土壤是具有高度空间异质性的时空连续变异体。同一养分属性的空间结构存在尺度效应,即单一的大尺度采样,会导致小尺度的土壤养分空间格局变异规律被忽视,近年来随着田间精准灌溉施肥技术的广泛应用,使得小尺度下的耕地土壤养分研究非常必要。为探究不同作物覆盖下的田块表层土壤养分适宜的监测密度、不同时期的农作物对土壤养分空间分布格局的影响、果园土壤养分上下层之间的相互作用等导致的空间变异性,分别对西北农林科技大学试验基地曹新庄农场、旱区节水农业研究院国家桃、柿种质资源圃、宁夏旱作高效农业科技园区试验基地的田间养分分布情况进行了研究,采集表层土壤（0-20 cm、0-40 cm）养分数据,运用经典统计、地统计学结合Kriging插值方法,分析不同田块的采样间距（12 m×12 m嵌套6 m×6 m）、不同作物生育阶段（冬小麦抽穗期、成熟期,夏玉米/大豆出苗期）和作物类型（大田作物、果树）对田间土壤养分空间变异的影响,确定农田表层土壤养分的空间变异格局分布特征,为快速、经济、准确的采集土壤养分,为田间养分监测和农业生产精细化提供科学依据。主要结论如下:（1）12m×12 m网格采样间距更优农田表层0-20 cm土壤速效钾呈弱变异,土壤有机质、有效磷、全氮、硝态氮、铵态氮呈中等变异。农田表层土壤养分适宜的半方差模型为球状模型。土壤有机质、全氮空间自相关性强烈;因采样间距的变化,有效磷、速效钾、硝态氮、铵态氮空间相关性中等到强烈。农田土壤有机质、全氮的变异性由结构性因素主导,速效态养分则由随机性因素主导,受施肥、作物消耗等因素影响较大。农场土壤有机质含量由北向南呈先增大后减小的趋势;速效钾和硝态氮均为自地块中心向四周减小的趋势;而全氮与铵态氮含量分布相似。6 m×6 m、12 m×12 m采样间距对农田土壤养分空间变异性的影响结果表明,有机质、有效磷、速效钾、全氮、硝态氮和铵态氮变异系数差值在0.00%～43.33%范围内;块金系数差值在1.9%～33.7%范围内,两种采样间距获得的土壤养分空间变异特征基本一致,12 m×12 m网格采样更优,节约成本,提高效益。（2）冬小麦抽穗期到成熟期,土壤养分空间变异性趋于稳定,由于耕作制度,出苗期空间变异性出现波动冬小麦抽穗期到成熟期,土壤养分质量分数均值均有不同程度的减少,范围在2.30～70.02 mg/kg之间;到夏玉米/大豆出苗期,有效磷和硝态氮质量分数均值增加,而速效钾、铵态氮质量分数均值减少。从冬小麦抽穗期到夏玉米/大豆出苗期,速效钾呈弱到中等变异,有效磷、硝态氮、铵态氮呈中等变异,波动范围在1.13%～83.71%之间。在95%置信水平,相对误差范围5%内,农田土壤养分最佳采样数随变异系数减小而减少。农田速效态养分最优模型是球状模型,总体随着实验作物生育阶段的转变,块金系数减小,空间相关性增强,趋于结构性因素主导。冬小麦抽穗期到成熟期,土壤养分分布规律极其相似,随着翻耕、玉米/大豆播种,施肥等种植制度和管理方式的影响,出苗期土壤养分开始迁移,分布规律被打乱,空间变异性存在差异。（3）园地土壤养分20-40 cm土层较0-20 cm土层受随机因素影响更大果园地土壤养分有效磷、速效钾含量处土壤养分分级标准的丰富水平,0-20 cm土层有效磷、速效钾、硝态氮及铵态氮含量均大于20-40 cm土层。果园地土壤养分速效态养分呈中等变异,0-20 cm土层变异范围在3.86%～38.68%,20-40 cm土层变异范围在5.56%～52.72%,且枸杞园20-40 cm土层的变异系数较桃园、柿子园更为活跃。合理采样数随变异系数的增大而增加,20-40 cm土层的采样数较0-20 cm土层多。果园地0-40 cm土层土壤养分最适宜的半方差模型为指数模型,土壤养分空间相关性呈中等到强烈。0-20 cm土层空间相关性差异在0.1%～50.0%范围内,20-40 cm土层差异在0.1%～29.3%范围内,果园地土壤养分主要由结构性因素主导,20-40 cm土层较0-20cm土层受随机因素影响更大。柿子园有效磷、速效钾、硝态氮上下两层土壤养分分布较为相似。