全 文 ：福建果树 2011 (4) :17 ～ 20
Fujian Fruits
尤溪金柑主产区土壤有机质和碱解氮含量的
空间变异分析
卓春宣1 林盛洪2
(1福建省尤溪县管前镇农业服务中心，福建 尤溪 365116;2福建省尤溪县农业局)
收稿日期:2011 － 09 － 22
作者简介:卓春宣 (1964 －)，男，高级农艺师，从事果树生产技术推广工作
摘 要 利用 2007 年采集的尤溪金柑主产区 197 个土样数据，以对金柑生长作用较为密切的土壤有机质和
碱解氮为研究对象，采用 ArcGIS软件地统计分析模块中的反距离加权插值法进行插值处理。结果表明，金
柑园土壤有机质和碱解氮含量空间分布格局基本一致，大部分区域在适宜范围，局部存在缺乏区块。并据此
提出果园土壤管理改进措施。
关键词 尤溪金柑;土壤养分;地统计学;反距离加权插值
土壤有机质和碱解氮是评价土壤肥力的重要指标。有机质是重要的养分来源，且对土壤理化性质、
微生物活动和各种肥力因素都有深刻的影响。碱解氮是衡量氮素水平高低的一个重要指标，能较灵敏
地反映土壤氮素动态变化和供氮水平，其含量丰缺是影响作物生长发育与产量品质的重要因素。土壤
养分具有空间连续性和空间变异性特征，国内学者对其空间变异性进行了大量的研究［1 － 2］，但针对果
园土壤养分的空间研究较少。本文利用 ArcGIS9. 3 软件地统计分析模块中的反距离加权插值法［2］对尤
溪金柑主产区 197 个土样的有机质与碱解氮含量数据进行插值处理，获取空间分布图并进行分析，以
期为提高金柑园土壤养分管理效率、建立土壤可持续利用机制提供依据。
1 材料与方法
图 1 土壤样点分布图
1. 1 研究区域概况
尤溪金柑主产区管前镇、八字桥乡位于尤溪
县的西北部，戴云山脉北段西坡，地处东经
117° 48 (八字桥罗岩) ～ 118° 01 (管前皇
山) ，北纬 26° 06 (管前后垄) ～ 26°18 (管前
浯溪) ，共 30 个行政村。地势总体上呈西南东北
走向，属中亚热带季风气候区，年平均气温
16. 5 ～ 17. 5℃，年降雨量 1 444 ～ 1 740 mm。现
有金柑 2 580 hm2，果园主要分布在海拔 450 ～
892 m的山地，土壤以花岗岩风化发育而成的红
壤为主，少部分 (西北部)为紫色砂岩发育而
成的紫色土 (酸性)。
1. 2 土壤样品采集
参照《亚热带果树营养诊断样品采集技术
规范》 (DB35 /T742 － 2007) ，于 2007 年 8 月，
以金柑主产区管前、八字桥等两个乡镇为土壤样
品采集范围，按园地面积≥2. 0 hm2、树龄 5 ～ 30 年，选择有代表性的金柑园 197 个，每个园采 1 个样，
共 197 个土样，样点分布见图 1。同时调查记载金柑树龄、施肥情况、GPS地理坐标和海拔高度等果园
基本信息。
1. 3 土样分析方法
土壤有机质采用油浴一重铬酸钾容量法测定，碱解氮采用碱解扩散法测定［3］。
1. 4 土壤养分等级划分与丰缺指标
土壤养分分级根据生产实践对精度的需要参照文献［4 － 5］划分为 4 级，即缺乏、低量、适宜、丰富。
有机质以 ＜ 10 g·kg －1为缺乏，10 ～ 15 g·kg －1为低量，15 ～ 30 g·kg －1为适宜， ＞ 30 g·kg －1为丰富。
碱解氮以 ＜ 60 mg·kg －1为缺乏，60 ～ 80 mg·kg －1为低量，80 ～ 160 mg·kg －1为适宜， ＞ 160 mg·kg －1
为丰富。
1. 5 数据分析处理
利用 DPS7. 05 软件进行常规统计分析，利用 ArcGIS9. 3 软件地统计分析模块中的反距离加权插值
工具 (IDW) ，对土壤有机质、碱解氮进行空间插值。
2 结果与分析
2. 1 尤溪金柑主产区土壤有机质、碱解氮描述性统计分析
对果园各样点的数据进行统计分析，结果见表 1。果园土壤有机质、碱解氮含量分别为 7. 4 ～ 40. 2
g·kg －1和 19 ～ 266 mg·kg －1，平均值分别为 24. 4 g·kg －1和 114 mg·kg －1，说明土壤有机质、碱解氮
含量总体上在适宜范围内。变异系数分别为 0. 257、0. 315，根据变异系数的划分等级标准［6］，属于中
等变异强度，存在一定的空间变异。有机质偏度检验值和峰度检验值都较小，表明土壤有机质的值分
布较均衡。碱解氮偏度检验值和峰度检验值都较大，表明果园土壤碱解氮值分布范围较广。
由于土壤养分的常规统计分析只能概括土壤养分变化的全貌，不能反映其局部的变化特征，即只
在一定程度上反映样本总体，而不能定量地刻画土壤养分的随机性和结构性、独立性与相关性。为此
有必要进一步采用地统计学方法进行土壤养分空间变异结构的分析和探讨。
表 1 果园土壤有机质、碱解氮含量的描述性分析
土壤养分 样本数 平均值 中值 最大值 最小值 标准差 变异系数 偏度 峰度
有机质 (g·kg －1) 197 24. 4 24. 3 40. 2 7. 4 6. 3 0. 257 － 0. 0926 － 0. 1674
碱解氮 (mg·kg －1) 197 114 115 266 19 36 0. 315 0. 5036 2. 1432
2. 2 尤溪金柑主产区土壤有机质、碱解氮空间分布状况
图 2 土壤有机质、碱解氮反距离加权插值空间分布
图 2 中的两个图分别是土壤有机质、碱解氮空间分布的反距离加权插值结果。两图在适宜值 15 ～
30 g·kg －1、80 ～ 160 mg·kg －1范围的面积较大，在有机质缺乏区的西北方和东北方相应的碱解氮也缺
81 福建果树 2011 年
乏，表明其分布与变异程度具有一致性;相关分析表明，土壤有机质、碱解氮呈极显著正相关 (r =
0. 46，p = 1. 04E －11) ，进一步表明两者受研究区内自然因素和环境因素的相同条件所控制。但土壤有
机质的方向性比较明显，呈现自北往南逐渐升高的趋势，而碱解氮的变化趋势则呈现不规则，在有机
质适宜区块内存在碱解氮局部缺乏点或丰富点。
2. 3 影响尤溪金柑主产区土壤有机质、碱解氮空间分布的因素
据调查分析，影响金柑果园土壤有机质、碱解氮含量分布呈上述特征的主要原因是:
2. 3. 1 土壤有机质含量相对丰富的后垄、南华、东上村及中部区域的金柑园大多数为树龄在 15 年以
下的新产区，开垦前有着良好的树林植被，其枯枝落叶量比较多，有机质的积累较多;北部区域为老
产区，种植年限较长 (20 年以上) ，在果树生产中通过增施化肥，增加土壤的透气性，加强了有机质
矿化分解，且部分农户沿用清耕法管理土壤，有机质有所消耗，又不注意补充，因而有机质降至适宜
范围。就本区域的红壤区而言，其有机质含量整体上与福建省红壤有机质背景值 27. 8 g·kg －1相似［7］。
2. 3. 2 西北部的龙湖、村头、洪田、洪牌村有机质含量低于 15 g·kg －1，其土壤为紫色土，母岩为紫
色砂岩，土壤质地较粗，由于化学风化作用较弱，有机质矿化程度高，含量在 10 g·kg －1左右，这与
林文莲报道一致［8］。另外部分农户不注重土壤改良及有机肥的施用，也是有机质缺乏的因素之一。而
植被覆盖较好的地块及管理好的果园其有机质含量则在适宜范围。
2. 3. 3 东北部浯溪村及附近区域土壤有机质缺乏区，为土壤石砾含量较多的产区，原始土层较浅薄，
土壤有机质含量低，耕作粗放，因而有机质处于缺乏或低量范围。
2. 3. 4 碱解氮的空间分布与有机质相似，部分区域表现较大差异，其原因是由耕作管理水平不同而
致。据调查，在碱解氮丰富区内的果农有偏施氮肥的习惯。
3 小结与讨论
3. 1 小结
常规统计分析结果表明，尤溪金柑主产区土壤有机质、碱解氮含量平均值为 24. 4 g·kg －1、114
mg·kg －1，在适宜值范围内，并都表现出一定的偏斜效应，这反映了不同地块土壤中有机质与碱解氮
含量存在一定的差异。
空间分析结果表明，土壤有机质与碱解氮含量的空间分布以适宜等级为主，其分布具有相似性，
但不同空间位置存在着差异 (从插值图中可直观地看出土壤有机质、碱解氮含量斑块大小、形状及空
间分布特征)。土壤有机质由北向南逐渐升高的趋势，西北和东北部土壤有机质含量低于 15 g·kg －1。
碱解氮除西北和东北部缺乏或低量区域分布和有机质一致外，其余区域缺乏或丰富的变异表现人为耕
作因素影响较大。
3. 2 讨论
土壤有机质是土壤肥力的主要物质基础。施用有机肥，可明显改善红壤果园土壤理化、微生物及
生化性状，从而促进果树的速生、早结、高产、稳产和优质。尤溪北部金柑老产区果园耕层土壤有机
质含量减少，要注意用地与养地结合，合理耕作，推行果园土壤覆盖制度［9］，或实施果园生态栽培体
系［10］，以培肥土壤，保持土壤肥力的可持续和稳定性，促进果园生态的良性循环。
实践证明，柑橘类果树需施用较多量的氮肥，并在一定范围内，施氮量与产量之间呈正相关［5］，
尤溪金柑产区应注意合理施用氮肥。可推广营养诊断指导平衡施肥［9］，施肥量以 5 ～ 10 年生树株施氮
0. 15 ～ 0. 30 kg、10 ～ 15 年生树株施氮 0. 30 ～ 0. 40 kg、15 年生以上树株施氮 0. 40 ～ 0. 50 kg 为宜，氮、
磷、钾比例为 1. 0:0. 5:0. 7 ～ 1. 0［11］;紫色土区土壤有机质含量较低，氮元素缺乏，在短期内有机质
难以提高到适宜值内的果园，应推广有机、无机肥相结合为主体的综合施肥方法，在无机肥施用上推
荐氮磷钾合理配施，减少紫色土园地氮素淋溶损失［12］。
参考文献:
［1］张慧文，马剑英，张自文，等． 地统计学在土壤科学中的应用 ［J］． 兰州大学学报:自然科学版，2009，45 (6) :
91第 4 期 卓春宣，等:尤溪金柑主产区土壤有机质和碱解氮含量的空间变异分析
14 － 20.
［2］汪宏，任国业 . 插值方法在成都市耕地质量普查中的应用研究 ［J］． 西南农业学报，2008，21 (3) :728 － 732.
［3］南京农业大学主编 . 土壤农化分析 ［M］． 北京:农业出版社，1988:33 － 57．
［4］林盛洪 . 福建 (尤溪)金柑园土壤养分适宜值研究 ［J］． 福建果树，2009 (3) :6 － 10.
［5］庄伊美主编 . 柑橘营养与施肥 ［M］． 北京:中国农业出版社，1994:21，270 － 271.
［6］雷志栋，杨诗秀，许志荣，等． 土壤特性空间变异性初步研究 ［J］． 水利学报，1985 (9) :10 － 21．
［7］刘用清 . 福建省红壤元素背景值研究 ［J］． 福建农业科技，2007 (6) :59 － 61.
［8］林文莲 . 福建省紫色土地区水土流失及其防治 ［J］． 福建水土保持，1998 (3) :24 － 27.
［9］庄伊美 . 亚热带果园土壤改良及平衡施肥 ［J］． 福建果树，2011 (1) :39 － 44.
［10］郭林榕，林旗华，翁伯琦 . 福建红壤山地果树生态栽培的研究 ［J］． 江西农业学报，2010，22 (7) :52 － 55.
［11］卓春宣，林盛洪 . 金柑低产园成因及其配套改造技术 ［J］． 福建果树，2008 (2) :41 － 42.
［12］汪涛，罗贵生，朱波，等． 施肥对紫色土坡耕地氮素淋失的影响［J］． 农业环境科学学报，2009，28 (4):716 －722.
02 福建果树 2011 年