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本研究基于GIS技术,运用传统统计学和地统计学的基本原理和方法对广西旱地土壤养分的空间变异及其规律进行研究:同时探讨合理采样数以及土壤养分之间及其与木薯产量之间的相关性,并找出影响木薯产量的限制因子,主要结果如下:
1、对土壤养分的描述性统计结果表明:土壤pH、有机质、全氮、磷、钾、碱解氮、速效钾、交换性镁、有效硫、有效硼、有效铜、有效锌、有效铁、有效钼属于中等变异性,速效磷、交换性钙和有效锰属于强变异性。广西旱地土壤的整体呈弱酸性;大量元素中,全钾较缺乏,全磷和速效磷的含量多数在缺乏和适宜的范围,其余的养分含量均为适宜以上居多;微量元素中,有效硼含量较缺乏,其余养分含量较高,均以适宜以上居多。
2、对土壤养分含量进行正态分布检验结果表明, pH、有机质和全氮符合正态分布,而全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、交换性钙镁、有效硫、有效硼、有效铜、锌、铁、锰和钼均符合对数正态分布。土壤中全磷和有效铜的块金效应分别为77.65%和80.61%,其空间相关性较弱,主要由随机性因素引起的,而pH、有机质以及其余养分的块金效应均在30%-75%之间,具有中等的空间相关性,主要由结构性因素和随机性因素共同作用引起。
3、根据土壤养分含量的丰缺指标,运用ArcGIS技术绘制出广西旱地各土壤养分含量的空间分布图,能够更直观的解各土壤养分的空间分布情况。
4、运用Cochran公式并结合Cameron方法,确定了反映广西早地土壤养分空间变异的合理采样数。除全钾和交换性镁外,其它养分的推荐采样数目均大幅度的少于实际采样数目(799个)。
5、土壤中pH与多种养分之间存在显著或极显著的相关性,说明土壤pH的高低影响很多养分的有效性;而土壤有机质与多种养分之间也存在显著或极显著的正相关性,说明有机质能够提高多种营养元素的在土壤中的有效性;其他养分间也存在着显著或极显著的正相关性或者负相关性。
6、基于GIS技术,绘制武鸣县土壤养分丰缺图,更直观的了解武鸣县旱地土壤养分的丰缺状况,为今后武鸣县施肥管理提供参考依据。
7、土壤养分与木薯产量的相关性分析结果表明,武鸣县土壤pH、有机质含量与木薯产量之间呈现正相关性;而土壤有效铁含量与木薯产量呈极显著负相关,高浓度的铁影响木薯的生长,从而影响木薯的产量,因此,有效铁是影响木薯产量的限制因子。