陕西设施土壤质量状况的初探

发布时间：2020-05-29 12:21

【摘要】：陕西省设施农业得到了快速发展,但经过长期的种植,设施土壤养分丰缺状况问题突出。为此近年来开展了相关研究,获得了一些研究结果,然而结果仅局限于某一地区,代表地域面积较小,且鲜见土壤生化性质全面系统地研究。为此本研究从陕西省的7个市9县(区),设施面积达285万亩的蔬菜主栽区中选取典型样地土壤,从土壤盐分、酸碱度、养分状况以及土壤酶活性等方面进行了全面研究,通过相关系分析和主成分分析计算了综合得分与综合指标值(IFI)对设施土壤进行了肥力评价,计算总体酶活性TEI,探讨陕西设施土壤生化活性变化特征,环揭示土壤养分状况与土壤酶活性间的关系,初步构建陕西设施土壤肥力的生物学指标,最终为陕西省设施蔬菜产业的可持续发展和化肥减施等提供理论依据。通过研究获得了以下结论:1.陕西省设施土壤养分状况差异较大,特别是微量元素,且各养分之间的变化不协调。通过聚类分析将肥力等级分为I级(高等)、II级(中等)和III级(低等)3个等级,发现在陕北地区所占样点比例分别为2.90%、13.04%和84.06%,关中地区所占样点比例分别为6.65%、36.06%和57.38%,陕南地区所占样点比例分别为4.00%、36.00%和60.00%。因素方差分析和多重比较结果表明,陕北地区电导率、有效铜、有效锌的含量是限制设施土壤肥力高低的主要因子,关中地区p H、有机质、速效磷、速效钾、有效锰的含量是限制设施土壤肥力高低的主要因子,陕南地区硝态氮的含量是限制设施土壤肥力高低的主要因子。2.土壤酶活性在各地的变异性强烈,可以作为土壤肥力的敏感指标,除转化酶外,其余土壤酶与大部分土壤化学性质呈显著相关关系,表明土壤酶活性可反映设施土壤的肥力水平;对所测的所有指标进行主成分分析,得到的土壤肥力信息系统能较好地反映土壤肥力水平的变异情况;通过计算得到的综合得分和TEI,都与大部分土壤理化性质达显著相关,并且综合得分与TEI也呈极显著正相关,表明土壤酶可反映设施土壤中的肥力水平,特别是TEI更有优势。3.土壤养分的分布很不平衡,有机肥料和微肥的投入不足,磷酸酶动力学参数与土壤化学性质关系密切。通过主成分分析,由碱性磷酸酶动力学参数参与构筑的土壤肥力信息系统可以评价设施土壤肥力的高低,且碱性磷酸酶的Vmax、Km、Vmax/Km可作为土壤肥力的重要指标。通过聚类分析把土样按肥力的高低分为三个等级,发现在陕西处于高肥力的设施土壤仅占4.44%,单因素方差分析和多重比较结果表明,有效锰、有效铜含量是限制设施土壤肥力的主要限制因子,其次是pH、有效锌、有效铁,而其他因子不是设施土壤肥力高低的限制因子。综上所述,本研究表明陕西主要设施土壤肥力状况差异较大,土壤生化活性亟需协调调控,获得的综合得分、TEI、综合指标值可以作为设施土壤质量的监测指标,同时建议采用合理的施肥方案进行培肥土壤等,最终为设施土壤肥料合理减施等提供重要依据。
【图文】：

排序图,排序图,特征值

对碱性磷酸酶动力学参数与土壤理化性质进行冗余分析，结果见表 6-7 和图 6-3，特征值在排序轴 1、2、3、4 的值分别为 0.45、0.14、0.01、0.28，和为 0.89，表明分析结果解释了88.96%的变异信息，其中排序轴1和排序轴4特征值较大分别为0.45和0.28表明解释了 45.35%和 28.41%的变异信息，，累计解释了 73.76%，排序轴 2 和排序轴 3 解释的变异信息分别为 13.88%和 1.32%。表 6-7 冗余分析结果汇总Table 6-7 Summary of Redundancy Analysis排序轴 1 排序轴 2 排序轴 3 排序轴 4特征值 0.45 0.14 0.01 0.28累计方差率（%） 45.34 59.22 60.54 88.95典型相关系数 0.79 0.81 0.45 0.00拟合累计解释变异（%） 74.88 97.82 100.00 —由冗余分析前两个排序轴二维图可看出（图 6-2），土壤 pH、速效磷、速效钾、电导率、有效锌、有效铁是影响土壤碱性磷酸酶动力学特征的主要因子。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S151.9

【参考文献】