进一步验证。     

土壤酶在土壤有机培肥研究中的意义

土壤酶在土壤碳、氮、磷、硫等元素的循环中起着重要的生物学催化剂的作用,其活性的强弱直接与土壤肥力因素密切相关,各种有机培肥措施可直接或间接地影响土壤酶的活性。在土壤有机培肥研究中,可以把土壤酶活性作为评价土壤肥力的指标之一,直接研究各种酶类的活性变化,对于揭示土壤有机质转化的过程、方向及规律,土壤养分形成机理具有重大的意义。     

秸秆炭基肥料挤压造粒成型优化及主要性能

炭基肥料是以生物炭为基质与其他肥料复合而成的新型肥料,能有效提高土壤的肥力和透气能力,同时具有对肥料的缓释效果等。为了炭基肥料成型工艺优化及工业化生产,该文以复混肥料的国家标准为参考,尿素、过磷酸钙、磷酸氢二铵、氯化钾作为提供氮磷钾元素的基础肥料,并以秸秆炭为基质,着重讨论了成型前加水量、有无添加胶黏剂和成型前物料粒度对炭基肥料成型的影响。研究成型炭基肥料的较佳工艺为基础肥料质量分数占70.36%,总养分的质量分数为28%,其中N:P2O5:K2O养分质量比为10:8:10,秸秆炭质量分数16.64%,不加研磨,配以13%的水,搅拌均匀常温造粒成型;并对在此条件下成型后的炭基肥料养分含量、含水率、溶水性、强度、pH值和对土壤化学性质的影响等性能进行表征,指标如下:氮质量分数为10.07%,水溶性磷质量分数5.47%,有效磷质量分数8.38%,水溶性磷占有效磷65.27%,钾质量分数10.45%,水分质量分数3.24%,机械强度85%以上,pH值为6.41。实测结果符合国家相应标准,工艺设计简单可行,进而为炭基肥料的工业生产提供参考。     

针对农户地块的施肥决策支持系统的设计与实现

针对中国耕地管理单元散乱、施肥盲目性大的现状,以地块为施肥单元的决策支持系统可以为农户提供更精确的按需定位的施肥指导。以海伦市光荣村为例,以遥感数据、田间采样数据、农户调查数据为数据源, 利用GIS和地统计学的研究方法建立基于农户地块的施肥决策方案管理单元图, 根据长期定位实验数据和养分平衡原理设计施肥模型;在Super Map Object平台上研制开发了光荣村施肥决策支持系统,实现了针对农户承包地块的可视化的施肥指导平台。利用该平台帮助农民按需施肥,从而减少施肥盲目性,促进黑土区土壤生态修复,保护生态环境。     

红壤不同地力条件下直播油菜对施肥的响应

2009至2010年度在江西、湖南两省的典型红壤区设置8组直播油菜氮磷钾硼肥田间肥效试验,旨在研究红壤不同地力条件下直播油菜对施肥的响应,探寻养分限制因子。结果表明,红壤直播油菜的长势受到地力的显著影响,高、中、低地力田块基础地力产量(不施肥处理产量)平均分别为1230、721和191kg hm-2。施肥不同程度促进了直播油菜的生长发育,养分吸收与累积,提高了籽粒产量并影响收获指数,各地力田块均以氮磷钾硼配施(NPKB)处理最好,其高、中、低地力田块平均产量分别为2529、1681和1065 kghm-2,产量水平随地力上升而大幅提高,但增产率则呈下降趋势。在其他养分配施基础上增施不同肥料的增产增收效果顺序为N>P>B>K,表明红壤直播油菜的养分限制因子依次为氮、磷、硼和钾,但受土壤养分状况差异的影响,不同地力条件下施肥的效果也存在差异,低地力田块施肥的相对增产效果好,绝对增产量及施肥收益仍以高地力田块较好。红壤区直播油菜的氮、磷、钾肥吸收利用率平均分别为34.5%、26.7%和65.4%,且各肥料利用率随地力上升而提高。试验结果说明,红壤区直播油菜的养分管理应重视氮磷钾硼肥的配合施用,缓解养分限制,从而有效增产。通过长期合理施肥以培肥土壤、提高地力,达到持续高产稳产。     

基于GIS的华中丘陵区耕地地力评价研究

在GIS支持下,利用土壤图、土地利用现状图叠置划分法确定评价单元,选取土壤养分状况、理化性状、剖面性状、立地条件、土壤管理等5个方面13个影响因子,建立耕地地力评价体系及其模型。以鄂州市为研究试区,采取专家打分和特尔斐法确定各影响因子的隶属函数,运用层次分析法和模糊数学方法对耕地地力进行综合评价,并就其空间分布进行了分析。结果表明,在该市40892.4 hm²耕地中,一至六等地分别占耕地的3.39%、19.18%、39.21%、31.08%、6.32%、0.82%,这一评价结果符合当地实际。该研究结果不仅直接应用于试区农业生产,而且为我国华中丘陵区开展耕地地力评价在方法上进行了有益探索。     

中高地力水平下谷子N、P、K肥效应研究

为明确夏谷生产中不同地力水平下的施肥效应和最优施肥量,本试验在中高地力水平下开展谷子“3414”氮、磷、钾肥肥料效应研究。结果表明,施用氮、磷、钾肥能显著提高谷子产量,在中高地力水平下平均增幅分别为21.4%和12.7%,其中氮肥增产效率分别为20.2%和7.9%,磷肥增产效率分别为6.6%和12.6%,钾肥增产效率分别为11.3%和13.8%,表明在中地力水平下氮肥增产效率最高,高地力水平下磷钾肥的增产效率显著高于氮肥。氮、磷、钾肥间存在明显的交互作用,在中地力水平下,氮磷间存在抑制作用,氮钾和磷钾间存在促进作用;在高地力水平下则均存在抑制作用。氮、磷、钾肥的平均偏生产力在中高地力水平下分别为42.1、50.4、200.0和56.4、72.4、283.8 kg·kg^-1,表明高地力水平下的氮、磷、钾肥偏生产力均高于中地力水平。氮、磷、钾肥的农学效率在中高地力水平下分别为7.6、2.8、14.6和3.5、7.2、28.3 kg·kg^-1,表明氮肥农学效率以中地力水平下最高,磷钾肥农学效率则以高地力水平下最高。通过建立肥料与产量的三元二次施肥模型得出在中高地力水平下谷子氮、磷、钾肥最佳施肥量分别为N 189.3 kg·hm^-2、P₂O₅ 61.1 kg·hm^-2、K₂O 45.0 kg·hm^-2和N 141.2 kg·hm^-2、P₂O₅ 180.0 kg·hm^-2、K₂O 45.0 kg·hm^-2。综上,在谷子中地力水平下,氮肥增产效果最好,应提高氮肥的用量和比例;在高地力水平下,磷钾肥增产效果较好,应提高磷钾肥的用量和比例。本研究结果为夏谷不同地力水平下施肥效应提供了理论依据和技术支持。     

长期不同施肥下紫色土综合肥力演变及作物产量响应

为了综合评价长期不同施肥处理下紫色土肥力的变化趋势,寻求既能提高土壤肥力又能获得高产的紫色土科学施肥模式,该文以国家紫色土肥力与肥料效益监测基地长期定位试验数据为基础,运用内梅罗指数法对土壤综合肥力进行评价。结果表明,20 a间不同施肥处理土壤肥力发生了不同的变化趋势,长期不施肥(对照)与偏施化肥氮肥、氮钾肥土壤综合肥力指数(integrated fertility index,IFI)随着时间的推移逐渐下降,平衡施肥的氮磷钾、氮磷钾+牛粪、1.5倍氮磷钾+秸秆还田、氮磷钾+秸秆还田处理的IFI指数随着时间的变化有一定的波动,但相对于试验前都有不同程度的提高。各平衡施肥处理年均IFI值比对照分别提高34.5%,36.8%,52.3%,50.1%;通过IFI指数与各养分指标之间相关分析发现,土壤有机质、全磷、速效磷含量对紫色土土壤肥力的贡献较大;20 a产量变化趋势表明,平衡施肥产量明显高于偏施肥处理,其中长期秸秆还田配施NPK肥,增产效果最佳;相对产量与IFI指数呈S型曲线关系,紫色土IFI指数维持在1.63~2.01之间,可以实现相对最高产量;作物产量与土壤综合肥力指数二者之间呈显著的线性正相关关系,应用改良的内梅罗指数法计算的综合肥力指数能较好地反映土壤肥力状况。长期平衡施肥可以提高作物产量和土壤肥力,其中氮磷钾化肥配合秸秆还田是维持土壤肥力、实现作物高产的最佳培肥方式。     

土壤肥力对烟叶化学成份及品质的影响

采用典型相关分析和逐步回归分析讨论了贵州省主产烟区土壤养分对烟叶的化学成份和品质的影响。土壤养分选取反映土壤肥力的主要因素(有机质、速效氮、速效磷、速效钾、pH)作为指标,烟叶化学成份是通过主成分分析从15个因素中萃取出9个(总糖、还原糖、烟碱、蛋白质、K、Cl、Mg、Cu、Zn)作为指标,烟叶品质指标选用施木克值和糖碱比。典型相关分析结果表明:贵州主产烟区土壤各养分对烟叶化学成分作用的大小依次为:速效氮>速效磷>有机质>pH>速效钾;对烟叶化学成分的影响分别是:速效氮主要影响烟叶中糖组分含量,对还原糖的积累有利,对总糖积累不利;速效磷的作用与速效氮相反;有机质对矿质元素含量和含氮化合物影响较大,对Cu、烟碱的积累不利,对Zn、Cl的积累有利,并与糖碱比值呈负相关;由于研究区域中烟叶化学成分K变异较小,土壤速效钾对烟叶化学成分中的K没有明显的影响。逐步回归分析建立了土壤养分与烟叶化学成分的量化方程。     

新建大棚番茄有机肥替代化肥的适宜比例及效应

  【目的】  有机肥氮替代部分化肥是实现作物高产优质、化肥增效和快速培肥土壤的重要技术途径。研究有机肥与化肥不同比例配施对新建温室中番茄产量、品质、氮肥效率和土壤理化性状的影响,以期为设施蔬菜减肥增效提供理论依据和技术支撑。  【方法】  2017和2018年在鲁西南的两个新建大棚进行了试验,供试番茄品种为‘亚特兰大’。依据当地番茄N–P₂O₅–K₂O推荐量 (1108–955–1108),设置100%化肥 (FP) 和10%、20%、30%、40%的有机肥氮替代比例 (FM10、FM20、FM30、FM40) 处理,以不施氮肥为对照 (CK),分析了番茄果实及植株氮磷钾含量,番茄NO₃–-N、维生素C (Vc)、总糖、酸度以及收获后0—30 cm土壤养分含量及容重、孔隙度等物理性状指标,并计算经济效益。  【结果】  有机肥氮替代比例在10%～30%内时,番茄产量随有机肥氮替代比例的提高而提高,以FM30处理的番茄产量最高,净收益最大,比FP处理增产4.03%,增收6.9%。FM30和FM40处理的番茄果实的硝酸盐含量比FP处理均降低了21.2%左右,FM10处理的番茄Vc、总糖含量最高,随有机肥氮替代比例增加,番茄Vc、糖酸比和总糖含量降低。FM30处理的番茄氮素利用率最高,比FP处理提高了17.7%。与FP处理相比,FM30和FM40处理的土壤硝态氮、有效磷和速效钾含量显著降低,土壤容重也显著降低,但土壤有机碳含量得到显著增加。  【结论】  当有机氮替代30%的化肥氮时,可以显著提高番茄产量和品质,改善土壤肥力,减少速效养分的残留。