基于GIS和地统计学的黔西北农业园区土壤养分空间变异特征研究

以黔西县水西观光农业示范园区(乌骡坝社区)为研究区域,采用地统计学方法,研究了黔西北山区土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾的土壤养分状况及空间变异规律。结果表明：(1)土壤pH值表现为弱变异性,其余各项指标变异均属于中等程度变异;(2)土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和全氮均是中部分布较低,全磷是中部分布较高,有机质是北部和南部分布较高;速效钾是东部分布较高,全氮和全钾北部分布最高;(3)土壤有机质C0 /(C0 +C)=31.935%,表现为中等空间相关性,其余各土壤养分指标均表现为强烈的空间相关性。     

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。     

长沙植烟区土壤养分丰缺状况评价

为掌握长沙植烟土壤养分的时空变异与丰缺状况,以第一（2000年）、二次（2014年）植烟土壤普查为基础,2020年开展了第三次植烟土壤普查,在主产烟区布置401个采样点,测定其耕作层(0~20 cm)土壤主要养分含量,利用经典统计方法和地统计学方法对植烟土壤养分含量的丰缺状况和空间变异特征进行分析。结果表明,与2000年相比,2020年长沙烟区土壤pH上升,土壤全量磷钾、有效磷、速效钾与中微量元素交换性钙、交换性镁、有效铁、有效锰、有效锌、有效硼、有效钼的平均含量有所增长,其中土壤速效钾和有效铁平均含量呈大幅增长趋势;土壤有机质、全氮和碱解氮、有效硫、有效铜、水溶性氯的平均含量有所下降。长沙植烟土壤pH、有机质、全氮、全钾、碱解氮、交换性钙、有效钼的平均含量适宜,土壤全磷、交换性镁、水溶性氯偏低,土壤有效磷、速效钾、有效硫、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼偏高。土壤有效磷、有效锰、水溶性氯具有强变异性,有效硫、有效铜、有效锌、有效硼、有效钼为中强变异性,土壤速效钾、有效铁、交换性钙、交换性镁为中弱变异性,土壤pH、有机质、全量氮磷钾、碱解氮的变异性相对较弱。长沙不同区域植烟土壤养分的丰缺状况呈现不同程度的空间异质性,长沙烟区应根据植烟土壤养分的丰缺状况进行精细化分区管理与施肥方案的优化。     

基于GIS与地统计的土壤养分空间变异研究

[目的]为分析滑县土壤养分的空间变异特征,[方法]利用GIS与地统计方法相结合的方法,对2012年的924个土壤样点数据进行了描述性统计分析、半方差函数分析和克里格插值分析。[结果]结果表明：滑县土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾等4种养分的平均含量分别为14.81 g/kg、0.87 g/kg、16.02 mg/kg、96.72 mg/kg,变异系数处于21.8%~57%之间,属于中等变异。块金值与基台值之比分别为：50%、54.6%、89.2%、90.1%;土壤有机质和全氮具有中等空间相关性,有效磷和速效钾具有较弱的空间相关性。4种土壤养分的最优插值模型均为指数模型,土壤有机质和有效磷最优插值搜索方向为8扇形,全氮和速效钾为4扇形。[结论]滑县土壤有机质和全氮含量处于中等以下水平,有效磷和速效钾含量处于中等水平。各土壤养分含量均存在较低水平的区域,在土壤管理与施肥过程中,应注意合理调控。     

黑龙江食品安全示范区农田土壤养分空间变异研究

以面积为450000m2农田为采样区,使用手持式GPS定位,网格法采集0~20cm耕层土壤样品,实验室测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质的含量。应用传统统计学方法和空间分析方法对土壤养分变异进行了研究。结果表明,土壤养分性质均存在着空间变异性,受常规施肥措施影响较大的碱解氮、速效磷、速效钾变异相对较大;常规施肥有机质投放较少,变异相对较小;土壤养分性质均存在半方差结构,分别拟合Circular、Pentaspherical、Exponential模型,碱解氮、速效磷、速效钾和有机质均显示中等的空间相关性。     

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。     

南平市植烟土壤氮、磷、钾养分状况与演变趋势

为更好地了解南平烟区植烟土壤主要养分状况及其演变趋势,指导烟区土壤保育和烤烟平衡施肥提供依据。利用南平市植烟土壤普查资料,分析土壤氮、磷、钾养分状况与演变趋势,结果表明：土壤全氮、磷、钾平均分别为(1.61±0.47) g/kg、(0.57±0.31) g/kg、(16.34±6.31) g/kg,碱解氮和速效磷、钾平均分别为(146.05±38.76) mg/kg、(28.80±26.11) mg/kg、(90.02±52.12) mg/kg;土壤磷、钾属强变异,氮素属中等变异。土壤碱解氮含量与质地、有机质和全氮含量之间,速效磷含量与pH和全磷含量之间,速效钾含量与pH、质地、有机质、全钾和缓效钾含量之间均呈极显著正相关。土壤供氮和供钾能力均呈降低趋势,而供磷能力则呈增加趋势,且均表现出长期连续种烟的老烟区更加突出。从土壤保育和优质烟叶生产角度,南平烤烟生产应施用白云石粉等提高土壤pH,增施有机肥和钾肥,控制烤烟当季施氮量,总体应减少磷肥施用量,但土壤速效磷＜10 mg/kg的烟区仍需重视施用磷肥。     

晋中盆地典型耕地厚度、土壤养分空间变异

旨在探究旱作区耕地土壤耕层厚度及土壤养分空间格局与变异规律。以晋中盆地典型耕地土壤为研究对象,运用地统计学方法对耕地耕层厚度及土壤养分的空间变异进行分析,土壤养分选取有机质、pH、有效磷、缓效钾4个指标。结果表明:(1)各个指标的空间自相关性都是随着距离的增加而减小;(2)有效磷的半变异函数最优模型为高斯模型,其他指标的最优模型均为指数模型。各指标的块金系数由大到小依次为:有机质>有效磷>pH>耕层厚度>缓效钾;(3)耕层厚度、有效磷均为西北高东南低的空间格局,缓效钾为东北高西南低,有机质为西南高东北低,pH除北洸乡偏低外均偏高。地统计方法能良好地描述土壤性质的空间分布和变异特征,各土壤性质的空间变异过程中随机性与结构性并存,并且随机性均小于50%。     

渭-库河绿洲植棉土壤表层养分空间分布特征分析

以渭干河-库车河三角洲绿洲种棉土壤表层养分及其空间分布特征作为主要研究对象,对各养分元素之间进行相关性分析,研究优化调节土壤养分与作物生长的关系,为合理利用土壤养分资源,制定精确的施肥管理措施等方面提供科学依据。采用统计学,地统计学和空间分析方法,在SPSS20.0和surfer8.0软件的支持下,研究植棉土壤养分中的有机质,全氮,碱解氮,有效磷,缓效钾,速效钾等养分元素之间进行相关性分析和正态分布的检验。研究结果表明:(1)从各养分元素的相关性特征来看库车县的植棉土壤中有机质和全氮、碱解氮,全氮和碱解氮都在0.01相关性水平上呈极显著正相关;沙雅县地区的全氮和有效磷在0.05水平上呈显著正相关,新和县地区的缓效钾和速效钾在0.01水平上呈极显著正相关。(2)研究区植棉土壤p H偏碱性,有机质、全氮、速效钾处于很丰富的状态;碱解氮在属于缺乏;有效磷在该研究区中等;缓效钾丰富。(3)从6种养分元素的正态分布特征来看在3个县的植棉土壤中的都服从正态分布。(4)从研究区6种养分元素的空间分布特征来看:碱解氮在中部区域分布比较丰富,并往南和往北逐渐递减的趋势;全氮和有机质比较均匀的分布;速效钾和缓效钾是北部分布比较多而南部较少,呈现由北向南逐渐递减的趋势;速效钾在北部分布较少,而向东南部逐渐递增的趋势。     

内蒙古赤峰烟区植烟土壤养分含量状况及分析

为对赤峰烟区植烟土壤实行养分管理,2008-2011年采集和测定了赤峰烟区6个种烟旗(县、区)有代表性的600个植烟土壤样品,并依据有机质含量以10～20 g/kg为宜,碱解氮、有效磷和速效钾含量分别以45～135,10～35,120～200 mg/kg为宜的标准进行评价。结果表明,植烟土壤有机质平均含量为(11.10±4.49)g/kg,土壤碱解氮平均含量为(50±22)mg/kg,土壤有效磷平均含量为(11.1±10.7)mg/kg,土壤速效钾平均含量为133±63 mg/kg,土壤养分含量水平中等偏下,需加强施肥管理。南部产烟区域植烟土壤主要养分含量高于北部。南、北部产烟区域土壤有机质含量差异不明显(P=0.667),土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量差异均达到极显著水平(P<0.01)。系统聚类分析结果表明,产烟县分为土壤养分适宜区(包括松山区、宁城县和喀喇沁旗)和土壤养分匮乏区(包括翁牛特旗和敖汉旗)两类。松山区和敖汉旗的土壤氮磷钾比例较为合理,产量较高,产值较好。相关分析和回归分析结果表明,土壤有效磷含量对产量影响较大,土壤有机质和有效磷含量对中上等烟比例影响较大。     

贵州省铜仁市植烟土壤主要养分空间变异特征分析

采用GPS定位技术,对贵州省铜仁市202个植烟土壤样点进行了取样测定,采用地统计学技术和地理信息技术相结合的方法,对该地区植烟土壤主要养分空间变异特征进行研究。结果表明,铜仁市植烟土壤有机质含量为5.47~59.81g/kg,碱解氮27.33~241.32mg/kg,有效磷1.50~115.96mg/kg,交换性钾46.20~977.10mg/kg。铜仁市植烟土壤中有机质和交换性钾含量丰富,碱解氮含量偏高,应适当控制相应肥料的施用;33.70%的植烟土壤有效磷含量高于30mg/kg,建议这些区域适当控制磷肥的施用量;30.70%的植烟土壤有效磷含量低于15mg/kg,建议这些区域注重增施磷肥,以满足烟草正常新陈代谢和品质形成的需要。铜仁市植烟土壤有机质与碱解氮含量的空间分布具有一定的相关性,均呈现由东往西增加的趋势,在垂直分布上有机质、碱解氮和交换性钾含量与海拔呈极显著正相关。     

紫色丘陵区土壤养分空间变异特征研究——以重庆市铜梁县为例

为了解紫色丘陵区土壤养分含量分布及空间变异特征,对因地制宜施肥给予科学指导,笔者利用地统计学方法,以重庆市铜梁县为例,对紫色丘陵区土壤中速效氮、磷、钾、有机质及土壤pH进行空间分布变异特征研究。结果表明：速效氮、磷、钾及有机质的均值分别为105.86 mg/kg、7.19 mg/kg、81.31 mg/kg、22.89 g/kg,均属于中低等水平;土壤pH主要集中在6.5附近,土壤偏酸性。土壤有效磷变异系数最大,为77.61%;其次是速效钾、有机质和碱解氮,均属于中等变异性强度;相对而言,pH分布最为稳定,变异系数为17.78%。从空间插值图可知,碱解氮含量大都在114.42~148.39 mg/kg之间变化;有效磷含量基本都小于14.35 mg/kg;速效钾分布最不规律,约1/2区域的速效钾含量在60.56~74.82 mg/kg之间;有机质含量则主要集中分布在15.27~33.77 g/kg;大部分地区土壤pH在5.2~6.5之间,进一步说明该区域土壤偏酸性。     

三峡库区花岗岩母质石英砂土不同经济林模式土壤养分特征研究

为了解三峡库区花岗岩母质不同经济林模式的土壤养分状况,研究了各模式下土壤pH、有机质、全量养分和速效养分的特征,并利用主成分分析法对不同模式的土壤质量进行了综合评价。结果表明,除土壤pH外,经济林土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾等含量的变异较宽,为中等变异。随土壤层次的增加,各模式下土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量呈递减趋势,而全磷和全钾则存在不规律变化。土壤有机质、全氮和速效钾对经济林土壤质量的高低产生着主要作用,土壤养分综合排名表现为柑橘（精细管理）>柑橘（常规管理）>板栗林>茶园。因此,利用生物措施和精细化管理措施,可有效提高该区域经济林的土壤质量。     

福建南平不同植烟土壤微生物数量与养分状况分析

为探究福建省南平地区不同质地土壤中微生物数量与土壤养分状况,对南平地区不同质地植烟土壤pH、土壤养分含量（有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾）和土壤微生物数量（细菌、真菌、放线菌、解磷菌、解钾菌、纤维素分解菌）进行测定。实验结果：供试南平地区不同质地植烟土壤pH均偏酸（pH均小于5.5）,不同质地土壤中粘土的有机质、全氮、碱解氮含量最多,其次是壤土和砂土。植烟土壤中微生物以细菌为主,其次是放线菌和真菌。对不同质地土壤养分与微生物数量相关性分析,得出南平地区土壤样品中细菌与全磷、速效磷、全钾、速效钾相关性较高;真菌与全钾、全磷、速效磷呈负相关,与有机质、全氮、碱解氮、速效钾呈正相关,与全钾显著相关;放线菌与速效磷显著相关;解磷菌与土壤多种养分呈正相关,但相关系数不高;钾细菌与速效磷显著相关,与全磷含量极显著相关;纤维素分解菌与碱解氮相关性最高,与速效钾、全磷、速效磷呈负相关。这些相关性分析表明,南平地区不同质地植烟土壤微生物数量与土壤养分含量虽呈一定的相关性,但相关系数不高,说明该地区的气候条件、施肥方式,特别是水稻—烟草的轮作方式也是影响微生物的数量和种类的重要因素。本研究是对南平地区植烟土壤信息的必要补充,也为今后如何合理利用菌肥,有目的地地开发南平地区植烟土壤的功能菌提供了实验基础和理论依据。     

四川冕宁县新植烟区土壤养分特征及施肥对策

为明确四川冕宁县新植烟区土壤养分状况并合理指导施肥,2013 年和2014 年采集冕宁县后山乡、回龙镇、哈哈乡和回坪乡4 个新植烟区耕层(0~20 cm)土壤样品186 个,对植烟土壤养分状况进行了评价。结果表明：冕宁县新植烟区土壤平均pH 6.26,总体处于适宜范围;土壤有机质、有效磷、交换性钙和交换性镁总体处于适宜或丰富水平,但变异系数较大,仍有15.15%的土壤有机质缺乏,24.74%的土壤有效磷不足,约有15.00%的土壤交换性钙和镁偏低;土壤碱解氮和速效钾属于缺乏或极缺乏水平,有68.50%的土壤碱解氮缺乏,土壤速效钾属于缺乏和极缺乏分别占36.01%和54.28%。烟叶生产过程中,应根据各乡镇土壤养分含量的具体情况,进行科学施肥。     

隆林县植烟土壤养分含量丰缺评价

科学评价隆林植烟区土壤养分丰缺现状,为烟草科学种植、合理施肥提供参考依据。采用数学统计法描述隆林植烟土壤养分含量以及养分含量丰缺状况。结果表明,隆林植烟区土壤pH值、全氮适宜性较好,土壤有机质、有效硫、速效钾、有效磷,交换性镁适宜性较低,土壤活性氯、有效硼、交换性钙适宜性较高。对植烟区土壤进行养分含量丰缺评价,在生产中遵循控氮、控磷、控氯、控钙、提钾、增硫、补镁、增硼,减少碱性肥料的大量施用,多施重施有机肥的施肥策略,以实现烟叶绿色、优质、生态、特色、安全生产的目标。     

宁乡县植烟土壤养分丰缺状况分析

为查明宁乡县植烟土壤养分丰缺状况,对宁乡县9个产烟乡镇的154个土壤样品的主要理化性状进行分析。结果表明：全县植烟土壤平均pH 5.79,有机质43.60 g/kg,碱解氮174.38 mg/kg,速效磷19.38 mg/kg,速效钾87.81 mg/kg,交换性镁1.36 cmol/kg,有效硼0.40 mg/kg,有效锌1.74 mg/kg,有效硫28.35 mg/kg。全县植烟土壤pH和有效锌、有效硼、交换性镁含量适宜;有机质、碱解氮含量较高;部分乡镇有效硫、速效磷含量偏高,速效钾供应明显不足。不同植烟乡镇土壤肥力特征有较大的差异。提出降氮、控磷硫、增钾、适当补施微肥的施肥建议。     

基于GIS的鲁东南典型丘陵平原区农田土壤养分空间变异特征及影响因素研究

以鲁东南丘陵平原区的某镇为例,利用采集的200个农田表层土壤样点数据,运用地统计学方法研究了土壤中有机质(SOM)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)含量的空间变异特征及其影响因素。结果表明:SOM、TN、AN、AP和AK的平均含量分别为13.52 g/kg、0.75 g/kg、87.27 mg/kg、50.55 mg/kg和103.20 mg/kg,土壤养分含量总体属于稍缺水平,变异系数依次按大小排序为AP>AN>AK>TN>SOM,全部为中等变异程度。地统计分析表明,5种土壤养分的变异函数符合指数模型,通过普通克里格法对土壤养分进行空间插值来绘制了养分含量等级空间分布图,总体来说研究区土壤的有机质和全氮含量水平都较低,其他有效组分在含量等级及分布范围相对于有机质和全氮的状况要稍好。地形地貌、土壤类型和土地利用方式等因素对研究区土壤养分的空间变异程度有显著影响,其中地形地貌、土壤类型等结构性因素的影响程度较强。     

不同烟草栽培地区土壤理化性质与AM真菌分布关系

此文主要研究丛枝菌根分布特点和土壤理化性质及其之间的关系。以山东省和云南省部分烟区为例,在大田栽培条件下分析烟区土壤理化性质,利用蔗糖密度梯度离心方法分离土壤中的丛枝菌根真菌孢子。烟草栽培地区的土壤中丛枝菌根孢子量较高,其土壤中的有机质、全氮、全磷、全钾以及碱解氮、速效磷和速效钾含量均呈下降趋势,且以速效养分的变化较为显著,但土壤pH与孢子含量之间则无明显的关系。各烟草栽培地区除pH没有显著差异外,土壤中残留的有机质和氮、磷、钾含量存在着较大差异;丛枝菌根孢子量较高的青岛地区烟草栽培土壤中残留的碱解氮、速效磷和速效钾含量较其他地区明显低,说明土壤中AM真菌能够明显促进烟草对土壤中速效养分的吸收和利用。     

广元植烟区土壤养分空间分布特征研究

旨在明确广元植烟区土壤pH和土壤养分的空间分布特征,土壤养分与pH的相关性,为广元地区烤烟种植合理施肥提供科学依据。2013—2014年,通过网格法布点采集、检测、分析广元地区846个土壤样本。结果表明：广元烟区土壤pH平均为7.68±0.7,变异系数9.06%,pH 7.5~8.5的土壤样本占总样本数的69.53%。有效磷、交换性钙离子、有效铁、有效锌和有效硼的变异系数在50%~100%之间,接近强变异性;有效铜和有效硫的变异系数大于100%,其中有效硫变异系数最大,其值107.12%,有效锰最小,变异系数22.51%;土壤有效硫、交换钙离子和交换性镁离子与土壤pH呈著正相关,相关系数分别是0.31^*、0.51^*和0.14^*。由此可知,广元植烟土壤养分含量地域间分布不均衡,土壤pH总体偏碱,土壤中有机质和有效硼总体缺乏,碱解氮和速效钾含量总体偏低,有效磷和有效锌适中;有效锰、有效铁、有效铜、有效硫和交换性镁离子总体丰富,交换性离子钙总体极丰富。