植烟土壤有效态微量元素空间变异特征

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1、万方数据植烟土壤有效态微量元素空间变异特征①张春华1。张正杨1，刘国顺”。王新中1，郝伟宏2，李延涛2，贾保顺3(1河南农业大学国家烟草栽培生理生化研究基地，郑州450002；2河南省烟草公司郏县烟草分公司，河南郏县467100；3河南省烟草公司内乡县烟草分公司，河南内乡474350)摘要：基于G1S和GPS定位技术，结合同格取样，用地统计学方法研究了褐二￡烟区土壤有效态微量元素养分(速效Fe、速效Mn、速效Cu、速效Zn)的空问变异规律，并绘制了微量养分空问分布图。结果表明：土壤速效微量养分在整个研究区内均表现出中等变异水平，其变异性大小表现为：速效

2、Zn>速效IVln>速效Cu>速效Fe。除速效Mn外，其他微量元素都表现出很强的空间结构性，速效Cu、Zn变程较短，分别为182m和175m，速效Mn变程较长为850m。基于半方差函数模型。用普通克里格法对研究区土壤速效微量养分进行了克里格插值，结果表明：速效Fc在研究区内普遍缺乏，速效Mn、速效Cu含量中等偏高。而速效zn含量在整个研究区表现出明显的差异性。关键词：植烟土壤；有效态微量元素；空间变异：地统计学中图分类号；S3作物高产优质的目标要求人们在施肥时，科学施入N、P、K等大量营养元素，并兼顾微量元素的平矧¨。烟草生长所必需的Cu、zn、Fe、

3、Mn等微量元素，参与烟株的呼吸、氧化及叶绿素的合成等重要生理生化过程【2l，对烟叶的产量、品质和抗病能力有很大影响。微量元素主要靠土壤和施肥供给【31。准确测定土壤中有效态微量元素含量，科学划分其含量区域，对科学配方施肥、保证烟叶摄入适量微量元素和保护土壤生态环境很有必要。土壤微量元素含量区划的基础是元素含量的空间变异性【4j。近30年来，随着信息技术的发展，GPS、GIS和地统计学等已大量应用于土壤、施肥及生态环境等研究领域151。1，特别是土壤养分的空间变异研究己成为土壤学科研究的热点之一I争11l。国内外一些学者对不同尺度土壤中大中微量元素空间变

4、异性及分布做了大量研究l”1别。但是目前针对植烟土壤微量元素空间变异性的研究较少，而对其空间分布的充分了解是管理好土壤微量元素和合理施肥的基础。为此，本文采用GPS和GIS技术，应用地统计学方法研究了褐土烟区土壤微量速效养分空间变异特征，使其可视化，旨在弄清烟区土壤微量元素的空间变异特征及其分布格局，便于土壤养分的精准管理和施肥决策，为烟草精准施肥，充分发挥烟田土壤生产潜力，减少环境污染，提高烟叶品质，实现烟叶生产的可持续发展提供理论依据和技术支撑。1材料与方法1．1研究区域基本情况试验区位于河南平顶山市郏县茨芭乡上丁村，村中心位于11302’52”E

5、、33。7’54’N。属暖温带大陆性季风气候，光照充足，四季分明；年平均气温14．6℃，无霜期220天左右。年平均降雨量678．6mm，7—9月份降雨量占全年的70％左右，属“豫西丘陵干热少雨区”；土壤类型为褐土，质地中壤。1．2样点布置与采样分析2007年3月中旬，于整地起垄前，在上丁村试验区进行土壤样品的采集工作，利用GPS定位技术，采用“网格法”取土壤样品，网格间隔100m。方法是在以网格点为圆心、5m为半径的范围内采集lO钻0～20cm的耕层土壤组成代表该点的混合样本。研究区域总面积约34．2hm2，共采集样品49个(图1)。室内土壤样品测试项

6、目包括速效Fe、速效Mn、速效Cu和速效Zn，用联合浸提液(DTPA．CaCI，．TEA)浸提[161，由美国瓦里安的VISTA．MPXCCDSimultaneousICP．0ES(全谱直读等离子体发射光谱)测定。①基金项目；国家烟草专卖局重点项目(110200401021)资助．·通讯作者(1iugshl851@163，corn)作者简介：张春华(198，一)，男，河南鹿邑人，硕士研究生，主要从事烟草栽培生理生化研究．E-mail：zhangchunhua93(园sina．com万方数据第1期张春华等：植烟土壤有效态微量元素空间变异特征2lm图1上丁

7、村采样点分布图Fig．IDistributionofsamplingsitesofShangding1．3研究方法和数据处理本文应用普通克里格法对土壤速效Fe、Mn、Cu、Zn的空间变异特征进行了研究。在半方差函数计算和模型拟合时采用地统计学软件GS+forwindows3．0，克立格插值(Kriging)以及最终成果图的编辑、输出是在ArcGIS软件支持下完成的。从对实验半方差函数的拟合结果来看，土壤速效Fe、Cu、Zn理论模型为球状模型，速效Mn为指数模型。半方差函数是描述土壤性质空间变异的一个函数，反映了不同距离的观测值之间的变化，所谓半方差函数

8、就是两点间差值的方差的一半，即：肿)-赢荟【Z“)-Z(x,“)】‘“’式中y(^)为间距为h