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《华中农业大学》 2007年
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基于GIS的武汉市汉南区耕地主要农化性状的历史变迁研究

苗洁  
【摘要】: 土地是不可再生资源,采用先进的技术手段,科学管理、可持续利用土地资源一直是各国政府和相关研究者关注的热点问题。耕地是土地中初级生产的最重要资源,耕地地力的好坏直接影响到农业生产的发展。随着我国改革开放深入,耕地面积与质量变化对粮食安全构成了严峻挑战,受到党和政府以及研究者的日益关注。 本研究于2005年采用GIS技术对武汉市汉南区耕地土壤主要农化性状进行了调查,并与1980年的第二次土壤普查的结果进行比较和分析,对汉南区耕地土壤有效养分的变迁进行了总体评价,为合理施肥,保护耕地,提高粮食产量,确保粮食安全提供了科学依据。主要的研究结果有: 1.查清了耕地质量现状 研究采集了武汉市汉南区301个耕地土壤样品,通过对采样点土壤属性分析与评价,查清了该区土壤有效养分现状。研究发现,该区大部分耕地土壤呈中性偏碱,pH平均值7.3,其中处于7.5~8.0区间的微碱性土壤占调查总面积的46.8%,pH值在7.0~7.5之间的中性土壤占总面积的43.6%。速效钾介于80~120 mg/kg之间,占总调查面积的61.3%;有36.0%的耕地速效钾大于120 mg/kg;只有2.7%的耕地速效钾小于80 mg/kg;有效磷水平总体较低,80.6%的耕地有效磷含量小于10.0mg/kg,其中有14.0%低于5.0mg/kg;介于10.0~20.0mg/kg之间耕地占调查面积的18.5%;只有少量耕地有效磷大于20mg/kg。汉南区耕地土壤有机质总体水平中等偏上,平均值为22.56 g/kg。其中88.2%的耕地有机质含量在15 g/kg以上,其中大于20 g/kg,占调查面积的44.9%,只有11.8%的耕地有机质含量在10~15 g/kg之间。现状反映,该区耕地土壤总体上磷供应不足,地块之间磷含量差异大;钾水平中等偏高,地块之间变异较小;有机质含量比较丰富,地块之间差异也较小;大部分土壤仍然呈微碱性,少量呈强碱性。 2.分析了变化趋势 研究结果表明,汉南区土壤pH总体变化不大,但是呈现两头向中间发展的趋势,25年前土壤主要pH介于6.7~8.0之间,平均值为7.4;目前pH介于6.6~8.0之间,平均值为7.3。经过25年的耕作,汉南区土壤pH值介于7.0~7.5的面积增加了8个百分点,pH值介于6.5~7.0的面积减少2.4个百分点,而pH值大于7.5的土壤降低5.6个百分点。土壤速效钾显著降低,25年前土壤速效钾平均值为146.03mg/kg;现在平均值为108.08 mg/kg,平均下降近40 mg/kg,下降幅度达到27.4%。土壤有效磷略有上升,25年前汉南区土壤有效磷平均含量为7.37 mg/kg,现在土壤有效磷平均值为8.62 mg/kg,大部分土壤仍然缺磷。通过25年前后耕地土壤养分的历史变迁可以推测,汉南区钾肥投入相对不足,原本丰富的土壤钾素正大量被消耗,应引起注意;磷素匮乏和土壤pH值偏高一直是限制该区农业发展的重要障碍因子。要改善土壤磷营养状况,除了增施磷肥之外,必须同时改良碱性土壤。 3.提出了推荐施肥原则 通过对汉南区耕地土壤现状和25年间的变化趋势分析得出,汉南区耕地土壤有机质总体水平可观,适当补充有机肥,合理利用现有的有机肥资源;汉南区多数土壤属石灰性潮土,因此最好选用酸性肥料;普遍增加磷肥的用量,选择酸性较强的过磷酸钙或重过磷酸钙品种;汉南区多数土壤钾素水平已从25年前的丰富水平下降到目前的中等水平,部分甚至呈现潜在性缺乏状态。因此对这些耕地要适当补充施用钾肥,尤其要重视对棉、麻以及经济作物钾素的补充。该地区砂质土壤较多,DH值偏高,这些土壤的保肥供肥能力较差,容易导致多种元素的固定和损失,逐步推广磷含量较高的复混肥。因此,汉南区在今后几年内要继续补充有机肥,稳施氮肥,重施磷肥,适施钾肥,补施中、微量元素,在肥料品种中尽量选用酸性肥料,并配合其它措施改良碱性土壤。 4.建立了空间数据库 数字化了汉南区的土壤图和土地利用现状图,作为空间数据库的基础图件,对汉南区总的土壤分布和利用现状有了整体认识。研究结果通过10余幅专题地图展示,让结果更加直观。研究还建立了该区的耕地资源和有效养分空间数据库。为以后的进一步研究和应用奠定了基础。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:F301.21;P208

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