收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

吉林省中部黑土区土壤养分时空变异规律及精准管理区划分的研究

陈航  
【摘要】:众所周知,黑土是一种腐殖质层厚,自然肥力高的土壤类型,但长期开垦种植及自然因素等影响,黑土肥力已逐渐下降。黑土是吉林省的主要土壤类型之一,玉米是吉林省的主产作物。针对以往的黑土区土壤肥力变化规律研究工作,只注重单一空间、单一时间关系和目前精准农业实施中存在着样本采样尺度不统一,不同区域的土壤养分时空变异规律不明晰,导致农田精准管理区划分和精准施肥决策缺乏智能性的现状,本文在国家“863”项目“玉米精准作业系统研究与应用”的实施过程中,选择吉林省粮食主产区榆树市和农安县的黑土区作为研究区域,以黑土区土壤养分时空变异特征为突破口,运用3S技术和数据挖掘技术,进行了吉林省中部黑土区土壤养分时空变异及精准管理区划分的研究,明确了吉林省中部黑土区土壤养分时空分布特性和规律,为黑土区精准管理区的划分和变量施肥、配方施肥等精准农业技术的实施提供核心支撑技术。研究结果如下:1、黑土区土壤养分空间分布特性的差异应用普通克里格插值法分析土壤养分空间分布特征可知:不同区域:农安县和榆树市,土壤碱解氮、有效磷含量的空间分布呈现出从南到北、由西向东逐渐增加趋势,而土壤速效钾含量的空间分布趋势则相反,且均呈现空间分布不均的现象;相同区域内:榆树市弓棚镇土壤碱解氮和农安县靠山、合隆和烧锅镇土壤有效磷含量呈现出从南到北、由西向东逐渐增加的趋势,且不同等级区域相互嵌合在一起,局部块偏高或偏低,空间变异结构较为复杂。不同采样尺度下的土壤养分空间分布状况的研究表明:土壤养分含量在40m×40m和80m×80m尺度上均表现出较强的空间相关性,以此制作的施肥处方图可直接用于变量施肥;土壤养分含量在160m×160m尺度上表现出中等的空间相关性,可按田块制作施肥配方图用于测土配方施肥,同等情况下可降低采样成本和工作量;土壤养分含量在245m×245m尺度上,也表现出一定的空间相关性,可用于对不同土壤类型或同一类型不同肥力田块的土壤养分状况进行评价。2、黑土区农田土壤养分时空变异规律研究基于密度(DBSCAN)算法对农安县不同数据集土壤养分聚类结果的准确率分别达到90.20%、89.54%、94.77%,说明该算法的可靠性;对同一数据集土壤养分聚类结果将农田地块分为五大类,根据类别养分含量和空间位置聚类,整个田间地块被划分为比较明显的三类地块。基于改进的K均值(X-means)算法对榆树市连续多年变量施肥的农田土壤养分聚类结果表明:变量施肥第五年与第三年、第一年和变量施肥前相比,土壤养分的分类比例数趋于均匀,表明经过变量施肥土壤肥力逐渐均衡;基于快速无监督多尺度模糊聚类(FUMF)算法,对农安县2005年-2012年连续八年土壤养分数据的聚类结果表明,土壤肥力经过精准施肥后趋于均衡和上升。3、土壤养分和作物产量空间变异规律及相关性的研究玉米产量和土壤养分空间变异特征分析表明,不同年份、不同肥力条件下,玉米产量和土壤养分的空间变异均较大;玉米产量与土壤养分的空间相关关系研究结果表明,玉米产量的空间变异性与土壤有机质和速效养分的空间变异性存在一定的相关性。4、基于时空聚类的土壤肥力评价及农田精准管理区划分的研究对榆树市弓棚镇13号村三号地连续七年变量施肥后的时空数据探索性处理表明:土壤养分变量具有较强的相关性;基于空间模糊聚类算法对榆树市弓棚镇春阳村土壤养分进行的聚类结果,将该地块分为三种类型的精准管理区;基于时空序列算法对土壤肥力时空评价结果表明:变量施肥前一年土壤肥力的差异较大,变量施肥第五年土壤肥力的差异减小,变量施肥第七年土壤肥力的差异趋于平缓。即连续多年变量施肥后土壤肥力的差异趋于平缓;对农安县农安镇、合隆镇等乡(镇)连续三年精准施肥后样本数据进行时空聚类结果也表明,精准施肥后土壤肥力状况得到改善,依据其结果进行农田精准管理的划分。以此为基础,制作了榆树市弓棚镇十三号村和农安县合隆镇陈家店村的施肥处方图,用于指导精准农田管理区划分和精准施肥决策。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 徐爱荣;莱阳农民看图施肥[J];山东农机化;2002年04期
2 吴豫鄂;襄樊市土壤养分现状和变化趋势[J];农村经济与科技;2002年09期
3 李立平,张佳宝,邢维芹,张俊,信秀丽;土壤养分分析的现代化[J];土壤;2004年03期
4 宋爱萍,魏海勤;从晋中果园土壤养分调查看平衡施肥的必要性[J];太原科技;2004年03期
5 苏永红;冯起;刘蔚;朱高峰;司建华;张艳武;常宗强;;额济纳三角洲土壤养分特征分析[J];干旱区研究;2006年01期
6 于晓丽;李春梅;周丹;刘海燕;潘丽丽;崔英;;梨树县土壤养分变化趋势的分析与施肥对策[J];吉林农业科学;2006年01期
7 黄震;陈伟建;;沿海围垦土壤养分分析与整理措施[J];中国农村小康科技;2007年04期
8 罗建恩;;祁门县土壤养分现状与变化及评价[J];农技服务;2008年10期
9 张恩平;衣宁宁;李亮亮;李天来;刘勇;;番茄自毒物质对土壤养分的影响[J];西南农业学报;2010年03期
10 陈永利;卢树昌;;天津北部生态区不同种植体系土壤养分调查研究[J];北方园艺;2010年11期
11 蒋璐璐;张瑜;王艳艳;谈黎虹;何勇;;基于光谱技术的土壤养分快速测试方法研究[J];浙江大学学报(农业与生命科学版);2010年04期
12 卫宪周;;焦作市耕地土壤养分和施肥情况调查研究[J];河南农业;2010年13期
13 丁文广;陈劲松;吴晟;牛贺文;;土壤养分的可见光谱研究[J];中国农学通报;2011年12期
14 王勇;常江;;安徽省水旱轮作区土壤养分综合评价方法研究[J];中国农学通报;2011年12期
15 宋萍;;奎屯市土壤养分现状及施肥对策[J];新疆农业科技;2012年03期
16 孙善军;;蚌埠市土壤养分现状及演变原因[J];安徽科技学院学报;2013年01期
17 刘宝存,孙明德,吴静;北京郊区粮田土壤养分与施肥[J];北京农业科学;1999年06期
18 樊淑文;北京近郊菜田土壤养分及施肥情况[J];蔬菜;1999年06期
19 关世英,张伟华,常金保,李跃进;草原土壤养分含量与气象因子相互关系的研究[J];中国草地;1999年03期
20 邓欧平;周稀;黄萍萍;邓良基;;川中紫色丘区土壤养分空间分异与地形因子相关性研究[J];资源科学;2013年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 罗国安;项建军;袁全;;分散经营模式下的土壤养分的精准管理研究[A];中国植物营养与肥料学会2010年学术年会论文集[C];2010年
2 李红裔;张野;赵迪;吴锡欣;;基于神经网络多模型的土壤养分肥力评价[A];中国植物营养与肥料学会2010年学术年会论文集[C];2010年
3 马友华;胡勤远;贾盛宁;梁红霞;黄界颍;张自立;;安徽省土壤养分和肥料信息系统研究[A];第八届全国青年土壤暨第三届全国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2002年
4 邢竹;李春杰;郭建华;王贵政;;土壤养分信息系统在平衡施肥中的应用(摘要)[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集(面向农业与环境的土壤科学专题篇)[C];2004年
5 郑小佳;邓良基;张世熔;张春;黄成毅;苟曦;;川中丘陵区不同地形位置下土壤养分特征研究[A];庆祝中国土壤学会成立60周年专刊[C];2005年
6 贾小红;高如泰;任慧勤;陈清;黄元仿;梁金凤;;种植结构变化对菜地土壤养分含量的影响——以北京市平谷区为例[A];中国土壤学会第十一届全国会员代表大会暨第七届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(中)[C];2008年
7 张淑娟;王凤花;张海红;赵华民;;基于近红外光谱技术的土壤养分检测方法[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
8 武继承;龚子同;郑惠玲;薛毅芳;;土壤养分变化特征与土壤保护研究[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集(面向农业与环境的土壤科学专题篇)[C];2004年
9 张琳;张凤荣;吕贻忠;孔祥斌;王茹;;大城市郊区耕地集约利用程度变化趋势及对土壤养分的影响——以北京市大兴区为例[A];中国土壤学会第十一届全国会员代表大会暨第七届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(中)[C];2008年
10 李鑫鑫;王学奎;王沫;涂代群;牟来明;徐泽刚;宋慧洁;;稻连轮作区水稻土壤养分与微生物数量分析[A];全国第9届天然药物资源学术研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘芬;陕西省土壤养分与肥料资源利用研究[D];西北农林科技大学;2015年
2 赵业婷;基于GIS的陕西省关中地区耕地土壤养分空间特征及其变化研究[D];西北农林科技大学;2015年
3 徐丽华;土壤养分预测方法的比较研究[D];西南大学;2012年
4 刘雪梅;基于可见近红外光谱检测土壤养分及仪器开发[D];东华大学;2014年
5 姜城;不同经营体制下土壤养分空间变异规律及管理技术的研究[D];中国农业科学院;2000年
6 许红卫;田间土壤养分与作物产量的时空变异及其相关性研究[D];浙江大学;2004年
7 李瑞;规模经营条件下土壤养分精准管理研究[D];中国农业科学院;2006年
8 王红娟;我国北方粮食主产区土壤养分分布特征研究[D];中国农业科学院;2007年
9 程明芳;离子交换树脂膜提取土壤养分技术研究[D];中国农业科学院;2002年
10 赵月玲;精准作业区土壤养分和水分时空变异规律及肥力评价研究[D];吉林农业大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 华凌;气候变化可导致土壤养分失衡[N];科技日报;2013年
2 高科;土壤养分测试仪[N];河北科技报;2001年
3 记者 赵红梅;“土壤养分管理与平衡施肥”让农民亩增收近200元[N];河北日报;2006年
4 通讯员 伍军彭建国;塔西南与喀什合作研究土壤养分[N];中国石油报;2008年
5 赵强;土壤养分的分析方法[N];山西科技报;2004年
6 通讯员  徐翔 何宜坦 记者 刘伟;全村农田吃上“营养配餐”[N];连云港日报;2006年
7 通讯员 姜晓平;磴口土壤养分含量逐年上升[N];巴彦淖尔日报(汉);2010年
8 中国农业科学院土壤肥料研究所 金继运 研究员;以分区土壤养分管理实现产业化[N];中华合作时报;2005年
9 冯国明;蔬菜合理轮种 降害增肥减病[N];中华合作时报;2006年
10 李青 何人;蔬菜栽培“一听五看”[N];山西科技报;2000年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978