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本文以江苏省仪征市为稻麦两熟农田土壤速效钾时空变异的分析样区，应用地统计和GIS技术，对1982年、1994年、2000年、2005年四期土壤农化性状调查数据进行了土壤速效钾时空变异分析，探讨了不同地貌类型、不同土壤类型、不同类型成土母质对土壤速效钾空间分布的影响，分析了影响土壤速效钾变化的主要因素。研究结果如下：
1982年～1994年速效钾平均含量由91.20mg/kg减少为73.63mg/kg，每年(加权平均)以1.26mg/kg的速度下降，1994年～2005年逐渐恢复到91.62mg/kg；速效钾含量下降趋势得到遏制，年上升速率平均为1.50mg/kg。
土壤速效钾空间变异分析结果表明，其理论模型均符合指数模型：1982年～2005年土壤速效钾均具有中等程度的空间相关性，块金值与基台值之比范围为48.48％～74.33％，说明经过长时间的耕作，施肥、田间管理水平等人为因素在一定程度上削弱了其受母质、地形、气候等非人为结构性因素的影响，从而削弱了它们的空间相关性；变程从1982年～1994年由20.28km减少到8.32km，1994年～2000年增加到24.18km，2000年～2005年减少到8.18km，出现了一个先减小后增大再减小的趋势，变程的减小说明变量空间分布的均一性减弱(也即相似范围减小)，在大范围内的变异性加强，整体分布趋向复杂化，但造成两个时期土壤速效钾变程减小的原因有明显不同：1982年～1994年主要由于土壤钾素的极度缺乏，逐渐反映出土壤结构因素，从而增加了小尺度上的空间相关性，2000年～2005年主要由于种植方式的改变，农户施肥差异大并且分布不均导致了空间最大相关距离的减小，增加了小尺度上空间相关性，使土壤速效钾变程减小。
土壤速效钾分布图和等级评价统计结果进一步解释了土壤速效钾在20多年问分布变化情况，为以后的农业管理提供了科学依据。从分布总体来看：平原地区高沙土属的土种含钾量比较缺乏，丘陵山区含钾量高；1994年土壤速效钾分布比1982年有明显的大面积减少趋势，2005年土壤速效钾分布比1994年有大幅度提高，基本达到1982年的水平，但增长幅度和分布不均匀(图4.2)。对2005年土壤速效钾等级评价统计结果表明：74.76％的面积达到农业部测土施肥规定的土壤速效钾Ⅱ级(80～120mg/kg)标准，但其众数分布和平均值均在90mg/kg左右，处于Ⅱ级标准偏低的水平，而且据分析2005年土壤速效钾分布受人为影响较大，所以不能盲目的认为速效钾含量等级高而忽视对钾肥的施用，应该更重视钾肥的施用和管理。通过对1982年和2005年土壤缓效钾与速效钾相关性分析表明，土壤缓效钾与速效钾含量间都有极显著的正相关关系(图4.4)，说明研究区域内土壤缓效钾与速效钾间的动态平衡关系显著、敏感，土壤速效钾的变化会直接影响土壤缓效钾含量的变化：对缓效钾的含量分析，土壤缓效钾的平均含量由1982年的612.27mg/kg下降到2005年的541.30mg/kg，整体下降了70.97mg/kg，土壤钾库呈亏损状态；对不同土壤亚类间缓效钾对比显示，2005年土壤亚类间缓效钾含量比1982年除了潜育型水稻土、淹育型水稻土有一定程度的增加外，其他土壤亚类均有不同程度的减少，平均减少幅度约为40～85mg/kg。
对研究区域内土壤结构性因素对速效钾时空变异分析结果显示，同一类土壤结构性因素间对历年土壤速效钾的影响差异很小，影响相对也比较稳定，说明土壤结构因素不是影响土壤速效钾时空变异的主要限制因子，不是造成土壤速效钾时空变异的主要原因。对不同地貌类型统计分析结果表明，丘陵和台地地区土壤速效钾含量明显高于河漫滩和平原地区；对不同亚类土壤进行统计分析的结果显示，石质土和黄棕壤速效钾含量>不同水稻土亚类>灰潮土；对不同母质进行统计分析的结果显示，长江新冲积物和下蜀黄土母质速效钾含量要高于长江冲积物母质；对不同土壤质地进行统计分析的结果显示，轻粘、中壤、重壤，这三种质地速效钾含量明显高于轻壤。
对仪征市土壤肥料站2003年182位农户一年的不同肥料形式投入情况调查和1980年～2006年间不同阶段的耕作制度、肥情、粮食产量和农户生产情况调查等资料整理表明，稻麦作物品种的改良和栽培措施的改进，粮食产量水平提高，不是影响土壤速效钾变化的主要原因，而是由于不同形式的肥料(钾素)总投入量的变化造成的。通过对不同形式的肥料(钾素)投入量的分析，造成土壤钾素(折K20量)总量明显增加的主要原因要归功于秸秆供钾的量(图4.7)，同时对农户调查点和监测点钾素收一支平衡分析，凡是开始秸秆还田协同施肥的措施均出现土壤钾素的盈余。因此表明：秸秆还田是保证土壤钾素收－支平衡最经济有效的途径，是研究区域内土壤速效钾增加的主要原因。通过仪征历年各个土壤肥力监测点的数据，在提取氮肥和磷肥施肥处理水平相差甚微的基础上，初步研究确定在不同土壤速效钾含量的田块上，不同的钾肥投入对增产效果的影响，结果表明：当土壤速效钾含量低于80mg/kg时，钾的缺乏将成为产量的主要限制因子，必须增施钾肥，才能确保明显的增产；当土壤速效钾含量小于120mg/kg时，施用钾肥也有一定的增产效果，但效果不显著。
合理取样数目研究表明，在仪征整个研究区域内，5％的相对误差和95％置信水平条件下，利用最适分配法确定的取样点数量要优于Cocharn法，确定取样点数分别为178个和217个。利用最适分配法具有较强的针对性，确定取样工作的同步性，提高效率，加快测定土壤速效钾和指导施肥进程，但速效钾由于不同地块受人为影响较大，而且有的农田土壤有周期性分布情况，建议取样的方法上应采用系统分层采样技术为主，并在此基础上结合嵌套采样和辅助信息采样技术进行取样。