全 文 ：尤溪金柑园土壤速效钾含量的空间变异分析
吴方堂
（福建省尤溪县科学技术局，福建 尤溪 365100）
摘 要 应用地统计学和 GIS空间分析技术，对尤溪金柑主产区土壤速效钾的空间分布规律进行了分析。结
果表明，土壤速效钾含量范围在 4～379 mg·kg-1之间，平均值为 169.16 mg·kg-1；利用反距离加权法生成的空间分
布图显示，研究区域速效钾含量整体水平正常，缺乏和低量的区域分别占总面积的 0.08％和 4.5％。据此，提出钾
肥施用方法。
关键词 尤溪金柑；土壤速效钾；地统计学；反距离加权插值
Spatial Variability Analysis of Soil Available Potassium Content in
Youxi Kumquat Orchard and Fertilization Recommendations
WU Fang-tang
(Science and Technology Bureau of Youxi County，Youxi 365100，Fujian China)
Abstract The spatial variability of soil avaliable potassium in the major Youxi kumquat production
area were analyzed by means of GIS spatial analysis and geostatistics methods. The results showed
that the content ranges of soil avaliable potassium was 4～379 mg·kg-1 and the average value was
169.16 mg·kg-1. The Inverse Distance Weighted method was used to generate spatial distribution
image, which indicated the content of soil avaliable potassium was generally at a normal level, of
which the barren and low area accounted for 0.08% and 4.5% of the whole study area respectively.
Based on results the improvements of Potassium fertilization in orchard are proposed.
Key words Youxi kumquat; Soil available potassium; Geostatistics; Inverse distance weighted
钾是植物生长发育必需的大量营养元素之一。土壤里钾含量表示指标有全钾、速效钾和缓效钾，在实
际应用中，一般用速效钾作为诊断指标[1]。土壤速效钾养分作为影响金柑产量和品质的重要因素之一，种
植者往往迫切要求详细了解产区内钾素营养的空间分布状况，进而制定科学施肥方案，因此，对尤溪金柑
主产区土壤速效钾含量及其空间分布的研究具有重要的意义。地统计方法在土壤养分领域得到了广泛的
应用[2-4]，但针对柑橘园，特别是金柑园土壤速效钾空间变异研究的报道较少。本文应用地统计学方法与
GIS空间分析技术，对尤溪金柑主产区土壤速效钾的空间分布特征进行了分析，以期为金柑园钾元素管
理提供依据。
1 材料与方法
1.1 研究区域概况
尤溪金柑主产区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′
收稿日期：2013-01-12
作者简介：吴方堂（1964-），男，农艺师，从事果树生产技术推广工作
东南园艺 2013（1）：8～12
Southeast Horticulture
(管前皇山)，北纬 26°06′(管前后垄)～26°18′(管前浯溪)，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 451～
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）[3]。
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 2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
标等果园基本信息。
1.3 土样分析方法
土壤速效钾采用乙酸铵提取—火焰光度计法测定[5]。
1.4 土壤速效钾等级划分
土壤速效钾分级根据生产实践对精度的需要参照文献[5-6]，将养分指标划分为 4级，即缺乏、低量、适
宜、高量。以＜50 mg·kg-1为缺乏，以 50～90 mg·kg-1为低量，91～260 mg·kg-1为适宜，＞260 mg·kg-1为高量。
1.5 数据分析处理
数据利用 DPS7.05进行常规统计分析，用 GS+7.0软件进行半方差分析，用 ArcGIS9.3进行反距离
(IDW)插值和图形绘制。
2 结果与分析
2.1 土壤速效钾含量的描述性统计分析
经统计，尤溪金柑主产区 197个土样速效钾含量分布情况为，＜50 mg·kg-1有 6个样，占 3.05%；50～90
mg·kg-1有 15 个样，占 7.61%；91～260 mg·kg-1有 156 个样，占 79.19%；＞260 mg·kg-1有 20 个样，占
10.15%。进一步将果园土壤速效钾各样点数据用 DPS软件进行统计分析，结果见表 1。果园速效钾含量范
围在 4～379 mg·kg-1之间，平均值为 169.16 mg·kg-1，参照文献[6]总体上在适宜值范围内。均值大于中值，
土壤速效钾含量变化范围较大，变异系数为 0.41，根据变异系数的划分等级标准[2]，属于中等变异强度，存
在一定的空间变异。数据经偏度、峰度检验符合正态分布规律。
图 1 土壤样品空间分布
吴方堂：尤溪金柑园土壤速效钾含量的空间变异分析第 1期
0 2 4 8 km
9
2013年东南园艺
表 1 土壤速效钾含量描述性统计
2.2 土壤速效钾含量的半方差分析
利用地统计软件 GS+7.0对各样点的土壤速效钾数据进行半方差分析，从拟合参数来看，4个变异函
数的理论模型中的决定系数 R2均＜0.5(表 2)，表明几个理论模型的拟合精度较低，对其空间结构特征反映
很弱。因此，土壤速效钾含量无法用地统计中的克里格插值，只能用反距离加权插值法进行插值。
表 2 土壤速效钾含量的半方差分析
2.3 土壤速效钾含量空间分布状况
利用软件 ArcGIS9.3反距离插值法，对未测点进行估值，结果如图 2。总体上，果园土壤速效钾的空间
分布以适宜(91～250 mg·kg-1)区域范围为主，占全区面积的 93.73%，养分朝均一化方向发展较明显。缺乏
仅一个点，位于真地村的后车岬，占全区总面积 0.08%；低量和高量区域以局部斑块分布为主，分别占全
区总面积 4.50%、1.69%。低量区域主要位于以下畲村至罗岩与黄垄村之间，及真地村的后车岬周围。图
2土壤速效钾含量的反距离加权插值空间分布
2.4 影响土壤速效钾空间分布的因素
据调查分析，影响金柑果园土壤速效钾含量分布呈上述特征的主要原因是受不同土壤类型和施肥因
素的影响。
2.4.1 土壤类型
土壤养分 样本数
平均值
（mg·kg-1）
中值
（mg·kg-1）
最大值
（mg·kg-1）
最小值
（mg·kg-1） 标准差 变异系数 偏度 峰度
速效钾 197 169.16 162.0 379.0 4.0 69.03 0.41 0.34 0.05
模型类型 块金值 基台值 块金值/基台值 变程（m） R2 RSS
Linear 4 652 4 783 0.97 9 505 0.038 579 160
Spherical 250 4 729 0.05 450 0.025 586 595
Exponential 500 4 729 0.11 330 0.026 586 331
Gaussian 800 4 729 0.17 363 0.025 586 626
图 2 土壤速效钾含量的反距离加权插值空间分布
速效钾（mg·kg-1）
＜50
50-90
91-260
＞260
0 2 4 8 km
10
吴方堂：尤溪金柑园土壤速效钾含量的空间变异分析第 1期
不同土壤类型速效钾含量变化见表 3。研究区内红壤速效钾含量的平均值稍低于紫色土，标准差和
变异系数均比紫色土大，含量分布范围（4～379 mg·kg-1）比紫色土（50～305 mg·kg-1）广，其原因除受施肥因
素影响较大外，还因成土母质不同而表现出结构性因素差异的影响。根据刘用清[7]、林文莲[8]对福建红壤和
紫色土全钾含量的研究结果，红壤为 1.4%，紫色土为 2%，紫色土钾含量高于红壤，本研究区内的速效钾
含量与该结果相似。
表 3 不同土壤类型的土壤速效钾含量变化特征
2.4.2 地形及施肥因素
土壤速效钾含量与海拔、坡度无显著相关，与树龄及施钾量呈极显著的正相关。此外，树龄和施钾相
关系数为 0.27，亦达到极显著水平（表 4）。速效钾含量与树龄分组统计显示，3～10年生树平均含量
158.33 mg·kg-1；11～20年生树 158.02 mg·kg-1；21～30年生树 202.25 mg·kg-1，为最高。这与庄伊美[5]对福建
不同垦殖年限红壤柑桔园的土壤速效钾含量随垦殖年限的增加而提高相符。
表 4 土壤速效钾含量与海拔、坡度、树龄及施钾量的相关分析
注：n=197；r0.01=0.183，**为差异极显著。
3 小结与讨论
传统统计分析结果表明，速效钾含量平均值为 169.16 mg·kg-1，在适宜值范围内，变异系数为 0.41，具
有中等强度变异，反映了不同地块土壤中速效钾含量存在一定的差异。空间变异分析结果表明，土壤速效
钾半方差分析模型拟合精度较低，养分朝均一化方向发展较明显。反距离插值空间分布图显示，93.73%的
面积在适宜值区域，不同空间位置存在一定的差异。
土壤速效钾含量处于缺乏和低量区域的金柑园，应及时补充钾肥，以满足金柑生长结果需求。建议年
施用钾肥 2～3次；处于高量区的果园（本次取样有 20个样，占样点比例 10.15%），考虑到我国钾资源缺乏
和施肥成本，可酌情减少钾肥的施用量。在钾肥施用上应注意平衡施肥，施用量可参照下面方案掌握：5～
10年生树株施氮 0.15～0.30 kg，10～15年生树株施氮 0.3～0.4 kg，15年生以上树株施氮 0.4～0.5 kg，氮、磷、
钾比例为 1.0∶0.5∶0.7～1.0 [3]。同时应通过改土增施有机肥，改善土壤理化性质和生物活性来增强土壤供钾
能力。鉴于钾镁间存在强烈的颉颃作用[5]，且尤溪金柑产区普遍存在缺镁现象[9]，在钾肥种类选择上宜选用
硫酸钾镁(含 K2O 23％，MgO 8％)，正常丰产园每 667 m2建议施用硫酸钾镁 75～130 kg[10]。
土类 样本数 含量范围（mg·kg-1） 平均值（mg·kg-1） 标准差 变异系数
红壤 170 4～379 169.11 69.77 0.41
紫色土 27 50～305 169.48 65.47 0.39
相关系数 速效钾 海拔 坡度 树龄
海拔 -0.11
坡度 -0.03 -0.03
树龄 0.26** -0.02 0.05
施钾 0.28** -0.01 0.11 0.27**
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参考文献：
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2013年东南园艺12