云南文山植烟土壤肥力Fuzzy综合评价

葛江云，王跃能，阎 超，周玉龙

（1湖南农业大学烟草研究院，长沙410128；2云南省烟草公司文山州公司，文山663000）

云南文山植烟土壤肥力Fuzzy综合评价

葛江云1，2，王跃能2，阎 超2，周玉龙2

（1湖南农业大学烟草研究院，长沙410128；2云南省烟草公司文山州公司，文山663000）

以云南省文山烟区7个县的167个植烟土壤样本的养分含量为分析数据，采用Fuzzy综合评判法对烟区土壤综合肥力水平进行评价。结果表明，文山烟区主要以红壤和黄壤两种类型为主，植烟土壤中二级肥力占总样本数比例为50.30%，土壤肥力较好。描述性统计分析和Fuzzy综合评判法均表明，棕壤土和水稻土的肥力最高，其IFI值分别为0.797和0.774，红壤和黄壤的土壤肥力中等，其IFI值分别为0.637和0.638，石质土的IFI值为0.584，属于三级肥力土壤，肥力相对较低。

烤烟；土壤；土壤肥力；Fuzzy综合评价

土壤是影响烟叶品质的重要生态因子之一，适宜的土壤条件是生产优质烟叶的基础，而土壤肥力是衡量土壤生产力的综合指标［1～4］。土壤肥力综合评价中有指数和法、分数定级法、Fuzzy综合评判法、聚类分析法及地统计学方法等［5～8］。文山位于云南省南部，属于新烟区，植烟土壤以红壤、黄壤为主，占57.06%，pH值在5.5～6.9之间，生态条件适宜，是生产优质烟的理想土壤，近年烤烟种植快速发展。本文通过Fuzzy综合评判法对文山植烟土壤肥力进行综合分析，为文山烤烟生产提供一定的参考。

1 材料和方法

1.1 样品采集和检测

2012年在文山市的7个区县，采用GPS定位技术，采集具有代表性的土壤样品167个，其中文山35个，广南县21个，麻栗坡县15个，马关县16个，丘北县28个，西畴县16个，砚山36个。采样深度为0～20 cm耕作层，每个样品由田间“S”形随机10个点混合提取，用四分法弃除多余部分，剔除大的根系和砾石等杂物，登记编号后，对土样进行预处理，经过风干、磨细、过筛、混匀、装瓶后备用。测定指标包括土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾，各养分的具体测定方法参见文献［9］进行。

1.2 数据处理与分析

参照文献［8］，采用Fuzzy（模糊数学）综合评价方法，选取8个影响较大的土壤因子作为评价因子，分别为pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾。

模糊统计是确定隶属函数的一种主要方法［10］。完全符合时隶属度为1，完全不符合时为0，部分符合即取0与1之间的一个中间值。一般土壤肥力指标相对于作物的隶属度函数可分为戒上型、戒下型、梯形和散点型4种。本研究的对象氮、磷、钾、有机质等7个因子呈现的是戒上型，采用戒上型（S型）函数，其相应的隶属度函数表示为下式。pH是梯形函数，其相应的隶属度函数采用梯形函数。

其中x1、x2为函数的拐点，其取值见表1。由以上隶属度函数计算得出的标准化取值在0.1～1.0范围之内，其值的大小反映了其隶属的程度，最大值1.0表示土壤肥力的最好状态，最小值0.1表示土壤养分的严重缺乏。通过对不同肥力的标准化处理，消除了各参数指标间的量纲差异［10］。

采用Excel软件和SPSS17.0处理分析数据。

表1 土壤肥力评价因子隶属函数参数值

2 结果与分析

2.1 不同土壤类型主要养分描述性分析

由表2可知，各类型土壤pH值差异不大，水稻土pH值最高，石质土pH值最低，土壤的pH变异系数均较小。棕壤土有机质含量最高，其次是水稻土，暗棕壤和石质土有机质含量最低，各类型土壤有机质变异系数差异较小。棕壤土全氮含量最高，其次是水稻土，暗棕壤和红壤全氮含量最低。棕壤土全磷含量最高，石质土全磷含量最低，除水稻土的全磷含量变异系数较小外，其余土壤的变异系数较大。水稻土全钾含量最高，变异系数较小，红壤全钾含量最低，除水稻土外，其它土壤全钾含量变异系数较大。水稻土和棕壤土碱解氮含量最高，分别为153.7 mg／kg和150.3 mg／kg，暗棕壤、红壤、黄壤和石质土碱解氮含量差异很小。水稻土有效磷含量最高，其次是棕壤土，暗棕壤有效磷含量最低。石质土速效钾含量最高，水稻土速效钾含量最低，暗棕壤、红壤、黄壤和棕壤土速效钾含量差异不大。

表2 云南文山不同类型植烟土壤主要养分含量对比

（续表2）

2.2 土壤综合肥力分析

2.2.1 确定评价因子的权重

采用因子分析法计算出各项肥力指标的公因子方差及其占总因子方差的比，以此作为该单项肥力指标的权重系数（表3）。

根据加法法则求出反映土壤肥力的综合性指标值IFI，计算公式为：

其中Wi为权重，Ni为隶属度值［f（x）］。

表3 各土壤因子权重

2.2.2 划分土壤综合肥力等级

按照IFI计算结果，划分土壤综合肥力等级。根据土壤肥力综合评价得分情况和评价标准，土壤样点肥力具体划分为五级（表4）。

表4 综合土壤肥力等级划分

2.2.3 植烟土壤肥力状况

云南文山总体植烟土壤肥力状况见表5。由表5可知，二级肥力土壤占总样本数比例最大，为50.3%，其次是三级肥力土壤，占样本比例为28.1%，一级肥力土壤占总样本比例较小，为15.6%，四级肥力土壤占样本比例最小。由于红壤样本数量最大，在所有肥力土壤中所占样本数量均为最大。文山没有五级肥力的植烟土壤。

表5 云南文山植烟土壤肥力分级状况

2.2.4 不同类型植烟土壤综合肥力状况

云南文山不同类型植烟土壤分级评级见表6。由表6可知，棕壤土和水稻土的肥力最高，其IFI值分别为0.797和0.774，两种土壤中只有一级和二级肥力的土壤，其中棕壤土一级和二级肥力的土壤各占50%，而水稻土中一级肥力土壤为25%，二级肥力土壤为75%。暗棕壤肥力较高，其IFI值为0.648，主要以二级肥力土壤为主，占样本数的62.5%。红壤和黄壤的土壤肥力均为中等，红壤中二级肥力的土壤最多，比例为58.7%，黄壤中二级和三级肥力土壤较多，比例分别为35.6%和37.8%，因此红壤的肥力稍高于黄壤。石质土肥力相对最低，其IFI值为0.584，二级和三级肥力土壤比例分别为38.1%和33.3%，四级肥力土壤在全部类型的土壤中比例最大，为14.3%。

表6 云南文山不同类型植烟土壤分级评级

3 结论与讨论

已有研究表明，水稻土和棕壤土质地粘性高，土壤中养分不易淋失，保肥效果好，而石质土粘性低，土壤中养分容易淋失，因而肥力较低［11，12］。本试验数据显示，云南文山植烟土壤中，主要以红壤和黄壤两种类型土壤为主，植烟土壤中二级肥力占总样本数比例为50.30%，土壤肥力较好。描述性统计分析表明，水稻土和棕壤土的有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量均明显高于其它类型土壤，水稻土的全钾和棕壤土的全磷含量也均为最高。Fuzzy综合评判法也表明，棕壤土和水稻土的肥力最高，其IFI值分别为0.797和0.774，说明在文山植烟土壤中，水稻土和棕壤土的肥力明显高于其它土壤类型，红壤和黄壤的土壤肥力中等，石质土肥力相对较低。

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Fuzzy Comprehensive Evaluation of Soil Fertility of Tobacco Grow ing Soil in Wenshan，Yunnan

GEJiang-yun1，2，WANGYue-neng2，YANChao2，ZHOUYu-long2

（1 Institute of Tobacco，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；
2Wenshan Tobacco Corporation of Yunnan，Wenshan，Yunnan 663000，China）

The Fuzzy Comprehensive Adjustmethod was adopted to evaluate soil fertility level in several tobacco planting regions based on nutrient analytical data of 167 soil samples from 7counties in Wenshan，Yunnan Province.The results showed that there weremainly red and yellow tobacco soil inWenshan，50.30%of the sampleswere the secondary fertility，soil fertility was better.Analysis of descriptive statistical and Fuzzy Comprehensive Ad just showed that the fertility of brown soil and paddy soilwere highest，the average IFI value of these two soilswas0.797 and 0.774 respectively.The fertility of red soils and yellow soilswere higher，the average IFI value of soilswere 0.7637 and 0.584 respectively.The average IFI value of stony soilswas0.584，the fertility of stony soilswas lower.

Flue-cured tobacco；Soil；Soil fertility；Fuzzy Comprehensive Adjust

S572.06

A

1001-5280（2014）04-0375-04 DOI：10.3969／j.issn.1001-5280.2014.04.10

2014 04 09

葛江云（1985-），男，云南玉溪人，硕士研究生，Email：490941908＠qq.com。

中国烟草总公司云南省公司科技计划项目（2012YN15）。