丘陵山地土壤養(yǎng)分管理單元研究.pdf

1、管理好土壤養(yǎng)分，探索精準(zhǔn)養(yǎng)分分區(qū)管理模式，為土壤養(yǎng)分管理提供信息服務(wù)，是擺在農(nóng)業(yè)科學(xué)工作者面前的重大技術(shù)問(wèn)題。本研究應(yīng)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)和GIS技術(shù)，在重慶選擇江津市吳灘鎮(zhèn)和梁平縣仁賢鎮(zhèn)兩個(gè)試驗(yàn)區(qū)域，研究土壤養(yǎng)分的空間變異特征，分析土壤肥力因素與地形地貌的相關(guān)關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，對(duì)丘陵山地地區(qū)土壤養(yǎng)分管理單元的劃分進(jìn)行初步的探討，為發(fā)展適合我國(guó)小規(guī)模分散經(jīng)營(yíng)體制下的作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)分區(qū)平衡施肥技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下： 1、研究區(qū)地

2、形地貌分析。通過(guò)建立DEM和研究區(qū)域三維地貌模型發(fā)現(xiàn)，兩試驗(yàn)區(qū)地形地貌特征差異較大。吳灘試驗(yàn)區(qū)面積100hm2，海拔300～350米，坡度在0°～55°之間。平坦、緩坡、緩中坡、陡坡區(qū)域分別占總面積的47.04﹪、37.86﹪、10.18﹪及4.92﹪。整個(gè)區(qū)域坡度范圍分布比較分散，由此說(shuō)明該試驗(yàn)區(qū)地勢(shì)高低不平，起伏度較大，屬丘陵地貌類型。菜地、水田是主要的土地利用類型，共占區(qū)域總面積的80.12﹪。仁賢試驗(yàn)區(qū)面積100hm2，海拔43

3、5～475米，坡度在0°～59°之間。平坦、緩坡、緩中坡、陡坡區(qū)域分別占總面積的61.44﹪、25.35﹪、5.80﹪及7.41﹪。相對(duì)于吳灘試驗(yàn)區(qū)而言，該試驗(yàn)區(qū)大部分區(qū)域平坦，只是在東南部地勢(shì)有所升高，起伏度明顯小于吳灘試驗(yàn)區(qū)。區(qū)域內(nèi)兼有平壩和丘陵兩種地貌類型，但以平壩為主。水田、旱地是其主要的土地利用類型，共占總面積的74.56﹪。 2、土壤養(yǎng)分狀況初步評(píng)價(jià)。應(yīng)用土壤養(yǎng)分綜合系統(tǒng)評(píng)價(jià)法測(cè)定了取自兩試驗(yàn)區(qū)耕層土壤樣品的速效養(yǎng)分

4、含量，采用傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法初步評(píng)價(jià)了土壤養(yǎng)分狀況。結(jié)果表明，兩試驗(yàn)區(qū)土壤養(yǎng)分含量狀況大致相同，有機(jī)質(zhì)、N、P、K含量偏低，其他養(yǎng)分含量比較豐富。P的變異系數(shù)最大，有機(jī)質(zhì)的變異系數(shù)最小。有機(jī)質(zhì)、N、P、K是目前兩試驗(yàn)區(qū)主要的土壤養(yǎng)分限制因子，其含量的頻數(shù)分布均表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。 3、土壤養(yǎng)分的空間變異性。應(yīng)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)的半方差分析方法對(duì)兩試驗(yàn)區(qū)土壤養(yǎng)分速效含量的空間變異結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，研究區(qū)土壤主要速效養(yǎng)分含量的空間變異性均

5、存在著良好的半方差結(jié)構(gòu)，其含量的空間自相關(guān)距大于采樣間距，其中吳灘試驗(yàn)區(qū)為183.19～987.77m，仁賢試驗(yàn)區(qū)為215.43～987.77m。表明兩研究區(qū)域土壤養(yǎng)分速效含量在區(qū)域范圍內(nèi)均存在著空間相關(guān)性，具有較強(qiáng)的漸變性分布規(guī)律，這一基本趨勢(shì)對(duì)土壤養(yǎng)分分區(qū)管理是有利的。 4、土壤養(yǎng)分的空間分布格局。應(yīng)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)的Kriging插值方法對(duì)土壤養(yǎng)分含量的空間分布特征進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，研究區(qū)土壤養(yǎng)分有機(jī)質(zhì)、P、Ca、Mg、S、

6、Mn、Zn含量均呈現(xiàn)出明顯的空間分布格局，N、K、B的空間分布則比較隨機(jī)。Cu、Fe的空間分布格局差異較大，仁賢試驗(yàn)區(qū)Cu、Fe的空間分布呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性，而吳灘試驗(yàn)區(qū)Cu的空間分布呈隨機(jī)狀，F(xiàn)e的空間分布規(guī)律性較明顯。插值后的含量統(tǒng)計(jì)表明，兩研究區(qū)域土壤中的N、K嚴(yán)重不足，部分缺P，而中量、微量元素含量很豐富，因此本文僅就兩試驗(yàn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、N、P、K養(yǎng)分管理單元的劃分進(jìn)行探討。 5、地形地貌對(duì)土壤養(yǎng)分空間分布的影響。土壤肥

7、力與地形地貌相關(guān)性關(guān)系分析表明：吳灘試驗(yàn)區(qū)OM、速效P與海拔之間表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，達(dá)到極顯著水平。以水田為主的區(qū)域，土壤OM、速效P含量較低，以旱地為主的區(qū)域，土壤OM、速效P含量較高；仁賢試驗(yàn)區(qū)OM則與海拔呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，也達(dá)到極顯著水平，以水田為主的區(qū)域，土壤OM含量較高，以旱地為主的區(qū)域，土壤OM含量較低。速效P與海拔之間的相關(guān)性則表現(xiàn)為不顯著。土壤養(yǎng)分N和速效K與海拔的相關(guān)性在兩試驗(yàn)區(qū)均表現(xiàn)為不顯著。由此表明，不同地形條件下土壤肥

8、力性質(zhì)有很大的差異，根據(jù)不同的地形地貌條件對(duì)土壤養(yǎng)分進(jìn)行分區(qū)管理在山地丘陵區(qū)是可行的。 6、土壤養(yǎng)分分區(qū)管理單元的劃分。綜合土壤養(yǎng)分的空間變異性、空間分布格局及研究區(qū)域地形地貌特征，對(duì)兩試驗(yàn)區(qū)土壤OM、N、P、K養(yǎng)分管理單元進(jìn)行了有效的劃分。N、K以整個(gè)研究區(qū)域?yàn)?個(gè)管理單元，統(tǒng)一進(jìn)行管理；根據(jù)土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，仁賢試驗(yàn)區(qū)土壤P分為3個(gè)養(yǎng)分分區(qū)；結(jié)合地形因素和土壤養(yǎng)分含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，土壤OM以及吳灘試驗(yàn)區(qū)土壤P，均分為3個(gè)養(yǎng)分管理