基于主成分分析和聚类分析的...典型植烟区土壤养分综合评价_马志明.pdf

摘要：为了了解山东省植烟区土壤的养分状况和肥力特征，以 20182019 年在山东省烟草主产区潍坊、日照、临沂三地采集的 227 份土壤样本为研究对象，采用主成分分析和系统聚类分析方法，对植烟区土壤的养分状况进行了综合评价。结果表明：山东省植烟区土壤 pH 值为 4.707.93，整体偏酸；有机质和碱解氮养分含量较匮乏，速效钾和微量元素有效硼养分含量缺乏严重；有效磷、交换性钙、交换性镁和有效铁养分含量充足，有效锌养分含量丰缺并存。根据土壤养分综合得分，将山东省植烟区土壤肥力划分为较高（I 级）、适宜（级）和偏低（级）3 个等级水平，其中 I 级和级肥力水平的土壤样本数占比为 81.50%，整体适宜烟草植株生长。不同典型植烟区的土壤肥力水平顺序为潍坊日照临沂。根据山东省典型植烟区土壤养分条件，应重视土壤科学管理和肥料合理施用，增施有机肥，配施无机肥，补施钾肥，提高土壤 pH 值和有机质含量，同时注意补充硼、锌等微量元素养分。关键词：山东省；烟草土壤；主成分分析；聚类分析；养分综合评价中图分类号：S158文献标识码：A文章编号：1008-1631（2023）01-0066-07收稿日期：2022-05-19基金项目：国家重点研发计划项目（2016YFD0200401）作者简介：马志明（1995-），男，河北承德人，助理农艺师，硕士，主要从事新型肥 料 与 现 代 施 肥 技 术 研 究。E-mail：。通讯作者：高璐阳（1987-），男，山东菏泽人，农艺师，硕士，主要从事新型肥料研发及养分资源高效利用研究。E-mail：Comprehensive Evaluation of Soil Nutrients in Typical Tobacco Planting Areas in Shandong ProvinceBased on Principal Component Analysis and Cluster AnalysisMA Zhi-ming1，GAO Lu-yang1，2*（1.Xinyangfeng Agricultural Technology Co.，Ltd./Key Laboratory of Special Fertilizers for Crops of Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Jingmen 448000，China；2.Shandong Xinyangfeng Fertilizer Co.，Ltd.，Heze 274000，China）Abstract：In order to understand the soil nutrient status and fertility characteristics of tobacco planting areas inShandong Province，227 soil samples collected in Weifang，Rizhao and Linyi，the main tobacco producing areas of Shandong Province，from 2018 to 2019 were taken as the research objects，and the soil nutrient statusof the tobacco planting areas was comprehensively evaluated using principal component analysis and systematiccluster analysis.The results showed that the pH value of the soil was 4.70-7.93，which was acid as a whole.The contents of organic matter and alkali hydrolyzable nitrogen were relatively deficient，and the contents ofavailable potassium and microelement available boron were seriously deficient.The contents of available phosphorus，exchangeable calcium，exchangeable magnesium and available iron were sufficient，and the contents ofavailable zinc were abundant and deficient.According to the comprehensive score of soil nutrients，the soil fertility of tobacco planting areas in Shandong Province was divided into three levels:high（Level I），suitable（Level II）and low（Level III）.The number of soil samples with Level I and Level II fertility levels accounted for 81.50%，which was suitable for the growth oftobacco as a whole.The order of soil fertility in different typical tobacco planting areas was Weifang RizhaoLinyi.According to the soil nutrient conditionsintypicaltobaccoplantingareasinShandongProvince，it should be paid attention to that scientificmanagement of soil and the rational application offertilizer，increasing the application of organic fertil马志明1，高璐阳1，2*（1.新洋丰农业科技股份有限公司/农业农村部作物专用肥料重点实验室，湖北荆门448000；2.山东新洋丰肥业有限公司，山东菏泽274000）基于主成分分析和聚类分析的山东省典型植烟区土壤养分综合评价DOI：10.12148/hbnykx.20230009河北农业科学，2023，27（1）：66-72Journal of Hebei Agricultural Sciences编辑杜晓东第 1 期烟草是我国重要的经济作物，良好的土壤环境是烟草正常生长的前提，适宜的土壤养分是烟草优质、高产的基础1。植烟区土壤养分的丰缺状况直接影响烤烟植株的生长发育和营养水平，进而影响烟草产品质量2，3。近年来，随着化肥投入量的增加，植烟土壤酸化、有机质匮乏、微生物活性下降等问题日益加剧，限制了烟草的可持续生产和烟叶品质提升4，5。传统施肥方式已不能满足现代烤烟生产的需求，在精准测定土壤养分的基础上，综合评价土壤肥力水平，推广精准施肥技术，可以保障土壤养分有效供给，提高烟叶生产的整体水平6。随着统计分析软件的普遍应用，一些学者选取不同的分析方法对烟区土壤的养分状况进行了综合评价。唐佐芯等7利用主成分和聚类分析方法对红河州烟区土壤进行评价，发现地形、海拔、pH 值以及有机质、有效磷、有效硼、有效钼和水溶性氯含量是影响该区土壤养分水平的主要因子。贾海江等8通过相关分析和模糊数学法对昌宁植烟区土壤的养分特征及肥力进行综合评价，结果显示，昌宁县植烟区 61.28%的土壤肥力状况良好。韦建玉等9利用模糊数学和偏相分析法对重庆市主要烟区土壤的肥力状况进行综合评价，发现有机质含量对土壤综合肥力指数贡献最大，重庆市烟区土壤肥力因子多处于强变异水平。当前，土壤肥力评价越来越侧重对多个影响因子的综合性评价。山东省是我国烟草主产区之一，2020 年该省烟草种植面积达 1.82 万 hm2，产量 4.72 万 t，主要种植区集中在潍坊、日照、临沂等地10。截至目前，针对山东省不同烟草种植区土壤养分状况的系统研究较少，缺乏对全省植烟区土壤肥力的综合评价。以山东省典型植烟区土壤样本为研究对象，采用主成分分析和聚类分析方法对植烟区土壤的养分状况进行综合评价，以期为山东省典型植烟区土壤的养分管理和科学施肥提供参考。1材料与方法1.1研究区概况山东省为沿海地区，地处北纬 3422.93824.0、东经 11447.512242.3，属温带季风气候，春秋较短、冬夏较长，四季分明，雨量集中。该区年降水量550950 mm，平均降水量 680 mm，年平均气温1114 11，气候条件适宜烟草植物生长。1.2土壤样本采集与分析1.2.1土壤样本采集20182019 年在山东省潍坊、日照、临沂烟草主产区采集土壤样本 227 份，其中潍坊市 54 份、日照市 45 份、临沂市 128 份。在每个土壤采样点，均依据均匀性和代表性原则，按照“S”型五点取样法随机选择 5 个点采集土壤，取样深度为020 cm，剔除落叶、根系等杂物后混合为 1 个样本，采用四分法留存 1 kg 左右作为该采样点的土壤样本，然后装入自封袋，并记录采样日期、地点等基本信息。土壤样本风干后研磨、过筛，备用待测。1.2.2土壤指标分析土壤分析指标包括有机质含量，pH 值，碱解氮、有效磷、速效钾含量，交换性钙、交换性镁含量，以及微量元素有效铁、锌、硼含量。其中，有机质含量测定采用重铬酸钾容量法-外加热法；pH 值测定采用 pH 计进行（水土比为 2.5 1）；碱解氮含量测定采用碱解扩散法；有效磷含量测定采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法；速效钾含量测定采用乙酸铵浸提-火焰光度计法；交换性钙、镁含量测定采用乙酸铵浸提-原子吸收分光光度法；微量元素铁、锌、硼含量测定采用 DTPA 浸提-原子吸收分光光度法12，13。1.3土壤养分状况评价1.3.1土壤养分评价指标体系构建参照 中国植烟土壤及烟草养分综合管理 14和 全国第二次土壤普查暂行技术规程 15，确定植烟区土壤养分评价指标体系（表 1）。1.3.2土壤肥力评价方法土壤养分状况受土壤类型、母质、施肥量等多种因素的影响。土壤肥力是土壤众多养分因子综合作用的结果，土壤评价因子应尽可能选择与土壤肥力相关的因子16。1.3.2.1主成分分析。主成分分析方法是以最小数据集原理为基础，对所有综合指标进行降维，筛选出几个彼此不相关的因子，用以反映原来所有指标提供的大部分信息17。本研究中，采用主成分分析方法18对山东省植烟区土壤 pH 值以及有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效铁、有效锌和有效硼含量 10 项养分因子进行降维，得出综合反映土壤肥力的指标特征值（），依据 1 原则确定最终评价指标；并根据土壤养分综合得分公式 IFI=1F1+izer，combining with inorganic fertilizer，supplementing potassium fertilizer，increasing the soil pH value andorganic matter content，and paying attention to the supplement of boron，zinc and other trace element nutrients.Key words：Shandong Province；Tobacco soil；Principal component analysis；Cluster analysis；Comprehensiveevaluation of nutrients马志明等：基于主成分分析和聚类分析的山东省典型植烟区土壤养分综合评价67河北农业科学2023 年2F2+nFn（IFI 为土壤养分综合得分，为各主成分贡献率，n 为主成分个数），计算各样点土壤的 IFI。依据 IFI 判断土壤综合肥力状况，IFI 越大，表示土壤肥力状况越好。1.3.2.2聚类分析。采用类平均法19对各样点的 IFI 进行系统聚类分析，依据平方欧氏距离衡量样本间的差异，最终评价山东省典型植烟区土壤的养分状况。1.4数据处理与分析使用 Excel 2019 软件和 SPSS 25.0 软件对数据进行处理和统计分析。2结果与分析2.1山东省典型植烟区土壤养分的丰缺状况统计结果（表 2）显示，山东省植烟区土壤 pH值为 4.707.93，平均值 5.41，74.07%的土壤样本呈酸性，pH 值适宜的土壤仅占 14.82%；有机质含量为6.3038.42 g/kg，平均值 18.81 g/kg，37.04%的土壤样本有机质含量处于偏低水平，部分烟区土壤有机质较匮乏；碱解氮含量为 64.19264.59 mg/kg，平均值144.34 mg/kg，33.33%的土壤样本碱解氮含量处于偏低水平，部分烟区土壤氮素较匮乏；有效磷含量为1.8046.35mg/kg，样本间差异较大，平均值 24.13mg/kg，66.66%的土壤样本有效磷含量较高，烟区土壤磷素供应充足；速效钾含量为 50.49431.27 mg/kg，平均值157.67mg/kg，整体较缺乏，62.97%的土壤样本钾素含量处于偏低水平；交换性钙含量为 334.114365.12mg/kg，平均值 1 726.24 mg/kg，22.22%的土壤样本处于适宜水平，62.97%的土壤钙素含量丰富；交换性镁含量为 63.50 645.94 mg/kg，平 均 值 274.13 mg/kg，仅7.41%的土壤样本镁素处于缺乏状态；有效铁含量为6.4615.21 mg/kg，平均值 10.20 mg/kg，植烟区土壤无缺铁现象；有效锌含量为 0.056.56 mg/kg，平均值1.79 mg/kg，37.04%的土壤样本有效锌含量处于偏低水平，其他土壤样本有效锌含量均处于适宜和偏高水平，植烟区土壤有效锌含量丰缺并存；有效硼含量为0.013.30 mg/kg，平均值 0.90 mg/kg，55.57%的土壤样本有效硼含量处于缺乏状态。2.2山东省典型植烟区土壤养分的综合评价2.2.1相关性检验、KMO 和 Bartlett 球形度检验相关分析结果（表 3）显示，山东省植烟区土壤 pH 值与土壤有机质、碱解氮和交换性钙含量呈极显著正相关，与速效钾含量呈显著正相关；土壤有机质含量与碱解氮和速效钾含量呈极显著正相关；其他各养分因子之间存在不同程度的相关性。说明部分养分因子信息有重叠。对土壤各项指标进行因子分析，得出 KMO 值为0.632，Bartlett 球形度检验呈极显著相关（p0.01）。说明可采用主成分分析法对影响植烟区土壤肥力的主要因子进行进一步筛选。pH 值4.04.05.55.56.56.57.57.5有机质含量（g/kg）1010151525253535碱解氮6565100100180180240240有效磷5.05.010.010.020.020.030.030.0速效钾8080150150220220350350交换性钙4004008008001 2001 2002 0002 000交换性镁5050100100200200400400有效铁2.52.54.54.510.010.060.060.0有效锌0.50.51.01.02.02.04.04.0有效硼0.250.250.500.501.001.002.002.00表 1植烟地区土壤养分评价指标体系Table 1Soil nutrient evaluation index system in tobacco planting area极低低适宜高很高偏低偏高养分评价水平其他养分含量（mg/kg）指标pH 值有机质含量（g/kg）碱解氮含量（mg/kg）有效磷含量（mg/kg）速效钾含量（mg/kg）交换性钙含量（mg/kg）交换性镁含量（mg/kg）有效铁含量（mg/kg）有效锌含量（mg/kg）有效硼含量（mg/kg）极小值4.706.3064.191.8050.49334.1163.506.460.050.01极大值7.9338.42264.5946.35431.274 365.12645.9415.216.563.30平均值5.410.1518.811.52144.3413.0924.132.61157.6720.841 726.24211.57274.1328.7910.200.451.790.320.900.18极低0.007.413.7011.1114.823.700.000.0014.8240.75低74.0729.6329.6314.8248.1511.117.410.0022.2214.82适宜14.8244.4437.047.4122.2222.2233.3344.4429.637.41高7.4114.827.4122.223.7040.7548.1555.5622.2218.51很高3.703.7022.2244.4411.1122.2211.110.0011.1118.51表 2山东省植烟区土壤养分含量及其水平分布状况Table 2Soil nutrient content and distribution in tobacco planting area of Shandong Province不同养分水平的样本数量分布频率（%）68第 1 期指标pH 值有机质含量碱解氮含量有效磷含量速效钾含量交换性钙含量交换性镁含量有效铁含量有效锌含量有效硼含量pH 值1.0000.483*0.657*0.2320.439*0.769*0.310-0.196-0.161-0.329有机质含量1.0000.680*0.3240.658*0.347-0.005-0.0230.009-0.091碱解氮含量1.0000.458*0.446*0.467*-0.029-0.124-0.225-0.282有效磷含量1.000-0.0210.151-0.0090.0810.0010.095速效钾含量1.0000.3590.015-0.230-0.206-0.239交换性钙含量1.0000.488*-0.121-0.114-0.136交换性镁含量1.0000.1180.434*0.067有效铁含量1.0000.359-0.082有效锌含量1.0000.299有效硼含量1.000表 3山东省植烟区土壤各项养分指标的相关分析Table 3Correlation analysis of soil nutrient indexes in tobacco planting area of Shandong Province*“*”表示在 0.01 水平上显著相关，“*”表示在 0.05 水平上显著相关。主成分123456789103.4621.7691.3121.0860.9640.4780.3710.2350.1670.155贡献率（%）34.61517.69313.12310.8639.6364.7823.7132.3541.6691.551累积贡献率（%）34.61552.30865.43076.29485.93090.71294.42596.77998.449100.000表 4主成分特征值及累积贡献率Table 4Principal component eigenvalues andcumulative contribution rate2.2.2植烟区土壤肥力的主成分分析根据 1 原则，共提取主成分 4 个，方差累积贡献率为 76.294%（表 4），总体上可以反映土壤肥力的基本信息。依据因子载荷与成分得分系数矩阵（表 5），判定山东省典型植烟区土壤养分影响因子的 4 个主成分内容：第一主成分包括 pH 值，以及有机质、碱解氮、速效钾和交换性钙含量；第二主成分包括交换性镁和有效锌含量；第三主成分为有效磷含量；第四主成分包括有效铁和有效硼含量。对植烟区土壤 10 项养分因子进行数据标准化处理，依据成分得分系数矩阵得到各主成分的综合得分表达式：F1=0.250ZX10.217ZX20.244ZX30.103ZX40.200ZX50.213ZX60.052ZX70.065ZX80.077ZX90.102ZX10F2=0.088ZX10.022ZX20.046ZX30.093ZX40.109ZX50.193ZX60.458ZX70.254ZX80.440ZX90.172ZX10F3=0.166ZX10.297ZX20.234ZX30.539ZX40.068ZX50.272ZX60.313ZX70.261ZX80.128ZX90.200ZX10F4=0.011ZX10.013ZX20.039ZX30.135ZX40.011ZX50.092ZX60.045ZX70.635ZX80.021ZX90.697ZX10根据 IFI 公式，计算各土壤养分的综合得分。2.2.3植烟区土壤肥力的聚类分析根据土壤 IFI，将山东省典型植烟区土壤肥力水平划分为较高（I）、适宜（）和偏低（）3 个等级。其中，I 级土壤样本数 56 个，级土壤样本数 129 个，级土壤样本数 42 个，分别占总样本数的 24.67%、56.83%和18.50%。差异显著性检验结果（表 6）显示，I 级土壤的有机质含量、pH 值以及碱解氮、有效磷和交换性钙含量显著高于级和级土壤，各养分含量总体充足，整体肥力水平较高；级土壤的各养分含量整体处于适宜水平，土壤养分状况能够满足烟草植株的生长需求；级土壤的 pH 值以及各项养分含量均低于总体平均值，土壤整体肥力水平较差。2.3山东省不同植烟区土壤的肥力状况土壤 IFI 达到 I 级和级水平的样本数占总样本数的 81.50%（表 7），表明山东省大多数烟区土壤养分状况适宜烟草生长，少数烟区土壤肥力水平偏低。由不同烟草主产区的各肥力等级土壤样本数占比可以看出，潍坊市烟区土壤综合肥力水平最高，I 级和级水平的土壤样本数占比高达 87.03%；日照市烟区土壤肥力水平中等，I 级、级水平的土壤样本数分别占 35.56%和 46.67%，其中肥力较高（I 级）的土壤样本数占比略低于潍坊市；临沂市烟区 I 级、级、级水平 的土壤样本数分 别占 12.50%、66.41%和21.09%，I 级水平的土壤样本数占比较少。马志明等：基于主成分分析和聚类分析的山东省典型植烟区土壤养分综合评价69河北农业科学2023 年3结论与讨论3.1讨论土壤是供给烟草生长所需养分和水分的基础，土壤肥力水平直接影响烟草的产量和质量，进而影响烟草的经济效益。明确土壤养分限制因子，对于山东省烟草行业健康发展具有重要意义。3.1.1pH 值以及有机质、碱解氮、速效钾、有效锌、交换性钙和交换性镁含量是影响山东省典型植烟区土壤肥力水平的主要因子（第一、二主成分因子），其影响累积贡献率达 52.308%pH 值是评价土壤肥力的重要指标之一，适宜 pH 值有利于烟草品质的提升20。研究表明，烟草生长的最适 pH 值为 5.56.5，土壤过酸或过碱均会导致烟草质量下降21。本研究结果显示，山东省 74.07%的植烟区土壤 pH 值偏低，不利于优质烤烟生产。造成土壤酸化的原因较多，烟草生产过程中偏施磷肥、大量施用氮肥，忽视有机肥、钙镁肥和微量元素肥料的施用是造成烟区土壤酸化的主要原因，可通过施用生石灰等碱性物质、增施碱性肥料等措施调节土壤酸碱度。有机质是土壤各种营养元素的重要来源，其含量直接影响烟草的生长发育及产品质量22。氮素是细胞内各种氨基酸、蛋白质等含氮化合物的重要组成部分，是影响烟草产量的重要营养元素23。赵瑞芬等24研究表明，土壤有机质含量与氮素含量呈极显著正相关（R=0.668）。山东省典型植烟区土壤有机质含量与碱解氮含量呈极显著正相关（R=0.680），本研究结果与赵瑞芬等24的观点一致，基本符合土壤有机质与碱解氮养分含量之间的关系。烟草为喜钾作物，钾素参与烟草的碳素代谢，提高土壤钾素含量水平能够显著增强烟草植株的抗逆性。本研究结果显示，山东省植烟区 62.97%的土壤钾素处于偏低水平。施肥方式不合理是造成土壤钾素有效性改变及含量缺乏的直接原因，过量施用钾肥会造成多余的钾素被土体吸附固定或随水径流淋溶至土壤深层，在烟草种植过程中应注意合理补施钾肥。土壤有效锌对于烟草生长具有一定的影响，土壤缺锌会导致烟叶生长缓符号ZX1ZX2ZX3ZX4ZX5ZX6ZX7ZX8ZX9ZX10指标pH 值有机质含量碱解氮含量有效磷含量速效钾含量交换性钙含量交换性镁含量有效铁含量有效锌含量有效硼含量1-0.866-0.753-0.845-0.355-0.692-0.738-0.179-0.226-0.267-0.3542-0.155-0.039-0.081-0.164-0.192-0.341-0.810-0.449-0.778-0.3043-0.218-0.389-0.307-0.707-0.090-0.357-0.411-0.343-0.168-0.2604-0.012-0.014-0.042-0.146-0.012-0.100-0.048-0.690-0.022-0.7571-0.250-0.217-0.244-0.103-0.200-0.213-0.052-0.065-0.077-0.1022-0.088-0.022-0.046-0.093-0.109-0.193-0.458-0.254-0.440-0.1723-0.166-0.297-0.234-0.539-0.068-0.272-0.313-0.261-0.128-0.2004-0.011-0.013-0.039-0.135-0.011-0.092-0.045-0.635-0.021-0.697表 5因子载荷与成分得分系数矩阵Table 5Factor load and component score coefficient matrix因子载荷成分得分系数肥力水平（级）平均pH 值6.29 a5.17 b4.89 b5.41有机质（g/kg）25.38 a18.03 b11.94 b18.81碱解氮（mg/kg）215.87 a129.73 b88.04 b144.34有效磷（mg/kg）36.00 a22.46 b11.52 b24.13速效钾（mg/kg）218.85 a147.68 a101.99 a157.67交换性钙（mg/kg）2 894.34 a1 481.67 b821.81 b1 726.24交换性镁（mg/kg）336.60 a286.99 ab148.11 b274.13有效铁（mg/kg）9.48 a10.70 a9.69 a10.20有效锌（mg/kg）2.22 a1.89 a0.89 a1.79有效硼（mg/kg）0.89 a1.14 a0.22 a0.90表 6山东省植烟区不同肥力水平土壤的养分指标平均值Table 6Average value of soil nutrient indexes of different grades in tobacco planting areas of Shandong Province养分含量*小写英文字母不同，表示烟草种植区土壤养分含量在 p0.05 水平上差异显著。地区潍坊日照临沂合计级44.4435.5612.5024.67级42.5946.6766.4156.83级12.9617.7821.0918.50表 7不同烟草种植区各肥力等级土壤的样本数占比Table 7Sample number proportion of differentfertility levels in different tobacco planting areasof Shandong Province（%）70第 1 期慢，植株矮小，叶片小。本研究中，山东省典型植烟区土壤有效锌含量丰缺并存，有 37.04%的土壤有效锌养分较缺乏。烟区土壤交换性钙、镁养分含量充足，且彼此间不存在拮抗作用。胡蓉花等25研究表明，烟区土壤钾素缺乏易导致烤烟根系对镁离子吸收较多25。山东省典型植烟区土壤速效钾含量较缺乏，交换性镁含量充足，与胡蓉花等25的研究结果基本一致。3.1.2有效磷、有效铁和有效硼含量是影响山东省典型植烟区土壤肥力水平的次要因子（第三、四主成分因子），其影响累积贡献率达 23.986%土壤有效磷含量是反映土壤磷素供应的重要指标。谢瑞等26研究表明，烤烟的干物质累积量随施磷量的增大而增加，但磷含量过高会抑制烟草生长，降低烟叶质量，并与土壤其他阴离子产生拮抗作用。本研究结果显示，山东省 66.67%的植烟区土壤有效磷含量较高，因此，在烟草生产过程中应适当降低磷肥施用量。微量元素是植物体内酶类、维生素等的重要组成部分，能够改善作物品质，提高抗逆性27。张锦韬等28研究表明，土壤酸性强是有效铁含量高的主要原因，有效铁缺乏情况主要发生在 pH 值较高的石灰性土壤。本研究中，山东省多数植烟区土壤酸性较强，微量元素有效铁含量充足，与张锦韬等28的研究结果基本一致。烤烟是需硼较多的作物，增加土壤有效硼含量对促进烟草生长和品质提升具有一定作用，在一定范围内，烟叶烟碱含量与土壤硼含量呈正相关。硼养分丰富有利于组织内腺嘌呤转化为核酸，络氨酸转化为蛋白质，烟草缺硼会导致植株体内蛋白质合成受阻，同时加速蛋白质的分解。本研究中，山东省植烟区土壤有效硼养分缺乏严重，在生产过程中应注重补施硼肥。3.1.3采用主成分分析和系统聚类分析方法对典型植烟区土壤养分进行综合评价，研究结果能够较为全面地评价山东省植烟区土壤的肥力状况目前用于土壤养分综合评价的方法较多，主要有主成分分析法7、相关分析及模糊数学法8、灰色关联度分析法29和生态适宜度分析法30等。本研究利用主成分分析和系统聚类分析方法，在复杂的土壤养分评价指标中筛选出几个能够有效反映全部指标多数信息的因子，能够较为全面地评价山东省典型植烟区土壤的肥力状况。但由于本研究选定的评价指标未包含土壤全量养分以及烟草植株产量、养分吸收量等重要指标，因此研究结果具有一定的局限性。为更加客观地评价山东省典型植烟区土壤养分的状况水平，今后需进一步构建更为全面的植烟区土壤养分评价体系，综合评价多种相关指标。3.2结论采用主成分分析和系统聚类分析方法，依据土壤养分综合得分（IFI）判断山东省典型植烟区土壤肥力水平。山东省典型植烟区土壤综合肥力整体适宜烟草生长，潍坊市烟草种植区土壤肥力水平最高，其次是日照市。针对典型植烟区土壤养分状况，应注重烟区土壤科学管理和肥料合理施用，增施有机肥，配施无机肥，补施钾肥，提高土壤 pH 值和有机质含量，同时补充硼、锌等微量元素养分。参考文献：1 孙公，杨树林.土壤养分与烤烟化学成分含量间的关系 J.烟草科技，2008（8）：58-62.2 江厚龙，张保全，李钠钾，杨超，许安定，王红锋，陈益银，石孝均.重庆植烟土壤有效养分含量及其影响因素 J.中国烟草科学，2014，35（5）：67-73.3 张艳玲，尹启生，李进平，张仕祥，王建伟，赵云飞，杨杰.环神农架地区植烟土壤养分分析与丰缺状况评价 J.烟草科技，2010（1）：60-64.4 郭全忠，党军政，赵鹏，耿伟，龚晓松.安康市植烟地土壤主要养分含量分布特征研究 J.陕西农业科学，2020，66（8）：9-13+31.5 李玉宝，王鹏，张永革，石刚，付龙，鲁琪飞.贵州毕节主要植烟区土壤肥力综合评价 J.安徽农业科学，2020，48（24）：156-160.6 陈丽燕，王建伟，刘海轮，张艳玲，胡颖梅，何登峰.环秦岭区域植烟土壤养分状况及其与烟叶品质的关系 J.烟草科技，2016，49（10）：15-22.7 唐佐芯，李天壁，陈泽斌，李银花，杨启凡，陈丽娟，任禛，王彬彬，付亚丽，王坤，夏体渊.基于主成分分析和聚类分析的红河州植烟土壤特性研究 J.西南农业学报，2019，32（7）：1607-1613.8 贾海江，韦建玉，黄崇峻，吕凯，敖金成，李晓婷，黄飞燕.昌宁植烟区土壤养分特征及肥力综合评价 J.贵州农业科学，2018，46（12）：68-73.9 韦建玉，黄崇峻，金亚波，李承荣，石孝均，梁红，周鑫斌.重庆市主要烟区土壤肥力状况综合评价 J.西南大学学报（自然科学版），2019，41（11）：30-36.10 山东省统计局.山东省统计年鉴 M.北京：中国统计出版社，2021 年.11 王志刚，张新民，赵瑞雪，崔秀峰，李明丽，于国合.山 东 水 果 产 业 形 势 与 对 策 J.山 东 农 业 科 学，2018，50（3）：158-162.12 鲍士旦.土壤农化分析 M.北京：中国农业出版社，2002.13 鲁如坤.土壤农业化学分析方法 M.北京：中国农业科技出版社，2000.14 陈江华，刘建利，李志宏.中国植烟土壤及烟草养分综马志明等：基于主成分分析和聚类分析的山东省典型植烟区土壤养分综合评价71河北农业科学2023 年（上接第 41 页）对各个生产环节特点提供有针对性的专业技术服务，以满足生产的组织化与产业的外延化。开展为服务对象提供“保姆式”“辅导式”全程对接科技服务，还要帮助他们了解社会的新动向，开展绿色农业发展的技术指导、培育品牌、拓展销售渠道等服务项目，做到对服务对象负责，保障他们的切身利益9。3.4强化科技信息服务利用网络构建公共服务信息平台。通过互联网等技术，构建智慧化的科技园区和科技服务对象之间信息平台，建立以技术咨询、供需信息服务、市场开拓、人才培训等为重点内容云服务平台，最终要推动线下线上的科技社会化服务。通过平台整合各方资源进一步设立数据库，为供需双方各方面提供科技服务，通过网络平台联系，传递共享前沿科技数据，提高园区科技社会化服务的业务能力10。同时完善服务企业和农户产销信息平台，助力他们与超市、市场等直接对接，发展订单，增加服务对象的销售能力。参考文献：1 蒋和平，黄仁.我国农业科技园区发展的现状及政策建议 J.农业技术经济，1998（6）：11-15 2 巩少岩.农业科技园区管理体制与运行机制研究 D.泰安：山东农业大学，2016.3 蒋和平.当代农业新技术革命与中国农业科技发展 M.南昌：江西人民出版社，2002.4 张晓玲.中国农业科技园区发展的理论与实践问题研究 D.武汉：华中农业大学，2004.5 唐玉佩，陈涛，杨佳怡.山东省农业社会化服务对农业生产效率的影响：基于 DEA 模型 J.山东农业科学，2022，54（2）：159.6 刘洋，余国新.农业社会化服务与农业现代化耦合协调发展研究以新疆为例 J.经济问题，2020（8）：99-106.7 李江南，陈彤.新疆南疆农业社会化服务评价体系的影响因素分析 J.新疆大学学报（哲学 人文社会科学版），2018，46（5）：33.8 邓灿辉，马巧云，魏莉丽.我国农业科技创新效率的区域差异及其影响因素研究 J.中国农业资源与区划，2020，41（5）：231-237.9 郑小玉，刘冬梅，曹智.农业科技社会化服务体系：内涵、构成与发展 J.中国软科学，2020（10）：56-64.10 江激宇，倪婷，刘嘉铭，赖建铭.农业科技社会化服务与农业全要素生产率关联研究 J.云南农业大学学报（社会科学），2022，16（4）：109-116.合管理 M.北京：科学出版社，2008 15 全国土壤普查办公室.全国第二次土壤普查暂行技术规程 M.北京：农业出版社，1979 16 丁锐，赖霜菊，赵柳，杨明府，严雄，刘雪梅，李波，闵安民，王正前.广元核桃林地土壤肥力诊断与综合评价 J.四川林业科技，2018，39（6）：71-75.17 区靖祥，邱建德.多元数据的统计分析方法 M.北京：中国农业科技出版社，2002：63-79