基于GIS的貴州省稻田土壤養(yǎng)分及pH時(shí)空演變特征

童倩倩，李莉婕，韓 峰，陳海燕，趙澤英*，彭志良

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科技信息研究所，貴州 貴陽(yáng) 550006；2.貴州省土壤肥料工作站，貴州 貴陽(yáng) 550002)

基于GIS的貴州省稻田土壤養(yǎng)分及pH時(shí)空演變特征

童倩倩1，李莉婕1，韓 峰2，陳海燕2，趙澤英1*，彭志良1

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科技信息研究所，貴州 貴陽(yáng) 550006；2.貴州省土壤肥料工作站，貴州 貴陽(yáng) 550002)

【目的】為貴州水稻田土地的合理利用和科學(xué)施肥管理提供參考。【方法】以2005-2015年貴州省9個(gè)地(州、市)水稻種植區(qū)采集的177 944個(gè)代表性耕層土壤養(yǎng)分測(cè)定數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用ArcGIS地統(tǒng)計(jì)方法和Kriging理論模型對(duì)貴州水稻土壤養(yǎng)分的時(shí)空演變特征進(jìn)行分析。【結(jié)果】在時(shí)間序列上，貴州省稻田土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀含量及pH 與 第二次(1991年)土壤普查數(shù)據(jù)相比均呈下降趨勢(shì)，有效磷呈上升趨勢(shì)。在空間分布上，貴州省稻田土壤有效磷、速效鉀含量及pH的差異較大，土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量的差異較??；東南大部分地區(qū)的稻田土壤偏酸性，全氮、有機(jī)質(zhì)含量較高，速效鉀含量較低；黔東北的思南、石阡一帶稻田土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷含量偏低。在不同稻田土壤類型中，潴育型稻田土壤的各種養(yǎng)分含量均較高，潛育型稻田土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮含量較高，但有效磷和速效鉀含量最低?！窘Y(jié)論】貴州省稻田土壤的養(yǎng)分含量及pH與1991年普查數(shù)據(jù)相比呈下降趨勢(shì)，不同區(qū)域稻田土壤的養(yǎng)分含量存在一定差異，不同類型稻田土壤中以潴育型稻田土壤的各種養(yǎng)分含量均較高。

GIS；稻田；土壤養(yǎng)分；pH；貴州

【研究意義】水稻是貴州的主要糧食作物，常年播種面積68萬(wàn)hm2左右，稻田土壤是水稻生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，其有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀含量是衡量稻田土壤肥力的重要指標(biāo)，特別是氮、磷、鉀是水稻生長(zhǎng)必需的大量元素，其含量高低反映了稻田土壤養(yǎng)分的供給水平，并直接影響到水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。由于稻田土壤受其成土母質(zhì)、氣候、耕作制度和施肥方式等因素影響，具有高度的空間異質(zhì)性[1]，稻田土壤養(yǎng)分是稻田土壤的基本屬性和本質(zhì)特征[2]。因此，充分了解稻田土壤養(yǎng)分的時(shí)空變化特征對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)分管理與決策施肥具有重要意義[3-4]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來(lái),有關(guān)稻田土壤養(yǎng)分變化及分布特點(diǎn)的研究報(bào)道較多[5-9],邊武英等[5]研究浙江省水稻土四大土屬的土壤養(yǎng)分狀況及變化特征的結(jié)果表明，浙江水稻土的pH下降明顯，有機(jī)質(zhì)含量變化不大，有效磷和速效鉀含量提高顯著，不同土屬間的有效磷含量差異較大，缺鉀現(xiàn)象普遍；計(jì)小江等[6]研究浙江省稻田土壤養(yǎng)分變化規(guī)律的結(jié)果顯示，連續(xù)25年種植水稻使浙江稻田土壤的pH下降明顯，全氮整體水平較高，有效磷含量大幅升高；熊艷等[7]對(duì)云南省水稻土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)及肥料利用率進(jìn)行研究，建立了用水稻豐缺指標(biāo)測(cè)算水稻肥料利用率模型；李建軍等[8]對(duì)長(zhǎng)江中下游糧食主產(chǎn)區(qū)稻田土壤養(yǎng)分演變特征的研究結(jié)果表明，長(zhǎng)江中下游地區(qū)稻田土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和堿解氮含量與監(jiān)測(cè)初期相比均略有升高，有效磷、速效鉀總體上呈穩(wěn)中有升變化趨勢(shì)，土壤pH總體呈緩慢下降趨勢(shì)；馬家斌等[9]對(duì)云南省新平縣稻田土壤耕層養(yǎng)分狀況的研究結(jié)果顯示，云南省新平縣稻田偏酸性土壤達(dá)53.8 %，偏低有機(jī)質(zhì)土壤為23.4 %，堿解氮缺乏土壤為24.2 %，缺磷土壤為39.2 %，缺鉀土壤為65.8 %，缺硫土壤為22.6 %，缺鎂土壤為7.87 %，缺硼土壤為85.27 %，缺錳土壤為14.04 %，缺鋅土壤為37.67 %。【本文研究切入點(diǎn)】前人多是對(duì)我國(guó)水稻主產(chǎn)區(qū)土壤進(jìn)行研究，而針對(duì)我國(guó)西部貴州喀斯特地區(qū)稻田土壤養(yǎng)分變化進(jìn)行研究的相關(guān)文獻(xiàn)未見(jiàn)報(bào)道，使貴州水稻生產(chǎn)在肥料施用上存在一定盲目性，不利于當(dāng)?shù)厮井a(chǎn)量和品質(zhì)的提高?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】筆者依托貴州省測(cè)土配方施肥項(xiàng)目，以2005-2015年全省9個(gè)地(州、市)水稻種植區(qū)域采集的177 944個(gè)代表性稻田耕層土壤養(yǎng)分測(cè)定數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用ArcGIS地統(tǒng)計(jì)方法和Kriging理論模型對(duì)貴州喀斯特地區(qū)稻田土壤養(yǎng)分的時(shí)空演變特征進(jìn)行分析，以期為貴州稻田土壤的合理利用和科學(xué)施肥管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

按“測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范”[10]要求，采集全省9個(gè)地(州、市)水稻種植區(qū)域的稻田耕層土壤樣品177 944個(gè)。

1.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源

為能與第二次土壤普查時(shí)期(1991年)貴州省的稻田土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行科學(xué)對(duì)比分析，收集整理了第二次土壤普查的養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)、1∶10 000土地利用現(xiàn)狀圖、1∶50 000土壤圖、稻田現(xiàn)狀圖和行政區(qū)劃圖等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與圖件，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均由貴州省88個(gè)縣(市、區(qū))國(guó)土局提供。

1.3 土壤養(yǎng)分指標(biāo)測(cè)定

有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀含量及pH分別采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化容量法、凱氏蒸餾法、碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法、乙酸銨浸提-火焰光度計(jì)法和電位法(土液比=1∶2.5)測(cè)定。

1.4 土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)建立

1.4.1 屬性數(shù)據(jù)庫(kù) 為確保177 944個(gè)土樣能較好地反映貴州稻田土壤的肥力狀況，根據(jù)稻田區(qū)域信息，通過(guò)農(nóng)業(yè)部“測(cè)土配方施肥數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”將采樣點(diǎn)稻田信息資料和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)土樣的屬性、土壤類型、行政區(qū)劃等相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)出后采用ACCESS建立稻田采樣點(diǎn)土壤屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.4.2 對(duì)照數(shù)據(jù)庫(kù) 由于各縣市第二次土壤普查的土壤分類和命名不一致，導(dǎo)致同一土種在不同縣域的代碼和名稱不同，難以進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析。因此，在第二次土壤普查結(jié)果基礎(chǔ)上根據(jù)貴州土壤分類系統(tǒng)又對(duì)9個(gè)地(州、市)88個(gè)縣(市、區(qū))土壤圖和土壤志中的土種類型命名進(jìn)行歸并，建立土種類型對(duì)照數(shù)據(jù)庫(kù)，使各縣(市、區(qū))的土種類型代碼和名稱能與各地(州、市)、貴州省及國(guó)家的土壤分類系統(tǒng)對(duì)應(yīng)一致。

1.4.3 空間數(shù)據(jù)庫(kù) 以貴州省稻田現(xiàn)狀圖、第二次土壤普查土壤圖、行政區(qū)劃圖為基礎(chǔ)圖件，采用ArcGIS提供的Ordinary Kriging方法，對(duì)土樣的有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀含量及pH等數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值，建立貴州省稻田土壤養(yǎng)分及pH空間分布圖。

通過(guò)共建模塊下的區(qū)域統(tǒng)計(jì)功能提取土壤養(yǎng)分平均值，再將其賦值到全省稻田現(xiàn)狀圖上，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫(kù)與屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)段貴州稻田土壤養(yǎng)分含量的差異

2.1.1 有機(jī)質(zhì) 從表1可知，2015年貴州稻田土壤的有機(jī)質(zhì)含量為11.10～164.60 g/kg，平均35.28 g/kg。其中，有機(jī)質(zhì)含量為20～40 g/kg的土壤面積占57.28 %，>40 g/kg的土壤面積占33.16 %，<20 g/kg的土壤面積占9.56 %。1991年(第二次土壤普查)貴州稻田土壤的有機(jī)質(zhì)含量為5.40～252.00 g/kg，平均43.20 g/kg。其中，有機(jī)質(zhì)含量為20～40 g/kg的土壤面積占60.09 %，>40 g/kg的土壤面積占35.01 %，<20 g/kg的土壤面積占4.90 %。說(shuō)明，貴州稻田土壤有機(jī)質(zhì)含量>40 g/kg和20～40 g/kg的面積有所下降，而有機(jī)質(zhì)含量<20 g/kg的面積有所升高，可能與農(nóng)戶重施無(wú)機(jī)肥、輕施有機(jī)肥有關(guān)。高產(chǎn)水稻適宜的土壤有機(jī)質(zhì)含量為20～40 g/kg[8]，即當(dāng)土壤有機(jī)質(zhì)含量<20 g/kg 或>40 g/kg時(shí)，水稻較難獲得高產(chǎn)。因此，在水稻生產(chǎn)上應(yīng)重視有機(jī)肥施用、秸稈還田和綠肥種植以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，從而實(shí)現(xiàn)水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)目的。

表1 1991年和2015年貴州省稻田土壤的養(yǎng)分含量

2.1.2 全氮 由表1看出，2015年貴州稻田土壤的全氮含量為0.33～6.90 g/kg，平均2.07 g/kg。其中，全氮含量>2 g/kg的土壤面積占53.41 %，1～2 g/kg的土壤面積占41.24 %，<1 g/kg的土壤面積占5.35 %。1991年貴州稻田土壤的全氮含量為0.29～7.96 g/kg，平均2.37 g/kg。其中，全氮含量>2 g/kg、1～2 g/kg和<1 g/kg的土壤面積分別占53.78 %、41.55 %和4.67 %。說(shuō)明，稻田土壤的全氮含量較穩(wěn)定。

2.1.3 有效磷和速效鉀 從表1可知，2015年貴州稻田土壤的有效磷含量為1.50～89.70 mg/kg，平均16.06 mg/kg；速效鉀含量為6.00～596.00 mg/kg，平均119.48 mg/kg。1991年貴州稻田土壤的有效磷含量為0～48.00 mg/kg，平均10.0 mg/kg；速效鉀含量為6.00～831.00 mg/kg，平均134 mg/kg。說(shuō)明，貴州稻田土壤的有效磷含量呈上升趨勢(shì)，由1991年的10.00 mg/kg上升到2015年的16.06 mg/kg，升高37.73 %；而速效鉀含量則呈下降趨勢(shì)，由1991年的134 mg/kg下降至2015年的119.48 mg/kg，下降12.15 %。造成有效磷含量升高和速效鉀含量降低的原因，可能是磷肥相對(duì)其他無(wú)機(jī)肥價(jià)格較便宜，農(nóng)戶輕施磷肥的習(xí)慣逐步得到改善，在水稻大田生產(chǎn)中，多用磷肥作底肥，從而提高了有效磷含量；而鉀肥價(jià)格較高，不少地區(qū)農(nóng)戶仍然不愿購(gòu)買價(jià)格較高的鉀肥用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此，稻田土壤中的速效鉀含量得不到有效補(bǔ)充，呈逐漸下降趨勢(shì)。

2.2 不同時(shí)段貴州稻田土壤pH的變化

土樣分析結(jié)果(表1)顯示，2015年貴州稻田土壤的pH為4.06～8.50，平均6.17。其中，pH為 6.0～7.5的稻田土壤面積占37.19 %，比1991年的44.88 %下降7.69百分點(diǎn)；pH<6.0的面積占36.29 %，比1991年的29.73 %上升6.56百分點(diǎn)；pH>7.5的面積占26.51 %，與第二次土壤普查時(shí)的25.39 %相當(dāng)[11]。說(shuō)明，貴州稻田土壤隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)酸化趨勢(shì)。可能與水稻種植過(guò)程中，農(nóng)戶偏施過(guò)磷酸鈣使土壤受到磷肥中游離酸性物質(zhì)影響有關(guān)。

2.3 貴州稻田土壤養(yǎng)分含量的空間變化

2.3.1 有機(jī)質(zhì) 從圖1可知，貴州省稻田有機(jī)質(zhì)含量為10～30 g/kg的土壤主要集中在黔北和黔西北一帶，<10 g/kg的土壤主要集中在黔東北的思南縣，>30 g/kg的土壤面積較大，在全省各地均有分布。

2.3.2 全氮 從圖1看出，貴州省稻田土壤全氮含量為1～2 g/kg的土壤主要集中在黔北、黔西北及黔南，<1 g/kg的土壤面積較少，>2 g/kg的土壤主要分布在黔東南和黔中地區(qū)。

2.3.3 有效磷 由圖1可知，貴州省稻田的有效磷含量為5～20 mg/kg的土壤全省各地均有分布，>20 mg/kg的土壤主要集中在黔北和黔東南，<5 mg/kg的土壤主要集中在黔東北思南、石阡一帶。造成黔東北一帶稻田土壤有效磷含量低的原因，可能與該區(qū)域的水淹育型稻田較集中、占比較大有關(guān)。

2.3.4 速效鉀 從圖1看出，貴州省稻田速效鉀含量為100～200 mg/kg，<100 mg/kg的土壤主要集中在黔東南黎平、從江和黔南的平塘、羅甸、望謨一帶。造成部分地區(qū)土壤速效鉀含量低的原因，可能與該地區(qū)海拔較低、光熱條件較好、土壤復(fù)種指數(shù)大和鉀肥施用較少有關(guān)。

2.4 貴州稻田土壤pH的空間變化

從圖2看出，在貴州省水稻種植區(qū)，pH<5.5的微酸性土壤主要集中在貴州東南部的天柱、錦屏、榕江、從江、黎平一帶，pH為5.5～6.5的偏酸性土壤主要集中在貴州西南部及北部，pH為6.5～7.5的中性土壤及pH>7.5的堿性土壤零星分布在全省各地。

圖1 貴州稻田土壤養(yǎng)分含量的空間分布Fig.1 Spatial distribution of paddy soil nitrient content in Guizhou

2.5 貴州稻田土壤類型及pH差異

2.5.1 稻田土壤類型 根據(jù)貴州土壤系統(tǒng)分類規(guī)范，將貴州稻田分為滲育型、潴育型、淹育型、潛育型、漂洗型和脫潛型6個(gè)亞類土壤，33個(gè)土屬，97個(gè)土種。其中，面積最大的稻田土壤類型是滲育型，占全省稻田面積的40.47 %；其次是潴育型，占36.39 %；淹育型和潛育型分別占15.46 %和5.12 %；漂洗型占2.31 %；脫潛型面積最少，僅占0.23 %(表2)。因此，對(duì)貴州稻田土壤養(yǎng)分含量及pH進(jìn)行分析時(shí)，一般以滲育型、潴育型、淹育型和潛育型4種土壤類型為主。

圖2 貴州稻田土壤pH的空間分布Fig.2 Spatial distribution of paddy soil pH in Guizhou

2.5.2 pH差異 由表2看出，在4種稻田土壤類型中，潛育型、滲育型和淹育型稻田的pH因土壤發(fā)育母質(zhì)類型不同而異。其中，石灰土發(fā)育而來(lái)的大泥田土屬、大土泥田土屬及鴨屎泥田土屬的pH較大(pH>7.5)，土壤均偏堿性；黃壤發(fā)育來(lái)的黃泥田土屬、幼黃泥田土屬的pH較小(pH<5.5)，土壤均偏酸性；由石灰性紫色巖發(fā)育來(lái)的羊肝泥田土種的pH也較大(pH7.5)，土壤偏堿性；酸性紫色頁(yè)巖發(fā)育來(lái)的血砂泥田土種的pH較小(pH5.9)，土壤偏酸性；淺腳爛泥田土種的母質(zhì)較復(fù)雜，多為沼澤土，土壤pH受環(huán)境影響較大。由于長(zhǎng)期的水耕熟化作用，潴育型稻田土壤的pH受母巖影響稍弱，pH為5.9～7.5，土壤多為中性。

表2 貴州稻田土壤的類型、養(yǎng)分含量及pH

2.6 不同稻田土壤類型的養(yǎng)分變化

由表2可知，在4種稻田土壤的12種土屬中，以淺腳爛泥田和鴨屎泥田土種(潛育型稻田)的有機(jī)質(zhì)及全氮含量最高，分別為57.78和79.81、2.94和3.31 g/kg；有效磷和速效鉀含量最低，分別為5.18和5.26、98.97和109.20 mg/kg?？赡芘c該分布于貴州各地巖溶洼池的2種稻田多為泡冬田，其排水能力較差、有機(jī)質(zhì)分解緩慢、不利于有效磷和速效鉀積累有關(guān)。

在滲育型稻田中，黃砂泥田的機(jī)質(zhì)和全氮含量最高，分別為39.29和2.24 g/kg；有效磷和速效鉀含量合適，分別為17.13和119.28 mg/kg。黃砂泥田是貴州稻田面積最大土種之一，按第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)看，其有機(jī)質(zhì)含量處于豐富水平，全氮含量處于極豐富水平，有效磷和速效鉀含量處于合適水平。

在淹育型稻田土壤的6個(gè)土種中，除幼黃扁砂田的養(yǎng)分含量較低外，其余土種養(yǎng)分含量差異不大。該土種的有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量分別為15.29 g/kg、1.02 g/kg、9.13 mg/kg 和85.15 mg/kg，其土質(zhì)地輕而粗糙，翻耕多耙易凝漿板結(jié)，保水保肥力差，養(yǎng)分轉(zhuǎn)化快，秧苗返青快，但后期易出現(xiàn)脫肥翻黃現(xiàn)象，屬低產(chǎn)稻田。

在潴育型稻田土壤的9個(gè)土種中，有機(jī)質(zhì)平均含量為39.98 g/kg，全氮平均含量為2.22 g/kg，有效磷含量為16.85 mg/kg，速效鉀含量為127.59 mg/kg。說(shuō)明，潴育型稻田土壤的有機(jī)質(zhì)含量均較高，土壤肥力較好，生產(chǎn)中須注意合理輪作、用養(yǎng)結(jié)合。

3 討 論

(1)高產(chǎn)水稻田土壤適宜的pH為7.0左右。因此，針對(duì)貴州稻田土壤pH偏酸性的特點(diǎn)，在插秧前應(yīng)適量施用石灰，既可中和水田土壤酸性，又可促進(jìn)有機(jī)肥料腐熟分解，促進(jìn)土壤養(yǎng)分平衡[12-13]，且不同地區(qū)不同土壤的施用量不同[14]，此外避免施用酸性肥料，如過(guò)磷酸鈣、硫酸銨等，推薦使用堿性肥料，如硝酸鈉、硝酸鈣等。另外，我省水稻的有些肥料施用不足，特別是有機(jī)肥施用量較低，同時(shí)肥料施用比例不合理，且沒(méi)有施用鉀肥習(xí)慣[15]，在今后的生產(chǎn)中，要注意改進(jìn)施肥方式以提高水稻產(chǎn)量。

(2)針對(duì)貴州不同區(qū)域稻田養(yǎng)分狀況，根據(jù)土壤實(shí)際養(yǎng)分含量進(jìn)行合理施肥，高雪等[16]研究表明，在貴州省全氮含量較高、速效鉀含量較低的地區(qū)，建議水稻施肥比例為N∶ P2O5∶K2O =0.8～0.9∶1 ∶1.2～1.4。貴州省不同區(qū)域稻田土壤的有效磷和速效鉀含量差異較大，而不同農(nóng)戶對(duì)稻田的肥料投入量差異也較大。因此，生產(chǎn)過(guò)程中要指導(dǎo)農(nóng)戶進(jìn)行科學(xué)施肥。

(3)貴州是典型的喀斯特山區(qū)省，地勢(shì)地貌復(fù)雜，成土母質(zhì)類型多樣，立體氣候顯著，水稻種植分布廣泛，因而形成了類型眾多的稻田土壤。不同類型稻田由于其土壤的起源不同，熟化程度、障礙層次以及施肥情況不同，使土壤的養(yǎng)分含量也存在差異。針對(duì)潛育型水稻土，可在田中開(kāi)“+”“艸”型溝排水提升地溫，合理灌溉，科學(xué)曬田。針對(duì)淹育型水稻土pH較低的情況，可以通過(guò)合理種植模式提高水稻土的熟化程度，如通過(guò)冬閑田套種綠肥等措施，進(jìn)而提高土壤養(yǎng)分含量。

4 結(jié) 論

研究結(jié)果表明，貴州稻田土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀含量及pH的時(shí)空變化較明顯。時(shí)間序列上，2015年貴州省的有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量分別為35.28 g/kg、2.07 g/kg、16.06 mg/kg和119.48 mg/kg，pH為6.17。與第二次土壤普查(1991年)相比，其有機(jī)質(zhì)、全氮和速效鉀含量呈下降趨勢(shì)；而有效磷含量呈上升趨勢(shì)，pH變化不大。在空間分布上，養(yǎng)分含量和pH的分布差異較大。其中，黔東南大部分地區(qū)稻田土壤的pH較小，土壤偏酸性，全氮、有機(jī)質(zhì)含量較高，速效鉀含量較低；黔東北的思南、石阡一帶土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷含量偏低。在不同稻田土壤類型中，潴育型稻田土壤的養(yǎng)分含量均較高；潛育型稻田土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮含量較高，但有效磷和速效鉀含量最低，且長(zhǎng)期漬水、水溫土溫均較低。因此，潛育型稻田土壤不適宜水稻生長(zhǎng)。pH受耕作時(shí)間的影響較大，耕作時(shí)間長(zhǎng)的潴育型稻田土壤的pH為6.5～7.5，而耕作時(shí)間較短的淹育型稻田土壤受其土壤母巖的影響較大。因此，研究顯示貴州省稻田土壤的養(yǎng)分含量及pH與1991年普查數(shù)據(jù)相比呈下降趨勢(shì)，不同區(qū)域稻田土壤的養(yǎng)分含量存在一定差異，不同類型稻田土壤中以潴育型稻田土壤的各種養(yǎng)分含量均較高。

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TemporalandSpatialEvolutionCharacteristicsofPaddySoilNutrientsandpHBasedonGIS

TONG Qian-qian1, lI Li-jie1, HAN Feng2, CHEN Hai-yan2, ZHAO Ze-ying1*, PENG Zhi-liang1

(1.Guizhou Institute of Agricultural Science and Technology Information, Guizhou Guiyang 550006,China; 2.Guizhou Work Station of Soil and Fertilizer, Guizhou Guiyang 550002, China)

【Objective】The present paper aims to provide a reference for rational utilization and scientific fertilization of paddy soil in Guizhou. 【Method】The temporal and spatial evolution characteristics of paddy soil nutrients was analyzed by ArcGIS geostatistics method and Kriging theoretical model based on the determination data of 177 944 representative topsoil samples from rice-growing areas of nine regions,Guizhou.【Result】The organic matter, total nitrogen and rapidly available potassium content and pH of paddy soil present the declining trends and available phosphorus content shows a rising trend compared with the data from the second national soil survey (1991) from angle of time series. There are quite differences in available phosphorus and rapidly available potassium content and pH of paddy soil but less difference in organic matter and total nitrogen content from angle of spatial distribution. The acidic paddy soil of most regions in Southeastern Guizhou has a higher total nitrogen and organic matter content and lower rapidly available potassium content. The organic matter, total nitrogen and available phosphorus content of paddy soil in Sinan and Shiqian county is low. The water-logging paddy soil has higher nutrient content but the gleyed paddy soil has higher organic matter and total nitrogen content and the lowest available phosphorus and rapidly available potassium content. 【Conclusion】The nutrient content and pH of paddy soil show a declining trend compared with in 1991. There is a certain difference in soil nutrients among different regions. The nutrients’ content of water-logging paddy soil is the highest among four different paddy soil types.

GIS; Paddy field; Soil nutrient; pH; Guizhou

1001-4829(2017)5-1121-06

10.16213/j.cnki.scjas.2017.5.024

2016-07-02

貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生科研創(chuàng)新基金項(xiàng)目“基于GIS的水稻土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)”[黔農(nóng)科合(創(chuàng)新基金)2012009]；貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院專項(xiàng)項(xiàng)目“基于模型的數(shù)字化水稻生產(chǎn)管理”[黔農(nóng)科院院專項(xiàng)(2010)040]

童倩倩(1986-)，女，助理研究員，碩士，從事農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究，E-mail：172899499@qq.com,*為通訊作者: 趙澤英(1975-), 男，研究員,碩士,從事農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究，E-mail: 605538133@qq.com。

S158

A

(責(zé)任編輯 陳 靜)