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黄土高原地区村级农田土壤养分空间变异特征与肥力评价研究

作　者: 高义民
导　师: 同延安；胡正义
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 植物营养
关键词: 土壤养分评价空间变异性村级尺度
分类号: S158
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

农田土壤养分的空间变异性具有普遍性。开展土壤养分空间变异性研究对于科学合理地制定农田施肥方案,提高养分资源利用率,促进变量施肥技术的发展,实现精确施肥都具有重要意义。长期以来,国内外关于土壤养分空间变异的研究大都集中在田块级小尺度或县乡级大尺度,而对村级尺度下的土壤养分空间变异性研究很少。村级单位是我国农业生产管理的最基本单位,许多农艺措施(如施肥、灌溉、种植结构、品种引进等)都以村为单位组织实施,因此研究村级尺度下的农田土壤养分空间变异性,在我国更具有实际意义。本研究选择黄土高原地区陕西省新集村为研究对象,在219hm2耕地上用网格法(采样间距为粮食作物70×70m,果园50×50m,蔬菜地30×30m)结合GPS技术采集364个耕层(0～20cm)土壤样品,并应用土壤养分状况系统研究法(ASI法)测定了土壤的pH、有机质和速效养分(N,P,K,Ca,Mg,S、B、Fe、Mn、Zn、Cu)共13个养分指标项目。常规统计结果表明,除有效K外,试验区土壤养分指标高低顺序为:大棚蔬菜地>果园>农田,其中,水浇地>非水浇地,而有效K含量顺序为:水浇地>大棚蔬菜>非水浇地。ASI法评价结果显示,试验区土壤有效N、P、K、Fe和Zn处于临界值以下的土样数占全部土样总数的比例分别为98.9%、4.4%、11.5%、95.3%和55.5%,这表明该村农田养分亏缺程度排序从大到小依次为N>Fe>Zn>K>P。地统计学研究结果表明:在该试验区,土壤pH、有效P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu的理论半方差模型符合线性有基台模型,而有机质(OM)和有效态N、S、B的理论半方差模型则符合线性模型。从空间相关程度看,除有效Fe具有强烈的空间相关性外,其余观测指标(pH值,有机质,有效P、K、Ca、Mg、S、B、Mn、Zn、Cu)均具有中等的空间相关性,空间变异程度大小依次为:Fe>pH>Cu>P>OM>Mn>Ca>K>Mg>Zn>B>N>S。不同观测指标空间最大相关距离在148 m～1853 m之间,其排列顺序为:N>OM=S=B>Cu>Mg>P>Ca>K>Zn>Mn>Fe>pH。 Kriging插值结果显示,该村土壤养分分布状况极不均匀,耕作习惯、水分管理、作物类型、土地利用方式均对土壤养分分布构成影响,主要是由于施肥所致。建议在该试验村对土壤K、P养分进行分区管理,N肥采用同一标准,均量管理,同时增施微量元素Fe、Zn肥料,从而达到养分平衡管理的目标。采用这一养分管理模式选择葡萄、猕猴桃进行田间试验,取得较好的产量和较高的经济效益。

全文目录

中文摘要  6-7
英文摘要  7-10
Ⅰ 文献综述  10-17
  第一章土壤养分空间变异研究进展及理论基础  10-17
    1.1 背景概述  10-12
    1.2 土壤养分空间变异研究进展  12-14
    1.3 基本理论  14-17
      1.3.1 区域化变量和随机函数  14
      1.3.2 内蕴假设和平稳性假设  14-15
      1.3.3 半方差函数  15-16
      1.3.4 Kriging插值  16-17
Ⅱ 正文部分  17-48
  第二章黄土高原地区村级农田土壤养分空间变异特征与肥力评价研究  17-21
    2.1 目的与意义  17-18
    2.2 研究内容  18
    2.3 研究总体思路  18
    2.4 研究区域基本情况  18
    2.5 土壤样品采集及分析  18-19
    2.6 统计分析方法及图件、数据处理  19-20
    2.7 田间试验  20-21
  第三章结果与分析  21-45
    3.1 土壤养分含量的统计特征  21-27
      3.1.1 试验区不同利用方式下有效态大量元素和土壤pH、有机质含量的统计特征值与肥力评价  21-25
      3.1.2 试验区有效态大量元素含量的亏缺评价  25
      3.1.3 试验村有效态微量元素含量的统计特征和肥力亏缺评价  25-26
      3.1.4 试验区土壤养分测定结果的正态分布性检验  26-27
    3.2 试验区土壤养分的空间变异结构  27-34
      3.2.1 试验区土壤pH、有机质和有效态大量元素的空间变异结构  27-31
      3.2.2 试验区土壤有效态微量元素的空间变异结构  31-34
    3.3 试验区农田土壤养分观测指标空间分布格局  34-40
      3.3.1 试验区土壤pH、有机质和大量元素速效含量的空间分布格局  34-37
      3.3.2 试验区微量元素B、Fe、Mn、Zn、Cu含量的空间分布格局  37-40
    3.4 试验区养分管理的推荐模型  40
    3.5 试验区养分管理模型的应用  40-45
      3.5.1 葡萄田间试验  40-42
        3.5.1.1 不同施肥处理对葡萄品质的影响  41
        3.5.1.2 氮磷钾配合对葡萄产量的影响  41-42
        3.5.1.3 经济效益分析  42
      3.5.2 猕猴桃田间试验  42-45
        3.5.2.1 不同肥料处理对猕猴桃品质和单果重的影响  43
        3.5.2.2 不同肥料处理对猕猴桃产量的影响  43-44
        3.5.2.3 不同肥料处理的经济效益分析  44-45
  第四章小结与讨论  45-48
    4.1 小结  45-46
    4.2 讨论  46-48
      4.2.1 研究区域土壤养分空间变异原因简析  46
      4.2.2 养分空间变异性研究结果在养分分区管理中应用  46
      4.2.3 研究地施肥技术探讨  46-47
      4.2.4 研究展望  47-48
参考文献  48-52
致谢  52-53
个人简历  53

黄土高原地区村级农田土壤养分空间变异特征与肥力评价研究

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