• ISSN 1008-505X
  • CN 11-3996/S

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山核桃品质对产地土壤养分的空间响应

杨惠思 赵科理 叶正钱 张红桔 赵伟明

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山核桃品质对产地土壤养分的空间响应

    作者简介: 杨惠思 E-mail:staryanghs@163.com;
    通讯作者: 赵科理, E-mail:kelizhao@zafu.edu.cn

Spatial response of Carya cathayensis quality to soil nutrients

    Corresponding author: ZHAO Ke-li, E-mail:kelizhao@zafu.edu.cn ;
  • 摘要: 【目的】为研究山核桃品质和对应产地土壤养分含量的相关性,了解土壤中养分元素含量对山核桃品质的影响,为山核桃合理布局和科学管理提供依据。【方法】以典型产区临安为研究区域,采集了153对山核桃样品及对应土壤样品,采用地统计学方法和GIS空间分析技术,分析山核桃品质与产地土壤养分含量状况,探究山核桃及其产地土壤中大微量元素的空间分布特征和变异规律以及空间对应关系。【结果】相关系数结合交叉相关函数分析,发现土壤中各养分元素与果实品质元素之间均存在不同程度相关关系,其中果实氮与土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有效锌、有效锰的相关关系较强;磷与土壤有效磷、有效硼、有效锰、有效锌的相关关系较强;钾与土壤速效钾、有效硼、有效铁、有效锌的相关关系较强;粗脂肪与土壤有效磷、有效硼、有效锌的相关关系较强。空间分析结果显示,临安各乡镇土壤大微量元素含量空间异质性明显,而山核桃果实中钾和粗脂肪空间异质性不明显,氮、磷的空间变异性明显,大致呈现西北地区低东南地区高的分布趋势。【结论】总体上,山核桃品质受土壤中P、B、Zn三种元素影响较大。山核桃与土壤相应养分元素的空间分布格局具有一定相似性,尤其是高低值区域。岛石镇西部和南部、湍口镇、河桥镇、太阳镇及昌化镇南部的土壤养分元素和山核桃品质元素含量相对较高,昌化镇北部、清凉峰镇西部、龙岗镇北部的土壤养分元素和山核桃品质元素含量相对较低。
  • 图 1  采样点分布图

    Figure 1.  Sampling point distribution map

    图 2  土壤有效养分含量与果实品质的交叉相关函数图

    Figure 2.  Cross-correlogram between soil available nutrient contents and Carya cathayensis quality

    图 3  山核桃果实品质空间分布图

    Figure 3.  Spatial distribution of Carya cathayensis quality

    图 4  土壤养分元素空间分布图

    Figure 4.  Spatial distribution of soil nutrient elements

    表 1  研究区土壤有效养分含量和山核桃养分含量的异常值个数

    Table 1.  The number of abnormity values of soil available nutrient contents and Carya cathayensis nutrients of studied areas

    项目
    Item
    NPKBFeMnCuZn粗脂肪
    Crude fat
    土壤
    Soil
    02221035
    山核桃
    Carya cathayensis
    2100
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    表 2  处理前后土壤有效养分含量的K-Sp检验值

    Table 2.  K-Sp test value of soil available nutrient contents before and after processing

    元素
    Element
    K-SP
    原数据
    Original data
    异常值处理后
    Processed
    exception value
    对数转换后
    Value in
    logarithm
    N 0.8270.827/
    P 0 0 0.127
    K 0.0750.081/
    B 0.0200.0290.523
    Fe0.1040.135/
    Mn0.2050.205/
    Cu0.0040.0270.063
    Zn0 0 0.610
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    表 3  处理前后山核桃养分含量的K-Sp检验值

    Table 3.  K-Sp test value of Carya cathayensis nutrient contents before and after processing

    养分
    Nutrient
    K-SP
    原数据
    Original data
    异常值处理后
    Processed
    exception value
    对数转换后
    Value in
    logarithm
    N0.0890.284/
    P0.03 0.0330.532
    K0.0010.0010.085
    粗脂肪
    Crude fat
    0.0890.089/
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    表 4  土壤有效养分含量描述性统计 (mg/kg)

    Table 4.  Descriptive statistics of soil available nutrient contents

    元素
    Element
    平均值
    Mean
    标准差
    Sd
    最大值
    Max
    最小值
    Min
    CV
    (%)
    N155.1743.99268.9756.6128.35
    P14.7921.3678.641.37144.40
    K83.9438.72196.2218.9246.13
    B0.260.110.580.0541.55
    Fe77.9338.76192.8919.4549.74
    Mn63.1427.98129.907.0244.31
    Cu1.751.565.490.0989.13
    Zn1.211.294.390.03105.87
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    表 5  山核桃养分含量描述性统计 (mg/kg)

    Table 5.  Descriptive statistics of Carya cathayensis nutrient contents

    养分
    Nutrient
    平均值
    Mean
    标准差
    Sd
    最大值
    Max
    最小值
    Min
    CV
    (%)
    N (mg/kg)10716.914346.415.8
    P (mg/kg) 73.219.912434.727.2
    K (mg/kg)374142 754190 37.9
    粗脂肪 (g/kg)
    Crude fat
    46186.8680311 18.8
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    表 6  土壤有效养分含量与果实养分含量的相关系数

    Table 6.  Correlation coefficient between soil available nutrient contents and Carya cathayensis quality

    土壤养分
    Soil availablenutrient
    NPK粗脂肪
    Crude fat
    N 0.373**–0.075–0.0770.225**
    P 0.382**0.206**0.184*0.361**
    K 0.378**0.252**0.497**0.069
    B 0.237**0.260**0.293**0.296**
    Fe0.123–0.174*–0.182*0.218**
    Mn0.334**0.368**0.253**–0.110
    Cu0.1130.1580.175*0.190*
    Zn0.305**0.268**0.290**–0.258**
    注(Note):**—P < 0.01;*—P < 0.05.
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    表 7  土壤有效养分元素变异函数理论模型及其相关参数

    Table 7.  Theoretical model of variability function and its related parameters of soil available nutrients

    元素
    Element
    分布类型
    Distribution type
    理论模型
    Model
    块金值
    Nugget
    基台值
    Sill
    变程 (km)
    Range
    块基比
    Nugget/Sill
    R2
    N正态Normal指数模型Exponential20919324.2610.820.831
    P对数正态Lognormal线性模型Linear295.96295.9617.89100.000.830
    K正态Normal指数模型Exponential47715288.1931.220.943
    B对数正态Lognormal球状模型Spherical0.00010.01152.870.870.722
    Fe正态Normal球状模型Spherical53814194.3937.910.993
    Mn正态Normal指数模型Exponential6251250154.9250.000.823
    Cu对数正态Lognormal指数模型Exponential0.2551.7347.8314.710.891
    Zn对数正态Lognormal指数模型Exponential0.0310.9335.433.320.910
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    表 8  山核桃养分元素变异函数理论模型及其相关参数 (正态分布)

    Table 8.  Theoretical model of variability function and its related parameters of Carya cathayensis (Normal distribution)

    元素
    Element
    理论模型
    Model
    块金值
    Nugget
    基台值
    Sill
    变程 (km)
    Range
    块基比 (%)
    Nugget/sill
    决定系数
    R2
    N线性模型Linear 246.14 246.1418.10100.000.983
    P线性模型Linear 384.22 384.2212.21100.000.990
    K线性模型Linear20237 20237 10.88100.000.959
    粗脂肪Crude fat指数模型Exponential6307384 3.36 8.530.896
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