土壤养分与作物产量的空间变异特征与精确施肥

 对位于北京顺义的北方精准农业示范区 ,采用GPS定位 ,测定了其表层 80个土样的速效养分 (N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn)、有机质和全氮的含量及作物产量。结果表明 ,所有观测项目的变异系数均属于中等变异强度。作物产量与速效磷、全氮及有机质的相关性最大 ,pH与各种养分及微量元素均呈明显的负相关。通过结构分析 ,发现土壤pH的空间相关距最大 ,达 3.3km ,碱解氮和速效铁的自相关距最小 ,仅 0 .14km。其余观测项目的自相关距范围为0 .387- 1.11km。采用Kriging方法并结合GIS绘制了等值线图 ,可更直观地了解整个示范区的土壤养分丰缺状况。以施氮为例 ,精确管理的施肥方案要比粗放管理节约肥料 4 8.7%。     

乌鲁木齐县蔬菜地土壤养分空间变异研究

以乌鲁木齐县蔬菜主产区的三个乡为例,采用GIS与地统计学相结合的方法对其耕层土壤(0～20 cm)的有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾等5种养分要素的空间变异特征进行分析.结果表明:全氮变异函数曲线的理论模型能很好地符合球状模型;有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的变异函数曲线则符合线性无基台模型.有机质、速效磷和速效钾具有很强的空间相关性,说明受母质、地形、土壤类型等自然的结构性因素影响较大;碱解氮具有中等的空间相关性,说明对施肥、作物、管理水平等随机因素引起的空间相关性起很大作用;全氮的空间相关性很弱,说明人为活动严重削弱了结构性因素造成强的自相关作用.     

土壤养分空间变异研究进展

简要分析了土壤养分空间变异研究的采样策略;简要介绍了土壤养分空间变异性的研究方法;在对不同尺度的土壤养分空间变异研究进展回顾的基础上提出了土壤养分空间变异研究中存在的问题并对未来进行了展望。     

耕地土壤养分空间变异特征研究

[目的]对南疆岳普湖县耕地土壤养分空间变异进行分析,寻找耕地土壤养分分布规律,为耕地土壤改良、合理配方施肥提供理论支持.[方法]应用GIS技术结合地统计学,对研究区耕地土壤进行采集,分析0～20 cm土层有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量.[结果]研究区土壤总体表现出养分不足的特征,4种养分含量均属于中等程度变异.[结论]有机质、碱解氮与速效钾含量的分布规律主要与土壤母质、气候条件等结构性因素的影响有关,而有效磷的分布规律主要与施肥及耕作方式的影响有关.在研究区土地耕种过程中,应注意节水保肥,防止养分损失以及土壤次生盐渍化.     

农田土壤养分空间变异特征研究

以浙江宁波市三七市镇1个面积为256．2hm^2的农业示范区为研究区域,运用地统计学与GIS相结合的方法对其土壤养分的空间变异特征展开研究．结果表明,速效钾、有机质和pH值的C0／（C0＋C）〈25％,表现出强烈的空间相关性,碱解氮和有效磷的C0／（C0＋C）为25％～75％,具有中等的空间相关性．通过Kriging插值并依据养分的分级标准,所得的空间变异图能很好地反映农田土壤养分的空间变异特征和丰缺状况．几种养分要素中碱解氮、有效磷和有机质含量总体丰富,而速效钾的含量处于中低水平,有机质和pH的空间变异不明显．     

基于地统计学的土壤养分空间变异研究进展

土壤养分具有高度空间变异性,这是由自然因素和人为因素共同作用的结果。土壤养分空间变异性研究方法经历了由传统统计学到地统计学再到新型辅助技术的不断改进过程,目前最常用的方法是地统计学。论述了地统计学基本原理及地统计学在土壤养分空间变异研究中的应用,介绍了国内外基于地统计学研究的现状与成果,并分析了当前研究所存在的问题和发展趋势。     

丘陵地区不同尺度下土壤养分空间变异特征的研究

应用地统计学和GIS空间分析技术,对丘陵区不同尺度耕层土壤有机质,有效磷和速效钾进行了空间变异特征和空间插值质量研究．在相同尺度下,土壤有机质空间变异最弱,有效磷空间变异最强,在不同尺度下,土壤养分均存在典型的半方差结构．在大、中尺度下,土壤养分的块金系数介于0．001～0．207之间,土壤养分具有强烈的空间自相关,在小尺度下,有效磷的块金系数为0．394,具有明显的空间自相关．交互检验结果表明土壤养分在不同尺度下的估计精度不相同．在相同尺度下,土壤有机质和速效钾的预测精度较高．     

土壤养分空间变异与大豆分区施肥技术研究

采用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)技术,对黑龙江省红星农场土壤进行了空间变异特征和分区施肥研究。结果表明,黑龙江省北部大豆主产区黑土养分含量比较丰富,氮、磷、硼含量较高,钾、硫、锌含量较低。土壤中N、P、K、S、B、Zn的空间分布具有明显的变异性。土壤养分偏斜程度与土壤养分变异系数的之间存在密切的线性相关关系,相关系数R=0．8980。大豆分区平衡施肥取得了显著效果。较习惯施肥平均增产298kg／hm2,平均增产率10．8％,平均增收610元／hm2。     

丘陵地区不同尺度下土壤养分空间变异特征的研究

应用地统计学和GIS空间分析技术, 对丘陵区不同尺度耕层土壤有机质, 有效磷和速效钾进行了空间变异特征和空间插值质量研究. 在相同尺度下, 土壤有机质空间变异最弱, 有效磷空间变异最强, 在不同尺度下, 土壤养分均存在典型的半方差结构. 在大、中尺度下, 土壤养分的块金系数介于0 001～0 207之间, 土壤养分具有强烈的空间自相关, 在小尺度下, 有效磷的块金系数为0 394, 具有明显的空间自相关. 交互检验结果表明土壤养分在不同尺度下的估计精度不相同. 在相同尺度下, 土壤有机质和速效钾的预测精度较高.     

皖东江淮丘陵区农田土壤养分空间变异研究

以位于江淮丘陵区的安徽省滁州市为例,采用GIS与地统计学相结合的方法,对农田土壤(0～20 cm)中有机质、全氮、有效磷及速效钾4种养分要素空间变异特征进行了分析。通过分析,得出土壤养分要素的空间分布规律和丰缺状况,为农田土壤养分的分区管理和科学施肥提供参考。     

江苏滩涂围垦区土壤养分空间变异研究

采用地理信息系统(GIS)和地统计方法,研究20世纪80年代初围垦王竹垦区的土壤养分空间变异特征.结果表明:有机质、碱解氮、全磷、速效磷块金基台比介于7.9%～19%之间,表现出强烈的空间相关性;土壤pH值、全氮、全钾、速效钾的块金基台比值介于29.8%～49.9%之间,表现出中等的空间相关性.土壤pH值、全氮、全磷、全钾的空间分布呈带状,以较大区域变异为主;碱解氮、速效钾的空间渐变性稍差,以中等大小区域变异为主;有机质、速效磷的空间分布呈团状,以较小区域变异为主.土壤各养分的空间分布图可直观表示出各养分的空间变异特征和丰歉程度,样区有机质含量处于中低水平,碱解氮含量极低,速效钾、速效磷含量较高.建议多施氮肥和有机肥,少施或不施钾肥和磷肥.     

植烟土壤养分的空间变异性研究

采用网格法取样,利用传统统计学和地统计学分析了平项山地区典型烟区(0～20 cm)土壤养分的空间变异特征,并运用普通克里格(Kriging)进行最优无偏线性插值,制作了土壤pH、有机质(OM)、土壤活性有机质(ASOM)、全氮(TN)、碱解氯(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、速效微量元素(Fe,Mn,Cu,Zn...     

土壤水分空间变异性的研究

我国北方地区水资源紧缺,而且又是农业生产较为密集的地域,因此农业节水、农田水分转化及有效利用土壤水分成为精细农业急待解决的重要问题之一。土壤水分数据采集及空间变异性的研究对于如何充分发挥土壤水分的潜力、保护水资源、加强农田水分管理、灌溉排水设计、农田墒情预报等具有深远的理论指导意义和较强的地域性、实践性的应用价值。文章应用地理信息软件ArcGIS 9.0中的Spatial Analyst模块中反距离权重插值法、样条函数内插法和克立格插值法来绘制所测土壤水分特性的空间分布图,并为进一步研究土壤水分特性与提高作物产量间的关系提供理论基础。     

不同施肥模式对砒砂岩与沙复配土壤养分影响研究

为了提高砒砂岩与沙复配土壤质量,寻求最优的施肥模式,本研究基于室内盆栽试验,分析了不施肥、单施有机肥、基于农户习惯有机无机配施和单施化肥四种施肥模式对复配土壤养分的影响。结果表明：(1)基于农户习惯有机无机配施模式下土壤中的总碳和有机碳含量明显高于其他三种施肥模式;(2)单施化肥模式下土壤中的硝态氮含量最高,基于农户习惯有机无机配施模式下土壤中铵态氮含量最高;(3)基于农户习惯有机无机配施模式施肥时土壤中的有效磷含量显著高于单施化肥、单施有机肥和不施肥三种模式;(4)从环境保护和提高土壤质量的角度应优先选择有机无机配施施肥模式。研究成果以期为砒砂岩与沙复配土壤质量提高提供参考。     

红壤丘陵区村级农田土壤养分的空间变异与制图

    以红壤丘陵区桃源县的王家垱村为例,通过GPS定位共取得522个耕层(0～20 cm)土壤样品.运用地理信息系统(GIS)和地统计学相结合的方法,分析了红壤丘陵区村级农田土壤养分的空间变异规律并进行了空间异质性的比较.结果表明:在各向同性下土壤有机碳的变程最大,为261 m;全氮次之,为208 m;全磷最小,为133 m.在村级尺度下有机碳和全氮的分形维数较低分别为1.874和1.886,全磷的分形维数较高为1.939.土壤有机碳和全氮在NE150°方向上呈现出明显的条带状梯度变化,并表现出了极为相似的空间分布格局.地形的梯度变化直接导致了景观格局相应的变化,进而形成了有机碳和全氮的空间格局从高值区到低值区的梯度变化.土壤全磷的空间斑块分布变得更加琐碎并呈现镶嵌的"星空"状分布,而没有表现出明显的条带状分布,在NE150°方向上也没有形成对称的分布格局,这与其自身不易移动的特性有关.从标准化变异函数的曲线可以看出,土壤养分空间结构的变化与分形维数的变化规律一致.     

太湖流域土壤养分空间变异特征分析——以浙江省平湖市为例

以位于太湖流域的浙江省平湖市为例,采用GIS与地统计学相结合的方法对其耕层土壤(0～20 cm)的有机质、全氮、速效磷、速效钾等4种养分要素的空间变异特征进行了分析.结果表明:有机质和全氮变异函数曲线的理论模型能很好地符合球状模型;速效磷经对数转换后也符合球状模型;而速效钾的变异函数曲线则符合指数模型.有机质、全氮和速效磷具有很强的空间相关性,说明受母质、地形、土壤类型等自然的结构性因素影响较大;速效钾具有中等的空间相关性,说明由施肥、作物、管理水平等随机因素引起的空间异质性起很大作用.整个研究区东南部土壤质地较轻,大量施肥在提高其作物产量的同时,也可能会带来农业非点源污染等问题.     

紫色土坡地尺度土壤养分的空间变异特性

利用地统计学方法,结合坡地土壤养分采样分析与G IS技术,分析紫色土坡地土壤养分空间变异特征。结果表明地块尺度上土壤养分的空间变异特性和空间相关性具有明显特征,其中土壤有机质、全氮和有效磷具有很强的空间异质性;碱解氮和pH具有中等的空间异质性;而速效钾不具有空间异质性。利用克里格法进行插值并绘制各养分属性的等值线图,表现出空间分布的类似性,但因微地形和耕作管理的影响而表现出各自的规律性,其中土壤有机质、全氮和有效磷的分布具有相似性,而碱解氮、速效钾和pH具有明显不同的分布规律。对典型地块的空间异质性分析有助于坡地和小流域尺度的土壤采样和调查分析,同时对地块水文过程分析和模型应用有重要参考价值。     

陕西关中葡萄园土壤养分状况分析与平衡施肥研究

分析了陕西关中地区葡萄园土壤的养分状况,并在此基础上通过连续4年的平衡施肥试验,研究了葡萄养分平衡施肥技术体系及其对葡萄产量、品质和经济效益的影响。结果表明,试验区葡萄园分别有100%,97.8%和58.7%的土壤样品有效N、F e和Zn含量处于临界值以下;化肥对葡萄产量的增产率为12.4%~38.0%,各种肥料对葡萄产量贡献率大小的顺序为:氮肥>钾肥>磷肥,钾肥对葡萄品质有明显促进作用;氮磷钾平衡施用才能使葡萄产量最高、品质最佳、效益较好;葡萄养分平衡施肥体系为:N 0.18 kg/株,P2O50.15 kg/株,K2O 0.2 kg/株,并增施适量铁、锌微肥。     

不同种植年限压砂地土壤水分空间变异规律研究

本文采取野外大田试验,运用地统计学和经典统计学方法,研究了不同种植年限压砂地的土壤水分空间变异规律。结果表明,压砂地的土壤含水量均值明显大于裸地(CK)的土壤含水量,且新砂地中砂地老砂地裸地。压砂地各土层的变异系数均小于10%,为弱变异。裸地(CK)第Ⅰ层,老砂地Ⅱ、Ⅲ层土壤水分半方差函数最佳理论模型为指数模型,裸地Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ层,新砂地第Ⅱ层,中砂地第Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ层,老砂地第Ⅰ层为球形模型,其他各地型、各土层均为高斯模型。新砂地具有强烈的空间自相关性,中砂地具有中等的空间自相关性,而裸地和老砂地空间自相关性微弱,变异主要由随机性变异所引起。基于Surfer8.0绘制新砂地各层土壤含水量等值线分布图,结果显示,第Ⅲ层的等值线最密,第Ⅰ层、第Ⅳ层次之,第Ⅱ层最稀疏,这与Cv和C0/(C0+C)得出的结论一致。以期为压砂地生态农业的生产提供理论依据。