導(dǎo)語(yǔ)：農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)述

1．1土壤質(zhì)量的概念及內(nèi)涵

20世紀(jì)90年代，土壤質(zhì)量的相關(guān)研究開(kāi)始深入開(kāi)展，科學(xué)家們相繼提出土壤質(zhì)量的概念。目前國(guó)際上通用的土壤質(zhì)量概念是：在生態(tài)系統(tǒng)邊界內(nèi)保持作物生產(chǎn)力、維持環(huán)境質(zhì)量、促進(jìn)動(dòng)植物健康的能力。土壤質(zhì)量由土壤肥力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量三個(gè)方面的因素構(gòu)成。根據(jù)土壤質(zhì)量的定義，土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)綜合了三類不同的功能，具有很強(qiáng)的功能屬性。但在實(shí)際使用中，土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)還具有目的屬性。由于評(píng)價(jià)者目的不同，側(cè)重的土壤功能不一樣，導(dǎo)致了評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的差異。

1．2土壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)尺度

土壤質(zhì)量在不同的空間和時(shí)間尺度表現(xiàn)出不同的規(guī)律性，土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)首先必須確定空間和時(shí)間尺度。在空間尺度方面，Karlen等建立了包含5個(gè)基于不同目的的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)尺度框架。第1尺度為點(diǎn)尺度，用于研究土壤變化的機(jī)理；第2尺度為面尺度，用于研究土壤質(zhì)量隨土地管理方式變化的規(guī)律；第3尺度為田塊尺度，用于依據(jù)土壤特性開(kāi)展土壤管理；第4尺度為農(nóng)場(chǎng)尺度，用于監(jiān)控土地使用情況，保持和提高環(huán)境質(zhì)量；第5尺度為地區(qū)尺度，用于開(kāi)展可持續(xù)發(fā)展政策研究。第1和第2尺度為微觀尺度，對(duì)其研究可以幫助理解土壤質(zhì)量；第3至第5尺度為宏觀尺度，對(duì)其研究可以監(jiān)測(cè)土壤質(zhì)量的變化。在時(shí)間尺度方面，由于人類活動(dòng)、氣候變化、作物狀況等因素均會(huì)影響土壤質(zhì)量，土壤質(zhì)量會(huì)隨時(shí)間的變化而變化，因而評(píng)價(jià)的時(shí)間范圍也很重要。研究土壤質(zhì)量變化必須有時(shí)間和起點(diǎn)的概念，否則很難確切說(shuō)明土壤質(zhì)量的升高和降低，肥力的熟化與退化。國(guó)際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目一般是在國(guó)外某地區(qū)規(guī)劃并開(kāi)墾出幾千公頃至幾萬(wàn)公頃不等面積的土地，為所在國(guó)政府建設(shè)大型農(nóng)場(chǎng)，開(kāi)展種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)以及加工業(yè)，提高所在國(guó)糧食生產(chǎn)能力和農(nóng)業(yè)發(fā)展水平。因而在空間尺度上主要為農(nóng)場(chǎng)尺度和田塊尺度，在農(nóng)場(chǎng)尺度提供項(xiàng)目用地的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，保證土地資源的可持續(xù)利用；在田塊尺度提供具體作物種植的土壤管理。在時(shí)間尺度上，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)階段土壤保持其“初始狀態(tài)”，項(xiàng)目所在地可能是草原、可能是灌木林、可能是礦區(qū)復(fù)墾地、可能是沼澤地、也可能是早已荒廢的曾經(jīng)的農(nóng)田；項(xiàng)目建設(shè)階段土壤要經(jīng)歷開(kāi)墾、耕地、整地、種植等人為活動(dòng)，造成當(dāng)?shù)赝寥栏麑訝顟B(tài)的較大改變；項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)階段，由于每一個(gè)種植季對(duì)土壤管理措施的不同以及外界環(huán)境的不斷變化，土壤質(zhì)量也會(huì)隨之改變。

1．3土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

土壤質(zhì)量是由動(dòng)態(tài)變化的多種因素來(lái)決定的，土壤質(zhì)量無(wú)法通過(guò)人類感官或測(cè)量?jī)x器直接獲得，而必須根據(jù)土壤性質(zhì)構(gòu)建土壤質(zhì)量指標(biāo)體系綜合量化來(lái)表達(dá)。選擇合適的土壤評(píng)價(jià)指標(biāo)是土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)可分為物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和生物指標(biāo)三類，他們共同來(lái)表達(dá)土壤肥力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量。然而，選擇合適的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系并非易事，人們?cè)诓煌瑫r(shí)空尺度下進(jìn)行土壤評(píng)價(jià)時(shí)，用到的指標(biāo)涵蓋了土壤質(zhì)量的各個(gè)方面，多達(dá)50多種。有些研究人員選擇了20多種指標(biāo)，有的選擇10多種指標(biāo)，而有的僅選擇幾種指標(biāo)進(jìn)行土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)。這是因?yàn)獒槍?duì)不同的土壤功能，所使用的指標(biāo)是不一樣的，對(duì)某一功能而言是高質(zhì)量的土壤對(duì)其他功能未必是高質(zhì)量的，不同土壤系統(tǒng)之間土壤評(píng)價(jià)指標(biāo)差異很大。目前，土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究仍然只是從不同關(guān)心角度進(jìn)行的嘗試，沒(méi)有形成一個(gè)合適的體系和標(biāo)準(zhǔn)。由于土壤利用方式的多樣性，土壤性質(zhì)時(shí)空變異性以及獲取土壤指標(biāo)數(shù)據(jù)成本高等因素，顯然不可能獲取所有指標(biāo)數(shù)據(jù)。因此，在選擇最能反映土壤質(zhì)量狀況的指標(biāo)，即土壤參數(shù)最小數(shù)據(jù)集來(lái)評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量。最小數(shù)據(jù)集能夠大量減少使用評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)量，應(yīng)用上可以通過(guò)測(cè)定較少數(shù)據(jù)來(lái)反映土壤質(zhì)量的變化，在發(fā)現(xiàn)某些指標(biāo)異常時(shí)再進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)定。我國(guó)曾對(duì)四類重要土壤（水稻土、紅壤、潮土和黑土）的肥力、環(huán)境、健康質(zhì)量最小數(shù)據(jù)集和評(píng)價(jià)體系進(jìn)行過(guò)具體研究，研究認(rèn)為土壤肥力質(zhì)量最小數(shù)據(jù)集應(yīng)為pH值、有機(jī)質(zhì)、質(zhì)地、速效磷、速效鉀、容重和陽(yáng)離子交換量；土壤健康質(zhì)量最小數(shù)據(jù)集應(yīng)為pH值、有機(jī)質(zhì)、質(zhì)地、重金屬和微量元素、六六六、滴滴涕。這些研究為國(guó)際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇提供了有益的參考。

1．4土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法

不像空氣和水質(zhì)量一樣具有確定的標(biāo)準(zhǔn)和固定的評(píng)價(jià)方法，土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作。土地有多種不同的利用方式，如果沒(méi)有一定的限制，不同的土壤對(duì)于不同用途的評(píng)價(jià)結(jié)果就會(huì)很不一致。例如，在土壤中施加有毒的除草劑和殺蟲(chóng)劑來(lái)抑制目標(biāo)生物時(shí)，使土壤變得不清潔，但卻提高了土壤作物生產(chǎn)的質(zhì)量；用于捕捉污染物、充當(dāng)過(guò)濾器功能的土壤卻不能用土壤的肥力指標(biāo)去評(píng)價(jià)。一種土壤對(duì)于一種功能或生產(chǎn)具有優(yōu)良的品質(zhì)，對(duì)另一種功能或生產(chǎn)可能具有很差的品質(zhì)。因此，土壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)應(yīng)采用相對(duì)質(zhì)量而非絕對(duì)質(zhì)量。土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法可分為定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)兩類方法。定性評(píng)價(jià)是首先通過(guò)實(shí)地調(diào)查給土壤各指標(biāo)進(jìn)行打分，然后綜合各土壤指標(biāo)的分?jǐn)?shù)給土壤質(zhì)量不同等級(jí)的評(píng)價(jià)，該方法對(duì)土壤指標(biāo)的評(píng)判主要是基于感官調(diào)查而不是使用儀器測(cè)量，評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性有賴于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，評(píng)價(jià)直觀、快速、簡(jiǎn)便，但缺少數(shù)據(jù)支持，評(píng)價(jià)準(zhǔn)確性低。定量評(píng)價(jià)方法隨著科學(xué)的不斷發(fā)展越來(lái)越受到重視且應(yīng)用廣泛，定量評(píng)價(jià)使用最廣泛的方法是指數(shù)法，其評(píng)價(jià)過(guò)程是：選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)；通過(guò)建立隸屬度函數(shù)或其他模型對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，使評(píng)價(jià)指標(biāo)具有可比性；使用相關(guān)系數(shù)法、層次分析法、主成分回歸分析法、多元回歸分析法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法等方法確定各指標(biāo)的權(quán)重；依據(jù)量化的指標(biāo)體系和權(quán)重體系計(jì)算得到土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指數(shù)。定量分析法比較復(fù)雜，若無(wú)法正確地進(jìn)行指標(biāo)歸一化處理并合理確定各指標(biāo)權(quán)重，得到的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果可能與實(shí)際不符。

2國(guó)際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

2．1評(píng)價(jià)最小數(shù)據(jù)集

我國(guó)企業(yè)開(kāi)展國(guó)際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目的目標(biāo)國(guó)家基本為發(fā)展中國(guó)家，項(xiàng)目所在地主要分布在非洲、拉美和東南亞區(qū)域。這些國(guó)家的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和科技發(fā)展水平一般較低，其農(nóng)業(yè)發(fā)展也屬于生存型農(nóng)業(yè)，建設(shè)農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目的主要目的是增加區(qū)域糧食供給，確保糧食安全；抑或是建設(shè)示范型農(nóng)場(chǎng)，藉此推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展，但項(xiàng)目區(qū)土壤評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)依然是以農(nóng)業(yè)產(chǎn)出為主。在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)階段，企業(yè)進(jìn)行土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要目的是評(píng)價(jià)土壤的宜耕性，評(píng)估項(xiàng)目的可行性，明確項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)；在項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營(yíng)階段，進(jìn)行土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要目的是監(jiān)測(cè)土壤質(zhì)量的變化，確保具備滿足合同要求糧食產(chǎn)出的土壤條件。因此，基于土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的目的性，指標(biāo)選擇主要是土壤環(huán)境指標(biāo)和土壤肥力指標(biāo)。國(guó)際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目中，應(yīng)用以下3條原則選擇指標(biāo)：

（1）指標(biāo)的重要性和穩(wěn)定性高：選擇的指標(biāo)應(yīng)該是能夠反映土壤環(huán)境和肥力狀況的重要指標(biāo)，且這些指標(biāo)在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變，具有考察的價(jià)值；

（2）指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取能力強(qiáng)：在國(guó)際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)階段，土壤樣品的采集是在國(guó)外進(jìn)行，土壤樣本的獲取、保存并運(yùn)送至檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)都非常不易，在選擇指標(biāo)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮指標(biāo)數(shù)據(jù)能否獲取；

（3）指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取成本可接受：不能不加限制地?cái)U(kuò)大指標(biāo)體系，應(yīng)考慮項(xiàng)目成本的因素，選擇合適的指標(biāo)。土壤環(huán)境指標(biāo)的評(píng)價(jià)是保障農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地安全的基礎(chǔ)性工作，應(yīng)當(dāng)對(duì)土壤的環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，判斷項(xiàng)目用地是否具備農(nóng)作物種植的基本條件，應(yīng)對(duì)鎘、汞、砷、銅、鉛、鋅、鎳、六六六、滴滴涕等環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià)。土壤pH值不僅影響土壤中養(yǎng)分的有效性，影響微生物活性，還對(duì)植物生長(zhǎng)有很大影響。土壤肥力的高低決定了項(xiàng)目所在地作物的生長(zhǎng)潛力，土壤基礎(chǔ)肥力的高低決定了企業(yè)投入到土壤成本的大小。當(dāng)土壤基礎(chǔ)肥力較低時(shí)，企業(yè)投入的提高土壤肥力的費(fèi)用就會(huì)相應(yīng)增加；當(dāng)土壤基礎(chǔ)肥力較高時(shí)，企業(yè)投入項(xiàng)目用于保持土壤肥力的費(fèi)用就會(huì)相應(yīng)降低。土壤有機(jī)質(zhì)（SOM）對(duì)土壤本質(zhì)的所有方面都產(chǎn)生強(qiáng)烈影響，它首先是植物氮、磷、鉀的主要營(yíng)養(yǎng)源，作為主要物質(zhì)和能源調(diào)節(jié)土壤生物的生態(tài)動(dòng)力，改善土壤結(jié)構(gòu)、保持土壤水分，且被認(rèn)為是土壤質(zhì)量和健康的中心指標(biāo)。土壤質(zhì)地是土壤的一項(xiàng)非常穩(wěn)定的自然屬性，它可以反映母質(zhì)的來(lái)源和成土過(guò)程的某些特征，對(duì)土壤肥力有很大的影響，各類作物需要適宜的土壤質(zhì)地。陽(yáng)離子交換量（CEC）是指土壤溶液為中性（pH＝7）時(shí)，每千克土所含的全部交換性陽(yáng)離子的厘摩爾數(shù)。CEC是評(píng)價(jià)土壤肥力的指標(biāo)之一，是改良土壤和合理施肥的重要依據(jù)之一。土壤的其他物理指標(biāo)在經(jīng)過(guò)開(kāi)墾和耕作之后會(huì)有很大改變，指標(biāo)穩(wěn)定性低；土壤生物環(huán)境指標(biāo)重要性不夠，不易測(cè)量，且在經(jīng)過(guò)開(kāi)墾和耕作后會(huì)發(fā)生很大變化；土壤的生態(tài)指標(biāo)雖說(shuō)對(duì)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)具有一定影響，但重要性不夠，且不易進(jìn)行指標(biāo)量化。

2．2樣品采集方法

國(guó)際工程中土壤樣品采集、保存和運(yùn)送至檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)的困難性要遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)工程。在本文推薦的指標(biāo)體系中，已充分考慮指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取的可行性。土壤質(zhì)地指標(biāo)數(shù)據(jù)可以用手測(cè)法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得，也可以采集樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)獲得。其余指標(biāo)數(shù)據(jù)可以經(jīng)過(guò)一次采樣，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)獲得。

2．3土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

依據(jù)現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究，土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)都是在一定時(shí)空尺度，采用相對(duì)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)的。然而，受項(xiàng)目所在國(guó)科技發(fā)展水平的限制，項(xiàng)目所在地一般沒(méi)有建立統(tǒng)一的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)的研究體系，項(xiàng)目土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)很難找到合適的參照指標(biāo)。我國(guó)雖然有許多類型土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)體系可供參考，鑒于與項(xiàng)目所在國(guó)不在同一時(shí)空尺度，因此不具備直接使用的可行性。我國(guó)幅員遼闊，土壤和作物種類繁多，經(jīng)過(guò)多年研究和實(shí)踐，產(chǎn)生了很多土壤和作物關(guān)系的科研成果，并建立了一些標(biāo)準(zhǔn)或方法，可作為國(guó)際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的借鑒。本文推薦使用“一覽表法”，即將本文推薦的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)和這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行逐項(xiàng)對(duì)照檢查，找出各指標(biāo)存在的差距。在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)階段能夠幫助企業(yè)進(jìn)行正確決策，評(píng)估項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)；在項(xiàng)目建設(shè)期能夠?qū)?xiàng)目用地進(jìn)行合理地規(guī)劃；在項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期能夠找出土壤管理和改良的方向。

3結(jié)束語(yǔ)

考慮到國(guó)際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目特點(diǎn)和項(xiàng)目不同階段土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)目的，本文提出了土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法具體的操作方法，該方法具備簡(jiǎn)單和實(shí)用的特點(diǎn)。鑒于國(guó)際工程項(xiàng)目中可能遇到的土壤狀況千差萬(wàn)別，例如有的項(xiàng)目所在地曾經(jīng)有過(guò)污染事故，有的項(xiàng)目采用污水進(jìn)行灌溉，有的項(xiàng)目土壤曾經(jīng)有高毒農(nóng)藥殘留，有的項(xiàng)目所在地是酸雨區(qū)等，在遇到具體問(wèn)題時(shí)，還應(yīng)實(shí)地調(diào)查并根據(jù)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)研究成果，對(duì)特殊情況進(jìn)行有針對(duì)性地分析和研究。在農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)較好，科技發(fā)展水平較高的國(guó)家，也可以適時(shí)地通過(guò)引入地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)和建立更完善的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者:賀城 廖娜 單位:中工國(guó)際工程股份有限公司 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院