临安市杨桐栽培基地土壤肥力质量评价_模糊综合评价法

论文导读:：通过采集临安市的9个杨桐栽培基地土壤进行化学分析，分析各个基地土壤的pH、有机质、水解N、有效P、速效K和全N、P、K，并以此作为指标，运用FUZZY（模糊）综合评价法对土壤肥力质量进行数值化的综合评价。结果表明，白果村、严家山、塘楼村、蒲村和大罗5个基地土壤肥力质量优良，土壤肥力等级I；太阳镇、泉口村、郎家村3个基地的土壤处于中上水平，土壤肥力等级Ⅱ；清凉峰镇土壤处于中下水平，土壤肥力等级Ⅲ。并依据评价结果，提出若干生产实践建议。
论文关键词：杨桐，土壤肥力，指标评价，模糊综合评价法
 

土壤质量是土壤肥力质量、土壤环境质量和土壤健康质量的综合度量，是土壤特性的综合反映，也是揭示土壤条件动态的最敏感的指标,因而能体现自然因索及人类活动对土壤的影响^[1]。其中，土壤肥力质量是土壤质量的重要组成部分，是指在植物全部生长过程中，土壤同时的、不断的供应植物以最高水分和养分的能力，以及在光照、温度、湿度及土壤物理条件及其他因素都适合于特定植物生长时，土壤向该植物以适当的量和平衡的比例供应养分的性能^[2]。土壤肥力质量的高低直接影响着作物生长，影响着农业生产的结构、布局和效益等方面。

杨桐属于山茶科，为常绿小乔木或灌木，喜荫，多自然分布在松林、高乔阔叶林的林下。用其鲜活枝条编织而成的手工艺品——“木神”是日本国民传统的供神、祭祀、拜佛的吉祥物。日本几乎家家户户把用杨桐的新鲜枝叶加工而成的塔型手工艺品插放在庭堂上供奉，常年使用。临安市杨桐种植产业目前正处于快速发展阶段，已建设完成产业化示范基地1000亩，产业化推广基地4700亩。以平均每户种植3亩计算，每年每户能增收1.4万元以上，可带动近1万户农户共同致富，并可以解决近3万名农村闲置劳动力的就业问题。杨桐种植产业为临安市创造了巨大的社会经济效益，已成为临安市八大产业之一。一些学者已对杨桐的育苗、栽培、生物学性状等进行了一些研究，詹森梁等^[3]对杨桐人工栽培模式进行了探讨，叶朝军^[4]对杨桐的光合特性进行了研

1 材料与方法

1.1研究区概况

研究区位于浙江省临安市，属中纬度北亚热带季风气候，四季分明模糊综合评价法，气候温和，雨量充沛，全年降雨量平均1628 mm。多年平均气温为15.8 ℃，七月为最热月，历年平均气温为28.1 ℃，1月为最冷月，历年平均气温为3.4 ℃，极端高温41.9 ℃，极端低温-13.3 ℃。历年平均年日照明数1939 h，无霜期234 d。

所调查的杨桐基地皆已种植杨桐3～4年，都为水稻田和菜园地改造而来。9个杨桐基地面积都在1～3hm²之间，各基地施肥采取统一施肥方法：3月中旬，春梢萌动时，进行第一次施肥，每公顷尿素施用量250kg；4～7月上旬，每个月施追肥一次，每公顷复合肥用量150kg；9月上旬，再施肥一次，每公顷复合肥用量150kg，复合肥比例为N :P₂O₅ : K₂O =15 : 15 : 15。

1.2采样与分析方法

1.2.1 土壤采集

2009年6月在临安市周边乡镇选取了9个杨桐基地，分别采集土样。每个基地土壤样品采集3个作为重复。每个重复采样时按照S型布点，多点采样，采集土壤深度为0～20cm，一个混合点采集土壤样品总共为1kg。样品采集后带回室内过2mm钢筛，用用四分法将多余的土弃去，风干、去杂后保存。

图1 临安市各杨桐基地分布图

Figure.1 The Adinandra millettii base distributein lin’an city

1.2.2 分析方法

土壤pH值采用电位法；有机质采用重铬酸钾容量法—外加热法；水解氮采用碱解扩散法；有效磷采用盐酸—氟化铵法^[6]；速效氮采用火焰光度法；土壤全氮采用半微量开氏法；土壤全磷采用HClO₄—H₂SO₄法；土壤全钾采用NaOH熔融法，火焰光度法。土壤基本理化性质见表1。

表1 临安市杨桐基地土壤基本理化分析

Table 1 Adinandramillettii base soil physical and chemical properties

1.2.3 数据分析

本文的结果数据为3次重复的平均值，数据统计分析采用Excel软件。

2 评价指标与评价方法

2.1评价指标的选择

杨桐对土壤的酸碱度反应很敏感，喜酸性土壤，酸性的高低直接影响到杨桐的生长以及杨桐的产量核心期刊。土壤有机质含量是杨桐土壤熟化程度和肥力水平的重要指标，较高的有机质含量是杨桐获得高产量的必需条件。土壤氮、磷、钾含量对作物的生长至关重要，杨桐也是一样，且这三种元索的含量多少与比例是否适当，影响到杨桐的生长以及产量的高低。因此，本研究选用土壤pH值、有机质、全N,P, K和水解N,有效P,以及速效K等8项土壤肥力质量指标作为评价指标。

2.2评价方法

本研究应用FUZZY（模糊）综合评价法对土壤肥力质量进行数值化的综合评价。

2.2.1 单项肥力质量指标隶属度的确定

在FUZZY综合评价中，隶属度可用隶属函数来表达。对土壤中各参评肥力质量指标建立相应的隶属度函数，计算其隶属度值，以此表示各肥力质量指标的状态值。根据土壤肥力质量指标对作物产量和品质的效应曲线将隶属度函数分为两种类型，即S型（正相关型）隶属度函数和抛物线型隶属度函数，并将曲线型函数转化为相应的折线型函数，以利于计算^[7，8]。

（1）S型（正相关型）隶属度函数。大多数土壤肥力质量指标属于这种类型，如有机质、氮、磷、钾含量等。作物的效应曲线呈现为S型，即开始时随着指标值的增加，效应强度上升迅速，达到一定的临界值后模糊综合评价法，随着数量增加，效应值稳定在一定的水平线上。其隶属度函数如图2所示：

图2 S型隶属度函数曲线

Figure.2 S-curve membership function

相应的隶属度函数为：

f(x) =

由于杨桐和茶叶同属于山茶科，且在生产上具有一定相似性，因此参照前人的研究结果^[9]以及结合杨桐土壤的实际状况，确定各指标的隶属度函数曲线中转折点的相应取值如表2所示。

表2 S型隶属度函数曲线转折点取值

Table 2 Value of turningpoint in S-type function

（2）抛物线型隶属度函数。

作物的效应曲线呈现为抛物曲线型，即随着指标值的增加，效应值表现出开始时增加，然后达到最高点，最后下降的情形。如土壤pH值等，其隶属度函数如图3所示：

图3 抛物线型隶属度函数

Figure.3 Curve of parabolic-type membershipfunction

据此建立如下隶属函数：

f(x) =

根据我们测量的杨桐基地土壤的实际情况，确定土壤pH值在隶属度函数曲线中转折点的相应取值为：x₁=4.0，x₂=4.5，x₃=6.0，x₄=7.0。

2.2.2 单项肥力质量指标权重的确定。

权重是指评价指标对评价对象的影响程度或贡献率。由于各项指标对于土壤肥力的贡献是不同的，故对各项指标应给与一定的权重。然而，如何确定单项肥力指标的权重系数，这是肥力综合指标中的一个关键问题。我们尝试用各指标之间相关系数来确定权重系数^[10]。计算步骤为:①求单项肥力质量指标间的相关系数，建立各肥力质量指标间的相关系数矩阵R；②计算各因子与其它因子相关系数的平均值;③求出该平均值占所有肥力质量指标相关系数平均值之和的百分率即为该单项肥力质量指标在表征土壤肥力质量中的贡献率，由此可以得出各项肥力指标的权重(Wi) ^[11]。

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