耕层构造的土壤结构质量-径级数字图像分析

来源：农业工程学报杂志2016年第2期北京时间：

作者：丁启朔,董盛盛,李毅念,邱威,薛金林,何瑞银,

摘要：为了探讨以土壤结构体为单元的耕层构造定量方法，该文利用犁耕生成的土壤结构体2D图像计算其质量-径级分布。分别以30°、45°、60°及90°拍摄获取土壤结构体的数字图像，计算土壤结构体各径级区间的几何指标，拟合质量-径级分布模型。结果表明土壤结构体的棱角性和形状指数随径级增大而增加，但矩形度随之减小；以60°拍摄所得的土壤结构体质量-投影面积关系的拟合精度最高，各粒径区间R2均不低于0.89；数字图像筛分与手工测量所得的土壤结构体质量-径级分布无显著差异（P>0.05），表明数字图像筛分是从2D投影面信息获取土壤结构体质量-径级分布的准确方法；相对于Weibull和Rosin-Rammler模型，用Gaudin-Schuhmann模型拟合获得的土壤结构体质量-径级分布效果较优，用该模型拟合数字图像筛分所得的土壤结构体质量-径级分布，R2为0.98；相对于干筛法，数字图像筛分方法的划分的径级区间更精细，所得的模型拟合精度更高。

关键词：土壤, 模型, 图像处理, 耕层构造, 土壤结构体, 数字图像, 质量-径级分布