基于最小数据集的黄淮海旱作区耕层土壤质量评价及障碍分析

作者：刘湘君; 乔冠宇; 郭丰浩; 刘冬; 李勇; 勾宇轩; 于茹月; 周文涛; 黄元仿^*

来源：农业工程学报, 2023, 39(12): 104-113.

• 主成分分析
• 有机质
• 土壤
• 黄淮海旱作区
• 最小数据集
• 耕层质量
• 障碍度

为探究黄淮海旱作区耕层土壤质量特征，基于土壤物理、化学及剖面特征，建立黄淮海旱作区耕层土壤质量评价指标体系，运用主成分分析法构建耕层质量评价指标的最小数据集(minimum data set,MDS)，结合障碍因子诊断模型揭示黄淮海旱作区耕层土壤质量特征及其障碍因素。结果表明：1)研究区耕层土壤质量评价最小数据集由土壤有机质、土壤阳离子交换量、土壤pH、耕作层厚度、耕作层穿透阻力和耕作层压实度构成，基于最小数据集和全指标数据集的耕层土壤质量指数间显著正相关(R2=0.61,P<0.05),Nash有效系数和相对偏差系数分别为0.601和0.181，表明最小数据集的指标能够代替全部数据集指标对黄淮海旱作区耕层质量进行评价；2)研究区耕层土壤质量总体处于中等水平，质量指数为0.25～0.61；适宜耕层各项指标如下：耕作层厚度不小于17.20 cm，耕作层穿透阻力不大于896.10 kPa，耕作层土壤压实度不大于78.01%,pH值为8.01～9.37，有机质不小于17.87 g/kg，阳离子交换量不小于21.13 cmol/kg;3)黄淮海旱作区存在明显的障碍类型，耕层障碍可分为薄化紧实与养分贫瘠障碍耕层、养分贫瘠耕层、土壤紧实型耕层3类。其中有机质含量低、阳离子交换量低、耕作层压实度过高是黄淮海旱作区耕层质量主要障碍。研究为黄淮海旱作区耕层土壤质量提升和改善提供理论支撑。

• 单位
  中国农业大学