黑龙江典型农场土壤速效养分综合评价
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摘要 以黑龙江省三江平原典型农场为例，采集了534份0～20 cm表层农田耕层土壤样品，进行土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾等5个土壤养分指标的测定，采用主成分分析法对土壤养分指标进行综合评价与分析，得出土壤有机质和碱解氮是影响研究区土壤肥力最重要的因素，通过土壤养分主成分综合得分线性方程，计算不同质地土壤养分综合分值。这一研究为黑龙江农田土壤质量管理、施肥和土壤改良决策提供了科学依据。
关键词 农场;土壤养分;主成分分析;综合评价
中图分类号 S158文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2019）13-0065-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.13.021
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Comprehensive Evaluation of Soil Available Nutrients in Typical Farms in Heilongjiang Province
Abstract Taking the typical farms in the Sanjiang Plain， Heilongjiang Province as an example， 534 soil samples of 0-20 cm surface farmland were collected for five soil nutrient indicators such as soil pH， organic matter， alkalihydrolysis nitrogen， available phosphorus and available potassium. The principal component analysis method was used to comprehensively evaluate and analyze the soil nutrient indicators. It was concluded that soil organic matter and alkalihydrolysis nitrogen were the most important influencing factors affecting the soil fertility in the study area. The comprehensive scores of soil nutrients in different textures were calculated by using the linear regression equation for the main components of soil nutrients. This study provides scientific basis for Heilongjiang farmland soil quality management， fertilization and soil improvement decisionmaking.
Key words Farm;Soil nutrient;Principal component analysis;Comprehensive evaluation
土壤是進行农业生产的重要资源，土壤肥力的大小直接影响着农作物的生长和产量，制约着农业的发展[1]。作为土壤肥力的重要指标，土壤养分为农作物的生长发育提供了营养条件，对农业的可持续发展起到了重要作用[2-3]。近年来，由于人们对土地不合理的利用，使耕地的生产力水平大大降低[4-5]。此外，频繁出现的粮食安全问题，例如镉大米的出现，充分证明了土壤的脆弱性。该研究为了探清黑龙江省采样区农田土壤肥力状况，明确影响采样区土壤肥力的主要养分指标，以黑龙江省典型农场作为研究区域，对黑龙江农田534份土壤养分数据进行测定与分析，并采用主成分分析法（ principal component analysis，PCA）进行土壤养分综合评价。综合评价耕地土壤养分的高低，评判土壤的肥沃程度是发展农业现代化的关键步骤[6]。主成分分析法是重要的土壤养分评价方法[7-9]，在土壤质量评价中得到广泛应用，主成分分析法通过弱化各土壤养分变量间的自相关性，形成互不相关的主成分，计算主成分得分和综合评价得分，精确评价土壤养分状况[10]。笔者对黑龙江省农场的土壤养分进行了综合评价与分析，这为农业生产中优化现有农业生产管理措施，确定最佳的栽培方式具有重要的意义[11]。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
采样区处于小兴安岭余脉南部的三江平原区，地理坐标为130°31′～131°02′E、47°22′～47°42′S，位于松花江下游萝北县境中部，整体海拔在110～220 m[12]，属于寒温带大陆性季风气候区[13]，耕地以水田和旱田为主。
1.2 样品采集及制备
在2014年秋共在采样区采集农田表层土壤样品534份，编号、登记，于-20 ℃冰柜中进行密封保存，待分析。
1.2.1 土壤养分测定。
参照农业部《测土配方施肥技术规范》《土壤技术分析规范》进行土壤样品速效养分的检测分析[14]，主要检测土壤pH（土液比1∶2.5-酸度计法）、有机质（重铬酸钾氧化高温容量法）、碱解氮（碱解扩散法）、有效磷（碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法）和速效钾（乙酸铵浸提-火焰光度计法）等土壤养分指标[15-19]。
1.2.2 数据处理及分析。
数据处理及分析利用SPSS、Excel等软件进行，采用主成分分析法（PCA）对采样区土壤养分进行综合评价。 [4] 陈美军，段增强，林先贵.中国土壤质量标准研究现状及展望[J].土壤学报，2011，48（5）：1059-1071.
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