高地土壤性能评价方法 Ⅰ 有效水持水量的评估

考虑到高地做为整个亚洲季风带新垦区的不断增长的重要地位,迫切需要评价高地土壤性能不同状况的方法。这些方法并且应该是数量评价和实用的。用于本系列研究的样品征集自种植农作和牧草的旱地。包括火山源土壤(主要为暗色土)和非火山源土壤(岩成土、假潜育土、酸性棕壤、红壤和黄壤等)。本文中土壤有效水持水量(AWC)是根据常规试验室资料和田间观测特性来预示的。首先,研究了全部样品的AWC在容重(BD)、腐殖质、CEC、质地(CS、FS、TS、粉粒、粘粒)这一类常规实验室资料上的多重回归。BD对AWC显示了非常之高的贡献。腐殖质、CEC和总砂量(TS)的贡献是轻微的,但它们的偏回归系数达显著水准。因此最终回归方程为: AWC=103.74-0.61~**BD-0.09~**TS-0.31~*CEC+0.57~*腐殖质其复回归系数(R)=0.91。以田间特征预测AWC时使用了林氏(Hayashi)数量化理论。这些被测定的变量是田间腐殖质等级(FOM)、田间质地(FTEXT)、结构发育(STRD)、湿结持度(MCON)、干结持度(DCON)、紧实性(CMPT)等。除此之外,容重也包括在内,这是因为其重要性和在田间很容易测定。最后证明AWC可由BD(4个等级)、FOM(3个等级)和CMPT(三个等级)来预测。为了校验上述结果的重现性,对分层次的样品做了同样的分析。回归分析和林氏数量化理论方法Ⅰ二者都给出了令人满意的结果。

高地土壤性能评价方法——Ⅱ.土壤耕性的数值评价(1) (1)结构指标与结持度指标

土壤耕性是指与植物生长和耕作效果有关的一种概念。它主要由土壤结构和结持度所决定,此二者虽由聚合程度、分散率、阿特伯和米田结持常数等多种指标来表示,但仍定义得含糊不清。本项研究的目的在于求得一个可用作土壤耕性定量标准的复合特性,并进一步根据田间观察性状预测定量耕性指标。在本项研究中,对一组被认为是与结持构或结持度有关的十个变量进行了因子分析。对任一层次的样本均一致得出两个相同的基本因子;一个与腐殖质、容重(BD)、孔隙度(PORE)、塑限(PL)及分散率高度相关,另一个与土壤质地、粘粒和砂、粘结力、极限破碎强度(UBS)和自然破碎强度高度相关。第一个因子与结构密切相关,因此称为“结构指标”。第二个因子似乎是土壤结持度的重要部份,并叫做“结持度指标”。这两个指标是相互独立的,且比通常的结构和结持度概念含义更为精确。此外,它们明显优于用作这两个物理性状指标的单个变量,因为它们是从那些单个变量里选取出来的复合特性。在本研究的第二部分,我们将在这两个指标的基础上推导出土壤耕性的数值标准。

高地土壤性能评价方法——Ⅲ 土壤耕性的数值评价(2)土壤耕性的分级以及用田间特性的评价

前面的研究客观地给“结构指标”和“结持度指标”下了定义,作为继续在本研究中仍然用那94个表层土壤样品拟定了能获得土壤耕性数值评价的方法。做为第一步,“结构指标”和“结持度指标”的数值是给予每个样品的因子得分。使用这两个数值指标,耕性得分计算如下:耕性得分=(结构指标)-(结持度指标)~2象这样计算的得分,且是被标准化了的。单个样品标准化耕性得分的研究,据与它们有关的实验室资料和田间特性,显示了这个耕性等级是可以接受的。因此,使用林氏数量化理论1号方法做了由田间特性预告耕性得分的试验。田间特性的研究显示了下列一组5个变量,容重(BD)、田间腐殖质含量(FOM)、田间质地(FTEXT)、粘着性(STICK)和母质,对预告耕性得分非常有效,结果复相关系数高达0.90。一般,来自北海道南部和宫崎的火山源土壤具有高耕性得分;而来自北海道北部的“junendo”和来自冈山的残积土的耕性得分中等偏低。