下遼河平原糧食主產(chǎn)區(qū)耕地土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀分析

陶姝宇

摘要：依據(jù)多年土壤肥力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和大量田間試驗(yàn)結(jié)果，利用多元統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)下遼河平原玉米、水稻糧食主產(chǎn)區(qū)耕地土壤養(yǎng)分含量進(jìn)行分析。結(jié)果表明：養(yǎng)分含量整體屬于中等水平，土壤堿解氮、有效磷處于高含量水平、有機(jī)質(zhì)含量偏低，土壤氮、磷、鉀養(yǎng)分含量的變異系數(shù)在27.18%～48.14%之間，屬于中等變異強(qiáng)度;有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮與其他大多數(shù)養(yǎng)分指標(biāo)呈顯著正相關(guān)關(guān)系，可作為養(yǎng)分分區(qū)管理的有效指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：下遼河平原;耕地;土壤養(yǎng)分;分析;

土壤養(yǎng)分狀況很大程度上代表著土壤為作物生長(zhǎng)發(fā)育提供各種營(yíng)養(yǎng)元素的能力和水平，影響著區(qū)域主栽作物的生育性狀與產(chǎn)量，是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)。土壤養(yǎng)分測(cè)定值可直接反映土壤養(yǎng)分含量和供肥能力，是判斷土壤肥力、選擇施肥措施的主要依據(jù)。不同區(qū)域受氣候、機(jī)械、施肥等因素影響，土壤養(yǎng)分含量可能相差很大。通過對(duì)下遼河平原區(qū)的土壤養(yǎng)分含量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，了解土壤養(yǎng)分含量分布情況及不同養(yǎng)分間相關(guān)關(guān)系，對(duì)土壤養(yǎng)分管理分區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選及糧食產(chǎn)區(qū)農(nóng)田養(yǎng)分調(diào)控具有重大意義。

1 數(shù)據(jù)來源及處理方法

數(shù)據(jù)源自遼寧省測(cè)土配方施肥數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中下遼河平原區(qū)旱田和水田土壤養(yǎng)分測(cè)定值;養(yǎng)分指標(biāo)包括有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀含量等，土壤樣品22萬個(gè)，數(shù)據(jù)132萬組。采用Microsoft Office Excel 2007及 SPSS23.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析。

2結(jié)果與分析

2.1 下遼河平原區(qū)土壤養(yǎng)分含量統(tǒng)計(jì)特征值對(duì)近年來下遼河平原區(qū)土壤樣品的土壤養(yǎng)分測(cè)定值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表1。

由于氣候、成土母質(zhì)及地形地貌等原因，研究區(qū)土壤養(yǎng)分含量整體呈現(xiàn)中氮、高磷、中鉀的分布特點(diǎn)。由表1可知，下遼河平原區(qū)土壤全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀平均含量分別為1.02 g/kg，110.73 mg/kg，23.61 mg/kg，118.14 mg/kg，有機(jī)質(zhì)平均含量為18.51 g/kg， pH平均值為6.80。有效磷含量豐富，在12.14～61.57 mg/kg之間變動(dòng);變動(dòng)范圍最大，變異系數(shù)達(dá)48.14%左右。有機(jī)質(zhì)含量偏低，在8.65～38.15 g/kg之間變動(dòng)，變異系數(shù)為30.07%。全氮、堿解氮、速效鉀含量屬于中等水平，變異系數(shù)分別為32.86%，27.18%，39.91%。根據(jù)變異系數(shù)（CV）大小可粗略估計(jì)變量的變異程度：弱變異性，CV<10%;中等變異性，CV=10～100%;強(qiáng)變異性，CV>100%;研究區(qū)土壤養(yǎng)分在空間上表現(xiàn)為中等強(qiáng)度的變異，滿足精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理區(qū)劃分和實(shí)施變量施肥管理?xiàng)l件。

根據(jù)全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（見表2）可知：下遼河平原區(qū)土壤中氮含量處于中等水平，磷含量處于高等水平，鉀含量處于中等水平，土壤的酸堿水平屬于微酸性，土壤有機(jī)質(zhì)水平處于中低等水平?？傮w來說，下遼河平原區(qū)土壤養(yǎng)分基本屬于中等水平。地區(qū)跨度差異使變異程度屬于中等變異性內(nèi)，土壤測(cè)定值差異相對(duì)不大。

2.2 下遼河平原區(qū)各地區(qū)土壤養(yǎng)分基本狀況

以行政單位為單位對(duì)下遼河平原區(qū)各縣（市、區(qū)）土壤養(yǎng)分進(jìn)行分區(qū)域整理，對(duì)各地區(qū)主要土壤養(yǎng)分的最大值、最小值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)誤差、標(biāo)準(zhǔn)偏差、變異系數(shù)進(jìn)行分析。結(jié)果顯示：在沈陽、鞍山、錦州、營(yíng)口、遼陽、鐵嶺、盤錦7個(gè)地區(qū)，盤錦地區(qū)的土壤全氮含量差異最大，鞍山地區(qū)最小，鐵嶺地區(qū)平均含量最高，營(yíng)口地區(qū)含量最低，其他地區(qū)土壤全氮含量差異較小，總體含量基本處于1.0 g/kg;土壤堿解氮以鐵嶺地區(qū)含量差異最大，沈陽地區(qū)差異最小，鐵嶺、遼陽地區(qū)平均含量較高，營(yíng)口地區(qū)含量最低，其他地區(qū)含量差異較小，總體含量基本處于110 mg/kg;土壤有效磷含量以錦州地區(qū)變幅最大，營(yíng)口地區(qū)最小，平均值表明鐵嶺、錦州地區(qū)平均含量略高，盤錦地區(qū)平均含量略低，其他地區(qū)平均含量差異不大，總體含量基本處于23 mg/kg;土壤速效鉀含量以盤錦地區(qū)變幅最大，遼陽地區(qū)最小，盤錦地區(qū)土壤速效鉀平均含量相對(duì)較高，其他各地區(qū)平均含量差異較小，總體含量基本處于118.00 mg/kg;土壤有機(jī)質(zhì)含量以遼陽地區(qū)最為突出，不同區(qū)域內(nèi)含量差異較小，總體含量基本處于18 g/kg;土壤pH值以盤錦地區(qū)最高，其次為沈陽地區(qū)，酸度范圍在中性堿區(qū)間性，其他地市縣均為弱酸性。

從土壤養(yǎng)分變異系數(shù)來看：沈陽、鞍山、錦州、遼陽、鐵嶺、盤錦6個(gè)地區(qū)土壤養(yǎng)分變異系數(shù)最大的均為有效磷，營(yíng)口地區(qū)土壤養(yǎng)分變異系數(shù)最大為速效鉀，各地區(qū)土壤養(yǎng)分均處于中等變異范圍，各地區(qū)土壤有效磷變異系數(shù)相對(duì)較高，堿解氮相對(duì)較低，大尺度下地區(qū)間土壤肥力差異相對(duì)不大。

2.3 下遼河平原區(qū)各地區(qū)土壤養(yǎng)分含量等級(jí)分布

根據(jù)第二次全國(guó)土壤普查所形成的土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及全國(guó)土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將原土壤養(yǎng)分含量的6個(gè)等級(jí)合并成高、中、低3個(gè)等級(jí)，用于研究區(qū)域土壤養(yǎng)分的等級(jí)評(píng)價(jià)。

2.3.1 土壤全氮? ?下遼河平原區(qū)各地區(qū)不同級(jí)別土壤全氮含量的數(shù)據(jù)分布詳見圖1。大部分樣點(diǎn)全氮含量分布在0.75～1.0 g/kg和1.0～1.5 g/kg范圍內(nèi)，所占總樣點(diǎn)比例分別為28.7%和30.4%;其次是1.5～2.0 g/kg占總樣點(diǎn)比例18.1%，全氮含量大于1.0 g/kg的樣點(diǎn)比例為57.1%，土壤全氮含量屬中等偏上水平。

2.3.2 土壤堿解氮 下遼河平原區(qū)各地區(qū)土壤堿解氮含量在不同級(jí)別中的分布見圖2。沈陽、遼陽、鐵嶺3個(gè)地區(qū)屬于高含量區(qū)，大部分樣點(diǎn)堿解氮含量在120～150 mg/kg范圍內(nèi)，所占總樣點(diǎn)比例為40.4%;其次在90～120 mg/kg范圍內(nèi)，所占總樣點(diǎn)比例為31.1%，堿解氮含量大于90 mg/kg的樣點(diǎn)比例為80.8%，土壤堿解氮含量屬中等偏上水平。

2.3.3 土壤有效磷 下遼河平原各地區(qū)土壤有效磷含量在不同級(jí)別中的分布見圖3。沈陽、錦州、鐵嶺地區(qū)屬于高含量區(qū)，大部分樣點(diǎn)有效磷含量大于10 mg/kg，樣點(diǎn)比例為85.4%，10～20 mg/kg、20～40 mg/kg所占總樣點(diǎn)比例分別為36.6%和35.4%，土壤有效磷含量屬中等偏上水平。

2.3.4 土壤速效鉀 下遼河平原各地區(qū)土壤速效鉀含量在不同級(jí)別中的分布見圖4。

根據(jù)速效鉀頻率分布，總體上分為高、中、低三個(gè)區(qū)域。各地區(qū)分布趨勢(shì)基本一致，盤錦地區(qū)屬于相對(duì)高含量區(qū)，大部分樣點(diǎn)速效鉀含量在100～150 mg/kg范圍內(nèi)，所占總樣點(diǎn)比例分別為33.5%;其次是50～100 mg/kg范圍內(nèi)，所占總樣點(diǎn)比例分別為28.1%，速效鉀含量大于100 mg/kg的樣點(diǎn)比例為55.0%，土壤速效鉀含量屬中等水平。

2.3.5土壤有機(jī)質(zhì) 下遼河平原各地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量在不同級(jí)別中的分布見圖5。

根據(jù)有機(jī)質(zhì)頻率分布，遼陽縣屬于有機(jī)質(zhì)高含量區(qū)，大部分樣點(diǎn)有機(jī)質(zhì)含量在10～20 g/kg范圍內(nèi)，所占總樣點(diǎn)比例為39.9%，其次是在20～30 g/kg范圍內(nèi)，所占總樣點(diǎn)比例為30.5%，有機(jī)質(zhì)含量大于20 g/kg的樣點(diǎn)比例為45.3%，土壤有機(jī)質(zhì)含量屬中等偏下水平。

2.4下遼河平原區(qū)不同土壤養(yǎng)分間相關(guān)性分析

對(duì)研究區(qū)域的土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，得到相關(guān)關(guān)系矩陣，見表3。

由表3可知，土壤養(yǎng)分各項(xiàng)指標(biāo)總體上相關(guān)性較好，全氮除了與速效磷、速效鉀之間無明顯相關(guān)性外，有機(jī)質(zhì)、堿解氮與全氮相關(guān)性較好，均呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.823，0.797。說明有機(jī)質(zhì)和堿解氮與全氮的水平程度較一致。根據(jù)相關(guān)分析，結(jié)合上文中的描述性統(tǒng)計(jì)，棄去對(duì)影響較不顯著的有效磷、速效鉀，選取正相關(guān)性較高的全氮、有機(jī)質(zhì)和堿解氮作為氮素養(yǎng)分分區(qū)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行下一步養(yǎng)分管理分區(qū)劃分。

3 總結(jié)

下遼河平原區(qū)沈陽、鞍山、錦州、營(yíng)口、遼陽、鐵嶺、盤錦7個(gè)地區(qū)18個(gè)縣（市、區(qū)）土壤全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)平均含量分別為 1.02 g/kg，110.73 mg/kg，23.61 mg/kg，118.14 mg/kg，18.51 g/kg ，pH值6.80，堿解氮和有效磷處于高含量水平，有機(jī)質(zhì)含量偏低，整體屬于中等養(yǎng)分水平;土壤全氮、速效氮、磷、鉀的變異系數(shù)分別為32.86%、27.18%、48.14%和39.91%，屬于中等變異強(qiáng)度，符合養(yǎng)分管理分區(qū)的基礎(chǔ)條件;從養(yǎng)分分布比例情況上看，研究區(qū)域的養(yǎng)分分布均勻且趨勢(shì)基本一致，全氮含量大于1.0 g/kg的樣點(diǎn)比例為57.1%、堿解氮含量大于90 mg/kg的樣點(diǎn)比例為80.8%、有效磷含量大于10 mg/kg的樣點(diǎn)比例為85.4%、速效鉀含量大于100 mg/kg的樣點(diǎn)比例為55.0%、有機(jī)質(zhì)含量大于20 g/kg的樣點(diǎn)比例為45.3%;

下遼河平原區(qū)耕地土壤養(yǎng)分各項(xiàng)指標(biāo)總體上相關(guān)性較好，有機(jī)質(zhì)、堿解氮與全氮相關(guān)性較好，水平程度較一致，可作為氮素養(yǎng)分分區(qū)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)。

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