基于GIS的不同尺度下農(nóng)田土壤養(yǎng)分空間變異特征研究.pdf

1、科學(xué)管理土壤養(yǎng)分，合理施用化肥，是關(guān)系到我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大問題。本研究應(yīng)用GIS和地統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合方法，研究了浙江省樂清市土壤性質(zhì)和養(yǎng)分含量的分布及其空間變異規(guī)律，初步評(píng)價(jià)了土壤含量狀況及其控制微量元素含量分布的影響因子，探討了土壤養(yǎng)分分區(qū)管理和施肥的可行性。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)對(duì)樂清市1210個(gè)土壤樣品的性質(zhì)和養(yǎng)分含量監(jiān)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表明，土壤N、P、K和中量養(yǎng)分元素(Ca、Mg、Si、S)的含量差異較大，速效磷具有強(qiáng)變

2、異性，其它均具有中等的變異性。地統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，土壤CEC、全氮、磷、鉀的塊基比<25％，具有強(qiáng)烈的空間相關(guān)性，pH、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、鉀和中量元素均具有中等的空間相關(guān)性。根據(jù)土壤養(yǎng)分Kriging空間插值，其土壤性質(zhì)和養(yǎng)分含量的空間分布表現(xiàn)為：pH和CEC表現(xiàn)出由東向西降低的趨勢(shì)，有機(jī)質(zhì)呈塊狀的分布。西部地區(qū)土壤多為酸性需注意改良，有機(jī)質(zhì)、CEC含量中等偏低。大量元素速效養(yǎng)分的分析表明，土壤中氮含量豐富，磷、鉀在局部地區(qū)不足，

3、應(yīng)適當(dāng)增施磷、鉀肥，施肥尚有潛力；中量元素Ca、Mg含量豐富；S含量中等偏低；絕大部分土壤缺Si。
　　 (2)樂清市微量元素(Fe、Mn、Cu、Zn和B)的分析表明，F(xiàn)e、B塊基比.<25％，具有強(qiáng)烈的空間相關(guān)性。Mn、Cu、Zn具有中等的空間相關(guān)性，空間變異性由結(jié)構(gòu)性因素和隨機(jī)性因素共同引起。微量元素含量的空間分布各異，F(xiàn)e和Cu沒有明顯的分布規(guī)律；Mn、 Zn表現(xiàn)出塊狀分布的特點(diǎn)；B有連續(xù)分布的特點(diǎn)，呈現(xiàn)出東高西低的趨勢(shì)。

4、Fe、Mn、Zn含量豐富，Cu含量中等偏低，B嚴(yán)重缺乏，需施肥補(bǔ)充。微量元素含量的影響因子分析表明，土壤pH、有機(jī)質(zhì)、速效養(yǎng)分、土地利用類型、土壤類型都影響著土壤微量元素的含量。不同土地利用類型上Fe、Mn、Cu、Zn和B含量表現(xiàn)出較為一致的規(guī)律，灌溉水田含量最高，其次是灘涂和旱地。不同的土地利用類型、土壤類型對(duì)微量元素的影響達(dá)到了顯著水平。
　　 (3)合理的采樣數(shù)分析表明，土壤有機(jī)質(zhì)和全氮、微量元素的樣點(diǎn)減少50％至494個(gè)

5、時(shí)，能預(yù)測(cè)其空間分布特征，且有較高的預(yù)測(cè)精度，可節(jié)省了大量時(shí)間和分析測(cè)試成本。大量元素速效養(yǎng)分在能保證一定的預(yù)測(cè)精度下，盡可能的來增加采樣點(diǎn)，降低預(yù)測(cè)誤差。依據(jù)養(yǎng)分的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)研究區(qū)進(jìn)行宏觀分析顯示，分區(qū)管理存在可能性，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精確管理提供服務(wù)。
　　 (4)典型鄉(xiāng)鎮(zhèn)樂成鎮(zhèn)土壤監(jiān)測(cè)表明，土壤理化性質(zhì)及N、P、K元素具有強(qiáng)烈的空間相關(guān)性，主要受結(jié)構(gòu)性因素的影響；中、微量元素中，Cu具有較弱的空間相關(guān)性，可能是因當(dāng)?shù)毓I(yè)的發(fā)展

6、給土壤造成了污染；其它元素具有強(qiáng)烈的空間相關(guān)性。土壤性質(zhì)的空間分布圖表明，鎮(zhèn)域西部土壤大部分呈酸性；有機(jī)質(zhì)和CEC含量處于中等水平。土壤全磷、全鉀呈現(xiàn)明顯的連續(xù)分布，含量由東部向西部降低。全氮、大量元素速效養(yǎng)分無明顯的分布規(guī)律，但含量都達(dá)到了豐富的水平。中量元素Ca、Mg有明顯的連續(xù)分布的特點(diǎn)，S呈現(xiàn)塊狀分布的特點(diǎn)。微量元素Fe、Mn的空間變異呈現(xiàn)塊狀分布；Cu、Zn的空間分布特點(diǎn)不明顯；B表現(xiàn)出明顯的連續(xù)分布。Fe、Mn含量豐富；.Z

7、n含量較充足；Cu、B含量缺乏，需施肥來滿足作物需求。對(duì)微量元素含量的控制因素分析顯示：地形、土壤類型和土壤中的養(yǎng)分均對(duì)土壤微量元素的含量存在影響。土壤類型對(duì)Mn、Cu的含量有著顯著影響，水稻土中Mn、Cu的含量顯著高于紅壤；土壤養(yǎng)分和微量元素的相關(guān)性分析可知，F(xiàn)e與土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮及速效鉀呈極顯著相關(guān)，Mn、B與pH、速效磷和速效鉀之間存在顯著或者極顯著的相關(guān)性，Cu僅與速效鉀顯著相關(guān)，Zn的含量受土壤養(yǎng)分的影響較小，沒