高有机质背景下四川凉山植烟田土壤养分空间变异和分区管理研究.pdf

摘要 本研究以凉山州普格县高有机质植烟田为试验点，采用25m间隔的“网格法”取耕层 土壤样品82个，利用GPS对每个样点进行定位。综合运用GIS和地统计学相结合的方法， 分析了山地烟田土壤养分的空间变异规律，以多种土壤养分和地形高程为数据源，进行模糊 c．均值聚类，划分出烟田土壤管理单元，并通过田间试验建立推荐施肥模型。试验主要研究 结果如下： (1)研究区土壤pH平均值为5．55，在烟田pH的适宜范围5．5～7．0之间，说明该区烟田酸碱 度适宜烟株的生长发育。研究区域的碱解氮、速效磷、速效钾，有机质、全磷和全钾的平均 碱解氮和速效钾含量较高，速效磷含量稍低，全磷含量适宜，全钾含量较高，有机质含量属 于极高水平，整体上研究区域土壤肥力较高，有机质含量极高，可能会对土壤的空间变异带 7．36mg／kg，其中有效Cu含量较低，Zn含量适中，Fe,Mn含量丰富。大部分土壤养分因子均 具有较大的变异性，因此有必要将该区划分为不同养分水平的分区进行精准管理。 (2)研究区域土壤养分间存在显著或极显著的相关关系。锌与绝大多种元素呈显著正相 关关系，说明其它元素对其有促进作用。其它全量元素中铜、铁、全磷、全钾与各元素之间 也存在多个显著相关关系。由此可见，土壤属性指标间存在信息的重叠，各指标间有较强的 相互作用。 (3)除DH半方差函数符合线性模型、速效钾的半方差函数符合球状模型，其它所有的 养分指标的半方差函数值均符合指数模型。在25米的取样尺度下，研究区域中各样分的的变 程差异较大，介于30．3m．91．31m之间，其中速效钾的变程最小30．3m；pH的变程最大为 91．3m；各个土壤养分的变程均大于取样尺度，说明这个取样尺度是合理的 所有土壤属性的半方差图中均存在一定的块金方差，说明存在由采样误差、微尺度空间 变异等因素带来的块金效应。本研究中各养分的co／(c+co)的比值在24．2％．35．4％之间，说明 研究区域中土壤各养分均具有具有中等以上的空间相关性，其中速效钾、有效铜、有效锌的 co／(c+co)的比值均小于25％，具有强烈的空间相关性，其它各指标具有中等程度的空间相 关性。 (4)各养分指标均呈现出明显的空间分布格局。整个研究区域内钾的分布以团块状为 主，且含量较高，说明除了其它土壤养分的影响外，人为因素等随即因素对其影响也较大。 研究区域内的碱解氮分布差异大，但高中低区域明显，东北部含量较高，西部含量适中， 南部较低，但含量仍较丰富；有机质的含量东北部与西南的含量相对较高且整体偏高，这和 当地彝族烟农长期施用农家肥有很大关系；速效钾、速效磷含量中部含量较高，其它部分较 低：有效铁含量北部较低，中部适中，南部较高；有效锰含量中部适中，两边较高；有效铜 呈现西部较高，东部较低的情况；有效锌含量呈现中部、东部较低，西部较高的情况；全磷 含量北部和西南部较高，东部较低：全钾普遍较高，北部稍高于南部。 (5)本研究将多种土壤养分作为数据源，利用模糊性能指数(FPI)和归一化分类墒 (NEE)两项指标，将区域划分为3个管理分区。经过分区后，分区内养分含量趋于同质性， 而分区间差异显著。 (6)本研究通过2010年,N2011年的大田试验，获得了曲劳．斯坦福方程所需参数，初步建 立了N、P、KnE的推荐施肥方程。 关键词：烤烟：植烟土壤：GIS；空间变异：管理分区 2 ABSTRACT： VariationAnd ZonesofSoil Spaitial Sit—-SpecificManagement Nutritionin FieldsOFofSichuan UnderThe Of Tobacco—Planting LiangShan BackgroundHigh Matter organic Guoshun Supervisor：Pro￡LIU fan