臨安市楊桐栽培基地土壤肥力質(zhì)量評價

1、臨安市楊桐栽培基地土壤肥力質(zhì)量評價論文導讀:：通過采集臨安市的9個楊桐栽培基地土壤進行化學分析，分析各個基地土壤的pH、有機質(zhì)、水解N、有效P、速效K和全N、P、K，并以此作為指標，運用FUZZY模糊綜合評價法對土壤肥力質(zhì)量進行數(shù)值化的綜合評價。結(jié)果說明，白果村、嚴家山、塘樓村、蒲村和大羅5個基地土壤肥力質(zhì)量優(yōu)良，土壤肥力等級I；太陽鎮(zhèn)、泉口村、郎家村3個基地的土壤處于中上水平，土壤肥力等級；清涼峰鎮(zhèn)土壤處于中下水平，土壤肥力等級。并依據(jù)評價結(jié)果，提出假設(shè)干生產(chǎn)實踐建議。論文關(guān)鍵詞：楊桐，土壤肥力，指標評價，模糊綜合評價法土壤質(zhì)量是土壤肥力質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量和土壤健康質(zhì)量的綜合度量，是土壤特性

2、的綜合反映，也是揭示土壤條件動態(tài)的最敏感的指標,因而能表達自然因索及人類活動對土壤的影響【1】。其中，土壤肥力質(zhì)量是土壤質(zhì)量的重要組成局部，是指在植物全部生長過程中，土壤同時的、不斷的供給植物以最高水分和養(yǎng)分的能力，以及在光照、溫度、濕度及土壤物理條件及其他因素都適合于特定植物生長時，土壤向該植物以適當?shù)牧亢推胶獾谋壤┙o養(yǎng)分的性能【2】。土壤肥力質(zhì)量的上下直接影響著作物生長，影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)、布局和效益等方面。楊桐屬于山茶科，為常綠小喬木或灌木，喜蔭，多自然分布在松林、高喬闊葉林的林下。用其鮮活枝條編織而成的手工藝品木神;是日本國民傳統(tǒng)的供神、祭祀、拜佛的桔祥物。日本幾乎家家戶戶把用楊桐

3、的新鮮枝葉加工而成的塔型手工藝品插放在庭堂上供奉，常年使用。臨安市楊桐種植產(chǎn)業(yè)目前正處于快速開展階段，已建設(shè)完成產(chǎn)業(yè)化示范基地1000畝，產(chǎn)業(yè)化推廣基地4700畝。以平均每戶種植3畝計算，每年每戶能增收1.4萬元以上，可帶動近1萬戶農(nóng)戶共同致富，并可以解決近3萬名農(nóng)村閑置勞動力的就業(yè)問題。楊桐種植產(chǎn)業(yè)為臨安市創(chuàng)造了巨大的社會經(jīng)濟效益，已成為臨安市八大產(chǎn)業(yè)之一。一些學者已對楊桐的育苗、栽培、生物學性狀等進行了一些研究，詹森梁等【3】對楊桐人工栽培模式進行了探討，葉朝軍【4】對楊桐的光合特性進行了研1 材料與方法1.1研究區(qū)概況研究區(qū)位于浙江省臨安市，屬中緯度北亞熱帶季風氣候，四季清楚模糊綜合評價

4、法，氣候溫和，雨量充分，全年降雨量平均1628 mm。多年平均氣溫為15.8 ，七月為最熱月，歷年平均氣溫為28.1 ，1月為最冷月，歷年平均氣溫為3.4 ，極端高溫41.9 ，極端低溫-13.3 。歷年平均年日照明數(shù)1939 h，無霜期234 d。所調(diào)查的楊桐基地皆已種植楊桐34年，都為水稻田和菜園地改造而來。9個楊桐基地面積都在13hm2之間，各基地施肥采取統(tǒng)一施肥方法：3月中旬，春梢萌動時，進行第一次施肥，每公頃尿素施用量250kg；47月上旬，每個月施追肥一次，每公頃復合肥用量150kg；9月上旬，再施肥一次，每公頃復合肥用量150kg，復合肥比例為N :P2O5 : K2O =15

5、: 15 : 15。1.2采樣與分析方法2021年6月在臨安市周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)選取了9個楊桐基地，分別采集土樣。每個基地土壤樣品采集3個作為重復。每個重復采樣時按照S型布點，多點采樣，采集土壤深度為020cm，一個混合點采集土壤樣品總共為1kg。樣品采集后帶回室內(nèi)過2mm鋼篩，用用四分法將多余的土棄去，風干、去雜后保存。圖1 臨安市各楊桐基地分布圖Figure.1 The Adinandra millettii base distributein linan city土壤pH值采用電位法；有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法外加熱法；水解氮采用堿解擴散法；有效磷采用鹽酸氟化銨法【6】；速效氮采用火焰光度法；土壤全

6、氮采用半微量開氏法；土壤全磷采用HClO4H2SO4法；土壤全鉀采用NaOH熔融法，火焰光度法。土壤根本理化性質(zhì)見表1。表1 臨安市楊桐基地土壤根本理化分析Table 1 Adinandramillettii base soil physical and chemical properties 編號 基地名稱 pH 有機質(zhì) g-kg-1 水解氮 mg-kg-1 有效磷 mg-kg-1 速效氮 mg-kg-1 全氮 g-kg-1 全磷 g-kg-1 全鉀 g-kg-1 1 太陽鎮(zhèn) 4.39 22.68 154.88 10.76 70.50 1.59 0.48 19.60 2 白果村 5.04 1

7、7.84 160.13 46.72 151.00 1.46 1.20 31.40 3 嚴家山 5.07 17.33 101.50 49.23 230.50 0.93 1.41 28.00 4 泉口村 4.45 15.78 112.88 14.68 25.00 1.05 0.71 17.60 5 塘樓村 4.33 28.28 152.25 25.53 37.25 2.20 0.85 18.40 6 郎家村 4.53 18.74 148.75 8.25 33.00 1.91 0.52 11.80 7 清涼峰鎮(zhèn) 4.33 11.02 100.63 3.08 94.50 1.36 0.45 21.80

8、 8 蒲村 5.52 24.88 182.88 15.12 37.00 2.04 0.80 27.20 9 大羅村 4.34 15.08 105.88 96.05 149.00 1.15 0.97 22.00 本文的結(jié)果數(shù)據(jù)為3次重復的平均值，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用Excel軟件。2 評價指標與評價方法2.1評價指標的選擇楊桐對土壤的酸堿度反響很敏感，喜酸性土壤，酸性的上下直接影響到楊桐的生長以及楊桐的產(chǎn)量核心期刊。土壤有機質(zhì)含量是楊桐土壤熟化程度和肥力水平的重要指標，較高的有機質(zhì)含量是楊桐獲得高產(chǎn)量的必需條件。土壤氮、磷、鉀含量對作物的生長至關(guān)重要，楊桐也是一樣，且這三種元索的含量多少與比例是否適

9、當，影響到楊桐的生長以及產(chǎn)量的上下。因此，本研究選用土壤pH值、有機質(zhì)、全N,P, K和水解N,有效P,以及速效K等8項土壤肥力質(zhì)量指標作為評價指標。2.2評價方法本研究應用FUZZY模糊綜合評價法對土壤肥力質(zhì)量進行數(shù)值化的綜合評價。在FUZZY綜合評價中，隸屬度可用隸屬函數(shù)來表達。對土壤中各參評肥力質(zhì)量指標建立相應的隸屬度函數(shù)，計算其隸屬度值，以此表示各肥力質(zhì)量指標的狀態(tài)值。根據(jù)土壤肥力質(zhì)量指標對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的效應曲線將隸屬度函數(shù)分為兩種類型，即S型正相關(guān)型隸屬度函數(shù)和拋物線型隸屬度函數(shù)，并將曲線型函數(shù)轉(zhuǎn)化為相應的折線型函數(shù)，以利于計算。1S型正相關(guān)型隸屬度函數(shù)。大多數(shù)土壤肥力質(zhì)量指標屬于

10、這種類型，如有機質(zhì)、氮、磷、鉀含量等。作物的效應曲線呈現(xiàn)為S型，即開始時隨著指標值的增加，效應強度上升迅速，到達一定的臨界值后模糊綜合評價法，隨著數(shù)量增加，效應值穩(wěn)定在一定的水平線上。其隸屬度函數(shù)如圖2所示：圖2 S型隸屬度函數(shù)曲線Figure.2 S-curve membership function相應的隸屬度函數(shù)為：f(x) =由于楊桐和茶葉同屬于山茶科，且在生產(chǎn)上具有一定相似性，因此參照前人的研究結(jié)果以及結(jié)合楊桐土壤的實際狀況，確定各指標的隸屬度函數(shù)曲線中轉(zhuǎn)折點的相應取值如表2所示。表2 S型隸屬度函數(shù)曲線轉(zhuǎn)折點取值Table 2 Value of turningpoint in S-

11、type function 工程 有機質(zhì) g.kg-1 全氮 g.kg-1 全磷 g.kg-1 全鉀 g.kg-1 水解氮 mg.kg-1 有效磷 mg.kg-1 速效鉀 mg.kg-1 X1 10 0.75 0.40 10 60 5 50 X2 30 2.0 1.00 20 120 20 150 2拋物線型隸屬度函數(shù)。作物的效應曲線呈現(xiàn)為拋物曲線型，即隨著指標值的增加，效應值表現(xiàn)出開始時增加，然后到達最高點，最后下降的情形。如土壤pH值等，其隸屬度函數(shù)如圖3所示：圖3 拋物線型隸屬度函數(shù)Figure.3 Curve of parabolic-type membershipfunction據(jù)此

12、建立如下隸屬函數(shù)：f(x) =根據(jù)我們測量的楊桐基地土壤的實際情況，確定土壤pH值在隸屬度函數(shù)曲線中轉(zhuǎn)折點的相應取值為：x1=4.0，x2=4.5，x3=6.0，x4=7.0。權(quán)重是指評價指標對評價對象的影響程度或奉獻率。由于各項指標對于土壤肥力的奉獻是不同的，故對各項指標應給與一定的權(quán)重。然而，如何確定單項肥力指標的權(quán)重系數(shù)，這是肥力綜合指標中的一個關(guān)鍵問題。我們嘗試用各指標之間相關(guān)系數(shù)來確定權(quán)重系數(shù)。計算步驟為:求單項肥力質(zhì)量指標間的相關(guān)系數(shù)，建立各肥力質(zhì)量指標間的相關(guān)系數(shù)矩陣R；計算各因子與其它因子相關(guān)系數(shù)的平均值;求出該平均值占所有肥力質(zhì)量指標相關(guān)系數(shù)平均值之和的百分率即為該單項肥力質(zhì)

13、量指標在表征土壤肥力質(zhì)量中的奉獻率，由此可以得出各項肥力指標的權(quán)重(Wi) 。根據(jù)公式IFI=計算出綜合指標值，Ni和Wi分別表示第i種養(yǎng)分指標的隸屬度值和權(quán)重系數(shù)。隸屬度值和權(quán)重系數(shù)。隸屬度值和權(quán)重系數(shù)值應用MicrosoftExcel軟件進行計算。3結(jié)果與分析3.1常規(guī)營養(yǎng)指標分析由表3可知，水解氮含量在96.25183.75mg-kg-1，平均值為135.53 mg-kg-1,韓文炎等的研究說明，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效的茶園土壤速效氮含量高于100mg-kg-1。統(tǒng)計結(jié)果說明，所調(diào)查的臨安市9個楊桐基地的土壤水解氮含量都比擬高，這是由于楊桐的生產(chǎn)需求決定。因為植株主要是利用楊桐枝條，因而，在管理上

14、重視氮肥的施入，保證植株的旺盛生長。從水解氮指標來看，各楊桐基地的氮肥施用已能滿足作物的正常生長，建議在氮肥施用上保持合理的水平，不宜再加大氮肥的投入，以防止地下水的污染。表3 臨安市楊桐基地土壤表層養(yǎng)分含量Table 3 Adinandramillettii base soil nutrient content 測定指標 樣品數(shù) 范圍 均值 單位 pH 27 4.195.53 有機質(zhì) 27 10.8934.22 g-kg-1 水解氮 27 96.25183.75 mg-kg-1 有效磷 27 3.0896.05 mg-kg-1 速效氮 27 25235 mg-kg-1 全氮 27 0.932

15、.20 g-kg-1 全磷 27 0.451.41 g-kg-1 全鉀 27 11.831.4 g-kg-1 從表3我們知道，各個基地的有效磷含量最低為3.08mg-kg-1，最高的到達了96.05mg-kg-1，平均值是29.94 mg-kg-1，各個基地之間的有效磷含量差異很大。因為楊桐在生產(chǎn)上的需求為營養(yǎng)組織枝條，而且在生產(chǎn)上有必要控制P肥的施用，降低土壤中P素的含量，抑制過早的開花結(jié)果，影響植株的產(chǎn)量。因而，對P素含量水平較高的地塊，有白果村、嚴家山、塘樓、大羅4個基地要嚴格控制P肥的使用。而對其他5個基地建議少量施用P肥。由表3可以得知，速效氮的差異也相當大，從泉口的最低含量25mg

16、-kg-1，到嚴家山的235 mg-kg-1，平均值到達91.97mg-kg-1。鉀可以提高光合作用的強度模糊綜合評價法，促進作物體內(nèi)淀粉和糖的形成，增強作物的抗逆性和抗病能力，還能提高作物對氮的吸收作用。依據(jù)NY/T391-2000土壤肥力分級參考指標，速效氮含量低于50 mg-kg-1為較差的肥力，參考優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效茶園土壤肥力標準，速效氮含量高于100mg-kg-1為較佳的肥力狀況。因此根據(jù)分析結(jié)果，建議泉口、塘樓、郎家、蒲村4個基地可適量的增加鉀肥的投入，采取勤施薄施的原那么進行有效施肥。從表3中我們發(fā)現(xiàn)，9個基地的有機質(zhì)含量相對都較高，最低的也有10.89 g-kg-1，最高的到達34

17、.22 g-kg-1，平均值到達19.07 g-kg-1。有機質(zhì)主要來源于動植物、微生物殘體的分解以及它們的排泄物和分泌物，還有人為施入土壤中的各種有機肥料。土壤有機質(zhì)是土壤固相局部的重要組成成分，盡管其占土壤總量的很小局部，但是它是植物生長所需要的各種營養(yǎng)元素的最主要的來源，也是土壤微生物活動的能源，對土壤的物理、化學和生物學性能有著深刻的影響。根據(jù)NY/T391-2000土壤肥力分級參考指標，園地有機質(zhì)在1520之間肥力等級為級，說明臨安市的楊桐基地土壤有機質(zhì)含量總體而言到達中等水平。太陽、塘樓、蒲村3個基地土壤有機質(zhì)含量較佳，都高于20 g-kg-1，清涼峰鎮(zhèn)的基地土壤有機質(zhì)含量為11.

18、02 g-kg-1，是9個基地中含量最低的，建議在冬季投入有機肥，提高土壤有機質(zhì)含量。3.2土壤肥力質(zhì)量等級的評定通過室內(nèi)對樣品的分析和數(shù)據(jù)的整理，根據(jù)以上8項土壤肥力質(zhì)量指標的測定結(jié)果對楊桐基地土壤進行質(zhì)量等級評定。根據(jù)評價方法的隸屬度函數(shù)公式和轉(zhuǎn)折點的取值，計算出各項肥力質(zhì)量指標的隸屬度值Ni(表4),其值在0.1l.0范圍之內(nèi)，值的大小反映了其隸屬的程度，最大值1.0表示土壤肥力質(zhì)量的最良好狀態(tài)，完全適宜作物的生長，最小值0.1表示土壤肥力質(zhì)量的嚴重缺乏。并為了計算的方便，將最小值定為0.1而非零，是符合生產(chǎn)實際的，這就消除了各參數(shù)指標間的量綱差異核心期刊。表4 各項肥力質(zhì)量指標的隸屬度

19、值Table 4 Value of soilfertility index Membership 基地名稱 pH值 有機質(zhì) g.kg-1 全氮 g.kg-1 全磷 g.kg-1 全鉀 g.kg-1 水解氮 mg.kg-1 有效磷 mg.kg-1 速效氮 mg.kg-1 太陽鎮(zhèn) 0.80 0.67 0.71 0.22 0.96 1.00 0.45 0.28 白果村 1 0.45 0.61 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 嚴家山 1 0.43 0.23 1.00 1.00 0.72 1.00 1.00 泉口村 0.91 0.36 0.31 0.56 0.78 0.89 0.68

20、0.10 塘樓村 0.69 0.92 1 0.77 0.86 1 1 0.1 郎家村 1 0.49 0.94 0.28 0.26 1 0.3 0.1 清涼峰鎮(zhèn) 0.69 0.15 0.54 0.18 1 0.71 0.1 0.5 蒲村 1 0.77 1 0.71 1 1 0.71 0.1 大羅村 0.71 0.33 0.39 0.96 1 0.79 1 0.99 根據(jù)8項指標的測定結(jié)果，求出單項肥力質(zhì)量指標間的相關(guān)系數(shù)，得到如下相關(guān)系數(shù)矩陣R。表5 土壤肥力質(zhì)量指標間的相關(guān)系數(shù)矩陣Table 5 Correlationcoefficients between the soil fertilit

21、y indexes pH 有機質(zhì) 水解氮 有效磷 速效氮 全氮 全磷 全鉀 pH 1 0.2447 0.4687 0.0191 0.2344 0.1012 0.5139 0.6966 有機質(zhì) 0.2447 1 0.7659 -0.1896 -0.4031 0.7682 0.0174 -0.0545 水解氮 0.4687 0.7659 1 -0.3248 -0.4751 0.8028 -0.1354 0.0936 有效磷 0.0191 -0.1896 -0.3248 1 0.6597 -0.4292 0.6715 0.3836 速效氮 0.2344 -0.4031 -0.4751 0.6597

22、1 -0.6473 0.7680 0.6519 全氮 0.1012 0.7682 0.8028 -0.4292 -0.6473 1 -0.3801 -0.2712 全磷 0.5139 0.0174 -0.1354 0.6715 0.7680 -0.3800 1 0.7102 全鉀 0.6966 -0.0545 0.0936 0.3836 0.6519 -0.2712 0.7102 1 由表5計算出各因子與其它因子相關(guān)系數(shù)的平均值；求出該平均值占所有肥力質(zhì)量指標相關(guān)系數(shù)平均值之和的百分率，由此得到各項肥力指標的權(quán)重Table 6 value of soilfertility indexes 肥力

23、質(zhì)量指標 pH值 有機質(zhì) g.kg-1 全N g.kg-1 全P g.kg-1 全K g.kg-1 水解N mg.kg-1 有效P mg.kg-1 速效K mg.kg-1 相關(guān)系數(shù)平均值 0.3255 0.3491 0.4857 0.4566 0.4088 0.4380 0.3825 0.5485 權(quán)重系數(shù) 0.0959 0.1028 0.1431 0.1345 0.1204 0.1290 0.1127 0.1616 根據(jù)公式IFI=計算出綜合指標值，本研究擬定義IFI0.75為高等，0.75IFI0.50時為中上，0.50IFI0.25時為中下，IFI表7 臨安各楊桐基地土壤肥力質(zhì)量等級Ta

24、ble 7 quality and gradeof Adinandra millettii bases soil fertility 基地名稱 太陽鎮(zhèn) 白果村 嚴家山 泉口村 塘樓村 郎家村 清涼峰鎮(zhèn) 蒲村 大羅村 IFI 0.617 0.888 0.795 0.546 0.769 0.529 0.487 0.759 0.782 等級 4小結(jié)與建議通過對臨安市9個楊桐基地土壤調(diào)查分析說明，臨安市境內(nèi)的9個楊桐基地土壤整體肥力質(zhì)量屬于中上水平，楊桐基地土壤肥力質(zhì)量，5/9處于上等水平模糊綜合評價法，1/3處于中上水平，1/9處于中下水平。土壤有機質(zhì)含量整體處于中等水平，水解氮含量較高，有效磷和速

25、效氮各地方差異較大。根據(jù)以上研究結(jié)果，對臨安市楊桐基地的建設(shè)提出如下建議：合理使用N、P、K肥。根據(jù)基地土壤現(xiàn)有的肥力水平，實行有針對性的施肥。目前各個基地N肥供給水平比擬合理，在后期的N肥投入上應該適當控制用量，不宜再進行過大的投入。白果村、嚴家山、塘樓、大羅4個基地有效P含量偏高，建議對這4個基地嚴格控制磷肥的使用，而其它5個基地要對磷肥進行適當?shù)难a充。根據(jù)分析結(jié)果，建議泉口、塘樓、郎家、蒲村4個基地可適量的增加鉀肥的投入，采取勤施薄施的原那么進行有效施肥。增施有機肥。有機肥是生命殘體，是在土壤中礦化后釋放植物養(yǎng)分的。它消除了其中的有毒有害物質(zhì)，富含大量有益物質(zhì)，包括多種有機酸、肽類以及包括氮、磷、鉀在內(nèi)的豐富的營養(yǎng)元素。施用有機肥料不僅能為農(nóng)作物提供全面營養(yǎng)，而且肥效長，可增加和更新土壤有機質(zhì)，促進微生物繁殖，改善土壤的理化性質(zhì)和生物活性。所調(diào)查的9個楊桐基地土壤有機質(zhì)情況整體處于中等水平，可增施有機肥。目前觀察到各個基地在管理上都采取園中套種大豆的種植模式，應該值得