滁菊種植區(qū)域土壤養(yǎng)分空間分布研究

李祥友 邢雙楓 劉緣 張振國

摘 要：為了研究滁菊種植區(qū)域土壤養(yǎng)分空間分布特征，以滁州南譙區(qū)、全椒縣內(nèi)種植滁菊的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為研究區(qū)，利用ArcGIS等軟件，運(yùn)用反距離權(quán)重法對(duì)研究區(qū)域內(nèi)的土壤采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行插值分析，研究了滁菊種植區(qū)域內(nèi)土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀4種主要養(yǎng)分元素的空間分布規(guī)律。

關(guān)鍵詞：滁菊;有機(jī)質(zhì);全氮;速效磷;速效鉀;反距離權(quán)重

中圖分類號(hào) F274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2021）12-0105-03

Spatial Distribution of Soil Nutrients in Chuzhou Chrysanthemum Plantation Area

LI Xiangyou et al.

（Anhui Science and Technology University， Fengyang 233100，Chian）

Abstract： In order to study the spatial distribution characteristics of soil nutrients in Chuju planting areas， the villages and towns where Chuju was planted in Nanqiao District of Chuzhou and Quanjiao County were used as the research area. On the basis of ArcGIS and other software， the inverse distance weighting method was used to determine the soil Interpolation analysis of sampling data was carried out to study the spatial distribution of the four main nutrient elements of soil organic matter， total nitrogen， available phosphorus and available potassium in the Chuju planting area.

Key words：Chuju; organic matter; Total nitrogen; Available phosphorus; Available potassium; Inverse distance weigh;

滁菊主要產(chǎn)于安徽滁州，是菊花中花瓣最為緊密的一種。滁菊偏于平肝陽，常用于治療肝陽上亢所致的頭暈?zāi)垦５劝Y，高血壓中醫(yī)辨證屬肝陽上亢者可將滁菊、決明子代茶飲?！侗静菔斑z》記載菊花可“作枕明目”，頭痛眩暈、目赤腫痛等屬肝陽上亢者可使用滁菊做成藥枕。

滁菊由于其優(yōu)良的藥用價(jià)值以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值成為滁州的地理標(biāo)志農(nóng)產(chǎn)品，在極大程度上推動(dòng)了農(nóng)業(yè)發(fā)展，提高了農(nóng)民收入。但滁州滁菊連續(xù)栽作20多年，在長(zhǎng)期種植過程中產(chǎn)量品質(zhì)有所下降，因此研究滁菊種植區(qū)域內(nèi)的土壤養(yǎng)分空間分布有利于優(yōu)質(zhì)滁菊的擴(kuò)大生產(chǎn)。

1 研究區(qū)概況

滁菊原產(chǎn)地地處江淮分水嶺的丘陵地帶，117°50′～118°30′E，32°05′～32°35′N，平均海拔60m。該區(qū)屬北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，土壤為砂性土，呈酸性，富含麥飯石、絹云母等礦物質(zhì)及鋅、硒等多種微量元素。全年氣候溫和，四季分明，年平均氣溫15.2℃，年平均日照為2073.4h，年平均降雨量為1063mm[1]。原產(chǎn)地保護(hù)范圍為滁州市南譙區(qū)大柳、珠龍、施集、章廣4個(gè)鎮(zhèn)和全椒縣馬廠、石沛、西王3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)所轄行政區(qū)域。

2 材料與方法

2.1 樣地設(shè)置與樣品采集 2019年選擇在滁菊種植規(guī)模較大的滁州市南譙區(qū)珠龍、施集、大柳、章廣和全椒縣西王、馬廠、石沛以及周圍區(qū)域及鄉(xiāng)鎮(zhèn)開展，每塊土壤樣地中按照隨機(jī)取樣均勻布滿整個(gè)研究區(qū)域。

土壤樣品采集包括表層圖樣（0～20cm）和剖面土樣（0～10cm、10～20cm、20～30cm），取回土壤放在塑料薄膜上去除石塊、根系和植物殘?bào)w等，然后風(fēng)干、過篩，供土壤有效養(yǎng)分和理化性質(zhì)分析。土壤養(yǎng)分及相關(guān)指標(biāo)測(cè)定參照《土壤農(nóng)化分析》。有機(jī)質(zhì)采用稀釋熱-重鉻酸鉀容量法測(cè)定，全氮采用凱氏定氮法測(cè)定，有效磷采用鹽酸-氟化銨法測(cè)定，速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度計(jì)法測(cè)定[2]。

2.2 研究方法 運(yùn)用地理信息系統(tǒng)空間分析技術(shù)，對(duì)采樣點(diǎn)各種土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，形成柵格數(shù)據(jù)圖層[3]。由于土壤養(yǎng)分的空間分布需要考慮樣本值、樣本空間位置以及樣本之間的距離。因此本實(shí)驗(yàn)使用地統(tǒng)計(jì)分析中的反距離權(quán)重法對(duì)樣本值進(jìn)行插值處理，得到土壤養(yǎng)分的空間分布結(jié)果。

根據(jù)南譙區(qū)與全椒縣土壤采樣點(diǎn)分布現(xiàn)狀，運(yùn)用反距離權(quán)重倒數(shù)平方插值對(duì)土壤養(yǎng)分空間分布特征進(jìn)行研究。在估計(jì)插值點(diǎn)的值時(shí)，假設(shè)距離估計(jì)插值點(diǎn)最近的N個(gè)觀測(cè)點(diǎn)對(duì)該插值點(diǎn)有影響，則這N個(gè)觀測(cè)點(diǎn)對(duì)插值點(diǎn)的影響與它們之間的距離成反比關(guān)系，因此更接近插值點(diǎn)的觀測(cè)點(diǎn)將被賦予的權(quán)重更大，而且權(quán)重和為1。

其中，Z0是點(diǎn)（X0，Y0）處的估值，Qi是估值點(diǎn)與觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，n表示插值點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

權(quán)重系數(shù)Qi的計(jì)算是反距離加權(quán)算法的關(guān)鍵，通常由下試給出：

其中，n是已知觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)量f（dej）表示已知觀測(cè)點(diǎn)與插值點(diǎn)之間的距離dej的權(quán)重函數(shù)，最常用的一種形式是：

3 結(jié)果與分析

3.1 全椒縣土壤養(yǎng)分空間分布 采伐樣地土壤養(yǎng)分及相關(guān)指標(biāo)的空間分布特征存在一定的規(guī)律。在0-20cm中，全椒縣土壤有機(jī)質(zhì)含量有一條高值區(qū)呈條帶狀分布，全氮有三個(gè)高值區(qū)成斑塊狀分布，速效磷含量普遍較低有兩個(gè)底值區(qū)成斑塊狀分布，速效鉀含量南北兩側(cè)較高中間含量較低，整體含量由西向東逐漸降低，具體見圖2～5。

3.2 南焦區(qū)土壤養(yǎng)分空間分布 南譙區(qū)0～20cm的土壤有機(jī)質(zhì)和速效鉀整體破碎化現(xiàn)象嚴(yán)重，速效鉀由北向南逐漸降低具有1個(gè)斑塊狀底值區(qū)，土壤全氮由北向南逐漸升高，整體呈現(xiàn)具有1個(gè)高值區(qū)和1個(gè)低值區(qū)的條帶狀，土壤速效磷由西向東逐漸降低，整體含量普遍較低，具體見圖6～9。

4 結(jié)論

滁菊主要種植核心區(qū)域內(nèi)，土壤全氮的含量較非種植區(qū)域內(nèi)的含量較高，核心區(qū)域內(nèi)的土壤有機(jī)質(zhì)含量及土壤速效鉀含量與非核心區(qū)域相差不大，章廣、石沛和珠龍等土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，石沛和章廣土壤速效鉀含量較高，核心區(qū)域內(nèi)的土壤速效磷含量均高于非核心區(qū)域內(nèi)，章廣、施集相對(duì)含量較高。

參考文獻(xiàn)

[1]陳世勇，李英峰，史亞東，等.滁菊低產(chǎn)原因分析及對(duì)策[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（10）：5784-5785

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[3]李文文.基于GIS技術(shù)精準(zhǔn)施肥系統(tǒng)的研制[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2017，23（05）：108-110.

[4]李海濤，邵澤東.空間插值分析算法綜述[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2019，20（7）：3-4. （責(zé)編：王慧晴）