楊崛園，方 藝，委亞慶，何競舟，張世浩，趙敬坤，付登偉，黃秀芬，劉邦銀，李澤慧，習(xí)向銀*

重慶稻油輪作區(qū)土壤養(yǎng)分狀況評價①

楊崛園1，方 藝1，委亞慶1，何競舟1，張世浩1，趙敬坤2，付登偉3，黃秀芬4，劉邦銀5，李澤慧1，習(xí)向銀1*

(1 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，土肥資源高效利用重慶市重點實驗室，重慶 400715；2 重慶市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，重慶 401121；3 重慶市南川區(qū)農(nóng)業(yè)推廣中心，重慶 408400；4 重慶市永川糧油作物技術(shù)推廣站，重慶 402160；5 重慶市合川區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，重慶 401519 )

在重慶稻油輪作區(qū)南川、永川和合川典型樣田進行耕層土壤樣品采集，并測定土壤有機質(zhì)、全量及速效氮磷鉀等20個養(yǎng)分指標(biāo)來表征土壤肥力，同時采用SPSS軟件進行因子–聚類分析，將所有樣本的IFI值(土壤養(yǎng)分綜合評價值)分為5個等級并進行土壤肥力評價。結(jié)果表明：3個稻油輪作區(qū)土壤酸化嚴(yán)重，有機質(zhì)和全磷及有效磷含量較低，全氮、堿解氮、交換性鈣和交換性鎂及絕大多數(shù)微量元素含量豐富，但有效硼含量缺乏。因子分析顯示，有效硼、堿解氮、有機質(zhì)、速效鉀、交換性鉀、有效磷、pH和交換性鈣是影響重慶稻油輪作區(qū)土壤肥力的主要因素。土壤養(yǎng)分綜合評價IFI值的聚類分析表明，重慶稻油輪作區(qū)土壤肥力表現(xiàn)為南川>永川>合川，且南川以中高肥力為主，永川和合川以低肥力為主。

稻油輪作；因子分析；聚類分析；土壤養(yǎng)分

土壤養(yǎng)分含量豐缺是評價農(nóng)田土壤肥力肥沃與否的重要手段[1]。對土壤肥力進行科學(xué)的評價可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合理施肥提供科學(xué)依據(jù)[2]。由于土壤母質(zhì)、類型等自然條件的差異，土壤肥力會有不同；即使自然條件相同，人工條件不同也會造成土壤肥力的差異[3]，如農(nóng)田不同利用方式和管理手段等。重慶地區(qū)位于長江上游，水稻–油菜輪作作為該區(qū)域水旱輪作的主要模式之一，對土地用養(yǎng)有重要戰(zhàn)略意義[4]。近年來，重慶稻油輪作區(qū)存在諸多問題，制約了水稻和油菜的健康生產(chǎn)。第一，長江上游地區(qū)生態(tài)脆弱，水稻和油菜的施肥不當(dāng)導(dǎo)致了肥料利用率降低，尤其是氮肥施用，對生態(tài)環(huán)境造成破壞。第二，水稻–油菜增產(chǎn)增效潛力巨大，而農(nóng)戶對養(yǎng)分綜合管理措施的采用率低，限制了產(chǎn)量潛力的提高[5-6]?？梢?，重慶稻油輪作區(qū)合理施肥已成為當(dāng)務(wù)之急。

因為土壤各區(qū)域存在差異性，所以并沒有一個公認(rèn)的、統(tǒng)一的評價指標(biāo)，也沒有固定的方法來劃分土壤肥力評價等級，必須依據(jù)所研究地區(qū)的實際情況選取科學(xué)合理的評價方法。近年來，國內(nèi)外關(guān)于土壤肥力質(zhì)量評價方法有很多的討論，國內(nèi)外專家采用的評價方法各有千秋。國外專家主要采用多變量指標(biāo)克里格法[7]、土壤質(zhì)量動力學(xué)方法[8]、土壤質(zhì)量綜合評分法[9]等，而國內(nèi)專家學(xué)者則更多采用灰色關(guān)聯(lián)分析[10]、因子–聚類分析[11]、主成分分析法[12]、模糊綜合評判法[13]等。其中，因子分析和聚類分析的結(jié)合，可對大量樣本數(shù)據(jù)進行定量統(tǒng)計分析，將關(guān)系復(fù)雜的變量歸納為少數(shù)幾個綜合因子，較為精準(zhǔn)評價土壤養(yǎng)分的質(zhì)量狀況。目前，因子分析和聚類分析已廣泛應(yīng)用于辣椒[14]、茄子[15]、蘋果[16]、杧果[17]等果蔬的品質(zhì)檢測中。此外，關(guān)于重慶稻油輪作區(qū)土壤肥力評價研究尚未見到報道。因此，本文通過在重慶稻油輪作區(qū)采集具有代表性土樣，并測定土壤理化性質(zhì)，然后通過因子–聚類分析方法來進行土壤養(yǎng)分狀況和肥力評價，以為重慶稻油輪作區(qū)的合理施肥和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

在前期調(diào)研的基礎(chǔ)上，于2018年8—9月確定重慶稻油輪作區(qū)分布集中的南川、永川、合川為調(diào)查區(qū)域，并在每個區(qū)域選取具有代表性的稻油輪作點進行土樣采集。南川區(qū)包括水江鎮(zhèn)宏圖村、大觀鄉(xiāng)鐵橋村、東城街道三秀村、三泉鄉(xiāng)三泉村。永川區(qū)包括仙龍鎮(zhèn)雙星村、雙石鎮(zhèn)太平村、來蘇鎮(zhèn)大磨灘村。合川區(qū)包括龍市鎮(zhèn)仙巖村、缽耳村、?；鄞?、渭沱鄉(xiāng)荷葉村以及錢塘鄉(xiāng)大油村。每個村依據(jù)稻油輪作面積大小布設(shè)4 ～ 7個樣點，共56個樣點。調(diào)查區(qū)域的地理位置為105°48′ ～ 107°13′ E和29°5′ ～ 30°14′ N，海拔在254 ～ 602 m，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候。

依據(jù)“隨機、等量和多點混合”的采樣原則進行土壤樣品的采集。對于同一稻油輪作采樣點，沿田塊按“S”形取10個樣點作為一個混合樣。土壤樣品采集深度為 0 ～ 20 cm。用四分法取樣1 kg左右?guī)Щ貙嶒炇?，?jīng)自然風(fēng)干，去除石塊、雜草、根系等雜質(zhì)后磨細(xì)，分別過 2、0. 25 mm 網(wǎng)篩，混勻，裝袋備用。

1.2 方法

1.2.1 土壤理化指標(biāo)測定方法 參考鮑士旦[18]的方法對所采土樣的全量氮磷鉀、土壤pH、有機質(zhì)以及堿解氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣鎂、陽離子交換量等20個指標(biāo)進行測定。每個指標(biāo)重復(fù)測定3次，最后取平均值。具體測定指標(biāo)及方法如表1所示。

表1 測定指標(biāo)及方法

1.2.2 土壤養(yǎng)分評價標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)查閱相關(guān)文獻中采用的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[19]和第二次全國土壤普查的養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)，得到表2。

1.2.3 土壤養(yǎng)分評價方法 第一步，通過因子分析確定重慶稻油輪作區(qū)調(diào)查土壤指標(biāo)主成分特征值、特征向量和主成分累計貢獻率；第二步，根據(jù)主成分累計貢獻率，選擇關(guān)鍵主成分，計算各主成分得分，將因子得分系數(shù)矩陣與標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)相乘得到值，再利用綜合得分公式(2)求出各樣點的IFI值[20]；第三步，根據(jù)得出的IFI值，采用類平均法對土壤樣品進行系統(tǒng)聚類分析，并根據(jù)聚類結(jié)果和IFI值大小評價其土壤肥力高低。

表2 耕地土壤養(yǎng)分豐缺劃分標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)公式為：

標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)=(原始數(shù)據(jù)– 數(shù)據(jù)平均值)/數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差 (1)

IFI計算公式為：

IFI=11+12…+Fm(2)

式中：為因子貢獻率；為計算出的因子；為公因數(shù)，本文取值7。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

本文所有試驗數(shù)據(jù)均采用Excel 2010和SPSS 25.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤養(yǎng)分概況

由表3可知，調(diào)研地區(qū)永川、合川、南川稻油輪作區(qū)土壤的平均pH為5.30，變幅在4.10 ～ 7.50，變異系數(shù)為16.30%；土壤OM(均值24.45 g/kg，下同)、TP(0.49 g/kg)、AP(17.00 mg/kg)、AK(135.23 mg/kg)、ACu(2.83 mg/kg)、AZn(3.25 mg/kg)、AFe(46.21 mg/kg)、ASi(381.54 mg/kg)、EK(0.37 cmol/kg)和ECa(5.65 g/kg)的變異系數(shù)較大，均大于40%，其中，ASi的變異系數(shù)最大，變異系數(shù)達85.45%；TN(1.34 g/kg)、TK(16.56 g/kg)、AN(121.28 mg/kg)、AMn(38.05 mg/kg)、ENa(0.22 cmol/kg)、EA(6.02 cmol/kg)和AB(0.33 mg/kg)的變異系數(shù)較??；EMg含量均值僅0.33 g/kg，變異系數(shù)為36.45%，變化幅度低于ECa；CEC均值為23.60 cmol/kg，變異系數(shù)最小，為15.62%。

2.2 土壤養(yǎng)分分級評價

由表4可知，3個稻油輪作區(qū)酸性土壤(pH<6.5)的比例高達87.50%，且強酸性土壤比例為48.21%，說明南川、永川和合川稻油輪作區(qū)土壤酸化現(xiàn)象嚴(yán)重；有44.64% 的土壤OM屬于缺乏或極缺乏水平(<20 g/kg)；TN、AN處于中等及以上等級土壤比例為94.64%、78.58%，說明調(diào)研土壤中的氮素含量都比較豐富；73.21%的土壤TP含量處于較缺乏或更低水平(<0.65 g/kg)；接近一半的土壤TK(44.62%)和AK(46.43%)含量處于較缺乏及以下水平。3個稻油輪作區(qū)土壤ECa含量均處于豐富狀態(tài)，83.93% 的土壤EMg含量均處于中等及以上水平。3個地區(qū)土壤AB含量都處于較缺乏及以下等級，其他微量元素含量還未出現(xiàn)嚴(yán)重缺乏現(xiàn)象。

2.3 土壤養(yǎng)分因子分析的數(shù)據(jù)檢驗

對稻油輪作區(qū)土壤養(yǎng)分進行相關(guān)性分析可知(表5)，pH與ECa(0.565)、pH與TP(0.561)、OM與AB(0.903)、OM與AN(0.866)、OM與TP(0.692)、OM與TN(0.757)、TN與AB(0.677)、TN與ASi(0.518)、TN與ECa(0.567)、TN與AN(0.651)、TP與AB(0.541)、TP與ECa(0.583)、TP與AP(0.738)、TP與AN(0.525)、AN與AB(0.942)、AP與AK(0.642)、AP與EK(0.670)、AK與EK(0.949)之間相關(guān)性均大于0.5，呈極顯著正相關(guān)；ENa與其他指標(biāo)相關(guān)性均不顯著。此外，AK與EK相關(guān)性最高。因此，根據(jù)相關(guān)性分析可知，3個地區(qū)除ENa外，各土壤養(yǎng)分指標(biāo)間均存在不同程度的相關(guān)性，KMO測度為0.724(>0.6)，球形檢驗伴隨概率sig = 0.000(<0.05)，巴特利球形度檢驗統(tǒng)計量為911.624，表明這些數(shù)據(jù)可以進行因子分析。

表3 重慶稻油輪作區(qū)土壤養(yǎng)分描述性統(tǒng)計

表4 重慶稻油輪作區(qū)土壤養(yǎng)分不同等級構(gòu)成(%)

2.4 土壤養(yǎng)分的因子分析

基于以上相關(guān)分析結(jié)果，可繼續(xù)進行因子分析。根據(jù)特征值≥1的原則進行公因子的提取，本研究提取到7個公因子，其方差貢獻率()依次分別為31.856%、13.841%、11.988%、7.690%、6.749%、6.429%、5.391%，前7個公因子累計貢獻率為83.944%(表6)，說明重慶稻油輪作區(qū)土壤所有肥力指標(biāo)所提供信息的83.944%可通過前7個因子表征。由表6可知，因子所對應(yīng)的指標(biāo)載荷值大小與其反映該指標(biāo)信息的多少成正比。因子1主要反映了AB(因子負(fù)載值：0.946，下同)、AN(0.935)、OM(0.886)的信息；因子2主要體現(xiàn)了AK(0.941)、EK(0.931)和AP(0.788)的信息；因子3主要顯示了ECa(0.693)和pH(0.679)的信息；因子4主要體現(xiàn)了ACu(0.749)的信息；因子5主要體現(xiàn)了ASi(0.820)和TK(0.645)的信息；因子6主要體現(xiàn)了ENa(0.860)的信息；因子7主要體現(xiàn)了EA(0.846)和CEC(0.634)的信息。因此，重慶稻油輪作區(qū)土壤肥力綜合評價的主要影響因子為AB、AN、OM、AK、EK、AP、ECa和pH。

表6 旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣及累計貢獻

2.5 土壤養(yǎng)分的聚類分析

根據(jù)公式(1)和表7中的數(shù)據(jù)，可以得出以上7個因子的得分表達式，將各個標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)帶入得分表達式，然后得到每個土壤樣本F1 ～ F7的值，再根據(jù)公式(2)可以得到IFI的表達式：IFI = 0.319 F1+ 0.138 F2+0.120 F3+ 0.077 F4+0.067 F5+0.064 F6+ 0.054 F7，再分別帶入每個樣本F1 ～ F7的值，從而可計算出所有土壤樣品的IFI值。

以歐氏距離(各項值之間平方差之和的平方根)為衡量樣本間差異大小的依據(jù)，采用組間聯(lián)接的方法對調(diào)研地永川、合川、南川的稻油輪作田土壤養(yǎng)分水平進行系統(tǒng)聚類。因子–聚類分析結(jié)果表明，重慶稻油輪作區(qū)土壤樣本的 IFI 值可分為5個等級，具體包括：一級：≥1.103，屬于極高肥力；二級：0.404 ～ 0.764，屬于高肥力；三級：0.066 ～ 0.347，屬于中等肥力；四級：–0.456 ～ –0.050，屬于低肥力；五級：–0.669 ～ –0.509，屬于極低肥力。根據(jù)分級結(jié)果計算出永川、合川、南川稻油輪作土壤肥力等級所占比例，結(jié)果如表8所示。由表8可知，南川稻油輪作區(qū)有95.0% 土壤處于中等及以上肥力；永川稻油輪作區(qū)有86.3% 土壤處于低及極低的肥力；合川稻油輪作區(qū)所有地塊均處于低肥力及其以下。重慶稻油輪作區(qū)中只有不到1/5的土壤處于高肥力及以上水平。綜上，說明重慶稻油輪作區(qū)土壤養(yǎng)分肥力低下，需要用養(yǎng)結(jié)合。綜合而言，南川稻油輪作區(qū)土壤 IFI 均值高于永川和合川，且高肥力土壤所占比重遠遠高于永川和合川，表明南川稻油輪作區(qū)土壤肥力水平遠高于永川和合川；永川稻油輪作區(qū)高肥力土壤占比僅為13.6%，且其低肥力土壤比重也高于合川，這表明永川稻油輪作區(qū)的土壤肥力綜合水平高于合川。

表7 因子得分系統(tǒng)矩陣

表8 重慶稻油輪作區(qū)不同土壤肥力等級所占比例(%)

3 討論

養(yǎng)分狀況及肥力評價對指導(dǎo)重慶稻油輪作區(qū)進行科學(xué)施肥有重要作用。永川、南川和合川都處于渝中、渝西高崗丘陵農(nóng)業(yè)區(qū)，母質(zhì)主要以紫色砂、泥頁巖為主，土壤以物理風(fēng)化為主，發(fā)育程度較淺[21]。一般來說，基礎(chǔ)地力升高，將導(dǎo)致土壤肥力水平提升[22]。在目標(biāo)產(chǎn)量相同的情況下，高肥力土壤對肥料的需求量比低肥力土壤需求量小[23-25]?？梢姡茖W(xué)評價土壤肥力是合理施肥的重要依據(jù)。

本研究結(jié)果顯示，重慶稻油輪作區(qū)有機質(zhì)較為缺乏，且大部分土壤堿解氮含量處于較高水平。土壤中眾多營養(yǎng)元素都來源于土壤有機質(zhì)，特別是氮素和磷素。同時，有機質(zhì)也為土壤微生物提供了必不可少的碳源和能源。此外，有機質(zhì)疏松多孔，又是親水膠體，能吸持大量水分和陽離子，能促進團粒結(jié)構(gòu)形成，從而使土壤具有良好的保水保肥及通氣透水性能。因此，土壤有機質(zhì)含量是衡量土壤肥力高低的重要化學(xué)指標(biāo)之一[26]。本研究結(jié)果表明，重慶稻油輪作區(qū)有機質(zhì)較為缺乏，且大部分土壤堿解氮含量處于中上等水平。這與該區(qū)域土壤母質(zhì)容易風(fēng)化有關(guān)，同時與有機肥使用過少及氮肥施用不當(dāng)有關(guān)[27]。前人研究表明，土壤有機質(zhì)在水稻土的基礎(chǔ)地力中起主導(dǎo)作用[28]。因此，重慶稻油輪作區(qū)應(yīng)該因地制宜進行秸稈還田或其他有機肥施用，或者調(diào)整現(xiàn)有施肥手段，從而提高土壤肥力。

土壤酸堿度對土壤養(yǎng)分有效性和土壤微生物活性起著重要作用。本研究結(jié)果顯示，重慶稻油輪作區(qū)土壤酸化嚴(yán)重。導(dǎo)致土壤酸化的原因有以下方面：第一，重慶稻油輪作區(qū)農(nóng)戶復(fù)合肥和尿素施用量大，導(dǎo)致銨態(tài)氮的硝化過程變快，從而釋放大量氫離子，導(dǎo)致土壤pH下降；第二，重慶地區(qū)降雨量較大，降雨導(dǎo)致土壤中的堿基化合物大量淋失，極大增加了土壤交換性氯及鋁含量，從而使土壤呈酸性[29]。此外，土壤pH低下限制了重慶市低肥力稻田產(chǎn)量的提升[30]。因此，建議重慶稻油輪作區(qū)酸化嚴(yán)重的田塊進行適量石灰或者草木灰等堿性肥料添加，同時也配合施用有機肥來改善土壤物理性能。

本研究表明，重慶稻油輪作區(qū)大多數(shù)地塊的TP含量處于較缺乏或更低水平，且約有40% 的土壤AP含量處于缺乏和極缺乏水平。這與其母質(zhì)特性和土壤發(fā)育淺有關(guān)[21]，同時土壤pH<5會導(dǎo)致土壤中的活性鐵鋁增加并易形成磷酸鋁鐵沉淀而使土壤有效磷含量降低。為提高土壤有效磷含量，部分重慶農(nóng)戶一般按照經(jīng)驗施用磷肥[31]，因為磷肥的當(dāng)季利用率一般只有10% ～ 25%，但過量盈余的磷肥會在土壤中聚存[32]。本研究表明，近半數(shù)地塊的TK和AK含量處于較缺乏或更低水平。這主要是因為耕地土壤中鉀素的含量會受到許多因素的影響，主要受母質(zhì)、成土條件以及耕作歷史等因素的影響。何競舟[27]的調(diào)研表明，重慶市農(nóng)戶在水稻和油菜生長前期施用較多鉀肥，而生長后期施用較少，前期施入的鉀肥由于南方地區(qū)降雨較多容易導(dǎo)致流失。研究表明，鉀素也會因為土壤酸化快速風(fēng)化并流失，從而造成農(nóng)田鉀素養(yǎng)分含量下降[33]。鉀素充足與否還可以影響氮肥的利用率，若供鉀充足可使作物能夠最大限度發(fā)揮氮肥的增產(chǎn)作用。因此，土壤中不同的鉀肥供應(yīng)水平將使得作物對施氮量的響應(yīng)被改變[34]。

土壤基礎(chǔ)地力由于施肥方式不同將朝著不同方向發(fā)展，中低產(chǎn)田的改良主要在于培育和提升土壤地力?；A(chǔ)地力高的地塊具有更為良好的抗逆性和穩(wěn)定性，在不利環(huán)境下也能保持作物產(chǎn)量的穩(wěn)定。提高土壤基礎(chǔ)地力還可以減少對化肥的依賴，減輕環(huán)境的負(fù)擔(dān)，實現(xiàn)“藏糧于地”[24]。本研究表明，在重慶稻油輪作區(qū)南川土壤肥力高于永川和合川，且南川中高肥力等級比例最高。因此，永川和合川稻油輪作田塊需要合理施肥進行地力培育和提升，且南川稻油輪作區(qū)對肥料依賴性小于永川和合川。

4 結(jié)論

1)重慶南川、永川和合川稻油輪作區(qū)的土壤酸化嚴(yán)重，OM、TP和AP含量較低，TN、AN、ECa、EMg含量及大部分微量元素豐富，AB含量嚴(yán)重缺乏。

2)因子分析表明，AB、AN、OM、AK、EK、AP、pH和ECa是影響重慶稻油輪作區(qū)土壤養(yǎng)分綜合狀況的主要因素。聚類分析顯示，南川稻油輪作土壤處于中高等級肥力的比例為95.0%；永川有86.3% 的稻油輪作土壤處于低以及極低的肥力水平；合川所有稻油輪作土壤都在低肥力水平及其以下。土壤養(yǎng)分綜合評價值(IFI)具體表現(xiàn)為：南川>永川>合川。

3)重慶稻油輪作區(qū)應(yīng)因地制宜進行秸稈還田或其他有機肥施用，適量增施磷鉀肥，控制氮肥和補充硼肥，并通過添加石灰或者草木灰等堿性肥料來改善土壤酸化現(xiàn)狀，而且要特別重視合川和永川中低產(chǎn)田的地力培育。

[1] 高祥照, 馬文奇, 崔勇, 等. 我國耕地土壤養(yǎng)分變化與肥料投入狀況[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報, 2000, 6(4): 363–369.

[2] 駱東奇, 白潔, 謝德體. 論土壤肥力評價指標(biāo)和方法[J]. 土壤與環(huán)境, 2002, 11(2): 202–205.

[3] 李梅, 張學(xué)雷. 基于GIS的農(nóng)田土壤肥力評價及其與土體構(gòu)型的關(guān)系[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2011, 22(1): 129–136.

[4] 范明生. 水旱輪作系統(tǒng)養(yǎng)分資源綜合管理研究[D]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué), 2005.

[5] 魯劍巍. 中國油菜生產(chǎn)的高產(chǎn)高效氮素管理[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 49(18): 3504–3505.

[6] 傅廷棟. 油菜生產(chǎn)品種改良與機械化[J]. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù), 2010, 36(2): 22–25.

[7] Smith J L, Halvorson J J, Papendick R I. Using multiple- variable indicator kriging for evaluating soil quality[J]. Soil Science Society of America Journal, 1993, 57(3): 743–749.

[8] 李鑫, 張文菊, 鄔磊, 等. 土壤質(zhì)量評價指標(biāo)體系的構(gòu)建及評價方法[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2021, 54(14): 3043–3056.

[9] Doran J W, Coleman D C, Bezdicek D F, et al. Defining Soil Quality for a Sustainable Environment[M]. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy,1994.

[10] 許瑤, 肖亨, 伍鈞, 等. 基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的Cd污染土壤-植物系統(tǒng)安全生產(chǎn)評價[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報, 2019, 38(5): 1051–1059.

[11] 徐帆, 蔣夢丹, 柴偉國, 等. 不同種源三葉青的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的因子分析和聚類分析[J]. 浙江理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2021, 45(3): 408–415.

[12] 趙瑞芬, 程濱, 滑小贊, 等. 基于主成分分析的山西省核桃主產(chǎn)區(qū)土壤肥力評價[J]. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2020, 40(6): 61–68.

[13] 吳小芳, 張振山, 范瓊, 等. 海南省果園土壤肥力綜合評價研究[J]. 熱帶作物學(xué)報, 2021, 42(7): 2109–2118.

[14] 桂敏, 龍洪進, 鐘秋月, 等. 引進辣椒種質(zhì)資源果實性狀的多元統(tǒng)計分析[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2014, 27(2): 772–776.

[15] 鮑銳, 吳麗艷, 黎志彬, 等. 引進茄子種質(zhì)資源產(chǎn)量相關(guān)性狀的多元統(tǒng)計分析[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2018, 31(4): 659–664.

[16] 匡立學(xué), 聶繼云, 李志霞, 等. 不同蘋果品種果實礦質(zhì)元素含量的因子分析和聚類分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 50(14): 2807–2815.

[17] 馬小衛(wèi), 馬永利, 武紅霞, 等. 基于因子分析和聚類分析的杧果種質(zhì)礦質(zhì)元素含量評價[J]. 園藝學(xué)報, 2018, 45(7): 1371–1381.

[18] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 3版. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2000.

[19] 郭繼陽, 張漢卿, 楊越, 等. 基于因子-聚類分析的菠蘿園土壤養(yǎng)分狀況評價[J]. 土壤通報, 2019, 50(1): 137–143.

[20] 殷冬梅, 張幸果, 王允, 等. 花生主要品質(zhì)性狀的主成分分析與綜合評價[J]. 植物遺傳資源學(xué)報, 2011, 12(4): 507–512, 518.

[21] 詹江渝. 重慶農(nóng)地土壤基本狀況及肥力特征研究[D]. 重慶: 西南大學(xué), 2014.

[22] 湯勇華, 黃耀. 中國大陸主要糧食作物地力貢獻率和基礎(chǔ)產(chǎn)量的空間分布特征[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報, 2009, 28(5): 1070–1078.

[23] 夏圣益. 土壤基礎(chǔ)地力、施肥水平與農(nóng)作物產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 上海農(nóng)業(yè)科技, 1998(1): 6–8.

[24] 曾祥明, 韓寶吉, 徐芳森, 等. 不同基礎(chǔ)地力土壤優(yōu)化施肥對水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 45(14): 2886–2894.

[25] 廖育林, 魯艷紅, 聶軍, 等. 長期施肥稻田土壤基礎(chǔ)地力和養(yǎng)分利用效率變化特征[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報, 2016, 22(5): 1249–1258.

[26] 楊瑞吉, 楊祁峰, 牛俊義. 表征土壤肥力主要指標(biāo)的研究進展[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2004, 39(1): 86–91.

[27] 何競舟. 重慶稻油輪作區(qū)氮肥綜合管理技術(shù)研究[D]. 西南大學(xué), 2020.

[28] 胡少宜. 漳州市水稻土的地力貢獻率初探[J]. 土壤, 1992, 24(1): 46–47.

[29] 王存龍, 張殿成, 劉華峰, 等. 煙臺市土壤有機氯農(nóng)藥分布及遷移規(guī)律[J]. 地球與環(huán)境, 2012, 40(2): 171–178.

[30] 梁濤, 廖敦秀, 陳新平, 等. 重慶稻田基礎(chǔ)地力水平對水稻養(yǎng)分利用效率的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2018, 51(16): 3106–3116.

[31] 范明生, 樊紅柱, 呂世華, 等. 西南地區(qū)水旱輪作系統(tǒng)養(yǎng)分管理存在問題分析與管理策略建議[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2008, 21(6): 1564–1568.

[32] 劉建玲, 張福鎖. 小麥-玉米輪作長期肥料定位試驗中土壤磷庫的變化Ⅰ.磷肥產(chǎn)量效應(yīng)及土壤總磷庫、無機磷庫的變化[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2000, 11(3): 360–364.

[33] 梁濤. 基于土壤基礎(chǔ)地力的施肥推薦研究——以重慶水稻和玉米為例[D]. 重慶: 西南大學(xué), 2017.

[34] Bruns H A, Ebelhar M W. Nutrient uptake of maize affected by nitrogen and potassium fertility in a humid subtropical environment[J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 2006, 37(1/2): 275–293.

Evaluation of Soil Nutrient Status in Rice-oilseed Rape Rotation Area of Chongqing

YANGJueyuan1, FANG Yi1, WEI Yaqing1, HE Jingzhou1, ZHANG Shihao1, ZHAO Jingkun2, FU Dengwei3, HUANG Xiufen4, LIU Bangyin5, LI Zehui1, XI Xiangyin1*

(1 Key Laboratory of Efficient Utilization of Soil and Fertilizer Resources,College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2 The Agricultural Technology Extension Station of Chongqing, Chongqing 401121, China; 3 The Agricultural Extension Center of Nanchuan District, Chongqing 408400, China; 4 Grain and Oil Crop Technology Extension Station of Yongchuan District, Chongqing 402160, China;5 The Agricultural Technology Extension Station of Hechuan District, Chongqing 401519, China)

Topsoil samples were collected from the typical fields under rice-oilseed rape rotation in Nanchuan, Yongchuan and Hechuan of Chongqing, and 20 soil indexes such as soil organic matter (OM), total and available contents of nitrogen (TN and AN), phosphorus (TP and AP) and potassium (TK and AK), the contents of exchangeable potassium (EK), sodium (ENa), calcium (ECa) and magnesium (EMg), and the contents of available silicon (ASi), boron (AB), iron (AFe), manganese (AMn), copper (ACu) and Zinc (AZn) were measured, factor cluster analysis was carried out by SPSS software, and then soil IFI (integrated fertility index) of all samples were calculated and divided into 5 grades for soil fertility evaluation. The results show that soils in the areas are seriously acidified, the contents of OM, TP and AP are low, and the contents of TN, AN, ECa, EMg and most trace elements are rich, but the content of AB is lack. Factor analysis shows that AB, AN, OM, AK, EK, AP, pH and ECa are the main factors affecting soil fertility. The cluster analysis shows that IFI is in the order of Nanchuan > Yongchuan > Hechuan, and soils in Nanchuan are mainly at the medium and high levels of fertility, while soils in Yongchuan and Hechuan are mainly at the low level of fertility.

Rice-oilseed rape rotation; Factor analysis; Cluster analysis; Soil nutrients

S158

A

10.13758/j.cnki.tr.2022.05.009

楊崛園, 方藝, 委亞慶, 等. 重慶稻油輪作區(qū)土壤養(yǎng)分狀況評價. 土壤, 2022, 54(5): 936–944.

國家重點研發(fā)計劃項目(2017YFD0200100)和國家綠肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目(CARS-22)資助。

(xixiangyin@126.com)

楊崛園(1999—)，女，云南昆明人，本科生，主要從事土壤養(yǎng)分相關(guān)研究。E-mail: 383481242@qq.com