扬州庙山土壤特征与精准农业研究

扬州庙山土壤特征与精准农业研究∗吕家发1，王建2，严长安21扬州福临科技农业生态庄园有限公司，江苏扬州（211400）2扬州大学，江苏扬州（225009）E-mail：[e-mail]摘要：通过对扬州庙山地区土壤15项指标进行分析，作出分布图，为当地精确农业实施提供土壤学依据。关键词：土壤；指标；精确农业；扬州庙山1引言精确农业是按照田间每一操作单元的具体条件，精确地调整各项土壤和作物管理措施，最大限度地优化使用各项农业投入，以获取最高产量和最大经济效益，同时保护农业生态环境，保护土地等农业自然资源。对土壤特性的充分了解是管理好土壤养分和合理施肥的基础[1]，是实现精确农业的基本条件。土壤各元素含量是土壤特性的重要内容，也是确定施肥量的重要指标[2]。在施肥中结合土壤普查和栽培期间的诊断调查，能提高产量，降低成本，防止过量施肥给环境造成危害[3]。2研究区域概况扬州庙山地区位于东经119o29'；北纬32o39'，总面积约300hm2，属北亚热带季风气候，光能资源丰富，热量条件优越，雨量充沛。具有季风性气候的特点。春夏秋冬四季分明。常年平均气温15.1oC。一月最低，月平均气温1.7oC；七月最高，平均气温28oC；年差为26.3oC。年均无霜期为224天。≥10oC的日照时数为1485.5小时。全市年平均降雨量为1014mm。高程为5-40m[4]。3材料与方法3.1土壤样品采集2007年5月在庙山地区，按2hm2一个采样点的密度采集0～20cm土层土壤农化样品150个分析pH值、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量、碳酸钙、性质分类七项指标，按10hm2一个采样点的密度采集0～20cm土层土壤农化样品30个分析有效锌、有效锰、有效铁、有效铜、有效镁、有效钼、有效氯、有效硼八项指标。3.2土壤样品分析[5]将上述土壤样品处理后采用以下方法进行测定：pH值采用玻璃电极法测定；碱解氮用碱解扩散法测定；速效磷用磷钼兰比色法测定；速效钾用1molL-1NH4OAc提取，火焰光度计测定；有机质含量用重铬酸钾外加热法测定；碳酸钙用气量法方法测定；有效锌用AAS法测定；有效钼用催化极谱法测定；水溶性氯用AgNO3滴定法方法测定；有效锰用DTPA浸提，原子吸收光谱法测定；有效铁用DTPA浸提，原子吸收光谱法测定；有效铜用DTPA浸提，原子吸收光谱法测定；有效镁原子吸收分光光度计测定；有效硼用沸水提取,姜黄素比色测定;∗社会主义新农村建设中的信息技术和资源环境问题研究项目.南水北调东线源头区地表水质现状及其变化预测项目.结果与分析根据测定结果，对土壤pH值、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量、碳酸钙、有效锌、有效锰、有效铁、有效铜、有效镁、有效钼、有效氯、有效硼及性质分类指标进行分析，作出各指标数据分布百分比（如图1-图15）：3.716.23421.819.3505101520253035406.26.2～6.46.4～6.66.6～6.86.8～77土壤pH值百分比（%）图1庙山地区土壤土壤pH值各分布百分比0.811.913.622.73018.62.4051015202530354040～6060～8080～100100～120120～140140土壤碱解氮含量（ppm）百分比（%）图2庙山地区土壤碱解氮各含量分布百分比30.633.327.90.93.61.81.90510152025303555～1010～1515～2020～2525～3030土壤速效磷含量（ppm）百分比（%）图3庙山地区土壤速效磷各含量分布百分比～5050～7575～100100土壤有效钾含量（ppm）百分比（%）图4庙山地区土壤速效钾各含量分布百分比027.156.87.63.45.101020304050600.50.5～1.51.5～3.03.0～4.04.0～5.05.0土壤有机质含量（%）百分比（%）图5庙山地区土壤有机质各含量分布百分比8.337.520.88.34.212.68.305101520253035400.50.5～1.01.0～1.51.5～2.02.0～3.03.0～4.04.0土壤碳酸钙含量（%）百分比（%）图6庙山地区土壤碳酸钙各含量分布百分比～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5土壤有效锌含量（ppm）百分比（%）图7庙山地区土壤有效锌各含量分布百分比29.220.88.32516.700510152025303522～55～1010～2020～5050土壤有效锰含量（ppm）百分比（%）图8庙山地区土壤有效锰各含量分布百分比04.522.722.79.131.99.10510152025303555～1010～2020～3030～4040～5050土壤有效铁含量（ppm）百分比（%）图9庙山地区土壤有效铁各含量分布百分比～0.50.5～1.01.0～1.51.5～2.02.0土壤有效铜含量（ppm）百分比（%）图10庙山地区土壤有效铜各含量分布百分比4.513.659.118.34.500102030405060702020～4040～8080～150150～300300土壤有效镁含量（ppm）百分比（%）图11庙山地区土壤有效镁各含量分布百分比8.734.852.24.301020304050600.050.05～0.10.1～0.150.15土壤有效钼含量（ppm）百分比（%）图12庙山地区土壤有效钼各含量分布百分比～1515～2020～2525～3030土壤有效氯含量（ppm）百分比（%）图13庙山地区土壤有效氯各含量分布百分比1.32.638.933.815.66.51.30510152025303540450.10.1～0.150.15～0.20.2～0.250.25～0.30.3～0.50.5土壤有效硼含量（ppm）百分比（%）图14庙山地区土壤有效硼各含量分布百分比7.64.231.424.632.205101520253035粘土粉砂质粘土粉质粘壤土粘壤土壤土土壤质地百分比（%）图15庙山地区土壤性质分类百分比5讨论根据分析得出庙山地区土壤偏酸性；土壤碱解氮含量局部高局部较低；土壤速效磷含量总体偏低；土壤速效钾含量偏低；土壤有机质含量局部高局部较低；土壤有效锌含量极缺，已经成限制因子；土壤有效镁含量缺乏；土壤有效铁含量过高；土壤有效钼含量缺乏；土壤有效硼含量缺乏；土壤偏粘性。除了有土壤本底质的原因，长期以来当地农民的施肥习惯也是造成这种土壤状况的重要原因：有机肥施用不均（当地大田作物普遍不施有机肥，而像茶叶等经济作物施有机肥较多）；重视氮肥，轻视磷、钾肥；偏重大量元素，轻视微量元素（这在全国都很普遍，有报道指明近年来中国农田微量元素缺乏面积不断扩大，目前施用微量元素肥料的面积仅占缺失面积的11.3%[6]。），虽然在施用其它肥料时也可因肥料中含微量元素，在一定程度上起到补充效果，但往往杯水车薪当地某些微量元素已经相当缺乏，甚至成为限制因子，而根据李比希最小养分定律：在作物多种必需养分中，对其生长和产量起决定作用的是土壤中那种有效养分含量最小的养分。如果无视作物需要的这种养分含量最小的限制因子，其他养分再高，也难以提高作物的产量。而只有增加最小养分的含量，产量才能随之提高。当地在农业生产中开始运用平衡施肥方法,根据土壤情况结合作物需肥特性合理调节氮、磷、钾比例，勤施有机肥，并且重视补充中微肥，取得了一些成绩。比如板栗林通过增施硼肥有效解决长期以来存在的空苞难题[7]，通过补施锌肥和硼肥提高了当地玉米的产量。6致谢本文作为“社会主义新农村建设中的信息技术和资源环境问题研究”项目的成果之一。作为项目主持人的扬州大学环境学院副教授陈满荣博士，在本文写作中给予指导，特致谢意。参考文献[1]黄绍文,金继运.土壤特性空间变异研究进展[J].土壤肥料,2002（1）:8-14.[2]沈其荣,潭金芳,钱晓晴.土壤肥料学通论[M].北京:高等教育出版社,2001[3]吕家发等.发展现代农业的思考[J].农技服务,2007（10）:111-112.[4]仪征县土壤志.仪征县土壤普查办公室.1986[5]鲍士旦.土壤农化分析[M].第3版.北京:中国农业出版社,2000[6]刘爱民,封志明.现代精确农业[J].科技导报,1999（11）:38-41.[7]吕家发.板栗空苞的成因及对策[J].现代农业科技,2007（22）:53-55.AStusyonspatialpatternsofsoilparametersinMiaoshan,Yangzhou，ChinaLvJiafa1，Wangjian2，YanChangan21YangzhouFulinAgro-EcologicalTechnologyManorLtd.，Yangzhou，Jiangsu（224100）2YangzhouUniversity，Yangzhou，Jiangsu(225009)AbstractThesoilsampleswereanalysedon15parameters,intheMiaoshan,Yangzhou.thespatialpatternsofthedatabasedonthesoil.provideaidstolocalpreciseagriculture.Keywords：soil；parameters；precisionagriculture；MiaoshanYangzhou