合肥市測土配方施肥點位布設研究

李宏 桂苗

摘 要：該文介紹了合肥市測土配方施肥點位布設的方法和步驟，分析了合肥測土配方施肥布設點位區域分布、不同土壤類型分布和年度分布，以期推動合肥市精準測土配方施肥信息化，加強耕地質量管理，穩定糧食生產。

關鍵詞：測土配方施肥;點位布設;土壤類型;分布圖;合肥市

中圖分類號 S158.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2022）09-0133-03

1 目的和意義

土壤監測布點是整個土壤監測過程十分重要和困難的一環，如監測布點不當，不能取得有代表性的土樣，那么所得到的數據也就失去意義[1]。要獲取有代表性的土壤樣品，土壤采樣布點必須遵循隨機和等量的原則。樣品是由總體中隨機采集的一些個體所組成，個體之間存在變異。因此樣品與總體之間，既存在同質的“親緣”關系，樣品可作為總體的代表，但同時也存在著一定程度的異質性，差異愈小，樣品的代表性愈好，反之亦然[2]。為了使采集的監測樣品具有較好的代表性，必須避免一切主觀因素，科學布設測土配方施肥土樣點位，這既是摸清合肥市耕地土壤養分狀況，提高耕地利用效率，促進現代農業發展的重要的基礎工作，也可以在分析農業面源污染空間特征的基礎上，識別出農業面源污染防控優先區域[3]。

為扎實開展環巢湖一級保護區工作，打造“巢湖最好名片”，合肥市扎實推進碧水工程、安瀾工程和富民工程實施，切實有效控制農藥化肥使用量[4]，減輕巢湖流域農業面源污染和建設美麗巢湖，參照《測土配方施肥技術規程》（NY/T 2911-2016），對測土配方施肥進行科學合理點位布設，并形成了全市采樣點位圖。該成果對加強合肥市耕地質量管理、指導合肥準良田建設、測土配方施肥、中低產田改良、有機質提升、穩定糧食發展，以及大力發展高效經濟作物、無公害農產品和綠色、有機食品生產、推進合肥農業大數據發展均具有十分重要的意義[5]。

2 方法和步驟

2.1 確定布點評價因子 測土配方施肥的土壤采樣應確定田地的平均養分狀況，并提供土壤養分變異差異。土壤樣品采集應具有代表性和可比性，并根據不同分析項目采取相應的采樣和處理方法。農民對耕地內的產量、施肥水平的趨勢與其他可預測土壤特性最感興趣。影響土壤養分水平的因素，主要包括土壤類型、地形、種植歷史、施肥和灌溉等，將有助于生產者確定最有效的土壤取樣方法。對于流動性土壤養分應采集足夠數量的樣品以準確獲得其地表空間變化，對于非流動性土壤養分應收集到適當的深度，掌握其儲存量及后續供給能力[6]。評價因子是指參與布點的土壤環境屬性變量，影響測土配方的因素很多，通過以上綜合分析，需同時滿足網格取樣及定向取樣[7]。為此，本研究采取了2種方式相結合的模式。本次合肥市測土配方施肥點位布設中選取評價因子的原則：（1）對耕地的影響較大，如土壤理化性狀;（2）在評價區域內的變異較大;（3）在時間序列上具有相對的穩定性;（4）與評價區域的大小具有密切的關系。

依據以上原則，結合合肥市土壤和農業生產等實際情況，選擇出如下評價因子：（1）耕地幾何屬性：面積、形狀;（2）土壤類型：土壤類型、成土母質;（3）路網特征：空間分布位置等;（4）居民點特征：空間分布位置及形狀等。

2.2 確定采樣單元 采樣單元是由對測土配方具有關鍵影響的各耕地要素組成的空間實體，是測土配方的最基本單位、對象和基礎圖斑。同一采樣單元內的耕地自然基本條件、耕地的個體屬性和經濟屬性基本一致，不同耕地采樣單元之間，既有差異性，也有可比性。因此，耕地采樣單元劃分的合理與否，直接關系到耕地地力評價的結果以及工作量的大小。將劃定好的網格數據疊加到區域基礎數據庫，計算每個網格內耕地分布面積、土壤類型分布面積、耕地質量分布面積，按照面積占優法篩選出超過一定比例的網格（對于土地利用破碎化的地區和糧食主產區等，可降低篩選比例或加密），保障點位應覆蓋當地的主要土壤類型、主要作物等，否則在選取監測區域范圍內未覆蓋到的位置新增點位，從而得到監測區域內需布設監測點位的網格，網格中心點即為初始點位。

為防止采到不適應區域（如道路、水系、居民點周圍），利用緩沖技術設置4個限制條件：（1）利用土地方式解譯數據提取監測區域水系圖層;（2）利用交通路網數據生成監測區域內主要交通干線兩側各150m緩沖區圖層;（3）利用污染源點位數據生成監測區域內污染源600m緩沖區圖層;（4）利用遙感解譯數據，生成監測區域內居住用地300m緩沖區圖層。

將上述得到的4個圖層融合后與篩選網格相疊加，生成可布區域，將初始點位調整至可布區域最合適位置。這樣形成的管理單元空間界線及行政隸屬關系明確，有準確的面積（與當地政府發布的耕地面積一致），地貌類型與土壤類型一致，利用方式和耕作方法基本相同，這樣得出的評價結果不僅可應用于農業布局規劃等農業決策，還可以用于指導實際的農事操作，為實施精準農業奠定良好的基礎。通過圖件的疊置和檢索以及較小圖斑的合并，從上百萬個圖斑中挑出3.2萬個合理采樣單元。

2.3 測土配方施肥點位布設主要步驟 （1）采用GIS軟件繪制研究區耕地質量分布圖、土壤類型數據、根據高分數據進行面向對象遙感分類制作作物分布圖、土地利用現狀圖等，建立合肥基礎空間數據庫相關資料、準備布點底圖等;（2） 通過網格篩選，將劃定好的網格數據疊加監測區域基礎數據庫，在全市耕地布設測土配方調查點位，編制布點方案，布設土樣采集點位;（3）現場踏勘，全面了解農用地布點區域情況，布點區域農用地利用現狀，核實布點方案科學性，以及點位采樣的可能性;（4）影像核查調整。利用高分影像逐一對布設的點位進行檢查，對不符合限制條件要求的點位進行調整，確定調查布點方案;（5）制定采樣計劃及采樣路線，并對相關人員進行培訓;（6）編制布點報告，形成全市及各縣（市）區采樣點位圖等相關圖件。

3 合肥市測土配方施肥點位分布

3.1 區域分布 合肥市巢湖流域內耕地約26.93萬hm2，調查中因蜀山區江淮運河城、廬陽區國家大數據中心、新增旅游風景區、新增濕地公園及行政區劃不屬于合肥市農業農村局管轄范圍內，如國有農場，國家級創新產業園區等共扣除3.88萬hm2外，實際耕種面積23.05萬hm2，布點數17908個，平均12.87hm2設1個點位，巢湖流域外23.77萬hm2，綜合考慮放寬監測點位面積，布點數12832個，平均18.47hm2設1個點位（見表1）。經過走訪、實地驗證測土配方點位布設結果與實際利用現狀較為相符。

3.2 土壤類型分布 土壤作為一種有限的資源，對地球上多種生命形式的生息繁衍至關重要。隨著人口的增長和社會對自然資源需求的增加，土壤科學在農業可持續發展、全球環境保護及城市發展方面正發揮著越來越重要的作用。而許多復雜土壤問題的解決都有賴于正確的認識和區分土壤，是否涵蓋合肥主要土壤類型也是本各項目的一個標準[8]。合肥土壤資源豐富、類型眾多，其土壤類別區分主要以“土宜”為基礎，以土壤肥力、形態特性和成土條件為主要依據，通過土色、質地、結構、孔隙、結聚、有機質、鹽堿性等肥力因素，并且密切結合地形、水文、自然植被等自然條件并從實際生產需求出發對土壤進行分類[9]。土壤分類主要研究土壤類型的形成條件，形成過程和屬性，進而服務于本地區土壤利用改良和生產經營管理。因此，綜合考慮不同土壤類型對地域生產管理劃分，提高測土配方采樣的實用性具有重要的參考價值和應用價值。如表2所示，占合肥土壤類型面積超過85%以上的三大土壤類型水稻土、黃棕壤、黃褐土，分布其中的采樣點總數超過95%以上，真正達到了按照主要土壤類型分布樣點的初衷[10]。

3.3 年度分布 為了提高采樣空間分布的可持續性，對采樣點位采取分年度均勻布設，指定合肥市不同年度的采樣點分布圖，并對每個縣區采樣點進行細化。合肥市2021—2023年測土配方施肥布設點位分布如圖1所示。

4 結語

土壤樣品分析主要是了解土壤的養分供應能力，土壤的養分供應能力與成土母質、土壤類型、地形、作物種植情況、長期施肥習慣等因素有關。可以根據土壤的上述差異，將土壤劃分為若干個土壤肥力相對均勻一致的區域，稱之為采樣單元也可以作為測土配方施肥管理單元。合肥市測土配方施肥點位布設成果是合肥市農業大數據的重要組成部分。合肥市測土配方結果可以結合耕地確權成果對應到每一塊耕地地塊中，實現按照農戶地塊名稱，經過土壤養分計算確立各田塊適宜配方，結合未來在每個鄉鎮部署的農民施肥機，達到按照地塊進行配肥施肥。積極推進“互聯網+”智慧土肥，打造合肥市智慧土肥，推進土壤管理信息化，土肥服務高效化，真正實現合肥市精準測土配方施肥信息化。

合肥市根據本地實情優選土壤環境屬性變量評價因子，基于地理信息系統軟件平臺，采用網格取樣及空間疊加等方法對合肥農業面源污染防控區域、主要土壤類型分布區域，分年度布施30740個點位，其中巢湖流域內實際耕地面積23.05萬hm2，共布施17908個，巢湖流域外實際耕地面積23.77萬hm2，共布施12832個，對于提高測土配方采樣的實用性及后續農業面源污染防控管理具有重要的參考和應用價值。

參考文獻

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（責編：張宏民）