湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2 0 2 3 年 收 稿 日 期 2 0 2 2 0 8 2 2 基 金 項(xiàng) 目 武 漢 市 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 院 創(chuàng) 新 項(xiàng) 目 C X J S F W 2 0 2 1 0 7 1 2 0 2 2 年 武 漢 市 農(nóng) 業(yè) 農(nóng) 村 局 資 助 項(xiàng) 目 作 者 簡 介 黃 翔 1 9 8 2 男 湖 北 襄 陽 人 高 級 農(nóng) 藝 師 主 要 從 事 土 壤 健 康 評 價 及 可 持 續(xù) 利 用 管 理 電 話 0 2 7 8 8 1 1 3 3 0 1 電 子 信 箱 h u a n g x i a n g w e b m a i l h z a u e d u c n 通 信 作 者 洪 娟 女 河 南 商 丘 人 高 級 農(nóng) 藝 師 電 話 0 2 7 6 8 1 0 1 7 7 5 電 子 信 箱 h o n g j u a n w e b m a i l h z a u e d u c n 由 于 環(huán) 境 的 不 斷 變 化 加 上 耕 地 不 合 理 利 用 導(dǎo) 致 土 壤 酸 化 鹽 漬 化 耕 層 變 淺 生 物 多 樣 性 下 降 土 傳 病 害 加 重 等 種 植 障 礙 頻 頻 發(fā) 生 嚴(yán) 重 影 響 了 健 康 食 品 的 產(chǎn) 出 給 人 類 健 康 帶 來 了 威 脅 因 此 培 育 健 康 土 壤 對 農(nóng) 業(yè) 可 持 續(xù) 發(fā) 展 意 義 重 大 1 土 壤 健 康 的 概 念 最 早 由 D o r a n 等 2 在 2 0 0 0 年 提 出 是 指 土 壤 維 持 植 物 動 物 和 人 類 重 要 生 命 系 統(tǒng) 的 持 續(xù) 能 力 如 何 定 義 并 量 化 耕 地 土 壤 健 康 狀 況 科 學(xué) 應(yīng) 用 土 壤 功 能 評 價 指 標(biāo) 與 表 征 方 法 實(shí) 現(xiàn) 耕 地 土 壤 健 康 維 護(hù) 與 表 達(dá) 成 為 土 壤 健 康 研 究 的 重 中 之 重 近 年 來 針 對 武 漢 市 設(shè) 施 西 瓜 種 植 土 壤 健 康 評 價 指 標(biāo) 初 步 構(gòu) 建 黃 翔 1 王 素 萍 1 曾 凡 菊 2 陳 鋼 1 洪 娟 1 杜 雷 1 程 維 舜 1 張 貴 友 1 羅 茜 1 姜 利 1 張 利 紅 1 1 武 漢 市 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 院 環(huán) 境 與 安 全 研 究 所 武 漢 4 3 0 0 4 6 2 安 陸 市 農(nóng) 業(yè) 技 術(shù) 推 廣 中 心 湖 北 安 陸 4 3 2 6 0 0 摘 要 對 武 漢 市 主 要 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 區(qū) 設(shè) 施 西 瓜 C i t r u l l u s l a n a t u s T h u n b M a t s u m N a k a i 土 壤 0 2 0 c m 和 農(nóng) 產(chǎn) 品 進(jìn) 行 取 樣 并 檢 測 土 壤 理 化 指 標(biāo) 和 微 生 物 數(shù) 量 及 農(nóng) 產(chǎn) 品 品 質(zhì) 指 標(biāo) 結(jié) 果 表 明 研 究 區(qū) 域 內(nèi) 土 壤 酸 堿 度 空 間 變 異 較 大 p H 在 4 9 1 7 1 6 土 壤 有 機(jī) 質(zhì) 含 量 變 化 范 圍 在 9 4 3 3 0 7 5 g k g 種 植 土 壤 的 硝 態(tài) 氮 含 量 非 常 豐 富 有 效 磷 和 速 效 鉀 含 量 均 處 于 較 高 水 平 土 壤 容 重 和 緊 實(shí) 度 較 為 接 近 土 壤 田 間 持 水 量 因 種 植 方 式 的 不 同 存 在 一 定 差 異 設(shè) 施 栽 培 土 壤 中 真 菌 數(shù) 量 變 化 不 大 而 細(xì) 菌 和 放 線 菌 數(shù) 量 浮 動 較 明 顯 通 過 主 成 分 分 析 方 法 對 武 漢 市 設(shè) 施 西 瓜 土 壤 的 健 康 評 價 指 標(biāo) 進(jìn) 行 篩 選 初 步 選 擇 了 p H 速 效 鉀 含 量 有 機(jī) 質(zhì) 含 量 硝 態(tài) 氮 含 量 田 間 持 水 量 和 細(xì) 菌 含 量 等 指 標(biāo) 作 為 評 價 指 標(biāo) 關(guān) 鍵 詞 設(shè) 施 西 瓜 C i t r u l l u s l a n a t u s T h u n b M a t s u m N a k a i 土 壤 健 康 評 價 武 漢 市 中 圖 分 類 號 S 6 5 1 S 1 5 1 9 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識 碼 A 文 章 編 號 0 4 3 9 8 1 1 4 2 0 2 3 1 1 0 0 4 6 0 5 D O I 1 0 1 4 0 8 8 j c n k i i s s n 0 4 3 9 8 1 1 4 2 0 2 3 1 1 0 0 9 開 放 科 學(xué) 資 源 服 務(wù) 標(biāo) 識 碼 O S I D P r e l i m i n a r y c o n s t r u c t i o n o f s o i l h e a l t h e v a l u a t i o n i n d e x f o r f a c i l i t y w a t e r m e l o n c u l t i v a t i o n i n W u h a n C i t y H U A N G X i a n g 1 W A N G S u p i n g 1 Z E N G F a n j u 2 C H E N G a n g 1 H O N G J u a n 1 D U L e i 1 C H E N G W e i s h u n 1 Z H A N G G u i y o u 1 L U O X i 1 J I A N G L i 1 Z H A N G L i h o n g 1 1 I n s t i t u t e o f E n v i r o n m e n t a n d S a f e t y W u h a n A c a d e m y o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s W u h a n 4 3 0 0 4 6 C h i n a 2 A n l u A g r i c u l t u r a l T e c h n o l o g y P r o m o t i o n C e n t e r A n l u 4 3 2 6 0 0 H u b e i C h i n a A b s t r a c t T h e s a m p l e s o f s o i l 0 2 0 c m a n d a g r i c u l t u r a l p r o d u c t s o f f a c i l i t y c u l t i v a t i o n w a t e r m e l o n C i t r u l l u s l a n a t u s T h u n b M a t s u m N a k a i w e r e c o l l e c t e d f r o m m a j o r a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n a r e a s i n W u h a n C i t y a n d t h e p h y s i c a l a n d c h e m i c a l i n d e x e s t h e n u m b e r o f m i c r o o r g a n i s m s o f s o i l a n d t h e q u a l i t y i n d e x e s o f a g r i c u l t u r a l p r o d u c t s w e r e d e t e c t e d T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e s p a t i a l v a r i a t i o n o f s o i l p H w a s f r o m 4 9 1 t o 7 1 6 a n d t h e v a r i a t i o n o f o r g a n i c m a t t e r c o n t e n t w a s f r o m 9 4 3 g k g t o 3 0 7 5 g k g T h e c o n t e n t o f n i t r a t e n i t r o g e n i n p l a n t i n g s o i l w a s v e r y r i c h a n d t h e c o n t e n t o f a v a i l a b l e p h o s p h o r u s a n d a v a i l a b l e p o t a s s i u m w a s a t a h i g h l e v e l T h e s o i l b u l k d e n s i t y a n d s o i l c o m p a c t n e s s w e r e r e l a t i v e l y c l o s e a n d t h e s o i l w a t e r h o l d i n g c a p a c i t y i n t h e f i e l d w a s d i f f e r e n t w i t h d i f f e r e n t m e t h o d s T h e q u a n t i t y o f f u n g i i n s o i l u n d e r f a c i l i t y c u l t i v a t i o n d i d n o t c h a n g e m u c h w h i l e t h e n u m b e r o f b a c t e r i a a n d a c t i n o m y c e t e s f l u c t u a t e d o b v i o u s l y T h e s o i l h e a l t h e v a l u a t i o n i n d e x e s o f f a c i l i t y c u l t i v a t i o n w a t e r m e l o n i n W u h a n C i t y w e r e s c r e e n e d b y p r i n c i p a l c o m p o n e n t a n a l y s i s m e t h o d a n d p H a v a i l a b l e p o t a s s i u m o r g a n i c m a t t e r c o n t e n t n i t r a t e n i t r o g e n f i e l d w a t e r h o l d i n g c a p a c i t y a n d b a c t e r i a l q u a n t i t y w e r e s e l e c t e d a s e v a l u a t i o n i n d e x e s K e y w o r d s f a c i l i t y w a t e r m e l o n C i t r u l l u s l a n a t u s T h u n b M a t s u m N a k a i s o i l h e a l t h e v a l u a t i o n W u h a n C i t y 第 6 2 卷 第 1 1 期 2 0 2 3 年 1 1 月 湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) H u b e i A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s V o l 6 2 N o 1 1 N o v 2 0 2 3 黃 翔 王 素 萍 曾 凡 菊 等 武 漢 市 設(shè) 施 西 瓜 種 植 土 壤 健 康 評 價 指 標(biāo) 初 步 構(gòu) 建 J 湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2 0 2 3 6 2 1 1 4 6 5 0 1 6 4 第 1 1 期 土 壤 健 康 評 價 體 系 國 內(nèi) 外 研 究 成 果 主 要 有 S M A F 土 壤 管 理 評 價 框 架 C A S H 土 壤 健 康 評 價 H S H T 土 壤 健 康 測 試 和 耕 地 地 力 綜 合 指 數(shù) 等 但 這 些 土 壤 評 價 體 系 主 要 以 化 學(xué) 和 物 理 指 標(biāo) 為 主 導(dǎo) 對 土 壤 生 物 學(xué) 特 性 未 引 起 足 夠 的 重 視 3 梁 文 舉 等 4 通 過 研 究 總 結(jié) 了 土 壤 健 康 的 生 物 學(xué) 表 征 指 標(biāo) 表 明 土 壤 微 生 物 酶 活 性 微 食 物 網(wǎng) 及 蚯 蚓 對 土 壤 健 康 具 有 指 示 作 用 土 壤 健 康 評 價 體 系 的 指 標(biāo) 選 擇 應(yīng) 遵 循 一 些 基 本 原 則 如 代 表 性 敏 感 性 實(shí) 際 操 作 易 獲 得 性 以 及 高 性 價 比 另 外 收 獲 的 農(nóng) 作 物 最 終 是 人 類 進(jìn) 行 食 用 與 人 體 健 康 息 息 相 關(guān) 因 此 作 物 的 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 也 應(yīng) 該 作 為 土 壤 健 康 評 估 的 指 標(biāo) 5 7 通 過 這 些 原 則 選 擇 進(jìn) 入 評 價 體 系 的 指 標(biāo) 便 于 采 集 實(shí) 際 應(yīng) 用 性 強(qiáng) 利 于 現(xiàn) 實(shí) 推 廣 使 用 設(shè) 施 栽 培 在 中 國 農(nóng) 業(yè) 史 上 占 有 重 要 地 位 截 至 2 0 1 3 年 中 國 設(shè) 施 蔬 菜 栽 培 面 積 達(dá) 3 7 0 萬 h m 2 隨 著 中 國 節(jié) 能 型 日 光 溫 室 的 發(fā) 展 設(shè) 施 栽 培 面 積 更 是 有 了 大 幅 度 的 增 加 但 設(shè) 施 栽 培 在 高 投 入 高 收 益 的 同 時 種 植 土 壤 酸 化 鹽 漬 化 養(yǎng) 分 失 衡 生 理 性 病 害 線 蟲 等 土 壤 問 題 已 經(jīng) 成 為 產(chǎn) 業(yè) 發(fā) 展 面 臨 的 一 個 難 題 因 此 本 試 驗(yàn) 對 武 漢 市 設(shè) 施 西 瓜 C i t r u l l u s l a n a t u s T h u n b M a t s u m N a k a i 種 植 土 壤 及 收 獲 農(nóng) 產(chǎn) 品 進(jìn) 行 取 樣 監(jiān) 測 種 植 過 程 中 土 壤 理 化 性 狀 微 生 物 及 收 獲 農(nóng) 產(chǎn) 品 品 質(zhì) 等 指 標(biāo) 利 用 主 成 分 分 析 法 篩 選 出 了 影 響 土 壤 健 康 的 主 要 因 子 以 期 為 武 漢 市 及 其 他 周 邊 地 區(qū) 設(shè) 施 瓜 菜 土 壤 評 價 和 修 復(fù) 提 供 科 學(xué) 依 據(jù) 1 材 料 與 方 法 1 1 研 究 區(qū) 概 況 武 漢 市 地 處 長 江 中 下 游 平 原 江 漢 平 原 東 部 是 國 家 區(qū) 域 中 心 城 市 華 中 副 省 級 市 和 湖 北 省 省 會 位 于 東 經(jīng) 1 1 3 4 1 1 1 5 0 5 北 緯 2 9 5 8 3 1 2 2 最 東 端 位 于 新 洲 區(qū) 徐 古 鎮(zhèn) 將 軍 山 村 最 西 端 位 于 蔡 甸 區(qū) 侏 儒 街 國 光 村 最 南 端 位 于 江 夏 區(qū) 湖 泗 街 道 均 堡 村 最 北 端 位 于 黃 陂 區(qū) 蔡 店 街 道 李 沖 村 該 地 區(qū) 屬 北 亞 熱 帶 季 風(fēng) 性 濕 潤 氣 候 年 均 氣 溫 1 5 8 1 7 5 年 日 照 總 時 數(shù) 在 2 0 0 0 h 以 上 年 降 水 量 約 為 1 1 0 0 m m 活 動 積 溫 為 4 5 0 0 5 1 5 0 年 無 霜 期 為 2 0 0 2 4 0 d 1 2 采 樣 地 點(diǎn) 土 壤 采 樣 地 點(diǎn) 分 布 在 武 漢 市 設(shè) 施 農(nóng) 業(yè) 主 產(chǎn) 區(qū) 具 體 采 樣 信 息 見 表 1 1 3 采 樣 時 間 及 方 法 1 3 1 采 樣 時 間 于 2 0 2 1 年 5 月 至 2 0 2 2 年 6 月 分 別 在 不 同 設(shè) 施 栽 培 地 區(qū) 瓜 果 定 植 前 取 土 1 3 2 土 樣 的 采 集 方 法 針 對 設(shè) 施 栽 培 大 棚 土 壤 系 統(tǒng) 診 斷 取 樣 采 用 W 形 五 點(diǎn) 取 樣 法 對 設(shè) 施 大 棚 內(nèi) 0 2 0 c m 表 層 土 使 用 取 土 器 材 和 環(huán) 刀 進(jìn) 行 取 樣 去 除 植 物 根 系 和 石 塊 后 將 取 回 的 部 分 鮮 土 樣 在 4 下 保 存 用 來 測 定 微 生 物 數(shù) 量 剩 余 土 樣 風(fēng) 干 后 過 1 m m 和 0 2 5 m m 篩 用 于 土 壤 化 學(xué) 指 標(biāo) 測 定 1 3 3 作 物 產(chǎn) 品 的 采 集 在 盛 果 期 取 作 物 長 勢 適 中 的 新 鮮 果 實(shí) 1 0 個 將 采 集 的 新 鮮 果 實(shí) 樣 品 帶 回 實(shí) 驗(yàn) 室 分 析 品 質(zhì) 指 標(biāo) 1 4 測 定 指 標(biāo) 及 方 法 1 4 1 土 壤 物 理 指 標(biāo) 在 作 物 耕 種 期 前 采 用 環(huán) 刀 法 測 定 土 壤 容 重 和 土 壤 田 間 持 水 量 8 采 用 S C 9 0 0 土 壤 緊 實(shí) 度 儀 直 接 測 定 土 壤 緊 實(shí) 度 1 4 2 土 壤 化 學(xué) 指 標(biāo) 土 壤 酸 堿 度 采 用 p H 計(jì) 測 定 陽 離 子 交 換 量 C E C 采 用 乙 酸 銨 交 換 法 測 定 土 壤 硝 態(tài) 氮 含 量 采 用 K C l 浸 提 紫 外 分 光 光 度 法 測 定 有 機(jī) 質(zhì) 含 量 采 用 重 鉻 酸 鉀 外 加 熱 法 測 定 有 效 磷 含 量 采 用 碳 酸 氫 鈉 浸 提 鉬 銻 抗 比 色 法 測 定 8 速 效 鉀 含 量 采 用 乙 酸 銨 浸 提 火 焰 光 度 法 測 定 9 1 4 3 土 壤 微 生 物 指 標(biāo) 采 用 稀 釋 平 板 計(jì) 數(shù) 法 測 定 土 壤 中 微 生 物 數(shù) 量 細(xì) 菌 培 養(yǎng) 采 用 牛 肉 膏 蛋 白 胨 培 養(yǎng) 基 放 線 菌 培 養(yǎng) 采 用 改 良 高 氏 號 培 養(yǎng) 基 真 菌 培 養(yǎng) 采 用 馬 丁 氏 培 養(yǎng) 基 每 處 理 重 復(fù) 3 次 結(jié) 果 以 每 克 干 土 所 含 微 生 物 數(shù) 量 表 示 1 0 1 4 4 作 物 品 質(zhì) 指 標(biāo) 成 熟 期 采 集 西 瓜 可 鮮 食 部 分 采 用 水 楊 酸 硝 化 法 測 定 硝 酸 鹽 含 量 采 用 2 6 二 氯 靛 酚 滴 定 法 測 定 維 生 素 C 含 量 采 用 蒽 酮 比 色 法 測 定 可 溶 性 糖 含 量 1 1 1 5 數(shù) 據(jù) 處 理 采 用 E x c e l 2 0 1 3 和 S A S 9 4 軟 件 處 理 分 析 數(shù) 據(jù) 采 用 最 小 顯 著 法 L S D 進(jìn) 行 差 異 顯 著 性 檢 驗(yàn) 主 成 分 分 析 采 用 P r o c P r i n c o m p 運(yùn) 算 過 程 2 結(jié) 果 與 分 析 2 1 不 同 地 區(qū) 設(shè) 施 栽 培 土 壤 化 學(xué) 性 質(zhì) 從 表 2 可 以 看 出 研 究 區(qū) 土 壤 酸 堿 度 空 間 變 異 較 大 p H 在 4 9 1 7 1 6 變 化 差 異 顯 著 P 0 0 5 江 黃 翔 等 武 漢 市 設(shè) 施 西 瓜 種 植 土 壤 健 康 評 價 指 標(biāo) 初 步 構(gòu) 建 表 1 設(shè) 施 栽 培 種 植 土 壤 采 樣 信 息 采 樣 地 點(diǎn) 江 夏 金 口 黃 陂 武 湖 蔡 甸 侏 儒 漢 南 紗 帽 東 西 湖 東 山 天 興 洲 東 經(jīng) 1 1 4 0 2 3 5 1 1 4 2 5 0 1 1 1 3 5 6 0 5 1 1 4 1 2 5 3 1 1 4 0 2 3 3 1 1 4 2 3 5 1 北 緯 3 0 1 2 1 3 3 0 4 8 1 3 3 0 2 9 0 4 3 0 1 8 5 0 3 0 4 3 5 4 3 0 3 9 4 8 設(shè) 施 類 型 塑 料 大 棚 塑 料 大 棚 塑 料 大 棚 塑 料 大 棚 塑 料 大 棚 塑 料 大 棚 設(shè) 施 年 限 1 0 年 左 右 1 5 年 左 右 1 0 年 左 右 1 0 年 左 右 1 5 年 左 右 1 0 年 左 右 主 種 作 物 瓜 果 蔬 菜 瓜 果 蔬 菜 瓜 果 蔬 菜 瓜 果 蔬 菜 瓜 果 蔬 菜 瓜 果 蔬 菜 4 7湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2 0 2 3 年 夏 金 口 黃 陂 武 湖 漢 南 紗 帽 和 天 興 洲 栽 培 土 壤 酸 堿 性 均 處 于 6 0 7 5 屬 于 中 性 狀 態(tài) 而 蔡 甸 侏 儒 和 東 西 湖 東 山 土 壤 p H 小 于 6 0 種 植 土 壤 處 于 酸 性 狀 態(tài) 土 壤 有 機(jī) 質(zhì) 是 植 物 營 養(yǎng) 的 重 要 來 源 之 一 由 于 本 研 究 區(qū) 域 內(nèi) 土 壤 類 型 有 差 異 以 及 不 同 耕 作 習(xí) 慣 土 壤 有 機(jī) 質(zhì) 含 量 變 化 范 圍 在 9 4 3 3 0 7 5 g k g 基 本 上 囊 括 了 土 壤 有 機(jī) 質(zhì) 缺 乏 中 等 及 豐 富 狀 態(tài) 土 壤 有 機(jī) 質(zhì) 不 僅 對 養(yǎng) 分 循 環(huán) 微 生 物 活 動 存 在 影 響 并 能 促 進(jìn) 土 壤 形 成 良 好 的 結(jié) 構(gòu) 還 能 夠 減 輕 由 于 重 金 屬 和 農(nóng) 藥 污 染 帶 來 的 影 響 從 整 體 來 看 研 究 區(qū) 域 內(nèi) 大 部 分 設(shè) 施 栽 培 的 土 壤 有 機(jī) 質(zhì) 含 量 在 1 5 0 g k g 以 上 其 中 江 夏 金 口 土 壤 有 機(jī) 質(zhì) 含 量 高 達(dá) 3 0 7 5 g k g 而 天 興 洲 土 壤 有 機(jī) 質(zhì) 含 量 最 低 為 9 4 3 g k g 氮 素 對 作 物 生 長 發(fā) 育 和 產(chǎn) 量 影 響 較 大 一 般 情 況 下 旱 作 植 物 對 土 壤 中 的 硝 態(tài) 氮 吸 收 較 多 對 銨 態(tài) 氮 選 擇 較 少 磷 素 也 是 作 物 生 長 必 需 的 大 量 元 素 之 一 磷 以 多 種 途 徑 參 與 植 物 體 內(nèi) 的 代 謝 過 程 土 壤 中 的 磷 有 效 性 對 農(nóng) 田 生 產(chǎn) 力 有 直 接 影 響 作 物 吸 收 利 用 的 磷 素 主 要 為 有 效 磷 其 含 量 可 作 為 評 價 土 壤 磷 素 豐 缺 的 標(biāo) 準(zhǔn) 在 作 物 的 生 長 過 程 中 若 是 鉀 素 供 應(yīng) 不 足 會 造 成 作 物 生 理 失 調(diào) 而 減 產(chǎn) 鉀 素 在 增 強(qiáng) 作 物 抗 寒 抗 旱 抗 倒 伏 抗 病 蟲 害 以 及 保 障 農(nóng) 產(chǎn) 品 品 質(zhì) 上 起 著 重 要 作 用 因 此 鉀 元 素 也 經(jīng) 常 被 稱 為 品 質(zhì) 元 素 1 2 本 研 究 結(jié) 果 表 明 不 同 地 區(qū) 設(shè) 施 栽 培 土 壤 的 硝 態(tài) 氮 含 量 大 部 分 都 在 1 0 0 m g k g 以 上 含 量 非 常 豐 富 有 效 磷 含 量 在 1 8 8 9 6 6 6 0 m g k g 速 效 鉀 含 量 在 1 9 0 1 3 3 6 8 8 2 m g k g 土 壤 陽 離 子 交 換 量 是 指 土 壤 膠 體 所 能 吸 附 各 種 陽 離 子 的 總 量 是 土 壤 中 黏 土 礦 物 和 腐 殖 質(zhì) 的 負(fù) 離 子 的 總 量 是 其 對 N H 4 C a 2 M g 2 K 等 陽 離 子 的 保 持 能 力 代 表 著 土 壤 保 肥 能 力 同 時 土 壤 陽 離 子 交 換 量 也 影 響 土 壤 緩 沖 能 力 是 評 價 土 壤 保 肥 能 力 改 良 土 壤 和 合 理 施 肥 的 重 要 依 據(jù) 1 3 通 過 調(diào) 查 研 究 發(fā) 現(xiàn) 不 同 地 區(qū) 設(shè) 施 栽 培 土 壤 陽 離 子 交 換 量 差 別 比 較 明 顯 其 大 小 順 序 為 江 夏 金 口 3 3 4 7 c m o l k g 東 西 湖 東 山 2 8 7 5 c m o l k g 漢 南 紗 帽 2 8 2 6 c m o l k g 蔡 甸 侏 儒 2 2 5 7 c m o l k g 黃 陂 武 湖 1 1 2 5 c m o l k g 天 興 洲 9 5 6 c m o l k g 2 2 不同地區(qū)設(shè)施栽培土壤物理特性和微生物數(shù)量 土 壤 的 物 理 性 質(zhì) 能 體 現(xiàn) 土 壤 的 疏 松 性 結(jié) 構(gòu) 性 持 水 性 透 氣 性 等 方 面 的 能 力 土 壤 容 重 是 基 本 的 土 壤 物 理 指 標(biāo) 可 以 綜 合 性 地 反 映 土 壤 的 孔 隙 狀 況 松 緊 程 度 透 氣 性 透 水 性 保 水 能 力 等 1 4 土 壤 田 間 持 水 量 是 評 價 土 壤 水 源 涵 養(yǎng) 能 力 的 關(guān) 鍵 指 標(biāo) 可 以 反 映 土 壤 持 水 量 性 能 的 優(yōu) 劣 1 5 由 表 3 可 知 不 同 產(chǎn) 區(qū) 設(shè) 施 栽 培 土 壤 物 理 指 標(biāo) 方 面 土 壤 容 重 和 緊 實(shí) 度 較 為 接 近 土 壤 田 間 持 水 量 因 種 植 方 式 的 不 同 存 在 一 定 差 異 土 壤 微 生 物 在 土 壤 中 參 與 有 機(jī) 質(zhì) 和 各 種 養(yǎng) 分 的 分 解 和 轉(zhuǎn) 化 與 土 壤 質(zhì) 量 或 肥 力 高 低 密 切 相 關(guān) 且 土 壤 細(xì) 菌 是 土 壤 微 生 物 的 主 要 組 成 部 分 1 6 由 表 3 可 知 不 同 地 區(qū) 設(shè) 施 栽 培 土 壤 中 真 菌 數(shù) 量 變 化 不 大 而 細(xì) 菌 和 放 線 菌 數(shù) 量 浮 動 較 明 顯 2 3 不 同 地 區(qū) 設(shè) 施 栽 培 農(nóng) 產(chǎn) 品 品 質(zhì) 蔬 菜 和 水 果 是 人 體 攝 入 硝 酸 鹽 的 主 要 來 源 硝 酸 鹽 本 身 對 人 體 無 害 或 毒 害 相 對 較 低 但 人 體 攝 入 的 硝 酸 鹽 在 細(xì) 菌 的 作 用 下 可 還 原 成 亞 硝 酸 鹽 而 亞 硝 酸 鹽 可 導(dǎo) 致 高 鐵 血 紅 蛋 白 血 癥 另 外 亞 硝 酸 鹽 又 可 與 次 級 胺 結(jié) 合 成 為 強(qiáng) 致 癌 物 質(zhì) 亞 硝 酸 胺 從 而 誘 表 2 不 同 地 區(qū) 設(shè) 施 栽 培 土 壤 的 化 學(xué) 指 標(biāo) 采 樣 地 址 江 夏 金 口 黃 陂 武 湖 蔡 甸 侏 儒 漢 南 紗 帽 東 西 湖 東 山 天 興 洲 p H 7 1 5 0 0 8 a 6 7 3 0 0 5 a 5 6 6 0 0 6 b 7 1 6 0 0 4 a 4 9 1 0 0 3 b 6 6 5 0 0 2 a 有 機(jī) 質(zhì) g k g 3 0 7 5 1 1 2 a 2 2 0 9 0 5 6 b 2 4 1 7 0 7 2 b 1 5 4 9 1 0 5 c 1 6 0 9 0 4 7 c 9 4 3 0 6 4 d 有 效 磷 m g k g 4 4 5 3 2 0 4 b 2 3 6 5 1 8 7 c 6 6 6 0 3 6 2 a 1 8 8 9 0 6 3 c 3 8 2 2 2 9 1 b 4 8 6 7 2 3 4 b 速 效 鉀 m g k g 1 9 0 1 3 1 0 9 2 c 3 0 9 8 9 1 5 7 4 b 2 8 7 4 8 1 1 0 4 b c 2 2 9 2 8 9 8 8 c 3 0 4 4 0 1 4 6 9 b 3 6 8 8 2 1 7 1 5 a C E C c m o l k g 3 3 4 7 1 4 9 a 1 1 2 5 0 2 6 c 2 2 5 7 1 1 3 b 2 8 2 6 1 0 7 a b 2 8 7 5 0 9 5 a b 9 5 6 0 4 6 c 硝 態(tài) 氮 m g k g 1 3 1 7 8 9 2 4 a 1 0 7 1 4 5 1 6 b 1 2 1 9 3 9 0 9 b 1 0 6 2 6 6 2 8 b 1 1 0 8 5 5 5 7 b 7 0 0 8 5 4 3 c 注 數(shù) 據(jù) 為 平 均 值 標(biāo) 準(zhǔn) 差 同 列 數(shù) 據(jù) 后 不 同 小 寫 字 母 表 示 不 同 樣 品 間 差 異 顯 著 P 0 0 5 表 2 同 表 3 不 同 地 區(qū) 設(shè) 施 栽 培 土 壤 的 物 理 和 微 生 物 指 標(biāo) 采 樣 信 息 江 夏 金 口 黃 陂 武 湖 蔡 甸 侏 儒 漢 南 紗 帽 東 西 湖 東 山 天 興 洲 土 壤 容 重 g c m 3 1 2 5 0 0 4 a 1 3 7 0 0 2 a 1 1 3 0 0 1 a 1 2 4 0 0 2 a 1 3 1 0 0 5 a 1 1 7 0 0 2 a 田 間 持 水 量 3 1 2 4 2 0 7 a 3 0 6 9 1 1 4 a 3 0 6 8 1 2 7 a 2 7 2 7 1 8 5 b 3 0 8 4 2 0 9 a 3 1 9 6 0 7 5 a 緊 實(shí) 度 k P a 4 2 7 1 5 a 4 3 0 2 0 a 4 2 9 1 9 a 4 2 5 3 1 a 4 1 9 2 5 a 4 0 5 1 7 a 細(xì) 菌 1 0 7 C F U g 3 8 3 0 1 7 b 4 8 6 0 3 1 a 2 5 3 0 2 9 c d 3 4 6 0 1 3 c 2 5 1 0 1 8 c d 3 6 5 0 2 1 b c 真 菌 1 0 4 C F U g 5 0 2 0 3 9 b 5 7 7 0 4 4 a 5 7 1 0 3 9 a 5 5 1 0 4 2 a 5 7 2 0 3 6 a 5 0 1 0 4 3 b 放 線 菌 1 0 6 C F U g 2 9 0 0 1 4 d e 2 8 5 0 2 1 e 3 3 1 0 2 5 c 3 0 3 0 1 4 d 3 7 2 0 1 9 b 4 4 1 0 0 8 a 4 8第 1 1 期 發(fā) 消 化 系 統(tǒng) 癌 變 對 人 類 健 康 構(gòu) 成 了 極 大 的 潛 在 威 脅 1 7 因 此 控 制 果 蔬 中 的 硝 酸 鹽 含 量 至 關(guān) 重 要 由 圖 1 可 知 硝 酸 鹽 含 量 方 面 江 夏 金 口 和 東 西 湖 東 山 采 集 的 樣 品 硝 酸 鹽 含 量 處 在 較 高 水 平 3 0 0 m g k g 黃 陂 武 湖 和 蔡 甸 侏 儒 次 之 2 5 0 3 0 0 m g k g 漢 南 紗 帽 和 天 興 洲 的 樣 品 最 低 2 5 0 m g k g 可 溶 性 糖 包 括 絕 大 部 分 的 單 糖 寡 糖 它 們 在 植 物 體 內(nèi) 可 以 儲 存 能 量 介 質(zhì) 轉(zhuǎn) 移 作 為 結(jié) 構(gòu) 物 質(zhì) 和 功 能 分 子 如 糖 蛋 白 的 配 基 1 8 由 圖 2 可 知 天 興 洲 樣 品 可 溶 性 糖 含 量 最 高 4 0 其 次 為 黃 陂 武 湖 東 西 湖 東 山 蔡 甸 侏 儒 漢 南 紗 帽 3 0 4 0 最 低 為 江 夏 金 口 3 0 維 生 素 C 是 一 種 具 有 生 物 氧 化 還 原 等 重 要 作 用 的 水 溶 性 維 生 素 由 于 具 有 防 治 壞 血 病 的 功 效 又 被 稱 為 抗 壞 血 酸 1 9 人 體 不 能 合 成 維 生 素 C 必 須 由 膳 食 補(bǔ) 充 由 圖 3 可 知 黃 陂 武 湖 蔡 甸 侏 儒 東 西 湖東 山和 天興 洲采 集的 樣品 維生 素 C 含量 處于 相同 水 平 4 0 m g 1 0 0 g 漢 南 紗 帽 次 之 3 5 4 0 m g 1 0 0 g 江 夏 金 口 的 樣 品 最 低 3 5 m g 1 0 0 g 硝 酸 鹽 可 溶 性 糖 和 維 生 素 C 只 是 眾 多 品 質(zhì) 考 察 指 標(biāo) 中 的 代 表 簡 單 通 過 品 質(zhì) 指 標(biāo) 的 高 低 不 是 判 別 品 質(zhì) 好 壞 的 根 本 方 法 需 要 通 過 綜 合 的 研 判 才 能 得 出 最 終 的 結(jié) 果 2 4 調(diào) 查 指 標(biāo) 主 成 分 分 析 利 用 主 成 分 分 析 法 對 本 研 究 中 所 有 調(diào) 查 的 指 標(biāo) 進(jìn) 行 排 序 編 碼 并 分 別 命 名 為 X 1 p H X 2 有 機(jī) 質(zhì) 含 量 X 3 有 效 磷 含 量 X 4 速 效 鉀 含 量 X 5 陽 離 子 交 換 量 X 6 硝 態(tài) 氮 含 量 X 7 土 壤 容 重 X 8 田 間 持 水 量 X 9 緊 實(shí) 度 X 1 0 細(xì) 菌 數(shù) 量 X 1 1 真 菌 數(shù) 量 X 1 2 放 線 菌 數(shù) 量 X 1 3 可 溶 性 糖 含 量 X 1 4 維 生 素 C 含 量 X 1 5 硝 酸 鹽 含 量 采 用 標(biāo) 準(zhǔn) 化 公 式 對 調(diào) 查 指 標(biāo) 的 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 無 量 綱 處 理 公 式 如 式 1 所 示 X i X i X i S i 1 式 中 X i 為 i 指 標(biāo) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 化 值 X i 為 i 指 標(biāo) 數(shù) 值 X i 為 i 指 標(biāo) 的 平 均 值 S i 為 i 指 標(biāo) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 差 將 各 指 標(biāo) 標(biāo) 準(zhǔn) 化 后 得 出 基 本 方 程 組 利 用 S A S 軟 件 進(jìn) 行 編 程 通 過 p r o c p r i n c o m p 運(yùn) 算 過 程 主 成 分 分 析 結(jié) 果 共 提 取 了 4 個 主 成 分 其 特 征 值 分 別 為 5 6 4 4 5 2 3 1 5 和 1 0 7 貢 獻(xiàn) 率 分 別 為 3 7 6 0 3 0 1 6 2 1 0 3 7 1 5 表 4 表 4 各 主 成 分 特 征 及 方 差 貢 獻(xiàn) 率 主 成 分 1 2 3 4 特 征 值 5 6 4 4 5 2 3 1 5 1 0 7 方 差 貢 獻(xiàn) 率 3 7 6 0 3 0 1 6 2 1 0 3 7 1 5 累 積 方 差 貢 獻(xiàn) 率 3 7 6 0 6 7 7 6 8 8 7 9 9 5 9 4 由 系 數(shù) 矩 陣 可 得 第 1 主 成 分 的 表 達(dá) 式 為 Z 1 0 4 0 1 3 X 4 0 3 8 7 2 X 1 3 0 3 5 6 4 X 1 4 第 2 主 成 分 的 表 達(dá) 式 為 Z 2 0 3 1 7 9 X 2 0 4 4 6 4 X 6 0 4 5 0 5 X 1 5 第 3 主 成 分 的 表 達(dá) 式 為 Z 3 0 5 1 6 6 X 1 0 3 2 4 5 X 8 0 4 2 1 3 X 1 0 第 4 主 成 分 的 表 達(dá) 式 為 Z 4 0 5 0 5 3 X 3 0 6 6 7 4 X 5 方 程 系 數(shù) 的 絕 對 值 越 大 說 明 該 主 成 分 受 該 指 標(biāo) 的 影 響 也 就 越 大 由 此 可 知 決 定 第 1 主 成 分 Z 1 大 小 的 主 要 因 素 為 速 效 鉀 含 量 可 溶 性 糖 含 量 維 生 素 C 含 量 決 定 第 2 主 成 分 Z 2 大 小 的 主 要 因 素 為 有 機(jī) 質(zhì) 含 量 硝 態(tài) 氮 含 量 和 硝 酸 鹽 含 量 決 定 第 3 主 成 注 圖 中 不 同 小 寫 字 母 表 示 不 同 樣 品 間 差 異 顯 著 P 0 0 5 圖 2 圖 3 同 圖 1 采 集 農(nóng) 產(chǎn) 品 硝 酸 鹽 含 量 圖 2 采 集 農(nóng) 產(chǎn) 品 可 溶 性 糖 含 量 黃 翔 等 武 漢 市 設(shè) 施 西 瓜 種 植 土 壤 健 康 評 價 指 標(biāo) 初 步 構(gòu) 建 圖 3 采 集 農(nóng) 產(chǎn) 品 維 生 素 C 含 量 4 9湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2 0 2 3 年 分 Z 3 大 小 的 主 要 因 素 為