土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)

1、一、土壤質(zhì)量概念的內(nèi)涵土壤質(zhì)量一般定義為：土壤在生態(tài)系統(tǒng)的范圍內(nèi)，維持生物的生產(chǎn)力、保護(hù) 環(huán)境質(zhì)量以促進(jìn)動(dòng)植物與人類健康行為的能力。美國(guó)土壤學(xué)會(huì)（1995）把土壤 質(zhì)量定義為：在自然或管理的生態(tài)系統(tǒng)邊界內(nèi)，土壤具有動(dòng)植物生產(chǎn)持續(xù)性，保 持和提高水、空氣質(zhì)量以及支撐人類健康與生活的能力。因此，“土壤質(zhì)量是指 土壤提供植物養(yǎng)分和生產(chǎn)生物物質(zhì)的土壤肥力質(zhì)量，容納、吸收、凈化污染物的 土壤環(huán)境質(zhì)量，以及維護(hù)保障人類和動(dòng)植物健康的土壤健康質(zhì)量的總和（據(jù)曹志 洪、周健民）”。土壤質(zhì)量概念的內(nèi)涵不僅包括作物生產(chǎn)力、土壤環(huán)境保護(hù)，還包括食物安全 及人類和動(dòng)物健康。土壤質(zhì)量概念類似于環(huán)境評(píng)價(jià)中的環(huán)境質(zhì)量綜合指標(biāo)

2、，從整 個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中考察土壤的綜合質(zhì)量。這一概念超越了土壤肥力概念，超越了通常 的土壤環(huán)境質(zhì)量概念，它不只是把食物安全作為土壤質(zhì)量的最高標(biāo)準(zhǔn)，還關(guān)系到 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，地球表層生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性，是與土壤形成因素及其動(dòng)態(tài)變 化有關(guān)的一種固有的土壤屬性。專家認(rèn)為：土壤科學(xué)的研究除了應(yīng)繼續(xù)重視土壤 肥力質(zhì)量的研究外，還必須向土壤環(huán)境質(zhì)量和土壤健康質(zhì)量方面轉(zhuǎn)移。二、土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分類土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)該從土壤系統(tǒng)組分、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、理化及生物學(xué)性質(zhì)、 功能以及時(shí)空等方面，加以綜合考慮。土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系大致可分為兩大類， 一類是描述性指標(biāo)，即定性指標(biāo)；另一類是分析性定量指標(biāo)，選擇土壤的各種

3、屬 性，進(jìn)行定量分析，獲取分析數(shù)據(jù)，然后確定數(shù)據(jù)指標(biāo)的閥值和最適值。根據(jù)分析性指標(biāo)的性質(zhì)，土壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)分為土壤物理指標(biāo)、土壤化學(xué) 指標(biāo)、土壤生物學(xué)指標(biāo)三個(gè)方面。1、土壤物理指標(biāo)：土壤物理狀況對(duì)植物生長(zhǎng)和環(huán)境質(zhì)量有直接或間接的影 響。土壤物理指標(biāo)包括土壤質(zhì)地及粒徑分布、土層厚度與根系深度、土壤容重和 緊實(shí)度、孔隙度及孔隙分布、土壤結(jié)構(gòu)、土壤含水量、田間持水量、土壤持水特 性、滲透率和導(dǎo)水率、土壤排水性、土壤通氣、土壤溫度、障礙層次深度、土壤 侵蝕狀況、氧擴(kuò)散率、土壤耕性等。2、土壤化學(xué)指標(biāo)：土壤中各種養(yǎng)分和土壤污染物質(zhì)等的存在形態(tài)和濃度， 直接影響植物生長(zhǎng)和動(dòng)物及人類健康。土壤質(zhì)量的化學(xué)指

4、標(biāo)包括土壤有機(jī)碳和全 氮、礦化氮、磷和鉀的全量和有效量、CEC （陽(yáng)離子交換量）、土壤pH、電導(dǎo) 率（全鹽量）、鹽基飽和度、堿化度、各種污染物存在形態(tài)和濃度等。3、土壤生物學(xué)指標(biāo)：土壤生物是土壤中具有生命力的主要部分，是各種生 物體的總稱，包括土壤微生物、土壤動(dòng)物和植物，是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量和健康狀況的 重要指標(biāo)之一。土壤中許多生物可以改善土壤質(zhì)量狀況，也有一些生物如線蟲(chóng)、 病原菌等會(huì)降低土壤質(zhì)量。目前應(yīng)用較多的指標(biāo)是土壤微生物指標(biāo)，而中型和大 型土壤動(dòng)物指標(biāo)正在研究階段。土壤質(zhì)量的生物指標(biāo)包括微生物生物量碳和氮， 潛在可礦化氮、總生物量、土壤呼吸量、微生物種類與數(shù)量、生物量碳/有機(jī)總 碳、呼吸量/

5、生物量、酶活性、微生物群落指紋、根系分泌物、作物殘茬、根結(jié) 線蟲(chóng)等。根據(jù)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇原則，土壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)分為農(nóng)藝指標(biāo)、微 生物指標(biāo)、碳氮指標(biāo)和生態(tài)學(xué)指標(biāo)。1、土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的農(nóng)藝指標(biāo)：選用了 10個(gè)參數(shù)指標(biāo)（吳啟堂等，1995）, 既質(zhì)地、耕層厚度、pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀、容重、CEC（陽(yáng) 離子交換量）。2、土壤質(zhì)量的微生物學(xué)指標(biāo)包括：土壤微生物的群落組成和多樣性、土壤 微生物量、土壤微生物活性、土壤酶活性等。3、土壤質(zhì)量的碳氮指標(biāo)：即生物活性碳和生物活性氮，作為土壤質(zhì)量評(píng)價(jià) 的一個(gè)重要指標(biāo)，能敏感反映土壤質(zhì)量的變化，以及不同土地利用和管理，如耕 作、輪作、施肥

6、、殘留物管理等對(duì)土壤質(zhì)量的影響。4、土壤質(zhì)量的生態(tài)學(xué)指標(biāo)主要有：種群豐富度、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、 優(yōu)勢(shì)性指數(shù)等。根據(jù)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)涉及的內(nèi)容，土壤質(zhì)量指標(biāo)也可以分四個(gè)方面：1、土壤肥力：土壤肥力因素包括水、肥、氣、熱四大因素，具體指標(biāo)有土 壤質(zhì)地、緊實(shí)度、耕層厚度、土壤結(jié)構(gòu)、土壤含水量、田間持水量、土壤排水性、 滲透性、有機(jī)質(zhì)、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、緩效鉀、速效鉀、缺乏性微量 元素全量和有效量、土壤通氣性、土壤熱量、土壤侵蝕狀況、pH、CEC （陽(yáng)離 子交換量）等。2、土壤環(huán)境背景：背景值、鹽分種類與含量、硝酸鹽、堿化度、農(nóng)藥殘留 量、污染指數(shù)、植物中污染物、環(huán)境容量、地表水污染物

7、、地下水礦化度與污染 物、重金屬元素種類及其含量、污染物存在狀態(tài)及其濃度等。3、土壤生物活性：包括微生物量、C/N、土壤呼吸、微生物區(qū)系、磷酸 酶活性、脲酶活性等。4、土壤生態(tài)質(zhì)量：節(jié)肢動(dòng)物、蚯蚓、種群豐富度、多樣性指標(biāo)、優(yōu)勢(shì)性 指標(biāo)、均勻度指標(biāo)、雜草等。三、土壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法1992年土壤質(zhì)量國(guó)際會(huì)議上，建立標(biāo)準(zhǔn)的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法包括氣候、景 觀、土壤化學(xué)和物理學(xué)性質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)（據(jù)何文壽）。由于目前對(duì)土壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，為此國(guó)家“973計(jì)劃”中的 “土壤質(zhì)量演變規(guī)律與持續(xù)利用”課題組在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上提出了我國(guó)土壤質(zhì) 量指標(biāo)體系的初步建議方案1。該方案由四步組成，第一，測(cè)定土

8、壤的化學(xué)指 標(biāo)、物理指標(biāo)和生物指標(biāo)等質(zhì)量指標(biāo)，包括土壤有機(jī)質(zhì)、速效鉀、有效磷、pH 值、土層厚度、粘粒、容重、水穩(wěn)性團(tuán)聚體和微生物生物量碳等。第二，根據(jù)土 壤質(zhì)量指標(biāo)隸屬函數(shù)計(jì)算隸屬度，評(píng)價(jià)指標(biāo)與作物生長(zhǎng)效應(yīng)曲線之關(guān)系的數(shù)學(xué)表 達(dá)式即隸屬度函數(shù)。第三，用因子分析法確定指標(biāo)的權(quán)重值，以特征值1為選 取主因子的條件作因子分析，得到各質(zhì)量因子主成分的特征值和貢獻(xiàn)率，并由因 子載荷矩陣計(jì)算土壤質(zhì)量指標(biāo)的公因子方差及權(quán)重值。第四，計(jì)算土壤肥力質(zhì)量 綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)值。根據(jù)模糊數(shù)學(xué)中的加乘法原則，利用專用的計(jì)算公式求得土壤 肥力質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)（據(jù)曹志洪、周健民）。四、無(wú)公害食品一一水果產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境條件1、產(chǎn)

9、地選擇：無(wú)公害水果產(chǎn)地應(yīng)選擇在生態(tài)環(huán)境良好，無(wú)或不受污染源影響 或污染物限量控制在允許范圍內(nèi)，生態(tài)環(huán)境良好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域。2、水果產(chǎn)地灌溉水質(zhì)量：灌溉水質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合表1要求 表1農(nóng)田灌溉水質(zhì)量指標(biāo)（mg/L）項(xiàng)目指標(biāo)氯化物250氤化物0.5氟化物3.0汞0.001總砷0.1總鉛0.1總鎘0.005銘（六價(jià)）0.1pH7.5總汞0.300.501.0總砷43025總鉛250300350總鎘0.30.30.6總銘150200250六六六0.50.50.5滴滴涕0.50.50.54、水果產(chǎn)地空氣質(zhì)量：空氣質(zhì)量應(yīng)符合表3要求 表3水果產(chǎn)地空氣質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目日平均指標(biāo)1小時(shí)平均指標(biāo)總懸浮顆粒物（TSP）

10、（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，mg/m3）0.30二氧化硫（S O2）（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，mg/m3）0.150.50氮氧化物（NO2）（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，mg/m3）0.120.24氟化物(F)曲 / (dm2 -d)1.82.0氟化物（F）曲/m3月平均10鉛（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）pg /m3季平均1.5季平均1.5注：表內(nèi)所列含量限值適用于陽(yáng)離子交換量5cmol/kg的土壤，若5cmol/kg, 其含量限值為表內(nèi)數(shù)值的半數(shù)。五、無(wú)公害食品一一茶葉的土壤管理定期監(jiān)測(cè)土壤肥力水平和重金屬元素含量，一般要求每2年檢測(cè)一次。根據(jù)檢 測(cè)結(jié)果，有針對(duì)性地采取土壤改良措施。采用地面覆蓋等措施提高茶園的保土蓄水能力。雜草、修剪枝葉和作物秸桿等 覆

11、蓋材料應(yīng)未受有害或有毒物質(zhì)的污染。采用合理耕作、施用有機(jī)肥等方法改良土壤結(jié)構(gòu)。耕作時(shí)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)亟邓畻l件， 防止水土流失。對(duì)土壤深厚、松軟、肥沃，樹(shù)冠覆蓋度大，病蟲(chóng)草害少的茶園可 實(shí)行減耕或免耕。幼齡或臺(tái)刈改造茶園，宜間作豆科綠肥，培肥土壤和防止水土流失。土壤pH值低于4.0的茶園，宜施用白云石粉、石灰等物質(zhì)調(diào)節(jié)土壤pH值至 4.55.5范圍。土壤pH值高于6.0的茶園應(yīng)多選用生理酸性肥料調(diào)節(jié)土壤pH 值至適宜的范圍。土壤相對(duì)含水量低于70%時(shí)，茶園宜節(jié)水灌溉。灌溉用水符合表4的要求。表4無(wú)公害茶園灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（mg/L ）項(xiàng)目濃度限值pH值5.5 7.5總汞0.001總鎘0.005總砷0.1總

12、鉛0.1銘（六價(jià)）0.1氤化物0.5氯化物255氟化物2.0石油類10表5無(wú)公害茶園土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目濃度限值pH4.0 6.5鎘，mg/kg0.30汞，mg/kg0.30砷，mg/kg40鉛，mg/kg250銘，mg/kg150銅，mg/kg1525302020II10152025203015201520III102020151.01.21.21.0-II0.81.01.01.21.01.20.81.0-III0.81.01.01015401010II51010152040510510III510205120100150100-II801205010010015050100-III805

13、010020202015-(c mol/kg)II1520152015201520-III10202015-質(zhì)地I輕壤、中壤;中壤、重壤；輕壤 ；輕壤；砂壤一中壤II砂壤、重壤；砂壤、輕粘土；砂壤、中壤；砂壤、中壤；重壤III砂土、粘土；砂土、粘土；砂土、粘土；砂土、粘土；砂土、粘土七、土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 15618-1995)(摘要)本標(biāo)準(zhǔn)按土壤應(yīng)用功能、保護(hù)目標(biāo)和土壤主要性質(zhì)，規(guī)定了土壤中污染物的最高 允許濃度指標(biāo)值及相應(yīng)的監(jiān)測(cè)方法；適用于農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場(chǎng)、 林地、自然保護(hù)區(qū)等地的土壤。土壤環(huán)境質(zhì)量分類：根據(jù)土壤應(yīng)用功能和保護(hù)目標(biāo)，劃分為三類：I類主要 適用于國(guó)家規(guī)定的自

14、然保護(hù)區(qū)(原有背景重金屬含量高的除外)、集中式生活飲用 水源地、茶園、牧場(chǎng)和其他保護(hù)地區(qū)的土壤，土壤質(zhì)量基本保持自然背景水平。 II類主要適用于一般農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場(chǎng)等土壤，土壤質(zhì)量基本上 對(duì)植物和環(huán)境不造成危害和污染。III類主要適用于林地土壤及污染物容量較大的 高背景值土壤和礦產(chǎn)附近等地的農(nóng)田土壤(蔬菜地外)。土壤質(zhì)量基本上對(duì)植物和 環(huán)境不造成危害和污染。土壤環(huán)境質(zhì)量分類和標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)：一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為保護(hù)區(qū)域自然生態(tài)，維持自然背景的土壤環(huán)境質(zhì)量的限制值。二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，維護(hù)人體健康的土壤限制值。三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為保障農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和植物正常生長(zhǎng)的土壤臨界值。各類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的級(jí)別規(guī)

15、定如下：I類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；II類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；III類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。八、果園的土壤管理1、幼年果園的土壤管理幼齡果園間作綠肥，尤其是豆料綠肥，既解決了有機(jī)質(zhì)的問(wèn)題，也起了固氮 作用，增加了土壤中的氮及其它元素，做到以園養(yǎng)園。綠肥要選高產(chǎn)品種，進(jìn)行 早播，密植，達(dá)到苗足，莖密和桿高。夏季綠肥在34月播種，冬季綠肥在9 10月播種。播種前全園翻耕1520厘米，每畝施廄肥和過(guò)磷酸鈣（1020斤）， 8月翻壓作基肥，間作綠肥可起復(fù)蓋作用，防止土壤被沖刷降低夏季地表高溫， 但要比清耕消耗較多的土壤水分，故需灌溉。綠肥品種前面已經(jīng)提過(guò)，幼樹(shù)封行 前，還可以間作薯類，蔬菜。不論間作那一種間作物，都需要留出樹(shù)盤(pán)；樹(shù)盤(pán)除 覆蓋綠肥外，還可覆蓋青草，稻草，可降低夏季高溫，冬季防寒。中耕除草：如 無(wú)間作的果園每年至少要中耕除草12次。2、成年果園的土壤管理：成年果園根據(jù)樹(shù)冠大小種植綠肥，在冬季或夏季，耕作志幼齡果園，樹(shù)齡較 大隙地很小的果園，可以少種此綠肥。中耕除草：間作綠肥的果園隨綠肥播種進(jìn) 行翻耕，樹(shù)冠密集，不能種綠肥或密