区域土壤养分状况综合评价及主要作物施肥指标体系研究

论文摘要

以安徽省水旱轮作区和小麦-玉米轮作区为研究区域（包括：凤台、贵池、全椒、无为、明光、庐江、固镇、怀远、五河、萧县、蒙城、界首、灵璧、濉溪、临泉和颖泉等16个县/区）。2008-2010年收集了上述不同县（区）20062008年常规方法所测得的土壤养分数据及‘3414’田间试验数据。其中水稻试验统计区域包括凤台、贵池、全椒、无为、明光、庐江和居巢等7个县（区）；小麦试验统计区域包括凤台、明光、全椒、怀远和五河等5个县（区）；玉米统计区域包括固镇、怀远、萧县、蒙城、界首、灵璧、濉溪、临泉和颖泉等9个县（区）；土壤养分统计区域包括贵池、明光、居巢、肥东、庐江和无为等6个县（区）。采用Microsoft Excel、DPS、SPSS等统计分析软件，对各县（区）的土壤养分总体状况作定量化的描述和模糊评判；对‘3414’田间试验数据进行了回归、聚类分析。主要结果如下：1、区域土壤养分丰缺状况根据各县（区）的土壤有效养分的总平均值，并结合全国第二次土壤普查所形成的土壤养分分级指标，对各县（区）土壤总体状况做以下描述：贵池、庐江、无为和居巢等4个县（区）土壤有机质含量较高（平均含量分别为25.48g/kg、23.12g/kg、22.1g/kg和21.9g/kg），肥东地区适中（19.0g/kg），明光地区较低（14.7g/kg）；庐江、无为、明光和居巢等4个县（区）土壤全氮含量较低（平均含量为1.37g/kg、1.4g/kg、0.92g/kg和1.2g/kg），贵池地区适中（1.76g/kg），肥东地区较高（4.54g/kg）；贵池、庐江、无为、肥东和居巢地区土壤速效磷普遍较低（平均含量分别为12.85mg/kg、10.31mg/kg、11.3mg/kg、15.6mg/kg和13.7mg/kg），明光地区适中（21.8mg/kg）；贵池、庐江、无为、肥东和明光等地区土壤速效钾含量普遍较低（平均值分别为81.43mg/kg、77.36mg/kg、99.4mg/kg、97.0mg/kg和92.6mg/kg），居巢地区适中（113.9mg/kg）；贵池、庐江和明光地区土壤锌含量较高（平均含量分别为2.36mg/kg、1.96mg/kg和2.0mg/kg），肥东和居巢地区适中（1.6mg/kg、1.3mg/kg），无为较低（0.9mg/kg）；贵池、庐江、无为、明光和居巢等5个县（区）土壤硼含量较低（平均含量分别为0.46mg/kg、0.36mg/kg、0.4mg/kg、0.7mg/kg和0.6mg/kg），肥东地区适中（1.3mg/kg）。2、建立区域土壤养分分级指标采用不同土壤有效养分与其对应试验处理的相对产量，拟合对数曲线，并根据对数方程计算出相对产量（缺素区对全肥区）为50%、70%、90%和相对产量为50%、75%、95%所对应的土壤有效养分含量，模拟制定出安徽省水旱轮作区土壤养分分级指标。把贵池、明光、居巢、肥东、庐江和无为等6个县（区）土壤养分含量重新分为极缺、缺乏、中等和丰富4级：土壤有机质含量<10g/kg为极缺，10-20g/kg为缺乏，20-33g/kg为中等，>33g/kg为丰富；土壤速效磷含量<3.3mg/kg为极缺，3.3-11.5mg/kg为缺乏，11.5-31.6mg/kg为中等，>31.6mg/kg为丰富；土壤速效钾含量<50.4mg/kg为极缺，50.4-95.7mg/kg为缺乏，95.7-162mg/kg为中等，>162mg/kg为丰富。3、区域肥料效应分析水稻、小麦和玉米三种作物的肥料增产效应，从总平均值来看，以氮肥最大，平均增产率分别为58.66%、106.21%和50.95%；水稻和玉米试验的钾肥增产效应优于磷肥，平均增产率分别为19.46%、18.14%和12.71%、12.38%；小麦试验的磷肥增产效应优于钾肥，平均增产率分别为26.2%和16.67%。氮磷钾的综合效应极显著，小麦试验的总平均增产率高达137.39%，水稻和玉米试验相对较低，分别为77.20%和73.52%。4、区域推荐施肥按基础地力（空白区对全肥区相对产量）分类，水稻试验分为4级（<50%、50%-60%、60%-70%、>70%）；小麦和玉米试验均分为2级（<50%、>50%）。水稻试验不同等级的施肥量分别是：氮肥最高产量施用量分别为15.44kg/667m2、14.02kg/667m2、14.25kg/667m2和15.38kg/667m2；磷肥最高产量施用量分别为4.78kg/667m2、5.24kg/667m2、5.31kg/667m2和1.49kg/667m2；钾肥最高产量施用量分别为9.20kg/667m2、10.03kg/667m2、12.06kg/667m2和7.38kg/667m2。小麦试验不同等级的施肥量分别是：氮肥最高产量施用量分别为15.34kg/667m2和15.45kg/667m2；磷肥最高产量施用量分别为5.30kg/667m2和7.75kg/667m2；钾肥最高产量施用量分别为9.24kg/667m2和8.64kg/667m2。玉米试验不同等级的施肥量分别是：氮肥最高产量施用量分别为21.28kg/667m2和20.75kg/667m2；磷肥最高产量施用量分别为8.51kg/667m2和5.02kg/667m2；钾肥最高产量施用量分别为12.18kg/667m2和8.66kg/667m2。5、区域土壤养分综合状况模糊评判根据模糊评判法中隶属度最大原则，贵池、肥东、无为、明光、庐江和居巢等6个县（区）土壤养分水平最大隶属度分别为0.4770、0.4398、0.3734、0.6804、0.4460和0.5078。由最大隶属度所处的等级可得：贵池和庐江地区土壤养分水平属于二级，较高水平；肥东、无为和居巢地区属于三级，中等水平；明光则属于四级，较低水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 土壤养分总体状况评价
• 1.2 我国施肥现状与现存问题
• 1.2.1 我国施肥现状
• 1.2.2 我国施肥存在的问题
• 1.3 施肥不合理对生态环境和农产品安全的影响
• 1.3.1 不合理施肥对土壤环境的影响
• 1.3.2 不合理施肥对水环境的影响
• 1.3.3 不合理施肥对大气环境的影响
• 1.3.4 不合理施肥对农产品安全的影响
• 1.4 科学施肥的理论与方法
• 1.4.1 科学施肥理论
• 1.4.2 科学施肥主要方法
• 1.5 我国测土配方施肥的种类
• 1.5.1 地力分区（级）法
• 1.5.2 目标产量法
• 1.5.3 田间试验法
• 1.6 测土配方施肥中存在的问题
• 1.6.1 土壤养分总体状况评价
• 1.6.2 施肥指标的建立
• 1.7 资料处理
• 1.7.1 统计方法
• 1.7.2 现存问题
• 1.8 研究特点
• 2 材料与方法
• 2.1 研究区域
• 2.2 材料收集
• 2.3 统计方法
• 2.3.1 回归方法
• 2.3.2 选点方法
• 2.3.3 方程聚类
• 2.3.4 模糊评判
• 2.3.5 指数和法评判
• 3 结果与分析
• 3.1 区域土壤养分基本状况
• 3.1.1 有机质
• 3.1.2 全氮
• 3.1.3 速效磷
• 3.1.4 速效钾
• 3.1.5 锌
• 3.1.6 硼
• 3.2 区域土壤养分含量频率分布
• 3.2.1 土壤有机质频率分布
• 3.2.2 土壤全氮频率分布
• 3.2.3 土壤速效磷频率分布
• 3.2.4 土壤速效钾频率分布
• 3.2.5 土壤锌频率分布
• 3.2.6 土壤硼频率分布
• 3.3 建立养分分级指标
• 3.3.1 绘制养分分级图
• 3.3.2 建立养分分级指标
• 3.3.3 新分级指标下的各县（区）的土壤养分频率分布
• 3.4 “3414”田间试验的施肥效应分析
• 3.4.1 氮、磷、钾肥利用效率
• 3.4.2 氮磷钾肥综合效应
• 3.5 “3414”田间试验聚类分析
• 3.5.1 水稻试验聚类分析
• 3.5.2 小麦试验聚类分析
• 3.5.3 玉米试验聚类分析
• 3.6 土壤养分总体状况评价
• 3.6.1 模糊综合评判
• 3.6.2 指数和法评判
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在学期间发表的论著及科研成果清单