第品華}期 干旱地区农业研究 Agricultural Research in the Arid Areas 不同取样尺度农田土壤速效养分 空间变异特征初步研究 盛建东14肖华2，武红旗，陈冰'，王军3，杨新建 (1.新疆农业大学资源环境学院新疆乌鲁木齐830052：2.石河子大学农学院，新疆石河子832003： 3.新通石河子市121团.新疆石河子832066：4.中国农业大学资源与环境学院，北京.100094 摘要：以3种取样问距(100m,50m.25m)进行网格取样，对土壤速效养分的空问变异性进行研究。结果表 明：取样问距对土壤速效养分的全量水平，变异系数影响不显著：取样问距对合理取样数目具有一定的影响。合理 取样数目分别为：碱解氯(7)，速效磷(36)、速效钾(18)。土速效养分的空间变异性主要受结构因素影响，但碱解 氯与速效磷受随机因素影响强于速效钾。利用Kriging内插法绘制了不同取样问距土壤速效养分的等值线， 关键词：取样问距：速效养分：空问变异 中图分举号：S1589 文就标识码：A 文章编号：10007601(200902-006305 土壤特性的空间变异规律研究与应用是有针对 年均日照数2861.6h,无霜期平均166d。地形为冲 性地进行土壤资源合理利用与改良、精准施肥和环 洪积平原，并有风积复合作用。土壤类型以灌耕灰漠 境物质修复的基本依据。土壤的变异来源包括系统 士为主。 变异和随机变异两方面，系统变异是由母质、气候 1.2 土壤取样和分析 水文、地形、生物等因素产生的.萌机变异是由取样 2002年4月.在121闭新兰农场选择面积近 分析等的误差或者土壤微小变异引起的。大量的 100hm2的连片农田为研究区，该区为新开垦区，灌 研究表明地统计学是进行土壤异质性研究的先进方 概耕种历史只有5a。采用大间距(100m×100m) 法习，近年来在土壤学、生态学、环境、精准农业等领 内套中间距(50m×50m),中间距内套25m×25m 域得到广泛应用 尤其在利用地统计学方法进 小间距布点（图I),采用GPS定位技术，在播前用 行土壤养分的空间变异规律和分布特征的研究，结 土钻分别以100m、50m、25m的间距于网格节点 合施肥模型进行精准施肥的研究与应用刀 取得 上取0~20cm土样，其中大、中、小网格的每个样点 定的研究成果。 分别都以节点周围3m、2m、1m为半径的采样区 目前对于不同取样间距对士壤特性的空间变异 内随机采取5个土样混合代表。分析测定土壤速效 性研究较少，本研究按3种取样间距进行采样，对士 养分含量：速效氮测定采用减解封散法：速效磷采用 镶速效养分的空间变异规律进行研究，为了解干旱 O.5 mol/L NaHC0浸提钼锑抗比色法土壤速效 区农田土壤特性空间变异规律和精准农业技术的研 钾用Imol/L NaOAC(pH=7)浸提火焰光度计 究应用提供科学依据。 法 1.3数据分析 1 研究区域与研究方法 本研究利用地统计学软件GS For Wind和w 1.1自然概况 5.0软件进行半方差模型拟合，克里格插值与等信 研究风新疆石河子121团位于天山北罐.古尔 线图利用Surfer软件分析制作。 班通古特沙漠南缘，准噶尔盆地西南底部，地处玛纳 斯河中下游下野地是区，东经8520'~8550，北纬 2结果与分析 4445'~4458',平均海拔337.1m,属典型北温带 2.1不同取样间距土壤速效养分常规统计分析 大陆性气候年均降水量141.8mm,年蒸发量 表1分析可知不同间距的碱解氮(36,34 1826.2mm,年均大于或等于10℃积温3595.5℃， 收日期：200 101 第 23 卷第 2 期 干 旱 地 区 农 业 研 究 Vol. 23 No . 2 2005 年 3 月 Agricultural Research in the Arid Areas M ar. 2005 不同取样尺度农田土壤速效养分 空间变异特征初步研究
盛建东1, 4 , 肖 华2 , 武红旗1 , 陈 冰1 , 王 军3 , 杨新建3 ( 1. 新疆农业大学资源环境学院, 新疆 乌鲁木齐 830052; 2. 石河子大学农学院, 新疆 石河子 832003; 3. 新疆石河子市 121 团, 新疆 石河子 832066; 4. 中国农业大学资源与环境学院, 北京, 100094) 摘 要: 以 3 种取样间距( 100 m、50 m、25 m ) 进行网格取样, 对土壤速效养分的空间变异性进行研究。结果表 明: 取样间距对土壤速效养分的含量水平、变异系数影响不显著; 取样间距对合理取样数目具有一定的影响, 合理 取样数目分别为: 碱解氮( 71) 、速效磷( 36) 、速效钾( 18) 。土壤速效养分的空间变异性主要受结构因素影响, 但碱解 氮与速效磷受随机因素影响强于速效钾。利用 Krig ing 内插法绘制了不同取样间距土壤速效养分的等值线图。 关键词: 取样间距; 速效养分; 空间变异 中图分类号: S 158. 9 文献标识码: A 文章编号: 1000-7601( 2005) 02-0063-05 土壤特性的空间变异规律研究与应用是有针对 性地进行土壤资源合理利用与改良、精准施肥和环 境物质修复的基本依据。土壤的变异来源包括系统 变异和随机变异两方面, 系统变异是由母质、气候、 水文、地形、生物等因素产生的, 随机变异是由取样、 分析等的误差或者土壤微小变异引起的[ 1]。大量的 研究表明地统计学是进行土壤异质性研究的先进方 法 [ 2] 。近年来在土壤学、生态学、环境、精准农业等领 域得到广泛应用[ 3～5] 。尤其在利用地统计学方法进 行土壤养分的空间变异规律和分布特征的研究, 结 合施肥模型进行精准施肥的研究与应用 [ 6, 7] , 取得一 定的研究成果。 目前对于不同取样间距对土壤特性的空间变异 性研究较少, 本研究按 3 种取样间距进行采样, 对土 壤速效养分的空间变异规律进行研究, 为了解干旱 区农田土壤特性空间变异规律和精准农业技术的研 究应用提供科学依据。 1 研究区域与研究方法 1. 1 自然概况 研究区新疆石河子 121 团位于天山北麓, 古尔 班通古特沙漠南缘, 准噶尔盆地西南底部, 地处玛纳 斯河中下游下野地垦区, 东经 85°20′～85°50′, 北纬 44°45′～44°58′, 平均海拔 337. 1 m, 属典型北温带 大陆性气候, 年均降水量 141. 8 mm, 年蒸发量 1826. 2 mm, 年均大于或等于 10℃积温 3595. 5℃, 年均日照数 2 861. 6 h, 无霜期平均166 d。地形为冲 洪积平原, 并有风积复合作用。土壤类型以灌耕灰漠 土为主。 1. 2 土壤取样和分析 2002 年 4 月, 在 121 团新兰农场选择面积近 100 hm 2 的连片农田为研究区, 该区为新开垦区, 灌 溉耕种历史只有 5 a。采用大间距( 100 m×100 m) 内套中间距( 50 m×50 m) , 中间距内套25 m×25 m 小间距布点( 图 1) , 采用 GPS 定位技术, 在播前用 土钻分别以 100 m、50 m、25 m 的间距于网格节点 上取 0～20 cm 土样, 其中大、中、小网格的每个样点 分别都以节点周围 3 m、2 m、1 m 为半径的采样区 内随机采取 5 个土样混合代表。分析测定土壤速效 养分含量; 速效氮测定采用碱解扩散法; 速效磷采用 0. 5 mol/ L NaHCO3 浸提钼锑抗比色法; 土壤速效 钾用 1 mo l/ L NaOAC ( pH = 7) 浸提火焰光度计 法[ 8] 。 1. 3 数据分析 本研究利用地统计学软件 GS + For W indow s 5. 0 软件进行半方差模型拟合, 克里格插值与等值 线图利用 Surfer 软件分析制作。 2 结果与分析 2. 1 不同取样间距土壤速效养分常规统计分析 表 1 分析可知, 不同间距的碱解氮( 36, 34,
收稿日期: 2004-10-11 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 40161006) , 新疆自治区重点学科基金资助。 作者简介: 盛建东( 1970- ) , 男, 甘肃秦安人, 副教授, 主要从事土壤质量变化、现代施肥技术研究