陕西典型麦田区土壤全氮的空间异质性及其影响因素
发布时间：2021-06-11 03:02
为制定合理施肥方案,确保农业资源的可持续利用,采用地统计学方法结合GIS技术研究陕西蒲城县农业区麦田土壤中全氮（TN）的空间结构和分布特征。结果表明:蒲城县土壤全氮含量范围在0.42—1.32 g·kg-1之间,变异系数为21.0%,属于中等变异强度,表明土壤全氮含量分布不均匀; 486个原始全氮含量样点剔除特异值后,符合正态分布;半变异函数的最佳理论模型符合指数模型,函数块金值为5.83×10-3,偏基台值为7.26×10-3,块金值/基台值为0.46,说明全氮具有中等强度的空间相关性;普通Kriging插值结果显示,该县全氮含量呈现出由西南到东北逐渐下降的趋势,除分布于西南方向的荆姚镇和原仁乡有一些斑块状样区（11.5%）处于中等含氮水平以外,其余88.5%的调查样区土壤全氮含量均处于不同程度的缺乏状态,这与农户对西南灌区氮肥的投入多于东北山原区密切相关。该县相关部门要重视氮肥的投入,提高该县整体氮肥含量,同时针对"西南多氮东北少氮"的实际情况,实行因地施肥与精准分区管理。
【文章来源】：生态科学. 2020,39(03)CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
蒲城县土壤全氮的样点分布
土壤全氮的空间分布图可作为精准农业中施肥的依据。利用上述拟合的半方差模型对蒲城县土壤全氮进行普通Kriging插值,得到了该地区土壤养分空间分布图(图4)。由图可以直观的看出土壤全氮空间分布有明显的方向性和连续性。总体来看,蒲城县土壤全氮含量呈现出由西南到东北逐渐下降的趋势。结合全国第二次土壤普查全氮的分级标准[27]可知,864个调查样区除了分布于西南方向的少量(11.5%)斑块状样区处于中等含氮水平以外,蒲城县土壤全氮含量主要在0.42—1 g·kg-1之间波动,处在不同程度的缺乏水平,其中土壤全氮含量处于0.75—1 g·kg-1的4级缺乏(36.8%)和处于0.5—0.75 g·kg-1的5级很缺乏(49.2%)状态占整个调查样区的大部分,甚至2.5%的样区土壤含氮量少于0.5 g·kg-1,处在6级极缺乏状态。3 讨论
地统计学方法是将点数据进行可视化的最有效的途径[30-31]。通过Kriging插值法分析制图,将土壤全氮含量的点数据转化为面数据[32],直观地反映了蒲城县土壤全氮的空间分布特征。该县土壤全氮含量呈现出由西南到东北逐渐下降的趋势,西南方向上荆姚镇和原仁乡有一些斑块状的区域(11.5%)属于中等含氮水平,其余88.5%的调查样区土壤全氮含量处于不同程度的缺乏状态,4级缺乏(0.75—1 g·kg-1)和5级缺乏(0.5—0.75 g·kg-1)的土壤面积分别占36.8%和49.2%,2.5%的土壤含氮量少于0.5 g·kg-1,处在6级极缺乏状态。这与蒲城县南部平原麦田产量明显高于北部山原的实际情况相一致。蒲城县土壤全氮含量整体水平不高,88.5%的区域土壤中缺乏氮素,这可能正在制约着该县小麦的产量,导致该县土壤全氮营养水平整体不高的原因可能是土样采集于前茬作物收获后和后茬作物播种前,此期是土壤营养元素含量较低的时期。同时,该县西南方向为浇水灌溉区,交织着相对密集的干渠,灌溉条件较其它地区优,农户对农业的重视程度高,氮肥的投入明显高于北部和中部的旱塬区域,造成该区域土壤全氮较该县其它地区高,并向东北山原方向上逐渐降低。因此,该县相关部门要重视氮肥的投入,整体上提高全县土壤氮素含量,从而提升土壤肥力,增加农作物的产量和品质,并需要针对不同区域氮素的丰缺程度,实行因地施肥与精准分区管理,确保全县农业生产的可持续发展。同时,建议我国各个农业大县,可以通过科学的技术手段整体上把握农田的基本状况,然后结合不同作物对不同养分的需求情况,因地制宜,进行精准农业生产,以实现农业生产效益的最大化,确保生产实践的可持续发展。图4 蒲城县土壤全氮含量空间分布图
【参考文献】：
期刊论文
[1]福建西部山地水土流失区土壤呼吸的空间异质性[J]. 姚雄,余坤勇,曾琪,杨玉洁,张今朝,刘健. 环境科学. 2016(12)
[2]6-9月秘鲁外海茎柔鱼资源的空间异质性研究[J]. 方学燕,冯永玖,陈新军,马迪. 上海海洋大学学报. 2016(02)
[3]北京东南郊农田土壤重金属含量与环境质量评价[J]. 吴琼,赵同科,邹国元,刘宝存,毕小庆,杜连凤. 中国土壤与肥料. 2016(01)
[4]中亚热带南酸枣落叶阔叶林土壤磷素空间变异及其影响因素[J]. 胡瑞彬,方晰,项文化,蒋芳,雷丕锋,赵丽娟,朱文娟,邓湘雯. 应用生态学报. 2016(03)
[5]渭北台塬区耕地土壤速效养分时空变异特征[J]. 于洋,赵业婷,常庆瑞. 土壤学报. 2015(06)
[6]武功山山地草甸土壤全量氮磷钾分布格局及对不同退化程度的响应[J]. 袁知洋,邓邦良,郭晓敏,牛德奎,胡耀文,汪娇,赵自稳,刘宇新,张文元. 西北林学院学报. 2015(03)
[7]基于GIS技术的蒲城县农田土壤重金属空间分布及来源分析[J]. 胡明. 湖北农业科学. 2015(08)
[8]小流域土壤氮磷空间变异特征分析[J]. 司涵,张展羽,吕梦醒,冯根祥. 农业机械学报. 2014 (03)
[9]木论喀斯特自然保护区表层土壤矿物质的空间异质性[J]. 杜虎,宋同清,彭晚霞,王克林,刘璐,鹿士杨,曾馥平. 农业工程学报. 2011(06)
[10]基于GIS和地统计学的区域土壤有机质空间变异性研究[J]. 赵建华,盖艾鸿,陈芳,董博,谢永. 甘肃农业大学学报. 2008(04)
本文编号：3223673
【文章来源】：生态科学. 2020,39(03)CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
蒲城县土壤全氮的样点分布
土壤全氮的空间分布图可作为精准农业中施肥的依据。利用上述拟合的半方差模型对蒲城县土壤全氮进行普通Kriging插值,得到了该地区土壤养分空间分布图(图4)。由图可以直观的看出土壤全氮空间分布有明显的方向性和连续性。总体来看,蒲城县土壤全氮含量呈现出由西南到东北逐渐下降的趋势。结合全国第二次土壤普查全氮的分级标准[27]可知,864个调查样区除了分布于西南方向的少量(11.5%)斑块状样区处于中等含氮水平以外,蒲城县土壤全氮含量主要在0.42—1 g·kg-1之间波动,处在不同程度的缺乏水平,其中土壤全氮含量处于0.75—1 g·kg-1的4级缺乏(36.8%)和处于0.5—0.75 g·kg-1的5级很缺乏(49.2%)状态占整个调查样区的大部分,甚至2.5%的样区土壤含氮量少于0.5 g·kg-1,处在6级极缺乏状态。3 讨论
地统计学方法是将点数据进行可视化的最有效的途径[30-31]。通过Kriging插值法分析制图,将土壤全氮含量的点数据转化为面数据[32],直观地反映了蒲城县土壤全氮的空间分布特征。该县土壤全氮含量呈现出由西南到东北逐渐下降的趋势,西南方向上荆姚镇和原仁乡有一些斑块状的区域(11.5%)属于中等含氮水平,其余88.5%的调查样区土壤全氮含量处于不同程度的缺乏状态,4级缺乏(0.75—1 g·kg-1)和5级缺乏(0.5—0.75 g·kg-1)的土壤面积分别占36.8%和49.2%,2.5%的土壤含氮量少于0.5 g·kg-1,处在6级极缺乏状态。这与蒲城县南部平原麦田产量明显高于北部山原的实际情况相一致。蒲城县土壤全氮含量整体水平不高,88.5%的区域土壤中缺乏氮素,这可能正在制约着该县小麦的产量,导致该县土壤全氮营养水平整体不高的原因可能是土样采集于前茬作物收获后和后茬作物播种前,此期是土壤营养元素含量较低的时期。同时,该县西南方向为浇水灌溉区,交织着相对密集的干渠,灌溉条件较其它地区优,农户对农业的重视程度高,氮肥的投入明显高于北部和中部的旱塬区域,造成该区域土壤全氮较该县其它地区高,并向东北山原方向上逐渐降低。因此,该县相关部门要重视氮肥的投入,整体上提高全县土壤氮素含量,从而提升土壤肥力,增加农作物的产量和品质,并需要针对不同区域氮素的丰缺程度,实行因地施肥与精准分区管理,确保全县农业生产的可持续发展。同时,建议我国各个农业大县,可以通过科学的技术手段整体上把握农田的基本状况,然后结合不同作物对不同养分的需求情况,因地制宜,进行精准农业生产,以实现农业生产效益的最大化,确保生产实践的可持续发展。图4 蒲城县土壤全氮含量空间分布图
【参考文献】：
期刊论文
[1]福建西部山地水土流失区土壤呼吸的空间异质性[J]. 姚雄,余坤勇,曾琪,杨玉洁,张今朝,刘健. 环境科学. 2016(12)
[2]6-9月秘鲁外海茎柔鱼资源的空间异质性研究[J]. 方学燕,冯永玖,陈新军,马迪. 上海海洋大学学报. 2016(02)
[3]北京东南郊农田土壤重金属含量与环境质量评价[J]. 吴琼,赵同科,邹国元,刘宝存,毕小庆,杜连凤. 中国土壤与肥料. 2016(01)
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[5]渭北台塬区耕地土壤速效养分时空变异特征[J]. 于洋,赵业婷,常庆瑞. 土壤学报. 2015(06)
[6]武功山山地草甸土壤全量氮磷钾分布格局及对不同退化程度的响应[J]. 袁知洋,邓邦良,郭晓敏,牛德奎,胡耀文,汪娇,赵自稳,刘宇新,张文元. 西北林学院学报. 2015(03)
[7]基于GIS技术的蒲城县农田土壤重金属空间分布及来源分析[J]. 胡明. 湖北农业科学. 2015(08)
[8]小流域土壤氮磷空间变异特征分析[J]. 司涵,张展羽,吕梦醒,冯根祥. 农业机械学报. 2014 (03)
[9]木论喀斯特自然保护区表层土壤矿物质的空间异质性[J]. 杜虎,宋同清,彭晚霞,王克林,刘璐,鹿士杨,曾馥平. 农业工程学报. 2011(06)
[10]基于GIS和地统计学的区域土壤有机质空间变异性研究[J]. 赵建华,盖艾鸿,陈芳,董博,谢永. 甘肃农业大学学报. 2008(04)
本文编号：3223673
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