成都平原土壤肥力评价
成都平原土壤质量肥力评价
摘要:土壤肥力评价就是评判和鉴定土壤肥力的高低。 本研究采用相关系数法来确定权重系数,通过采用模糊数学方法进行成都平原土壤肥力单因素与综合评价,最终得出成都平原土壤肥力状况总体水平较高:有机质、大多数养分含量上升,土壤肥力综合指数上升;个别指标呈退化趋势:容重、微团聚度等物理性质略有下降,土壤PH下降明显。
关键字:成都平原土壤质量 评价指标 评价因素
引言:土壤质量调查的目的是获得土壤质量的现状、最近几十年来的变迁以及今后由于自然过程及人类利用可能造成的土壤质量变化趋势。
成都平原土壤费力评价过程与结果
1. 样品采集与分析方法
① 样点布设与样品采集
土壤质量调查的目的是获得土壤质量的现状、最近几十年来的变迁以及今后由于自然过程及人类利用可能造成的土壤质量变化趋势。因此,影响土壤质量变异的因子成为考虑的主要内容。影响土壤质量变化的因素包括人为因素和自然因素,人为因素包括人们对土壤管理与实践,包括轮作、施肥、农业耕作等一系列人类活动,它对土壤的化学、物理及生物属性产生深刻的影响,从而能根本地改变土壤质量。
因此,本研究过程中综合考察了研究区域内各县市平原区面积、土
壤类型差异和平均人口密度、化肥施用量、耕地产出比等可能影响土壤肥力变异的因子。用全球定位系统记录样点坐标数据,于2002年9~10月在成都市郊、郫县、温江、双流、邛崃等16区(县市)采集土壤样品3086个。
② 室内分析方法
土样风干、过筛后进行理化性质分析。
2. 土壤肥力现状评价
① 指标体系构建
本研究在参考相关文献资料的基础上,结合样区土壤环境特征,你别选取了物理,化学和养分等不同类别评价指标11个。见下表
② 单项肥力权重系统测定
本研究采用相关系数法来确定权重系数,计算步骤为:a求单项肥
力指标之间的相关系数构建相关系数矩阵。b 求某项肥力指标之间相关系数的平均值,并根据该平均值占所有非礼指标相关系数平均值总和的比值,作为该单项肥力指标在表征土壤肥力中的贡献。不同肥力评价指标权重系数常见表。
土壤肥力评价指标权重系数
③土壤肥力评价过程
本研究采用模糊数学方法进行成都平原土壤肥力单因素与综合评价。
(1) 单因素评价
确定各评价因素对作物的作用方式及对作物生长发育的适宜性与限制性而划分量值,因研究区域其种植制度与轮作方式较为单一,因此可以通过对评价因素与作物生长相关关系的分析。
① 评价因素指标与产量呈“S”曲线关系。即在一定范围内评价因素指标与产量呈正相关,而低于或高于此范围的指标变化对作物产量影响变小,属于此类状况的评价因素有有机质、氮、磷、钾养分含量等,在建立隶属函数是可以近似为半梯形分布。
②评价因素指标与产量呈抛物线关系,如PH、黏粒含量等。此类评价因素对作物生长发育都有一个最佳适宜范围,超过此范围,随着偏离度的增加,对作物生长越不利,甚至达到某一值作物不能生长发育,土壤PH、黏粒含量等与产量呈抛物线关系在建立隶属函数式可近似为梯形分布。
(2) 综合评价
科学的土壤肥力综合评价方法必须同时考虑到各因素的交互作用以及权重对评价结果的影响,但目前常用的一些评价方法都很难做到,而模糊数学能比较好的解决这一问题。
式中, 为土壤肥力综合指数;w为各指标权重;u为单因素指标得分。
4.土壤肥力因子及综合指数的描述统计分析
对土壤有机质、容重、物理黏粒、PH、CEC、全氮、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾进行正态分布,物理黏粒含量、微团聚度、碱解氮、速效磷、速效钾、全钾呈偏态分布,但经对数转换后呈正态分布。
表3 土壤费力因自己综合指数的描述性统计
在研究的土壤要素中,速效钾的变异系数最高0.54;其次是速效磷,微团聚度分别是0.45、0.28,PH、容重变异系数较小,分别是0.09、0.18.碱解氮、、速效磷、速效钾变异系数较大的原因,除了分散经营包括各区域化肥尤其是钾肥用量的差异所造成的土壤养分分布不均匀性外,还与作物秸秆还田的程度与成土母质不同有关;PH、容重变异系数较小与成都平原内耕作制度类似等因素有关。
各指标中峰态数最大的为全钾(2.13),最小的为PH(0.02),偏态数最大的为速效钾(5.98),最小的为微团聚度(0.05)。
(三)结论与讨论
运用相关系数法、模糊数学法、随机过程理论等方法技术,开展了成都平原土壤肥力质量评价,主要评价结果如下。
1. 土壤肥力状况总体水平较高,个别指标呈退化趋势
与1982年相比,成都平原土壤有机质、大多数养分含量上升,土壤肥力综合指数上升,由0.37升至0.44。单因素评价结果显示,成都平原整体土壤质量状况良好,特别是土壤有机质及相关土壤养分等级整体趋向良好,CEC也有明显的上升,容重、微团聚度等物理性质略有下降,土壤PH下降明显。
2. 随机过程理论在土壤肥力要素动态变化分析中的应用
科学地研究土壤养分的演变过程,是合理利用和保护耕地资源的前提和基础。马尔柯夫法用于土壤养分动态评价,具有以下优点:
(1)马尔柯夫法可以克服传统以定性的简单对比评价方法在土壤动态评价特
别是在趋势整体判断方面的不足,定量化、形式化地刻划出土壤养分演变的过程,更直观的反应出土壤养分变化的程度与趋势。
(2)模型相对简单,对土壤养分基础数据要求相对较少,因而具有较强的实用性,为土壤养分动态评价提供了一种新思路。
运用马尔柯夫法评价土壤肥力动态变化的结果显示土壤有机质变化最快,速效钾次之,全氮含量变化相对较慢。
3. 土壤肥力水平提升建议
在调查中发现,各地区施肥与田间管理措施基本一致,容易导致土壤肥力因素单一性变化持续,使土壤难以适应不同作物的生长需要,不利于今后农业产业结构调整。施肥中化肥种类比例不合理,过多地施用氮肥,极易引起地下水与作物中的硝酸盐含量增加和土壤酸化。
成都平原土壤有机质含量有一定提高,但处于较低水平,因此今后耕地资源开发管理的重点仍是加强不同形式的秸秆还田推广力度,进一步提高土壤有机质含量,同时还应加强农田基本设施建设,改善农田生态环境条件。另外,应当调整化肥使用结构,合理补充钾肥,积极推进精准施肥,提高化肥利用率,并大力发展高新农业与生态农业,积极推进废弃物资源化利用,进一步改善农业生态环境。
参考文献
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