茶葉基地土壤環(huán)境與肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)研究

　　摘 要：基于茶葉基地土壤中重金屬、有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等含量的測(cè)定，采用重金屬污染物污染指數(shù)分析法評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，F(xiàn)uzzy綜合評(píng)價(jià)法分析土壤肥力質(zhì)量現(xiàn)狀。研究結(jié)果對(duì)調(diào)查區(qū)域“三品一標(biāo)”農(nóng)業(yè)發(fā)展，提高土壤肥力質(zhì)量有指導(dǎo)意義。
　　關(guān)鍵詞：土壤；環(huán)境；肥力；污染指數(shù)；Fuzzy綜合評(píng)價(jià)
　　中圖分類號(hào) ：S158.3，S 571.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　引言
　　農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量條件、氣候條件、地理景觀條件等是發(fā)展名優(yōu)特農(nóng)產(chǎn)品的必要條件。在茶葉種植生產(chǎn)中，土壤是茶樹種植的基礎(chǔ)，土壤環(huán)境質(zhì)量直接決定茶葉的質(zhì)量安全性，肥力質(zhì)量直接影響茶樹生長(zhǎng)與茶葉產(chǎn)量。進(jìn)行土壤環(huán)境質(zhì)量、養(yǎng)分狀況分析，并對(duì)其環(huán)境質(zhì)量與肥力質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià).旨在為茶葉生產(chǎn)基地布局調(diào)整和因地制宜地發(fā)展無公害茶葉、有機(jī)茶葉生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。
　　1 材料與方法
　　1.1 供試土壤
　　土壤采自浙江省某茶葉種植基地，按土壤屬性、海拔高度將基地分為7個(gè)分基地，如表1所示。每個(gè)分基地采集耕作層土壤混合樣1組，采樣層次0～40cm，共7組土壤樣本。
　　1.2 研究方法
　　1.2.1 土壤處理與檢測(cè)
　　土壤經(jīng)風(fēng)干后，縮分、磨碎成不同細(xì)度的樣品。依據(jù)《農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（NY/T395-2012）所列檢測(cè)方法測(cè)定土壤pH值，以及土壤中鉛、鎘、鉻、銅、砷、汞、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷含量；用堿解-擴(kuò)散法測(cè)定土壤的堿解氮含量（LY/T1229-1999），乙酸氨浸提火焰光度法測(cè)定速效鉀和熱硝酸浸提火焰光度法測(cè)定緩效鉀（NY/T899-2004）。
　　1.2.2 土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究方法
　　土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)采用單項(xiàng)污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法（ 內(nèi)梅羅指數(shù)法） 相結(jié)合的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)綜合污染指數(shù)法的計(jì)算結(jié)果得出評(píng)價(jià)結(jié)論。
　　1.2.2.1單項(xiàng)污染指數(shù)法
　　1.2.2.2綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)
　　（2）
　　1.2.3 土壤肥力指標(biāo)評(píng)價(jià)研究方法
　　采用模糊綜合評(píng)價(jià)法（Fuzzy綜合評(píng)價(jià)法）評(píng)價(jià)供試土壤肥力質(zhì)量指標(biāo)，土壤單項(xiàng)養(yǎng)分（全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀、緩效鉀、有機(jī)質(zhì)）為視為單一評(píng)價(jià)因素，依據(jù)各類評(píng)價(jià)因素的特征，確定評(píng)價(jià)值與評(píng)價(jià)因素值之間的函數(shù)關(guān)系（即隸屬度函數(shù)）。針對(duì)供試土壤，根據(jù)區(qū)域土壤肥力指標(biāo)與相關(guān)作物效應(yīng)研究[1]，隸屬函數(shù)可分為S型、拋物線型2種。進(jìn)一步地研究表明，本文涉及土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)因素的作物效應(yīng)曲線呈S型，并可將S型曲線函數(shù)簡(jiǎn)化為折線函數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)計(jì)算[2]，如圖1所示。
　　2 結(jié)果與分析
　　2.1 茶葉基地土壤環(huán)境質(zhì)量分析與評(píng)價(jià)
　　土壤環(huán)境質(zhì)量測(cè)定結(jié)果如表2所示。以《無公害食品 茶葉產(chǎn)地環(huán)境條件》（NY 5020-2001）作為土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表3），根據(jù)式（1）、式（2）進(jìn)行計(jì)算，得到茶葉基地土壤的單項(xiàng)污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)（表4）。
　　根據(jù)《農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》中土壤污染分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，土壤按污染等級(jí)分為安全、警戒限、輕污染、中污染、重污染等5個(gè)等級(jí)[4]。供試茶葉基地土壤污染等級(jí)均為安全（表4），適宜發(fā)展無公害農(nóng)產(chǎn)品。
　　以《有機(jī)茶產(chǎn)地環(huán)境條件》（NY 5199 -2002）作為參照標(biāo)準(zhǔn)（表3），供試基地土壤環(huán)境質(zhì)量符合有機(jī)茶產(chǎn)地環(huán)境條件的要求。
　　2.1 茶葉基地土壤肥力質(zhì)量指標(biāo)分析與評(píng)價(jià)
　　土壤pH、有機(jī)質(zhì)以及氮、磷、鉀含量測(cè)定結(jié)果如表5所示。
　　根據(jù)前人研究結(jié)果[5，6，7]，結(jié)合供試茶葉基地土壤的實(shí)際檢測(cè)結(jié)果，確定各因素的隸屬度函數(shù)式（3）中x1的取值分別為4.0（pH值）、10（有機(jī)質(zhì)）、0.75（全N）、60（堿解N）、5（有效P）、50（速效K）和80（緩效K），以及x2的取值分別為6.5（pH值）、30（有機(jī)質(zhì)）、2.0（全N）、120（堿解N）、20（有效P）、150（速效K）和370（緩效K）。根據(jù)表5和式（3），計(jì)算得到各因素的隸屬度值Ei（表6）。
　　對(duì)表6中各因素間進(jìn)行相關(guān)分析，獲得相互之間的相關(guān)系數(shù)，如表7所示。進(jìn)一步地，按照式（4），計(jì)算出各個(gè)因素的權(quán)重系數(shù)Wi分別為：0.1059 （pH值）、0.2246（有機(jī)質(zhì)）、0.1428（全N）、0.1026（堿解N）、0.2070（有效P）、0.0875（速效K）和0.1295（緩效K）。
　　根據(jù)土壤肥力綜合評(píng)價(jià)值將土壤肥力質(zhì)量分為5個(gè)等級(jí)[7]：EZ 值≥0.8，土壤為高等肥力（I等）；EZ 值在0.8～0.6，為中上等肥力（II等）；EZ 值在0.6～0.4，為中等肥力（III等）；EZ 值在0.4～0.2，為中下等肥力（IV等）；EZ 值<0.2，為低等肥力（V等）。根據(jù)以上Ei、Wi分析數(shù)據(jù)，得到土壤肥力綜合評(píng)價(jià)值EZ及土壤肥力分級(jí)結(jié)果，如圖2所示。
　　3 結(jié)論
　　通過對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的分析評(píng)價(jià)，認(rèn)為調(diào)查基地的7個(gè)茶葉種植分基地，土壤環(huán)境質(zhì)量均符合《無公害食品 茶葉產(chǎn)地環(huán)境條件》的要求；土壤為酸性至弱酸性，適宜茶樹種植；重金屬污染等級(jí)為安全級(jí)，適宜發(fā)展無公害食品生產(chǎn)。
　　應(yīng)用Fuzzy綜合評(píng)價(jià)法，對(duì)茶葉基地土壤肥力指標(biāo)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明，調(diào)查基地土壤肥力質(zhì)量現(xiàn)狀良好，適宜茶葉種植。根據(jù)分析評(píng)價(jià)結(jié)果，建議保持良好生態(tài)環(huán)境的持續(xù)性，進(jìn)行合理施肥和必要的培肥，提高土壤肥力質(zhì)量，達(dá)到全面創(chuàng)建有機(jī)茶園的目的。
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　　作者簡(jiǎn)介：余悅虎，男，1963年生，農(nóng)藝師，主要從事“三品”農(nóng)業(yè)及標(biāo)準(zhǔn)化工作；潘金德，男，1963年生，教授級(jí)高級(jí)工程師，從事礦產(chǎn)資源與農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境研究。

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