基于GIS、RS的滴灌棉田土壤養(yǎng)分空間變異及精確管理分區(qū)研究.pdf

1、管理分區(qū)的劃分是現(xiàn)代精細(xì)農(nóng)業(yè)變量施肥技術(shù)的重要組成部分，科學(xué)、合理、實(shí)用性強(qiáng)管理分區(qū)劃分，對(duì)土壤和農(nóng)作物實(shí)施變量投入、精準(zhǔn)管理決策具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本研究在“3S”技術(shù)和地統(tǒng)計(jì)學(xué)支持下，針對(duì)滴灌棉田開展了土壤養(yǎng)分空間變異及精確管理分區(qū)研究。主要結(jié)論如下：
　?。?）研究區(qū)土壤養(yǎng)分與1982年全國(guó)第二次土壤普查時(shí)相比：有機(jī)質(zhì)平均含量從22.3g·kg-1降低至13.80mg·kg-1，雖降低依然屬適中水平；堿解氮平均含量

2、升高至72.11mg?kg-1，但仍處于高水平；速效磷平均含量11.40mg·kg-1，雖有所降低仍舊處于高水平；速效鉀含量由302mg·kg-1降低至246.04mg·kg-1依然處于極高水平。微量元素方面：有效鋅上升0.2mg·kg-1總體上處于適中水平；有效鐵下降至至3.97mg·kg-1，下降了2.93mg·kg-1，處于偏低水平；而有效錳、有效銅總體上處于適中水平。
　　（2）在各向同性條件下研究區(qū)有效銅、有效鐵、有效鋅

3、、有效硼、有效錳、總鹽塊金效應(yīng)（C0/C0+C）<25％，具有強(qiáng)烈的空間自相關(guān)性，由母質(zhì)、氣候、地形等結(jié)構(gòu)性因素的影響所引起；有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀塊金效應(yīng)在25%-75%之間，具有中等的空間自相關(guān)性，其空間變異性主要由結(jié)構(gòu)性和隨機(jī)性因素共同引起，隨機(jī)性因素主要是由研究區(qū)高集約化機(jī)械作業(yè)、灌溉施肥技術(shù)革新、管理手段革新等人為活動(dòng)引起。
　?。?）在普通克里格、反距離加權(quán)、全局多項(xiàng)式、局部多項(xiàng)式、徑向基函數(shù)預(yù)測(cè)方法中，用局部

4、多項(xiàng)式插值法來(lái)預(yù)測(cè)有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、有效鐵、有效鋅、有效錳、有效硼的空間分布精度較高；用普通克里格插值法來(lái)預(yù)測(cè)有效銅空間分布精度較高；用徑向基函數(shù)插值法來(lái)預(yù)測(cè)速效鉀的空間分布精度較高。
　?。?）以土壤養(yǎng)分為數(shù)據(jù)源、土壤養(yǎng)分結(jié)合遙感數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源、NDVI為數(shù)據(jù)源，利用FCM法開展了滴灌棉田土壤養(yǎng)分管理分區(qū)劃分研究。3種不同數(shù)據(jù)源所做分區(qū)均將研究區(qū)分為3個(gè)管理分區(qū)，分區(qū)交疊程度較小，分區(qū)明晰，依據(jù)最大隸屬度所在分區(qū)作為各樣本分

5、類依據(jù)經(jīng)插值得到精確管理分區(qū)圖。分區(qū)校驗(yàn)結(jié)果表明：以遙感和土壤為數(shù)據(jù)源所劃分管理分區(qū)與實(shí)際產(chǎn)量所劃分分區(qū)精度最高達(dá)到91.36%，以土壤養(yǎng)分為數(shù)據(jù)源的管理分區(qū)次之，精度達(dá)到84.40%，僅以遙感數(shù)據(jù)NDVI為數(shù)據(jù)源所劃分管理分區(qū)精度最低為75.47%。
　?。?）以遙感和土壤為數(shù)據(jù)源所劃分管理分區(qū)精度雖好，但是應(yīng)用的局限性較大，需同時(shí)具有土壤養(yǎng)分測(cè)試數(shù)據(jù)和較合適遙感影像，在人力、物力、財(cái)力上的消耗均較大；而以NDVI為數(shù)據(jù)源所劃分