临安市杨桐栽培基地土壤肥力质量评价

1、临安市杨桐栽培基地土壤肥力质量评价论文导读:：通过采集临安市的9个杨桐栽培基地土壤进行化学分析，分析各个基地土壤的pH、有机质、水解N、有效P、速效K和全N、P、K，并以此作为指标，运用FUZZY模糊综合评价法对土壤肥力质量进行数值化的综合评价。结果说明，白果村、严家山、塘楼村、蒲村和大罗5个基地土壤肥力质量优良，土壤肥力等级I；太阳镇、泉口村、郎家村3个基地的土壤处于中上水平，土壤肥力等级；清凉峰镇土壤处于中下水平，土壤肥力等级。并依据评价结果，提出假设干生产实践建议。论文关键词：杨桐，土壤肥力，指标评价，模糊综合评价法土壤质量是土壤肥力质量、土壤环境质量和土壤健康质量的综合度量，是土壤特性

2、的综合反映，也是揭示土壤条件动态的最敏感的指标,因而能表达自然因索及人类活动对土壤的影响【1】。其中，土壤肥力质量是土壤质量的重要组成局部，是指在植物全部生长过程中，土壤同时的、不断的供给植物以最高水分和养分的能力，以及在光照、温度、湿度及土壤物理条件及其他因素都适合于特定植物生长时，土壤向该植物以适当的量和平衡的比例供给养分的性能【2】。土壤肥力质量的上下直接影响着作物生长，影响着农业生产的结构、布局和效益等方面。杨桐属于山茶科，为常绿小乔木或灌木，喜荫，多自然分布在松林、高乔阔叶林的林下。用其鲜活枝条编织而成的手工艺品木神;是日本国民传统的供神、祭祀、拜佛的桔祥物。日本几乎家家户户把用杨桐

3、的新鲜枝叶加工而成的塔型手工艺品插放在庭堂上供奉，常年使用。临安市杨桐种植产业目前正处于快速开展阶段，已建设完成产业化示范基地1000亩，产业化推广基地4700亩。以平均每户种植3亩计算，每年每户能增收1.4万元以上，可带动近1万户农户共同致富，并可以解决近3万名农村闲置劳动力的就业问题。杨桐种植产业为临安市创造了巨大的社会经济效益，已成为临安市八大产业之一。一些学者已对杨桐的育苗、栽培、生物学性状等进行了一些研究，詹森梁等【3】对杨桐人工栽培模式进行了探讨，叶朝军【4】对杨桐的光合特性进行了研1 材料与方法1.1研究区概况研究区位于浙江省临安市，属中纬度北亚热带季风气候，四季清楚模糊综合评价

4、法，气候温和，雨量充分，全年降雨量平均1628 mm。多年平均气温为15.8 ，七月为最热月，历年平均气温为28.1 ，1月为最冷月，历年平均气温为3.4 ，极端高温41.9 ，极端低温-13.3 。历年平均年日照明数1939 h，无霜期234 d。所调查的杨桐基地皆已种植杨桐34年，都为水稻田和菜园地改造而来。9个杨桐基地面积都在13hm2之间，各基地施肥采取统一施肥方法：3月中旬，春梢萌动时，进行第一次施肥，每公顷尿素施用量250kg；47月上旬，每个月施追肥一次，每公顷复合肥用量150kg；9月上旬，再施肥一次，每公顷复合肥用量150kg，复合肥比例为N :P2O5 : K2O =15

5、: 15 : 15。1.2采样与分析方法2021年6月在临安市周边乡镇选取了9个杨桐基地，分别采集土样。每个基地土壤样品采集3个作为重复。每个重复采样时按照S型布点，多点采样，采集土壤深度为020cm，一个混合点采集土壤样品总共为1kg。样品采集后带回室内过2mm钢筛，用用四分法将多余的土弃去，风干、去杂后保存。图1 临安市各杨桐基地分布图Figure.1 The Adinandra millettii base distributein linan city土壤pH值采用电位法；有机质采用重铬酸钾容量法外加热法；水解氮采用碱解扩散法；有效磷采用盐酸氟化铵法【6】；速效氮采用火焰光度法；土壤全

6、氮采用半微量开氏法；土壤全磷采用HClO4H2SO4法；土壤全钾采用NaOH熔融法，火焰光度法。土壤根本理化性质见表1。表1 临安市杨桐基地土壤根本理化分析Table 1 Adinandramillettii base soil physical and chemical properties 编号 基地名称 pH 有机质 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 全钾 g-kg-1 1 太阳镇 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 严家山 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 塘楼村 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 清凉峰镇 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 大罗村 4.34 15.08 105.88 96.05 149.00 1.15 0.97 22.00 本文的结果数据为3次重复的平均值，数据统计分析采用Excel软件。2 评价指标与评价方法2.1评价指标的选择杨桐对土壤的酸碱度反响很敏感，喜酸性土壤，酸性的上下直接影响到杨桐的生长以及杨桐的产量核心期刊。土壤有机质含量是杨桐土壤熟化程度和肥力水平的重要指标，较高的有机质含量是杨桐获得高产量的必需条件。土壤氮、磷、钾含量对作物的生长至关重要，杨桐也是一样，且这三种元索的含量多少与比例是否适

9、当，影响到杨桐的生长以及产量的上下。因此，本研究选用土壤pH值、有机质、全N,P, K和水解N,有效P,以及速效K等8项土壤肥力质量指标作为评价指标。2.2评价方法本研究应用FUZZY模糊综合评价法对土壤肥力质量进行数值化的综合评价。在FUZZY综合评价中，隶属度可用隶属函数来表达。对土壤中各参评肥力质量指标建立相应的隶属度函数，计算其隶属度值，以此表示各肥力质量指标的状态值。根据土壤肥力质量指标对作物产量和品质的效应曲线将隶属度函数分为两种类型，即S型正相关型隶属度函数和抛物线型隶属度函数，并将曲线型函数转化为相应的折线型函数，以利于计算。1S型正相关型隶属度函数。大多数土壤肥力质量指标属于

10、这种类型，如有机质、氮、磷、钾含量等。作物的效应曲线呈现为S型，即开始时随着指标值的增加，效应强度上升迅速，到达一定的临界值后模糊综合评价法，随着数量增加，效应值稳定在一定的水平线上。其隶属度函数如图2所示：图2 S型隶属度函数曲线Figure.2 S-curve membership function相应的隶属度函数为：f(x) =由于杨桐和茶叶同属于山茶科，且在生产上具有一定相似性，因此参照前人的研究结果以及结合杨桐土壤的实际状况，确定各指标的隶属度函数曲线中转折点的相应取值如表2所示。表2 S型隶属度函数曲线转折点取值Table 2 Value of turningpoint in S-

11、type function 工程 有机质 g.kg-1 全氮 g.kg-1 全磷 g.kg-1 全钾 g.kg-1 水解氮 mg.kg-1 有效磷 mg.kg-1 速效钾 mg.kg-1 X1 10 0.75 0.40 10 60 5 50 X2 30 2.0 1.00 20 120 20 150 2抛物线型隶属度函数。作物的效应曲线呈现为抛物曲线型，即随着指标值的增加，效应值表现出开始时增加，然后到达最高点，最后下降的情形。如土壤pH值等，其隶属度函数如图3所示：图3 抛物线型隶属度函数Figure.3 Curve of parabolic-type membershipfunction据此

12、建立如下隶属函数：f(x) =根据我们测量的杨桐基地土壤的实际情况，确定土壤pH值在隶属度函数曲线中转折点的相应取值为：x1=4.0，x2=4.5，x3=6.0，x4=7.0。权重是指评价指标对评价对象的影响程度或奉献率。由于各项指标对于土壤肥力的奉献是不同的，故对各项指标应给与一定的权重。然而，如何确定单项肥力指标的权重系数，这是肥力综合指标中的一个关键问题。我们尝试用各指标之间相关系数来确定权重系数。计算步骤为:求单项肥力质量指标间的相关系数，建立各肥力质量指标间的相关系数矩阵R；计算各因子与其它因子相关系数的平均值;求出该平均值占所有肥力质量指标相关系数平均值之和的百分率即为该单项肥力质

13、量指标在表征土壤肥力质量中的奉献率，由此可以得出各项肥力指标的权重(Wi) 。根据公式IFI=计算出综合指标值，Ni和Wi分别表示第i种养分指标的隶属度值和权重系数。隶属度值和权重系数。隶属度值和权重系数值应用MicrosoftExcel软件进行计算。3结果与分析3.1常规营养指标分析由表3可知，水解氮含量在96.25183.75mg-kg-1，平均值为135.53 mg-kg-1,韩文炎等的研究说明，优质高产高效的茶园土壤速效氮含量高于100mg-kg-1。统计结果说明，所调查的临安市9个杨桐基地的土壤水解氮含量都比拟高，这是由于杨桐的生产需求决定。因为植株主要是利用杨桐枝条，因而，在管理上

14、重视氮肥的施入，保证植株的旺盛生长。从水解氮指标来看，各杨桐基地的氮肥施用已能满足作物的正常生长，建议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 临安市杨桐基地土壤表层养分含量Table 3 Adinandramillettii base soil nutrient content 测定指标 样品数 范围 均值 单位 pH 27 4.195.53 有机质 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 全钾 27 11.831.4 g-kg-1 从表3我们知道，各个基地的有效磷含量最低为3.08mg-kg-1，最高的到达了96.05mg-kg-1，平均值是29.94 mg-kg-1，各个基地之间的有效磷含量差异很大。因为杨桐在生产上的需求为营养组织枝条，而且在生产上有必要控制P肥的施用，降低土壤中P素的含量，抑制过早的开花结果，影响植株的产量。因而，对P素含量水平较高的地块，有白果村、严家山、塘楼、大罗4个基地要严格控制P肥的使用。而对其他5个基地建议少量施用P肥。由表3可以得知，速效氮的差异也相当大，从泉口的最低含量25mg

16、-kg-1，到严家山的235 mg-kg-1，平均值到达91.97mg-kg-1。钾可以提高光合作用的强度模糊综合评价法，促进作物体内淀粉和糖的形成，增强作物的抗逆性和抗病能力，还能提高作物对氮的吸收作用。依据NY/T391-2000土壤肥力分级参考指标，速效氮含量低于50 mg-kg-1为较差的肥力，参考优质高产高效茶园土壤肥力标准，速效氮含量高于100mg-kg-1为较佳的肥力状况。因此根据分析结果，建议泉口、塘楼、郎家、蒲村4个基地可适量的增加钾肥的投入，采取勤施薄施的原那么进行有效施肥。从表3中我们发现，9个基地的有机质含量相对都较高，最低的也有10.89 g-kg-1，最高的到达34

17、.22 g-kg-1，平均值到达19.07 g-kg-1。有机质主要来源于动植物、微生物残体的分解以及它们的排泄物和分泌物，还有人为施入土壤中的各种有机肥料。土壤有机质是土壤固相局部的重要组成成分，尽管其占土壤总量的很小局部，但是它是植物生长所需要的各种营养元素的最主要的来源，也是土壤微生物活动的能源，对土壤的物理、化学和生物学性能有着深刻的影响。根据NY/T391-2000土壤肥力分级参考指标，园地有机质在1520之间肥力等级为级，说明临安市的杨桐基地土壤有机质含量总体而言到达中等水平。太阳、塘楼、蒲村3个基地土壤有机质含量较佳，都高于20 g-kg-1，清凉峰镇的基地土壤有机质含量为11.

18、02 g-kg-1，是9个基地中含量最低的，建议在冬季投入有机肥，提高土壤有机质含量。3.2土壤肥力质量等级的评定通过室内对样品的分析和数据的整理，根据以上8项土壤肥力质量指标的测定结果对杨桐基地土壤进行质量等级评定。根据评价方法的隶属度函数公式和转折点的取值，计算出各项肥力质量指标的隶属度值Ni(表4),其值在0.1l.0范围之内，值的大小反映了其隶属的程度，最大值1.0表示土壤肥力质量的最良好状态，完全适宜作物的生长，最小值0.1表示土壤肥力质量的严重缺乏。并为了计算的方便，将最小值定为0.1而非零，是符合生产实际的，这就消除了各参数指标间的量纲差异核心期刊。表4 各项肥力质量指标的隶属度

19、值Table 4 Value of soilfertility index Membership 基地名称 pH值 有机质 g.kg-1 全氮 g.kg-1 全磷 g.kg-1 全钾 g.kg-1 水解氮 mg.kg-1 有效磷 mg.kg-1 速效氮 mg.kg-1 太阳镇 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 严家山 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 塘楼村 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 清凉峰镇 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 大罗村 0.71 0.33 0.39 0.96 1 0.79 1 0.99 根据8项指标的测定结果，求出单项肥力质量指标间的相关系数，得到如下相关系数矩阵R。表5 土壤肥力质量指标间的相关系数矩阵Table 5 Correlationcoefficients between the soil fertilit

21、y indexes pH 有机质 水解氮 有效磷 速效氮 全氮 全磷 全钾 pH 1 0.2447 0.4687 0.0191 0.2344 0.1012 0.5139 0.6966 有机质 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 全钾 0.6966 -0.0545 0.0936 0.3836 0.6519 -0.2712 0.7102 1 由表5计算出各因子与其它因子相关系数的平均值；求出该平均值占所有肥力质量指标相关系数平均值之和的百分率，由此得到各项肥力指标的权重Table 6 value of soilfertility indexes 肥力

23、质量指标 pH值 有机质 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 相关系数平均值 0.3255 0.3491 0.4857 0.4566 0.4088 0.4380 0.3825 0.5485 权重系数 0.0959 0.1028 0.1431 0.1345 0.1204 0.1290 0.1127 0.1616 根据公式IFI=计算出综合指标值，本研究拟定义IFI0.75为高等，0.75IFI0.50时为中上，0.50IFI0.25时为中下，IFI表7 临安各杨桐基地土壤肥力质量等级Ta

24、ble 7 quality and gradeof Adinandra millettii bases soil fertility 基地名称 太阳镇 白果村 严家山 泉口村 塘楼村 郎家村 清凉峰镇 蒲村 大罗村 IFI 0.617 0.888 0.795 0.546 0.769 0.529 0.487 0.759 0.782 等级 4小结与建议通过对临安市9个杨桐基地土壤调查分析说明，临安市境内的9个杨桐基地土壤整体肥力质量属于中上水平，杨桐基地土壤肥力质量，5/9处于上等水平模糊综合评价法，1/3处于中上水平，1/9处于中下水平。土壤有机质含量整体处于中等水平，水解氮含量较高，有效磷和速

25、效氮各地方差异较大。根据以上研究结果，对临安市杨桐基地的建设提出如下建议：合理使用N、P、K肥。根据基地土壤现有的肥力水平，实行有针对性的施肥。目前各个基地N肥供给水平比拟合理，在后期的N肥投入上应该适当控制用量，不宜再进行过大的投入。白果村、严家山、塘楼、大罗4个基地有效P含量偏高，建议对这4个基地严格控制磷肥的使用，而其它5个基地要对磷肥进行适当的补充。根据分析结果，建议泉口、塘楼、郎家、蒲村4个基地可适量的增加钾肥的投入，采取勤施薄施的原那么进行有效施肥。增施有机肥。有机肥是生命残体，是在土壤中矿化后释放植物养分的。它消除了其中的有毒有害物质，富含大量有益物质，包括多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素。施用有机肥料不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性。所调查的9个杨桐基地土壤有机质情况整体处于中等水平，可增施有机肥。目前观察到各个基地在管理上都采取园中套种大豆的种植模式，应该值得