剑阁县植烟土壤养分状况探究

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1、剑阁县植烟土壤养分状况探究　　摘要：对采自剑阁县45个乡镇的植烟土壤的14项养分化学指标进行了测定和分析。先以隶属度计算法求出各单项养分指标的适宜性，再利用主成分和聚类方法对土壤养分状况进行多指标综合评分和适宜度类别划分。结果表明：剑阁植烟土壤养分在不同乡镇间情况差异明显；14项参比指标中，每个土壤样品平均约5项指标达到适宜状况；除交换镁和水溶性氯以外，其它中微量元素营养指标比较接近适宜养分水平；大量营养中钾元素距适宜养分水平的差距最大。不同乡镇的土壤pH值变动较大，在施肥时应充分考虑其影响。用主成分

2、综合评分法和聚类分析将应试群体划分为5类，为评价剑阁各乡镇土壤的烟草宜栽性提供了参考。关键词：烟草；土壤养分；综合评价；主成分分析；聚类分析中图分类号：S158文献标识码：A文章编号：1674-9944（2012）12-0124-041引言7土壤养分是烟草的最主要营养来源和影响烟叶品质的重要因素，烟叶品质与土壤养分含量水平有着密切的关系[1]。植烟土壤肥力适宜性评价是对某区域内各土壤肥力因素的综合评价来确定其对烤烟种植的适宜性程度。许多烟区在这方面已做了大量研究工作[2～6]。四川省剑阁县地处东经10

3、5°09′～105°49′、北纬31°31′～32°17′之间，总面积3204km2，属亚热带湿润气候区，年均气温16.2℃，年降雨量1079.2mm。剑阁土地资源比较丰富以中性、微酸性、微碱性的紫色土或黄壤土为主是川北烟区和主产区。本研究测定并分析了剑阁土壤养分状况，以期为当地制订合理施肥方案、提高烟叶品质提供参考。2材料与方法2.1样品采集2011年3～4月，在剑阁县45个乡镇采集土壤样品，每个乡镇取10～20个样点制成混合样品。2.2测定项目和方法测定了土壤pH值、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾

4、、有效硼、有效锌、有效锰、有效铁、有效铜、交换性钙、交换性镁、有效硫、水溶性氯离子等14个指标。均采用常规分析方法分析。2.3养分指标评价的隶属函数构建隶属度函数式有多种形式，本文采用了函数式（A）和（B）用于计算植烟土壤14项土壤养分指标的隶属度[1]，并参考前人在烤烟生长及品质与土壤养分含量的研究结果及邻近区域土壤状况为参考[7]，确定了各养分指标的函数类型和转折点7（表1），将每个样品的原始土壤养分值分别代入相应的隶属函数公式，便可计算求得各指标的无量纲差异的隶属度：2.4数据处理利用Excel

5、和DPS软件计算45个土壤样品的13项养分指标的隶属度并进行主成分分析、土壤养分状况的综合评分和聚类分析。3结果与分析3.1土壤养分指标的隶属度经隶属度计算样品各项指标的可以转化为0.1～1之间的数值，可以消除各项指标在单位和量纲上的差异带来的不便。同时隶属度也将各指标适宜烟草栽培的程度表达了出来，隶属度越接近最大值“1”说明该指标状况越适宜烟草生长。各乡镇土壤养分状况隶属度总体描述见表2。7表2说明样品群体在各养分指标上隶属度的差异明显。从同一指标的隶属度极值差来看pH值、交换性钙、水溶性氯和速效钾

6、这些指标变的极值差达到最大值0.9，而有效锰的隶属度极值差为0；各指标的变异系数在0.00～0.84范围内。从养分指标的隶属度高低可以看出土壤养分指标的优劣。表2中pH值、速效钾和交换性镁的隶属度平均值都很低，说明它们与理想的养分状况差距明显；有效铁、有效铜和交换性钙的隶属度平均值都达到了0.9，接近了理想的养分状况。14项指标中仅有有效锰一项指标上45个样品都达到了最适宜的状况。由于各地土壤的有效锰都达到了最大隶属度，能充分满足烟草对土壤有效锰的要求，因而在下面的综合评价分析中不再考虑此指标的影响。

7、图1是对各样品14项指标中隶属度达到1的情况统计，其中有一个样品最少，仅有2项；有一个样品最多，有9项；有17个样品是5项指标隶属度达到1，这表明总体上剑阁植烟土壤养分指标约有2/3未能达到适宜隶属度范围，尚需很大的改善。3.2土壤养分状况的综合评价土壤养分状况是由多项指标综合起来体现的，各养分指标对综合土壤养分状况的影响力权重不同，只有求得各项指标权重后才能对土壤养分状做出合理的评估。本文选用主成分综合评分法对45个乡镇植烟土样的13个养分指标隶属度矩阵数据进行主成分分析，构成13个主成分并得出相关

8、矩阵的特征值、各主成分所占百分率与累计百分率（表3）。前8个主成分的贡献率达已到了85%，由表中特征向量可得到这各主成分与原13项化学指标的标准化数据的线性组合，并根据主成分的特征值可求得各主成分在综合评分体系中所占的权重（表3），进而结合各样品在单项主成分上的得分构建出主成分综合评分公式[8]。7利用综合评分公式求得各样品的主成分综合得分（表4），分值越高表明该土壤样品的养分越适宜烟草生长。在过程中经标准化后数据有正负之分，因此主成分综合得分也有正负之