滁菊种植区域土壤养分空间分布研究

    李祥友 邢双枫 刘缘 张振国

    

    

    

    摘 要：为了研究滁菊种植区域土壤养分空间分布特征，以滁州南谯区、全椒县内种植滁菊的乡镇为研究区，利用ArcGIS等软件，运用反距离权重法对研究区域内的土壤采样数据进行插值分析，研究了滁菊种植区域内土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾4种主要养分元素的空间分布规律。

    关键词：滁菊;有机质;全氮;速效磷;速效钾;反距离权重

    中图分类号 F274 文献标识码 A文章编号 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;

    滁菊主要產于安徽滁州，是菊花中花瓣最为紧密的一种。滁菊偏于平肝阳，常用于治疗肝阳上亢所致的头晕目眩等症，高血压中医辨证属肝阳上亢者可将滁菊、决明子代茶饮。《本草拾遗》记载菊花可“作枕明目”，头痛眩晕、目赤肿痛等属肝阳上亢者可使用滁菊做成药枕。

    滁菊由于其优良的药用价值以及经济价值成为滁州的地理标志农产品，在极大程度上推动了农业发展，提高了农民收入。但滁州滁菊连续栽作20多年，在长期种植过程中产量品质有所下降，因此研究滁菊种植区域内的土壤养分空间分布有利于优质滁菊的扩大生产。

    1 研究区概况

    滁菊原产地地处江淮分水岭的丘陵地带，117°50′～118°30′E，32°05′～32°35′N，平均海拔60m。该区属北亚热带湿润季风气候，土壤为砂性土，呈酸性，富含麦饭石、绢云母等矿物质及锌、硒等多种微量元素。全年气候温和，四季分明，年平均气温15.2℃，年平均日照为2073.4h，年平均降雨量为1063mm[1]。原产地保护范围为滁州市南谯区大柳、珠龙、施集、章广4个镇和全椒县马厂、石沛、西王3个乡镇所辖行政区域。

    2 材料与方法

    2.1 样地设置与样品采集 2019年选择在滁菊种植规模较大的滁州市南谯区珠龙、施集、大柳、章广和全椒县西王、马厂、石沛以及周围区域及乡镇开展，每块土壤样地中按照随机取样均匀布满整个研究区域。

    土壤样品采集包括表层图样（0～20cm）和剖面土样（0～10cm、10～20cm、20～30cm），取回土壤放在塑料薄膜上去除石块、根系和植物残体等，然后风干、过筛，供土壤有效养分和理化性质分析。土壤养分及相关指标测定参照《土壤农化分析》。有机质采用稀释热-重铬酸钾容量法测定，全氮采用凯氏定氮法测定，有效磷采用盐酸-氟化铵法测定，速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度计法测定[2]。

    2.2 研究方法 运用地理信息系统空间分析技术，对采样点各种土壤养分数据进行分析处理，形成栅格数据图层[3]。由于土壤养分的空间分布需要考虑样本值、样本空间位置以及样本之间的距离。因此本实验使用地统计分析中的反距离权重法对样本值进行插值处理，得到土壤养分的空间分布结果。

    根据南谯区与全椒县土壤采样点分布现状，运用反距离权重倒数平方插值对土壤养分空间分布特征进行研究。在估计插值点的值时，假设距离估计插值点最近的N个观测点对该插值点有影响，则这N个观测点对插值点的影响与它们之间的距离成反比关系，因此更接近插值点的观测点将被赋予的权重更大，而且权重和为1。

    其中，Z0是点（X0，Y0）处的估值，Qi是估值点与观测点相对应的权重系数，n表示插值点的个数。

    权重系数Qi的计算是反距离加权算法的关键，通常由下试给出：

    其中，n是已知观测点的数量f（dej）表示已知观测点与插值点之间的距离dej的权重函数，最常用的一种形式是：

    3 结果与分析

    3.1 全椒县土壤养分空间分布 采伐样地土壤养分及相关指标的空间分布特征存在一定的规律。在0-20cm中，全椒县土壤有机质含量有一条高值区呈条带状分布，全氮有三个高值区成斑块状分布，速效磷含量普遍较低有两个底值区成斑块状分布，速效钾含量南北两侧较高中间含量较低，整体含量由西向东逐渐降低，具体见图2～5。

    3.2 南焦区土壤养分空间分布 南谯区0～20cm的土壤有机质和速效钾整体破碎化现象严重，速效钾由北向南逐渐降低具有1个斑块状底值区，土壤全氮由北向南逐渐升高，整体呈现具有1个高值区和1个低值区的条带状，土壤速效磷由西向东逐渐降低，整体含量普遍较低，具体见图6～9。

    4 结论

    滁菊主要种植核心区域内，土壤全氮的含量较非种植区域内的含量较高，核心区域内的土壤有机质含量及土壤速效钾含量与非核心区域相差不大，章广、石沛和珠龙等土壤有机质含量较高，石沛和章广土壤速效钾含量较高，核心区域内的土壤速效磷含量均高于非核心区域内，章广、施集相对含量较高。

    参考文献

    [1]陈世勇，李英峰，史亚东，等.滁菊低产原因分析及对策[J].安徽农业科学，2011，39（10）：5784-5785

    [2]邹佳何，王海燕，张美娜，等.温带云冷杉针阔混交林土壤养分的空间分布特征及影响因素.应用与环境生物学报.

    [3]李文文.基于GIS技术精准施肥系统的研制[J].安徽农学通报，2017，23（05）：108-110.

    [4]李海涛，邵泽东.空间插值分析算法综述[J].计算机系统应用，2019，20（7）：3-4. （责编：王慧晴）