農(nóng)田表層土壤養(yǎng)分空間變異特性研究
發(fā)布時間：2021-01-20 03:22
為給田間養(yǎng)分監(jiān)測設(shè)施布設(shè)方法提供依據(jù),在陜西楊凌選取2塊農(nóng)田,采用12 m×12 m嵌套6 m×6 m的采樣方法,采集表層土壤（0～20 cm）養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù),運用經(jīng)典統(tǒng)計、地統(tǒng)計學(xué)結(jié)合Kriging插值方法,分析農(nóng)田土壤養(yǎng)分空間變異特征。結(jié)果表明:冬小麥抽穗期與成熟期農(nóng)田表層土壤全氮（TN）變異系數(shù)<10%,為弱變異,土壤有機質(zhì)（SOM）、有效磷（AP）變異系數(shù)介于10%與100%之間,為中等變異,有效鉀（AK）和銨態(tài)氮（NH4+-N）變異系數(shù)>100%,為強變異,成熟期硝態(tài)氮（NO3--N）由強變異轉(zhuǎn)為中等變異。土壤養(yǎng)分最優(yōu)半方差模型為球狀模型,作物不同生育階段,土壤養(yǎng)分空間相關(guān)性存在一定的差異,土壤SOM、TN塊金系數(shù)<25%,空間相關(guān)性強烈,以結(jié)構(gòu)性因素為主導(dǎo);冬小麥抽穗期速效態(tài)養(yǎng)分塊金系數(shù)介于25%與75%之間,空間相關(guān)性中等,隨機性因素主導(dǎo),成熟期<25%,空間相關(guān)性增強。采樣密度由6 m×6 m變?yōu)?2 m×12 m時,變異程度保持不變,土壤養(yǎng)分空間變異系數(shù)差值在0....
【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2020,36(15)北大核心
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
抽穗期土壤養(yǎng)分分布等值線圖
農(nóng)田土壤養(yǎng)分分布空間變異性大小主要由結(jié)構(gòu)性變異主導(dǎo)。王珂等[32]發(fā)現(xiàn)小尺度的農(nóng)田土壤養(yǎng)分空間分布的半方差模型均符合球狀模型，本研究也驗證了這一規(guī)律。不同區(qū)域、不同時期雖受地形、土壤類型、質(zhì)地等影響[12]，但小尺度下的農(nóng)田土壤養(yǎng)分空間變異性呈弱變異或中等變異。本研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)田SOM、AP、TN變異度小，空間變異主要來自結(jié)構(gòu)性因素，盡管人為活動對SOM、AP、TN空間相關(guān)性有一定的影響，但并未對其原有的養(yǎng)分分布格局產(chǎn)生強烈的破壞作用。AK、NO3--N、NH4+-N變異度較大，說明農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等人為活動的影響程度很大，削弱了結(jié)構(gòu)性因素造成的強烈空間自相關(guān)作用，原因可能是當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶在連年耕作中長期大量施肥所致[31]。半方差分析和Kriging插值揭示了大部分土壤性質(zhì)的空間分布模式具有中到強的空間依賴性[23]規(guī)律。TN和NH4?-N的空間分布較為相似，兩者之間存在一定相關(guān)性。NO3?-N的含量分布與TN、NH4?-N分布沒有任何關(guān)聯(lián)，表明TN中雖包含NO3?-N，但并不能代表其含量的分布情況。林建平等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在大尺度范圍內(nèi)南方典型丘陵山區(qū)耕地土壤SOM與TN的含量關(guān)系呈正相關(guān)。王淑英等[33]發(fā)現(xiàn)當(dāng)采樣間距大于100m時，采樣尺度對土壤SOM與TN含量的空間變異性差異顯著。本試驗在農(nóng)田尺度上，采樣間距總體較小，土壤SOM與TN之間沒有明顯的相關(guān)性，采樣尺度與研究問題的性質(zhì)密切相關(guān)[34]。土壤有機質(zhì)與黏粒組成的有機-無機膠體是交換性陽離子的基本載體，具有突出的保鉀作用[3]，本研究空間分布等值線圖結(jié)果表明SOM和AK沒有相關(guān)性，可能一年兩茬的耕作次數(shù)，不利于土壤有機質(zhì)的積累。也可能自然植被在土地平整過程中被消除，SOM來源減少，又由于人工翻動土壤，使得土壤透氣性增強，有機氮礦化過程加速[3]。參照全國第二次土壤普查分級標(biāo)準(zhǔn)，本試驗抽穗期土壤SOM和TN含量為3級中等偏下水平，AP、AK含量為2級以上豐富水平（表3），成熟期土壤SOM含量降為4級，付瑩瑩[35]也研究發(fā)現(xiàn)關(guān)中土壤缺氮、磷中等、富鉀。此外，各指標(biāo)的等值線圖中大部分的空間分布為突變而非漸變，一定程度上驗證養(yǎng)分的空間異質(zhì)性，這與林建平等[5]大尺度的空間異質(zhì)性研究觀點一致。
本文編號：2988268
【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2020,36(15)北大核心
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
抽穗期土壤養(yǎng)分分布等值線圖
農(nóng)田土壤養(yǎng)分分布空間變異性大小主要由結(jié)構(gòu)性變異主導(dǎo)。王珂等[32]發(fā)現(xiàn)小尺度的農(nóng)田土壤養(yǎng)分空間分布的半方差模型均符合球狀模型，本研究也驗證了這一規(guī)律。不同區(qū)域、不同時期雖受地形、土壤類型、質(zhì)地等影響[12]，但小尺度下的農(nóng)田土壤養(yǎng)分空間變異性呈弱變異或中等變異。本研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)田SOM、AP、TN變異度小，空間變異主要來自結(jié)構(gòu)性因素，盡管人為活動對SOM、AP、TN空間相關(guān)性有一定的影響，但并未對其原有的養(yǎng)分分布格局產(chǎn)生強烈的破壞作用。AK、NO3--N、NH4+-N變異度較大，說明農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等人為活動的影響程度很大，削弱了結(jié)構(gòu)性因素造成的強烈空間自相關(guān)作用，原因可能是當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶在連年耕作中長期大量施肥所致[31]。半方差分析和Kriging插值揭示了大部分土壤性質(zhì)的空間分布模式具有中到強的空間依賴性[23]規(guī)律。TN和NH4?-N的空間分布較為相似，兩者之間存在一定相關(guān)性。NO3?-N的含量分布與TN、NH4?-N分布沒有任何關(guān)聯(lián)，表明TN中雖包含NO3?-N，但并不能代表其含量的分布情況。林建平等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在大尺度范圍內(nèi)南方典型丘陵山區(qū)耕地土壤SOM與TN的含量關(guān)系呈正相關(guān)。王淑英等[33]發(fā)現(xiàn)當(dāng)采樣間距大于100m時，采樣尺度對土壤SOM與TN含量的空間變異性差異顯著。本試驗在農(nóng)田尺度上，采樣間距總體較小，土壤SOM與TN之間沒有明顯的相關(guān)性，采樣尺度與研究問題的性質(zhì)密切相關(guān)[34]。土壤有機質(zhì)與黏粒組成的有機-無機膠體是交換性陽離子的基本載體，具有突出的保鉀作用[3]，本研究空間分布等值線圖結(jié)果表明SOM和AK沒有相關(guān)性，可能一年兩茬的耕作次數(shù)，不利于土壤有機質(zhì)的積累。也可能自然植被在土地平整過程中被消除，SOM來源減少，又由于人工翻動土壤，使得土壤透氣性增強，有機氮礦化過程加速[3]。參照全國第二次土壤普查分級標(biāo)準(zhǔn)，本試驗抽穗期土壤SOM和TN含量為3級中等偏下水平，AP、AK含量為2級以上豐富水平（表3），成熟期土壤SOM含量降為4級，付瑩瑩[35]也研究發(fā)現(xiàn)關(guān)中土壤缺氮、磷中等、富鉀。此外，各指標(biāo)的等值線圖中大部分的空間分布為突變而非漸變，一定程度上驗證養(yǎng)分的空間異質(zhì)性，這與林建平等[5]大尺度的空間異質(zhì)性研究觀點一致。
本文編號：2988268
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