中国农田土壤质量评价指标及其发展趋势.pdf

第 卷 第 期 年 月资源环境与工程 .收稿日期:改回日期:责任编辑:于继红资助项目:国家科技支撑计划项目()第一作者:黄佳惠()女 在读本科生 环境工程专业 从事沙化土地治理工作 :通信作者:黄进()男 研究员 博士 环境科学专业 从事荒漠化土地生态修复技术开发与应用及植物抗逆遗传资源开发与利用工作 :黄佳惠张瑶肖凯等.中国农田土壤质量评价指标及其发展趋势.资源环境与工程():.():.中国农田土壤质量评价指标及其发展趋势黄佳惠 张 瑶 肖 凯 李 斌 蒋文君吴龙英 陈 稷 孔凡磊 赵 珂 黄 进(.成都理工大学 生态环境学院四川 成都 .成都金开生物工程有限公司四川 成都.四川农业大学 农学院四川 成都 .四川农业大学 资源学院四川 成都)摘 要:中国现有农田土壤质量评价指标主要包括物理、化学、生物 类 但当前的指标体系还存在诸如对生物指标重视程度不足、部分指标检测方法技术落后、指标之间不成体系等问题 在总结此 类常规农田土壤质量评价指标的基础上 着重介绍土壤中微量营养元素、重金属、微塑料、农药等化学类物质的定性与定量以及土壤微生物群落组成等非常规指标的应用 并对土壤分析方法和分析设备的升级和研发、生物传感器技术等领域的研究及其在农田土壤质量评价中的应用进行了展望 此可为中国农田土壤质量评价体系的发展提供参考关键词:农田土壤质量 评价指标 常规指标 非常规指标中图分类号:.文献标识码:文章编号:():./.土壤作为社会生产的重要基础为人类社会提供了各种资源依托土壤进行的作物生产更是全人类粮食的保障 土壤质量反映了土壤保持动植物生产力、维持环境平衡及保障动植物健康的能力是土壤肥力质量、环境质量和健康质量的综合量度 随着人口增长及社会发展全球范围内土地资源日益紧张以中国为例虽然国土面积达 万 但可耕作土地面积仅有 万 且其中/为中低产田 因此提高有限的土地资源利用效率是当前亟待解决的问题而了解农用土地土壤包括物理、化学、生物等特性是充分利用土地或者改造低质量土地的先决条件 早在 多年前人类就开始关注土地质量但主要依据感观对其进行判断即土壤的颜色、松散或结块状态及土壤中动物的数量(如蚯蚓、线虫)等 进入 世纪 年代随着科技进步推动检测技术的不断更新诸多新的指标(如物理、化学、生物指标)逐渐成熟并应用于农田土壤质量评价因此农田土壤质量评价体系进入一个新的阶段 物理、化学、生物指标判断阶段 在这个阶段虽然不断有新的土壤质量评价指标被确立和应用但这些指标多为物理和化学性质的指标而其它如生物指标等较少也并未受到重视 进入 世纪随着生物科技的迅猛发展土壤生物多样性逐渐受到重视土壤生物指标被当作重要指标应用于土壤状态评价 就中国而言虽然目前农田土壤质量评价体系比较完善且具有较强的实用性但不可否认的是仍存在一些不足如生物指标应用频率较低、指标不完善、检测方法和手段滞后等因此该体系仍有较大的提升空间 这是因为一方面随着工业发展及现代化农业对于农药、化肥的高度依赖重金属、农药、微塑料等污染物进入包括土壤在内的环境生态、环境相关监测指标也成为评价土壤健康状态的重要指标另一方面土壤中的微生物及其对土壤质量乃至作物的影响日益成为研究热点对其评价的指标主要包括微生物多样性、微生物生物量以及酶活等然而这些指标如何指导农田土壤质量评价、管理、修复等工作仍有待深入探讨 本文对传统土壤质量评价指标及其在农田土壤中的应用和发展现状等进行总结对于一些尚处于科研应用阶段的热点土壤质量评价指标的研究现状、发展趋势及应用潜力进行阐述并就未来中国农田土壤质量评价体系满足农业生产实际需求等问题进行讨论和展望 常规土壤质量评价指标及其应用现状常规土壤质量评价指标体系是由不同的土壤指标构成的土壤指标通常被划分为 类:物理、化学和生物指标但也有指标体系将环境指标单独列出 物理、化学指标可以比较直观地反映出土壤的基本性质其检测方法也相对规范、成熟例如可以根据康奈尔土壤健康评估()和土壤管理评估框架()对土壤的地下渗透阻力、有机质、活性炭、潜在矿化氮、根系健康值、等指标进行测量和评估 因此目前应用较多且发展较为成熟的常规土壤质量评价指标多属于理化指标 生物指标由于出现时间晚、检验技术要求高、土壤微生物种群时空多变等原因在农田生产过程中的使用频率相对较低.常规土壤质量评价指标在现有农田土壤质量评价体系中常用的物理类指标主要有孔隙度、含水量、容重等 土壤中不同形状和粗细的土粒集合排列构成固相骨架而骨架内不同孔径和形状孔隙的全部容积与土体容积的百分率即为孔隙度 土壤总孔隙度由非毛管孔隙度和毛管孔隙度共同构成 非毛管孔隙既有助于空气在土壤中流通又可储存易于利用的有效水是衡量土壤质量优劣的重要指标之一 毛管孔隙是土壤毛管水所占据的孔隙主要被用于植物根系吸收和土壤蒸发 土壤总孔隙度常被用于判断土壤储水性和肥力特性对于判断农田土壤的状态和肥力具有重要的参考价值 此外容量是土壤固有的特征它取决于气候、地形、植被和形成因素(如土壤的主要来源)通常用土壤质地、堆积密度、颜色、持水能力、含水量等指标表示 而土壤含水量通常对于水温变化和流域水量变化具有指示作用并且是农业生产领域的关键指标是耕作与灌溉的重要依据 剖面构型、结构系数、保水性等指标由于不易获取且在一定程度上与其他物理指标相关性较高因而在土壤质量评价中应用相对较少在现有农田土壤质量评价体系中常用的化学类指标主要有有机质、全量养分(全氮、全磷、全钾)、速效养分(碱解氮、有效磷、速效钾)、等 有机质泛指土壤中来源于生物体的所有有机物质而有机碳就是指有机质中的碳含量可指示土壤生物的动态特征在评估农田的肥力、土壤水分可用性和聚集体稳定性方面发挥着关键作用有机质可以通过降低土壤容量、表面结皮形成以及增加聚集体稳定性、阳离子交换能力、养分循环和生物活性等方式来改善土壤质量因此常作为农业和生态应用中一项重要的参考指标另外一类重要的化学类指标是用以衡量与植物生长发育息息相关的主要大量营养元素如氮、磷、钾等在实际应用中常采用的是全量养分和速效养分两个指标 其中全量养分涵盖了土壤中氮、磷、钾各种形态的总量包括速效养分、缓效养分和相对无效养分速效养分一般意义上是指土壤中水溶性或交换性的养分即可被植物直接吸收利用或能够从土壤胶体中较容易交换出的养分 基于它们与农业生产的相关性基本指的都是速效养分测值而土壤中全氮、有效磷、速效钾则更多反映的是土壤中相应元素的贮量和供应能力多被用于对土壤肥力的总体评价 由于土壤中钾元素来源特殊其可用于反映土壤的风化状态对土壤环境生态评价具有重要意义 不同植物和微生物对于其生存环境的酸碱度()是有不同适应性的该指标也是反映土壤特性的一个关键指标 土壤微量元素由于测定步骤较为繁琐且它们对作物产量的影响相对于大量元素较小一般较少将其作为农田土壤质量评价指标在常规土壤质量评价指标体系中目前较常见的生物类指标主要有微生物生物量、土壤呼吸和酶活性土壤微生物的群体活动可以改善土壤结构、提高土壤肥力、协助供应作物养分因此微生物生物量是评价土壤生物学性状的重要指标特别是微生物量碳和微生物量氮具有重要的指示作用 常规的微生物种类调查多在溶液稀释法的基础上通过富集培养、分离纯化并利用形态及培养性状等进行分类鉴定 随着测序技术的迅猛发展利用高通量测序、生物信息学及大数据分析等手段的土壤微生物群落分析技术已经非常成熟其具有准确可靠、快速便捷且成本相对低廉的特点 微生物一般包括细菌(放线菌)、古菌、真菌、原生动物等对这些微生物的分子鉴定可基于对 ()、()及 等序列的测序分析 土壤微生物群落分析技术第 期黄佳惠等:中国农田土壤质量评价指标及其发展趋势可在不分离、纯化土壤微生物的情况下对微生物进行定性、定量分析因此该技术不但解决了传统技术只能对少数可培养土壤微生物进行基于形态学和生物化学的分类鉴定的缺点而且也解决了传统技术对从事分类人员的专业要求高、分析过程费时费力的缺点 酶活性的测定是对脲酶、磷酸酶和蔗糖酶的测定 此 种酶因其对外界环境变化反应敏感可用来指示土壤微生物活力的动态变化 相关酶活性的几何平均值()还可以与土壤基础呼吸共同用于指示土壤中微生物群落代谢活性也可以利用微生物群落丰度来评估农田土壤质量 但微生物群落结构与土壤状态及农业生产之间尚未建立明确且量化的对应关系且成本与常规指标相比缺少优势因此土壤微生物群落指标在常规农田土壤质量评价过程中很少被作为主要指标.在实际应用中的不足常规土壤质量评价指标受到广泛认可但在实际应用过程中面临着诸多问题 首先常规土壤质量评价指标中某些指标定义较为宽泛其数值与实际效应之间可能存在偏差 以土壤有机质为例腐殖质在土壤有机质的生态环境和循环流动传递过程中常起着不可代替的功能泵作用在维持二氧化碳和氧气之间的碳和氮平衡以及各个元素之间的有效平衡中具有重要作用但土壤有机质的测量值反映的是土壤中所有含有机物质的总和并不能准确反映其中最重要的腐殖质的含量同时土壤有机质分解速率会受到来自作物生物量、粪便的碳输入量以及耕作方式的影响因此有必要将有机质中腐殖质的含量单独测定以评估土壤的保水性和缓冲性 随着该项研究的深入腐殖质中不同成分对于作物和微生物的作用也日益受到重视未来对于腐殖质中不同成分的组成和含量的分析、测定对农业和生态同样具有重要的指导意义其次常规土壤质量评价指标的检测方法也受到生态环境保护发展新趋势的限制 在土壤质量评价指标的检测过程中往往涉及对土壤样本的前处理即土壤消解 土壤消解需要使用强酸等危险化学试剂 此类危化试剂使用过程中产生的危化废液不仅具有潜在的环境生态危险即使对其进行规范的处理也涉及较为高昂的保存、运输及处理等费用因此如何减少此类危化试剂的使用或者如何用更加物理性的方法检测土壤的化学性质对于相关设备的基础研究和产品研究均提出了很高的要求最后常规土壤质量评价指标的相关标准仍缺少统一性和通用性且部分标准更新滞后 在中国参与制订土壤检测标准的机构及部门主要包括标准委员会、环保和农业部门等各部门制订标准时考虑的角度不同造成制订的标准存在不统一甚至矛盾的情况此外部分土壤检测标准更新较慢无法满足实际生产应用 据统计中国部分标准方法制订实施超过 年或 年有的甚至超过 年未被修订 由此带来的问题是检测成本、质量和效率均无法达到预期 因此提高土壤检测指标的合理性、科学性和实用性需要从制度、科研、产业多方共同努力来实现 非常规土壤质量评价指标及其应用现状.土壤微量营养元素含量从营养需求角度看土壤提供了大量作物生长发育所必需的营养元素又称为土壤矿质养分 土壤矿质元素分为大量元素、中量元素和微量元素 其中微量元素的需求量相对较小它们包括铁()、硼()、锰()、铜()、锌()、钼()、镍()和氯()等 值得注意的是微量元素并不意味着它们对作物的作用微小相反对于作物来说其作用非常重要微量元素的缺失会造成植物生产受影响其过量也会影响植物的生产和发育 如硼在植物代谢中的主要作用是促进碳水化合物的运输、确保糖的运转硼缺乏会导致甜菜顶端生长点异常或生长停滞并出现幼嫩的叶片畸形及花和果实的形成受阻等表型铁元素积累可影响植物生长、叶绿素含量、酶活性等各项生理指标破坏植物细胞的结构和功能引发铁毒害过量的铜将诱导植物细胞产生大量活性氧引起膜脂过氧化膜透性增大细胞内容物大量外渗进而可导致植物死亡 硒是植物体内的一种有益元素研究表明适量的硒具有抗氧化及促进植物生长的作用对作物产量有一定的促进效果但亚硒酸盐反而具有一定的毒性 此外硒等微量元素在一些特色、健康果蔬的销售过程中常常作为卖点也日益受到重视因此对土壤中微量元素进行定性(包括价态)、定量的分析对于了解土壤的生产潜力及粮食的信用安全均具有重要的意义.土壤环境指标随着工业的发展土壤中重金属、有机物等造成的环境污染问题日益严重针对此类污染物的分析、监测指标也应运而生其中研究和应用比较广泛的是对土壤中农药、重金属以及微塑料等污染物进行定性和定量分析的指标农药在现代农业发展过程中功不可没也不可或资源环境与工程 年 缺但其造成的污染也不容忽视 农田土壤中的农药类污染源多为有机氯虽然有机氯农药由于其难降解性、生物蓄积性及高毒性等原因已被禁用多年但其超强的环境稳定性导致其在农田土壤中仍然保持着相当高的残留量 目前中国涉及农用地土壤中农药限量的标准包括:土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)()、食用农产品产地环境质量评价标准(/)、温室蔬菜产地环境质量评价标准(/)、人参产地环境技术条件(/)、云南砂仁生产技术规程 第 部分:产地环境(/.)、无公害稻米 产地环境要求(/)等国家、行业及地方标准 这些现行标准仅规定了早已禁用的六六六、滴滴涕 项农药指标对于其他新型农药缺少相关标准、检测方法等规定 因此对于农药及其代谢产物在土壤环境中的检测仍然需要从检测标准、设备、方法等方面进一步加大研究和管理的力度重金属是近年来受到较多关注的污染物 相关研究表明重金属不仅会破坏植物细胞膜结构还可影响细胞内的酶活性、膜运输和养分吸收等从而影响作物的生长发育、威胁土壤健康 土壤健康是土壤在生态系统范围内维持生物生产力、环境质量并促进动植物健康的能力近年来逐渐受到重视 中国在不同目的的监测工作中指标不同对同一目的的监测工作也会按照各地的土壤情况增加部分检测指标但多数地区检测指标集中在重金属指标 年 月 日国务院发布关于开展第三次全国土壤普查的通知此次调查距上一次全国土壤普查已有 年之久 在这 年里中国土壤的整体情况发生较大变化前两次的调查结果已经难以准确反映现在的土壤质量、性状、类型及利用情况 为加快农业农村现代化、全面推进乡村振兴、促进生态文明建设开展第三次全国土壤普查有着强烈的迫切性同时为准确反映土壤健康状况非常有必要对农田土壤中重金属进行检测 土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)()中分别针对不同酸碱性土壤规定了相应的重金属含量标准 目前土壤重金属污染评价方法较多其中以指数法最为常见如单因子污染指数法、指数法、富集因子法、地质积累指数法、潜在生态风险指数法以及综合影响指数法 还有基于指标法的模糊数学模型和灰色聚类法等模型指标方法以及基于地理信息系统的地理统计评估和人类健康风险评估等综合方法这些方法将土壤环境质量和农产品质量相结合综合、客观、可靠地评价土壤重金属污染与重金属相比微塑料作为一类更为新型的环境污染物对其危害性的认识最初只限于水域生态系统后来随着对农田微塑料及其对土壤健康和植物生长影响了解的深入农田土壤中微塑料污染问题也引起了广泛的关注 在微塑料的检测过程中目前存在一定难度的是对土壤样本中微塑料的有效分离最常用的密度分离法虽然操作简单且分离效果良好但存在无法有效去除有机物和分离小塑料颗粒()等问题 而新兴的加压流体萃取法虽具有自动化程度高、成本低、效率高等优点但该方法会对微塑料结构造成一定的破坏 至于其他分离方法(油提法、磁性分离法等)的应用相对有限对土壤样品的适用性还有待研究 土壤基质的复杂性和分析技术的限制使得关于土壤微塑料的研究尚存很多不足 此外值得注意的是在土壤盐度、有机质等复杂因素的影响下微塑料与土壤中重金属、农药类有机污染物等无机、有机物质共同作用造成复杂的共毒性引起土壤物理、化学、生物特性的改变进而影响土壤生态系统的健康 因此随着对农药、微塑料等毒性作用认识的加深此类非常规指标的重要性正日益受到重视.土壤微生物群落组成信息对土壤状态的指示作用 由于有简单可行的评价方法土壤质量评价初期主要集中在土壤的理化性质 但是土壤理化性质作为土壤质量评价指标有时无法准确地反映土壤的真实状态近年来土壤质量评价中的生物指标选取频率逐渐升高其中应用最多的是土壤微生物指标 据多种作物研究表明土壤中细菌(包括放线菌)和真菌(包括菌丝体)等在增加作物营养的吸收(包括固氮)、提高作物对干旱、盐碱等胁迫的耐受能力、促进生长等方面发挥着重要作用 此外有研究表明微生物的组成及其比例在一定程度上可以反映土壤的肥力水平即肥水条件较好的土壤中微生物生物量一般也较高 因此微生物生物量组成及其比例对于土壤的健康状态具有重要的指示作用 随着对微生物改善土壤健康状态及促进作物生长等作用认识的深入菌剂或者菌肥的施用已经成为农业生产中的常规操作但目前菌肥的施用缺少土壤微生物等基础数据的支撑菌肥多为通用菌株的非个性化配方 因此在获取土壤微生物群落组成基础数据的基础上(应考虑不同季节条件下温度、水分等对群落时空变化的影响)如何分析相关数据并用于指导农业生产仍然有着很大的探第 期黄佳惠等:中国农田土壤质量评价指标及其发展趋势索空间 此外近年来随着宏基因组学、泛基因组学的发展其准确性、快捷性及成本的下降均为从基因功能角度进一步研究个体、种群或群落的水平、预测微生物的功能提供了重要基础可以说基于组学、生物信息学及大数据技术对土壤微生物及土壤健康状态的精准分析是未来土壤分析的趋势之一另外土壤微生物生物量碳与土壤有机碳的比值(即 )和土壤微生物代谢熵(即土壤微生物基础呼吸与土壤微生物生物量之间的比值)等也常作为判断土壤微生物状态的重要依据 有研究表明 比值的变化可反映土壤有机碳的动态因此可用以判断土壤有机碳的积累强度等 而土壤微生物代谢熵()则可将微生物生物量与微生物的生物活性和功能之间建立对应关系进而对微生物的能量利用效率进行度量 近年来 常作为表征土壤质量变化的敏感性指标 土壤微生物群落组成不仅与土壤有机质等指标相关且会对土壤中污染物如重金属、农药、抗生素等作出相应的变化因此被作为诊断土壤环境的重要依据之一 此外土壤微生物生物量与土壤酶活性之间关系密切而土壤酶活性作为土壤肥力的指标也已被广泛接受 早期有学者提出可用与土壤主要肥力因素有关的、分布最广的总体酶活性来表征土壤的肥力水平但也有学者提出不同的土壤类型可造成土壤酶活性很大的差异因此建议在区分土壤类型的基础上分析指示土壤肥力水平的酶活性 如何将不同类型土壤中酶活性进行标准化比较或如何建立土壤中的理化指标与酶活性之间的定性、定量的对应关系以便酶活性指标更具实际可操作性是值得深入探索的问题已有研究表明微生物生物量、酶活性、微生物代谢熵(活性)以及微生物群落组成等生物学特性可以作为土壤变化的早期预警指标并用于指导土壤管理、农业生产等 根据生物在土壤中的作用提出 个新的生物学指标:活性有机碳、土壤病害抑制性、自由生活线虫群落特征和微生物分解代谢谱并且证实这些生物指标可有效用于指导农业管理和实践评估 展望土壤的健康状态是决定作物生长的关键因素而对土壤质量以及土壤环境进行评价和分析的过程中常规土壤的物理、化学指标一般作为主要的评价依据是中国现有农田土壤质量评价体系的重要组成部分 但物理和化学指标无法反映土壤动态的生命系统变化因而土壤生物指标逐渐引起研究者的重视比如部分微生物对土壤的变化具有较高的敏感性因而其可以作为评估土壤质量潜在的指标但其在实际应用中仍受到诸如成本偏高、数据不直观、通用性不高等缺点限制 随着高通量测序技术、宏基因组技术、稳定性同位素探针技术()在微生物领域的推广和普及土壤生物多样性、生态系统服务多功能性等指标在土壤质量评价中有着广阔的应用前景土壤样品分析的前处理一直存在高温长时间操作高毒、易制毒、易制爆等危化试剂的使用及相关废液处理等问题 针对这些问题一方面可通过优化处理方法、简化操作并减少相关试剂的使用如采用微波消解结合 法(电感耦合等离子体质谱法)等可相对迅速高效且在高压全密闭的处理条件下减少相关试剂对环境的污染 另外也可采用环境友好的分析方法或设备如杜马斯燃烧法、流动分析仪等或基于物理的检测手段对土壤进行分析如原子光谱、微波、红外传感、电子射线、核磁共振及 电感耦合原子发射光谱仪等 因此分析方法和设备的升级、研发也将对农田土壤质量评价体系的发展提供重要的技术支撑为更好地完善现有农田土壤质量评价体系增强其全面性与综合性本文提出重金属、微塑料以及农药类化学物质等环境指标其各项指标目前常用的检测方法及优缺点如表 所示 然而目前对它们在土壤中的迁移、积累、转化及降解等机制的了解仍非常有限 近些年来生物传感器技术作为一种新型的环境污染物分析和检测手段发展迅速如已经趋于成熟的酶生物传感器、用于检测环境污染物的酵母生物传感器、检测双酚 的氧化石墨烯氧化物生物传感器、检测重金属离子的光纤传感器以及荧光生物传感器等 但由于它们大多存在稳定性不足、对有毒物质耐受性差、使用寿命短以及维护复杂等问题导致此类技术在实际应用中受到了诸多的限制 随着相关领域科研的深入及多学科的交叉促进此类传感器有望实现较大的突破这也将大大促进农田土壤质量评价的全面性和系统性农田土壤质量水平是由多个指标共同决定的而指标之间又相互影响因此在农田土壤质量评价过程中需将多个指标进行综合应用 例如有研究利用偏最小 二 乘 回 归 法()将物理和化学土壤特性指标整合到土壤质量指数()中然后用于评估土壤质量动态与作物产量在两个生长季节之间的关系这反资源环境与工程 年 表 中国农田土壤检测指标及方法 检测指标检测方法主要优点主要缺点物理指标孔隙度容重含水量环刀法所需设施简单易于操作测量会受到不同环境下土壤性质的影响环刀法操作简便结果准确是目前最常用的定容法适用于测定颗粒较小的土壤容重对坚硬和易碎土壤不适用挖坑法特别适用于测定坚硬和易碎土壤的容重是最常用的不定容法易造成所测土壤体积不够准确烘干称重法结果相对准确设备和操作简单过程复杂耗时长无法测定大面积土壤结果误差增大烘干温度高土壤发生化学变化影响结果射线测定法中子法能够长期实时测量不受深度限制设备昂贵存在辐射危害化学指标有机质重铬酸钾容量法外加热法设备简单、测定简便快速且重现性好可以获得相当准确的分析结果且不受土样中碳酸盐的影响操作存在环境污染和安全隐患油浴温度不稳定不易控制全氮自动定氮仪法适合各类土壤的氮含量测定结果较为准确可靠易造成碱反应生成的氨气损失造成结果偏低全磷 碱熔钼锑抗比色法样品分解比较完全操作简便化学试剂耗用量大对操作人员要求高危害性高全钾 熔融火焰光度法样品分解完全快速简便灵敏准确化学试剂危害较大碱解氮碱解扩散法适用于各种土壤中水解氮的测定结果较为准确分析步骤较为繁琐影响因素复杂有效磷碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法操作简单精密度、准确度较高具有一定的普适性 提取步骤繁琐涉及的影响因素复杂速效钾乙酸铵浸提火焰光度法与植物相关性高结果重现性好且较为准确浸取时间长操作较为复杂不适用于大批量土壤样品的测定电位法灵敏度和准确度高对仪器的精度要求很高设备投入的成本更高重金属干灰化法简单快速会造成一些元素的挥发造成元素回收率降低微波消解法消解较为快速和完全且空白本底影响较小工作环境为高压状态有一定的危险性而且可用于消解的样品量相对较少电导率电极法速度快操作简单准确度高结果受环境温度、样品固液分离效果、分离提取液放置时间等因素影响微塑料农药残留腐殖质密度分离法操作简单且分离效果良好存在无法有效去除有机物和分离小塑料颗粒()的问题加压流体萃取技术自动化程度高成本低效率高对微塑料结构会造成一定破坏气相色谱法测定结果准确可靠检测成本高对于检测人员的技术水平要求高检测周期较长酶抑制法方法简单检测成本低、速度快易于实现现场速测检测精度不高易受样品基质干扰从而出现结果误判的现象焦磷酸钠氢氧化钠提取重铬酸钾氧化容量法适用于各类土壤的测定方法较为成熟再现性好耗时耗能操作繁琐生物指标酶活性土壤呼吸微生物群落微生物生物量比色法应用较早已获得普遍认可操作不够简易且耗时较长选择性和灵敏度不高滴定法操作简单对仪器要求不高准确度高方便快捷反应时间较长易受主观因素影响动态气室法能较好地反映土壤呼吸的真实速率只适用于测定瞬间和整段时间 排放的速率 微平板法灵敏度高分辨力强无需分离培养纯种微生物测定简便只能粗略地反映土壤微生物群体利用营养的特征氯仿熏蒸提取法 简便精确适用性广适合大批量样品的分析培养时间较长不适合土壤中微生物生物量碳的快速测定映出当前对于将多个指标进行综合考虑的初步探索在对土壤的整体质量进行探索的过程中应充分考虑不同的土壤类型、地形、气候、海拔、作物类型、耕作方式等因素对评价结果的影响 目前正在开展的第三次全国土壤普查(以下简称“土壤三普”)工作中以“土壤二普”、第三次全国国土调查、全国农用地土壤污染状况详查、全国农业普查、耕地质量调查监测与评价、全国森林资源清查固定样地体系等工作形成的相关成果、经验为基础融入了遥感技术、地理信息系统、全球定位系统、模型模拟等新兴技术在此基础上此次土壤普查重点将对现有的平台、系统进行整合以建立标准化、高效、统一的“土壤三普”工作平台借此实现普查工作的智能化管理“土壤三普”发布的技术规程对目前土壤分析过程中常用的指标进行了系统化整合即多个土壤质量评价指标被纳入一个体系充分考虑不同土壤类型及数据采集时空特性对数据的影响第 期黄佳惠等:中国农田土壤质量评价指标及其发展趋势有望日后实现对农业生产、土壤生态评价及土壤改良等提供精细化、个性化的参考数据与指导 但也应注意到一方面一些地理、环境指标与土壤指标之间的整合、量化仍处于探索阶段它们之间的内在关联仍有待于相关科研工作的深入探索另一方面虽然国家规定、国家和行业标准对于土壤检测指标具有非常明确的参考和指导作用但由于中国地域辽阔经济、农业发展水平存在不平衡等问题导致标准的制订及检测指标的推广应用受到制约 此次“土壤三普”工作的推进有望倒推农田土壤质量检测、评价指标等国家、行业标准的更新和完善参考文献:.(/):.:.:.朱彤.土壤重金属污染现状及检测技术研究.化工设计通讯():.庄泽龙慕平彭云玲等.土壤微生物生物量和群落结构对长期秸秆还田的响应分析.分子植物育种():.蒋萍萍刘杰游少鸿等.原位酶谱技术在土壤酶学中应用的研究进展与展望.土壤通报():.():.:.安宁李冬李娜等.长期不同量秸秆炭化还田下水稻土孔隙结构特征.植物营养与肥料学报():.():.吴远菲肖培青郝仕龙等.黄丘区典型灌木和荒草地土壤含水量变化对降雨的响应.水土保持研究():.邱悦杨晓燕李天胜等.减氮配施缓释氮肥对棉田土壤酶活性和氮素吸收利用的影响.水土保持学报():.():.曹婧陈怡平毋俊华等.近 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