华北平原潮土区土壤耕层深厚、生产力强,是我国重要的农作物生产基地。本研究以华北典型潮土区为研究对象,基于6216 个农田土壤表层(0 ~ 20 cm)样品的实测数据及环境数据,运用主成分分析法筛选最小数据集,基于线性和非线性两种评分指标方法与加性(SQIa)、加权加性(SQIw)和记忆(SQIn)三种不同的土壤质量指数法,选取最优方法的同时,评价典型潮土区不同种植制度下的土壤质量,旨在建立华北平原潮土区的土壤质量指标评价体系,为农业生产活动指导提供理论依据。
变异性研究表明,河北省中部潮土区土壤pH 属于弱变异性,其余指标都属于中等变异性(表1);有效磷、CEC、有机质、土壤速效养分含量的变异系数较大,表明在不同管理措施下,潮土区的土壤速效养分指标受到一定的影响,同时速效养分也是作物吸收养分的直接来源,因此不同管理措施一定程度下影响了作物的生长发育。
图2 不同模型的TDS和MDS指标方法之间的线性关系
土壤质量等级结果上,研究区的土壤质量主要由中等等级II、III和IV 等级主导。土壤质量指数从南到北降低,位于南边的献县的土壤质量较高,北部的任丘市土壤质量相对较差(图3)。种植作物上看,不同的种植制度显著影响了典型潮土区的土壤质量,不同种植制度土壤质量的大小顺序为:小麦-玉米/豆 > 花生 > 麦-玉米 > 棉花 > 玉米。
图3 研究区域中的SQI分布图
该研究成果以“华北典型潮土区土壤质量综合评价”为题,近期发表在国内期刊《土壤通报》,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所雷秋良研究员为通讯作者,硕士徐用兵为第一作者。本研究得到国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目(U20A20114)和中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ZDRW202201)联合资助。
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徐用兵,张天鹏,雷秋良,等.华北典型潮土区土壤质量综合评价[J].土壤通报, 2023, 54(6): 1271-1281.
DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2022110201