云南元谋冬早蔬菜主产地土壤肥力的空间变异特征与评价

摘要： 【目的】明确云南元谋露天冬早蔬菜主产地的土壤肥力空间变异特征，为该区域的土壤培肥管理提供科学依据。【方法】在元谋县蔬菜主产区的露天菜地区域选择28 个样点，采集土壤样品，测定其pH、电导率、含水率、容重以及有机质、全盐、有效磷、速效钾、硝态氮、交换态钙和交换态镁的含量共11 项土壤肥力指标，并采用ArcGIS 分析其空间变异特征。选择隶属度函数曲线并确定隶属度函数，根据各项土壤肥力指标的权重值和隶属度值计算土壤肥力指标的综合得分；再采用主成分分析和聚类分析分别对菜地土壤肥力进行综合评价。【结果】元谋县典型露天菜地土壤的平均pH 值为7.54，属于弱碱性土壤，有机质和速效钾含量较高，有效磷含量处于中等偏上水平。土壤有机质与交换态镁含量的空间分布特征非常相似，土壤电导率、全盐量和有效磷含量的空间分布较为一致。土壤肥力单项指标分析显示：元谋老城乡和黄瓜园镇的隶属度值雷达图面积较大，4 个乡镇的pH 值、速效钾、电导率、全盐量等指标变异较小，而有机质、交换态镁、有效磷等指标变异较大。主成分分析显示：前3 个主成分贡献了原始数据信息总量的70.670%，其中有机质的权重系数最大（0.112 8），其次为交换态镁（0.112 5） 和有效磷（0.112 3）。元谋菜地土壤肥力的综合得分为0.247～0.903，其中60.7% 的样点低于平均值，主要集中在物茂乡和元马镇。聚类分析显示：全县菜地样点可划分为肥力良好型（39.29%） 和肥力中等型（60.71%）。【结论】元谋县大部分区域的露天菜地土壤肥力水平良好，其中，有机质、交换态镁和有效磷对土壤肥力的贡献率较大，在该县菜地土壤肥力中起重要作用，但局部区域的土壤肥力亟待改良。

关键词： 菜地；土壤肥力；空间变异特征；主成分分析；聚类分析

中图分类号： S158 文献标志码： A 文章编号： 1004–390X （2024） 04−0149−10

蔬菜生产过程中，由于部分农户不合理施用肥料，普遍存在氮、磷、钾元素配比不合理，大量施用化肥却很少使用有机肥等现象[1-3]，导致菜地土壤肥力不均衡和下降。国内主要蔬菜产地的调查和研究表明：长期的蔬菜集约化种植显著改变了菜地土壤肥力[1， 4-6]。土壤质量是作物生长的重要基础，而土壤肥力是评价土壤质量最有效的标准之一[7-10]。国内外进行土壤肥力综合评价的方法较多，包括相关关系法、主成分分析法、聚类分析法等[6， 11-12]，其中，主成分分析法得到了广泛的应用[9， 11， 13-15]。使用合适的方法进行土壤肥力的有效评估，了解菜地土壤肥力指标的空间分布特征及其影响因素，对指导区域蔬菜合理施肥和农业生产的可持续利用具有重要意义。