通过调整撒哈拉以南非洲农田的和度来预测石灰需求的空间预测
Yves Uwiragiye1, Mbezele Junior Yannick Ngaba2, Mingxia Yang2
1School of Geography, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China; College of Natural Resources and Environment, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi, China; Department of Agriculture, Faculty of Agriculture, Environmental Management and Renewable Energy, University of Technology and Arts of Byumba, Rwanda; Key Laboratory of Plant Nutrition and the Agri-Environment in Northwest China, Ministry of Agriculture, Yangling, 712100, Shaanxi, China.
撒哈拉以南非洲的酸性土壤需要石灰化,以提高作物产量. 这项研究量化了各种作物的石灰需求 (LR),揭示了湿地区的更高需求,并推数字土壤绘图进行监测.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 土壤科学 土壤科学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 酸性土壤影响了撒哈拉以南非洲30%以上的耕地,导致营养缺乏和毒性 (Al,Mn,Fe).
- 石灰化对于管理土壤酸度和改善作物营养的可用性至关重要.
研究的目的:
- 量化撒哈拉以南非洲主要谷物,豆类和现金作物的石灰需求 (LR).
- 用土壤数据和先进的算法来预测LR的空间变化.
- 为管理土壤酸度和监测LR提供建议.
主要方法:
- 使用了来自非洲土壤信息服务 (AfSIS) 的土壤数据集.
- 采用随机森林算法来预测LR的空间变化.
- 进行了10倍的交叉验证,以评估模型性能.
主要成果:
- 平均LR因作物而异:玉米 (6.34Mg CaCO3 ha-1), (6.35Mg CaCO3 ha-1),高地大米 (4.41Mg CaCO3 ha-1),普通豆 (6.28Mg ha-1),大豆 (5.19Mg ha-1),牛豆 (4.90Mg ha-1),咖啡 (3.41Mg ha-1) 和棉花 (6.29Mg ha-1).
- 与半干旱和干旱地区相比,热带潮湿地区 (0-8.8 Mg ha-1) 的LR更高.
- 模型性能很高,一般LR的R2值为0.61,玉米为0.51,棉花为0.60.
结论:
- 在撒哈拉以南非洲的酸性土壤中,预测石灰需求至关重要.
- 建议调整和度以适应作物耐受性水平,并更新土壤调查.
- 数字土壤绘图是监测土壤酸度和LR的宝贵工具.
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