【摘 要】
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土壤作为农业发展的基石,精准掌握其健康状况及动态变化将有助于加强土壤可持续管理,土壤健康评价正是实现绿色农业发展的重要工具。然而,以往土壤质量评价研究对生物评价指标并未给予足够关注,生态环境部、农业农村部、自然资源部等各部门调查耕地质量的出发点不一致导致现有各评价体系侧重点有所不同,加上不同地区评价指标和评价方法选取的多样化使得农田土壤质量评价方式碎片化,现有的评价体系不足以支撑我国绿色农业发展的
【基金项目】
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上海市科技兴农项目《绿色农业产地环境土壤质量提升关键技术集成示范》（沪农科推字（2020）第2-1号）；
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土壤作为农业发展的基石,精准掌握其健康状况及动态变化将有助于加强土壤可持续管理,土壤健康评价正是实现绿色农业发展的重要工具。然而,以往土壤质量评价研究对生物评价指标并未给予足够关注,生态环境部、农业农村部、自然资源部等各部门调查耕地质量的出发点不一致导致现有各评价体系侧重点有所不同,加上不同地区评价指标和评价方法选取的多样化使得农田土壤质量评价方式碎片化,现有的评价体系不足以支撑我国绿色农业发展的需要。为此,本文在调研国内外土壤健康评估研究的基础上,结合美国康奈尔大学开发的土壤健康综合评估（Comprehensive Assessment of Soil Health,CASH）方法,聚焦农产品绿色生产基地,构建了果园、设施菜田和水稻田三种典型农田种植类型的本地化土壤健康评价体系,并在上海近50家农产品绿色生产基地开展了实证应用研究,综合评价了不同生产管理体系（有机、绿色和常规）下各个基地的土壤健康状况,同时比较了绿色农业管理措施对土壤健康的长期效应,为区域土壤健康评价和长三角地区农业绿色发展提供科学依据和技术支撑。主要结论如下:1.本研究针对果园、设施菜田和水稻田三种典型农田种植类型,通过评价指标最小数据集的筛选赋权、本地化评分曲线建立和土壤健康指数计算,构建了本地化的土壤健康评价体系。三个典型土壤健康评价指标体系中,有机质（Soil organic matter,SOM）、水溶性盐总量（Total water-soluble salt content,TS）和几何均重直径（Geometric mean diameter,GMD）为共性指标。实证研究发现,该评价体系能有效量化绿色农业产地的土壤健康状况,识别出当前土壤健康的主要限制因子,并客观反映绿色农业方式对土壤健康的提升效果。2.本研究构建了以平均颜色变化率（Average well color development,AWCD）、阳离子交换量（Cation exchange capacity,CEC）、SOM、有效磷（Available phosphorus,AP）、pH、土壤中性磷酸酶活性（Soil neutral phosphatase activity,SNP）、土壤呼吸速率（Soil respiration rate,SR24）、GMD、TS 和容重（Volume weight,VW）共10个指标为最小数据集的果园土壤健康评价体系。通过该体系研究果园不同生产体系和不同耕作年限的基地土壤健康指数发现,长期实施绿色管理措施将有助于果园土壤有机质缺乏和土壤结构不良问题的解决。值得注意的是,10年以上果园土壤AP表现为盈余,可能存在一定磷流失风险;生草栽培可加速果园有机代谢和物质循环,土壤中有效养分和物理团聚体结构可逐渐改善。3.本研究构建了 以多样性指数（Shannon-Wiener diversity index,H）、VW、SR24、GMD、pH、水解酶活性（Fluorescein diacetate hydrolase activity,FDA）、SNP、SOM、蚯蚓丰度（Earthworm biomass,Worm）和TS共10个指标为最小数据集的设施菜田土壤健康评价体系。通过该体系对不同耕作年限间设施菜田进行评估发现,实施绿色管理3-5年内可一定程度上缓解设施菜田土壤退化症状,但长期看来设施菜田土壤健康还是表现出不可逆的劣化。设施菜田土壤健康主要限制因子呈从土壤盐渍化和土壤结构不良的问题转向土壤中微生物活性降低和土壤酸化的趋势。随着耕作年限的持续增加,绿色认证设施菜田再次出现土壤酸化、盐渍化趋势,且磷素过度累积等养分失衡现象凸显,由此引发的作物生产障碍、农田氮磷面源污染等问题应当予以重视。4.本研究构建了以 AWCD、FDA、GMD、SOM、CEC、TS 和含水率（Volumetric water content,VWC）共7个指标为最小数据集的水稻田土壤健康评价体系。通过该体系研究水稻田不同生产体系和不同耕作年限的基地土壤健康指数发现,长期绿色生产体系下,水稻田土壤健康水平总体呈上升趋势。随着耕作年限的增加,稻田的土壤健康主要限制因子表现出从可交换性阳离子的缺乏转向土壤微生物碳源代谢降低的趋势。除此之外,研究发现采用稻-鱼、稻-虾等共作种养模式可显著提升稻田土壤健康水平;崇明成土母质（多以砂岛轻壤-中壤壤质为主）是导致土壤养分供应能力不及其他区域的重要原因。
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