西安市蔬菜区土壤养分环境综合评价及施肥研究

发布时间：2020-11-21 11:16

　　 蔬菜是人们赖以生存的食物之一,随着健康饮食等活动的盛行,人们对蔬菜的需求量大幅度增加,也开始关注蔬菜化肥残留等问题,期许一个吃放心蔬菜的社会环境。蔬菜因其生长快、需肥量大、产量高、复种指数高的特征,因此,土壤利用频度高,化肥施入量和施入频率比一般粮食作物大。因此,蔬菜区土壤养分环境直接影响蔬菜的生长、发育、结果,对于蔬菜的产量与品质起着重要作用。目前蔬菜种植区土壤养分管理存在盲目施肥、施肥过量等问题,这些不合理的施肥方式会造成生态环境污染,因而对蔬菜区菜农施肥现状进行摸底调查是非常必要的。以陕西省西安市蔬菜集中种植区(蔬菜区)土壤养分环境为研究对象,采用传统统计学、GIS分析技术中的地统计学方法,研究蔬菜区p H值、电导率、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的一般性统计特征,分析其空间变异性和空间分布特征;并采用基于模糊数学法和云模型方法进行综合评价,从单因子和综合养分状况进行评价,绘制蔬菜区土壤养分环境等级分布图,探究云模型在土壤养分环境评价中的适用性;采用统计学方法,对种植大白菜、番茄的菜农的施肥现状进行定量分析研究,并从施肥量、施肥方式上进行评价,结合蔬菜自身需肥规律,找到现存问题,提出施肥改进的措施。研究结果为蔬菜区养分制图,分区管理,精准施肥和蔬菜产业可持续性发展提供理论和技术支撑。本研究主要取得以下研究成果:(1)西安市蔬菜区土壤有机质、有效磷、速效钾均具有较好的空间相关性,土壤母质、气候、地形等自然因素是引起其空间变异的主导因素;而电导率、碱解氮空间相关性较弱,菜农的种植制度,土壤培肥对其空间格局的影响较大;从变异性上来看,除了电导率是大块变异外,其他各指标都是小块变异;根据西安市蔬菜区土壤养分含量空间分布图,从区划角度分析得到,阎良区土壤速效钾、电导率含量较高,有机质含量较低,其他养分含量处于中等;高陵区土壤有效磷、速效钾、电导率含量水平较高,有机质较低,碱解氮中等;临潼区土壤各指标含量水平均一般,只有电导率值偏低。周至县有效磷、速效钾含量水平偏低,其他指标水平一般;鄠邑区土壤各指标含量水平均偏低,有待于进一步提高;长安区土壤有机质含量水平较好,而有效磷较低,其他指标处于一般水平,可根据蔬菜区土壤养分状况分布特点进行土壤施肥决策,制定适宜的施肥量。(2)西安市蔬菜区土壤养分环境整体处于中等较好水平,云模型评价各等级所占蔬菜区总面积百分比为:差(0.63%)、较差(9.11%)、一般(50.88%)、较好(35.65%)、好(3.73%)。其中土壤养分环境状况较好的区县包括:阎良区、高陵区、临潼区、灞桥区,一般水平的长安区、鄠邑区,状况相对较差周至县。土壤有机质成为限制蔬菜区土壤养分环境的首要因素,同时,土壤养分环境较差、差地区仍然要补施氮肥和钾肥;基于云模型的土壤养分环境评价方法保留了评价过程中的模糊性、随机性、统计性,能够更客观反映西安市蔬菜区土壤养分环境状况,评定结果更具说服力。云模型的模糊综合评价系统在土壤养分环境评价领域方面是切实可行的。(3)西安市菜农氮磷钾肥施用量比例失调,合理性程度较低。在施肥量和各养分施用比例上来说,番茄的养分肥料施用比大白菜的更科学、合理。菜农对于钾肥施用普遍差异较大,尤其是种植大白菜的菜农。大白菜施肥过量的是氮肥和磷肥,且现象较为严重,钾肥施肥量存在过量与不足并存的现象;对于番茄的施肥量来说,磷肥用量最适宜,氮肥和钾肥施肥量过量与不足并存,且过量比例大于不足比例。大白菜钾肥施用量占比远小于建议施肥比。番茄推荐氮磷钾比例为1∶0.44∶1.33,而实际施肥比为1∶0.50∶0.77;西安市大白菜种植产量处于偏低水平,这与氮肥利用率低有关,大白菜产量水平有待于提高,番茄产量处于中等水平,仍有增产空间。假如施肥不足的菜农将施肥量提高到合理水平,可达到合理施肥量的平均产量,那么蔬菜区大白菜产量可增加7314 kg,番茄产量可增加15193 kg。(4)注重蔬菜追肥,采用少量多次的施肥方式,提高追肥次数和减少肥料用量。莲座期和结球期是大白菜需要氮肥的重要时期,要补充氮肥的追肥次数。番茄施肥中,缺钾最为严重,菜农需要增施钾肥,追肥施肥率需要提高。可推广、普及秸秆还田、增施有机肥、种植绿肥等综合集成技术,注重有机肥与化肥的平衡配合施用,提升土壤有机质,大力研究提高肥料的利用率,规范菜农施肥管理措施,以实现蔬菜产业可持续发展。
【学位单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S158;X825
【部分图文】：

图 1-1 技术路线图1.3.3 研究创新点（1）针对土壤评价的研究，前人主要集中于农作物如玉米、小麦等，蔬菜较其他粮食作物而言生长周期较短，土壤利用频度高，肥料施入量和施入频率比一般粮食作物大[65]，氮素养分积累含量更高。设施种植蔬菜产量和经济效益更高，和露天种植相比具有更高的复种指数，施肥频率更高，肥料施肥量高出露天种植的 4-10 倍，几乎是蔬菜实际需求量的 6-8 倍[66]。对于蔬菜这种人为施肥量大、复种指数高的土壤研究很少，本文将对西安市蔬菜区土壤养分环境进行研究，进行指标丰缺分析、综合评价分析并根据蔬菜营养特性和蔬菜施肥现状，提出合理的蔬菜施肥建议、栽培指导，为精准施肥、精细农业、智慧农业奠定基础。此项工作系统、有效的指导蔬菜种植生产，具有独创性。（2）将 GIS 技术引入蔬菜研究，将土壤养分环境状况以地图形式实现可视化表达，不仅可以对土壤养分进行丰缺性空间分析，同时，将地统计学深入应用到土壤养分研究上，探究蔬菜区土壤养分空间变异特征。同时找出实际生产力与潜在生产力之间存在的

图 2-1 研究区位置图然条件面：西安市南部横贯秦岭山脉，受该地形特点的影响，形成了的气候特点。西安市是典型的暖温带半湿润大陆季风气候，具水与热量同期的特点。冬季较为干冷，夏季较为湿热，宏观配协调，有利于农业生产。年平均气温 15.2℃，年日照时数达1.6 mm，降水由北向南递增，集中在 7 月、9 月。

图 2-2 研究区土壤类型图.2 调查采样与分析方法.1 指标选取壤养分环境评价指标选取原则为：主导性、系统性、独立性、空间变异域性，并参考前人研究成果和蔬菜区土壤自身特性、指标空间分布特征长发育影响较大的 pH 值、电导率、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾对土壤养分环境进行综合评价。 值：土壤偏酸性会影响蔬菜对磷的吸收、养分的流失、病害增加。原理易与铁、铝离子发生反应，形成不溶物而被固定；过多的氢离子可以取钙等元素，进而养分元素流失；同时，在酸性土壤中，铜、锌、锰、硼增大，菜农微肥施用后，蔬菜受害的危险性加大。土壤偏碱性会影响蔬生缺铁症，原理在于，钙离子易与水溶性磷酸根结合产生难溶的磷酸钙
【参考文献】

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本文编号：2892925