基于模糊数学法的西藏丁青县土壤肥力综合评价

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0504

摘要/Abstract

摘要：

本研究的目的是通过数学方法对土壤单因素及综合肥力进行评价。选取pH、全氮、全钾、全磷、碱解氮、速效钾8项指标作为评价依据，并采用描述统计法和模糊综合评判模型分别对单因素和综合肥力指标进行分析和评价。结果显示，研究区土壤以碱性或者强碱性土为主，均值pH 7.78，变异系数为6.56%，表明土壤酸碱度的稳定性相对较高。土壤氮素及速效钾含量较高，但全钾、全磷及有效磷含量相对较低，有机质含量整体处于中等水平。通过评价模型发现，有机质对综合肥力影响最大，速效钾对综合肥力影响最小。另外，土壤综合肥力的等级分布相对分散，其中一、二等地所占比例为24.49%，三等地为26.02%，而较差的四、五等地占比达到49.49%。本研究成果可以为当地农业生产和土壤管理提供有益参考，根据土壤养分单因素水平及肥力综合水平，制定施肥方案及作物栽培措施。未来研究可以考虑更多因素和指标，进一步完善土壤肥力评价模型，提高评价的准确性和可靠性。

关键词: 西藏丁青县, 土壤肥力, 单因素评价, 肥力综合评价, 模糊综合评判法

Abstract:

To evaluate soil single factor and comprehensive fertility through mathematical method, eight indicators including pH, total nitrogen, total potassium, total phosphorus, alkali hydrolysed nitrogen and available potassium were selected as evaluation criteria. Descriptive statistical method and fuzzy comprehensive evaluation model were used to analyze and evaluate single-factor and comprehensive fertility indicators respectively. The results showed that the soil in the study area was mainly alkaline or strongly alkaline, with a mean pH of 7.78 and a coefficient of variation of 6.56%, indicating relatively high stability of soil acidity and alkalinity. Soil nitrogen and available potassium were relatively high, but total potassium, total phosphorus and available phosphorus were relatively low, and the total organic matter content was moderate. Through the evaluation model, it was found that organic matter had the greatest effect on total fertility, while available potassium had the least effect on total fertility. In addition, the distribution of soil comprehensive fertility levels was relatively scattered, with first and second class land accounting for 24.49%, third class land accounting for 26.02%, and poor fourth and fifth class land accounting for 49.49%. In conclusion, the results of this study could provide useful reference for local agricultural production and soil management. Based on the single-factor level of soil nutrients and the comprehensive level of fertility, fertilization plans and crop management measures could be formulated. Future research should consider more factors and indicators, further improve the soil fertility evaluation model, and improve the accuracy and reliability of the evaluation.

Key words: Dingqing County, Tibet, soil fertility, single factor evaluation, comprehensive fertility evaluation, fuzzy comprehensive evaluation method

代迅. 基于模糊数学法的西藏丁青县土壤肥力综合评价[J]. 中国农学通报, 2024, 40(19): 70-75.

DAI Xun. Comprehensive Assessment of Soil Fertility in Dingqing County of Tibet Based on Fuzzy Mathematics[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(19): 70-75.

图/表 11

参考文献 17

[1]	赵永志. 土壤是人类赖以生存的根基[J]. 河北农业, 2014(10):43-45.
[2]	沈慧, 姜凤岐, 杜晓军, 等. 水土保持林土壤肥力及其评价指标[J]. 水土保持学报, 2000, 14(2):6.
[3]	孙梦, 冯昊翔, 张晓燕, 等. 不同土壤肥力下施氮量对小麦产量和品质的影响[J]. 麦类作物学报, 2022, 42(7):826-834.
[4]	林琪, 侯立白, 韩伟. 不同肥力土壤下施氮量对小麦子粒产量和品质的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2004(6):561-567.
[5]	刘勤, 王玉宽, 严坤, 等. 三峡库区中部移民安置区土壤养分特征及变化评价[J]. 土壤通报, 2017, 48(3):656-661.
[6]	格桑顿珠. 西藏昌都市洛隆县土壤养分状况分析及肥力综合评价[J]. 中国农学通报, 2022, 38(35):30-34. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0855
[7]	鲜林霏, 夏月. 西藏农田土壤养分现状及丰缺分级[J]. 西藏科技, 2020(12):9-12,15.
[8]	林圣玉, 李英, 张华明, 等. 鄱阳湖区坡耕地土壤肥力质量评价[J]. 中国水土保持, 2018(11):60-63.
[9]	秋香, 付强, 王子龙, 等. 黑龙江省西部半干旱区土壤水分空间变异性研究[J]. 水土保持学报, 2007, 21(5):5.
[10]	陈延良, 雷国平. 松嫩平原南部土壤养分空间变异规律分析及其等级评价[J]. 扬州大学学报(农业与生命科学版), 2010(2):43-47.
[11]	吴小芳, 张振山, 范琼, 等. 海南省果园土壤肥力综合评价研究[J]. 热带作物学报, 2021, 42(7):2109-2118. doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.07.039
[12]	叶回春, 张世文, 黄元仿, 等. 粗糙集理论在土壤肥力评价指标权重确定中的应用[J]. 中国农业科学, 2014, 47(4):710-717.
[13]	杨文娜, 任嘉欣, 李忠意, 等. 主成分分析法和模糊综合评价法判断喀斯特土壤的肥力水平[J]. 西南农业学报, 2019, 32(6):1307-1313.
[14]	杨旭初, 叶会财, 李大明, 等. 基于模糊数学和主成分分析的长期施肥红壤旱地土壤肥力评价[J]. 中国土壤与肥料, 2018(3):79-84.
[15]	郑立臣, 宇万太, 马强, 等. 农田土壤肥力综合评价研究进展[J]. 生态学杂志, 2004, 23(5):156-161.
[16]	孙波, 张桃林, 赵其国. 我国东南丘陵山区土壤肥力的综合评价[J]. 土壤学报, 1995, 32(4):362-369.
[17]	李小庆. 西藏山南地区耕地肥力等级评价[J]. 安徽农学通报, 2017, 23(12):54-57.

检测项	参考标准	方法
pH	土壤pH的测定(NY/T 1121.2—2006)	台式酸度计JSYQ-N007
有机质	土壤有机质的测定(NY/T 1121.6—2006)	50.00 mL滴定管ZB1910301
全氮	土壤全氮的测定自动定氮仪法(NY/T 1121.24—2012)	25.00 mL滴定管ZB1910303
全磷	森林土壤全磷的测定(LY/T 1232—2015)	可见分光光度计T6新悦JSYQ-N126
全钾	土壤全钾测定法(NY/T 87—1988)	火焰光度计JSYQ-N133
碱解氮	森林土壤氮的测定(LY/T 1228—2015)	10 mL半微量滴定管ZB1910286
有效磷	土壤有效磷的测定(NY/T 1121.7—2014)	可见分光光度计T6新悦JSYQ-N126
速效钾	土壤速效钾和缓效钾含量的测定(NY/T 889—2004)	火焰光度计JSYQ-N066

检测项	参考标准	方法
pH	土壤pH的测定(NY/T 1121.2—2006)	台式酸度计JSYQ-N007
有机质	土壤有机质的测定(NY/T 1121.6—2006)	50.00 mL滴定管ZB1910301
全氮	土壤全氮的测定自动定氮仪法(NY/T 1121.24—2012)	25.00 mL滴定管ZB1910303
全磷	森林土壤全磷的测定(LY/T 1232—2015)	可见分光光度计T6新悦JSYQ-N126
全钾	土壤全钾测定法(NY/T 87—1988)	火焰光度计JSYQ-N133
碱解氮	森林土壤氮的测定(LY/T 1228—2015)	10 mL半微量滴定管ZB1910286
有效磷	土壤有效磷的测定(NY/T 1121.7—2014)	可见分光光度计T6新悦JSYQ-N126
速效钾	土壤速效钾和缓效钾含量的测定(NY/T 889—2004)	火焰光度计JSYQ-N066

等级	有机质/(g/kg)	全氮/(g/kg)	全磷/(g/kg)	全钾/(g/kg)	碱解氮/(mg/kg)	有效磷/(mg/kg)	速效钾/(mg/kg)	pH
1级	>40.0	>2.00	>1.00	>25.0	>150	>20	>200	>8.5
2级	30.1~40.0	1.51~2.00	0.81~1.00	20.1~25.0	121~150	16~20	151~200	7.6~8.5
3级	20.1~30.0	1.01~1.50	0.61~0.8	15.1~20.0	91~120	11~15	101~150	6.6~7.5
4级	10.1~20.0	0.75~1.00	0.41~0.6	10.1~15.0	61~90	6~10	51~100	5.6~6.5
5级	<10.0	<0.75	<0.40	<10.0	<60	<5	<50	<5.5

等级	有机质/(g/kg)	全氮/(g/kg)	全磷/(g/kg)	全钾/(g/kg)	碱解氮/(mg/kg)	有效磷/(mg/kg)	速效钾/(mg/kg)	pH
1级	>40.0	>2.00	>1.00	>25.0	>150	>20	>200	>8.5
2级	30.1~40.0	1.51~2.00	0.81~1.00	20.1~25.0	121~150	16~20	151~200	7.6~8.5
3级	20.1~30.0	1.01~1.50	0.61~0.8	15.1~20.0	91~120	11~15	101~150	6.6~7.5
4级	10.1~20.0	0.75~1.00	0.41~0.6	10.1~15.0	61~90	6~10	51~100	5.6~6.5
5级	<10.0	<0.75	<0.40	<10.0	<60	<5	<50	<5.5

项目	pH	碱解氮/(mg/kg)	全氮/(g/kg)	全钾/(g/kg)	全磷/(g/kg)	速效钾/(mg/kg)	有机质/(g/kg)	有效磷/(mg/kg)
平均值	7.78	169.60	2.19	14.15	0.46	253.68	24.36	9.41
最大值	8.80	313.00	5.35	26.20	1.50	617.00	71.00	41.20
最小值	6.30	79.90	1.04	4.40	0.02	67.00	8.10	1.00
标准差	0.51	53.12	0.64	4.30	0.29	95.65	9.70	7.38
变异系数/%	6.56	31.32	29.48	30.36	64.08	37.70	39.83	78.48