土壤肥力指標(biāo)：物理、化學(xué)、生物

土壤肥力指標(biāo)：物理、化學(xué)、生物2.2物理指標(biāo)，2.2.1土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地是指土壤中不同大小直徑的礦物顆粒的組合狀況。土壤質(zhì)地能直接決定土壤的保肥能力,可較全面地表征土壤的通氣性與排水能力。土壤質(zhì)地一般分為砂土、壤土、粘土3大類12種質(zhì)地。砂土滲透性和通氣性較好，但保水保肥能力差，粘土保水保肥能力好，但滲透性與通氣性差，而壤土兼有砂土與粘土的優(yōu)點(diǎn)。但是各藥用植物會(huì)根據(jù)其生理需求對土壤質(zhì)地有所選擇，因此在中藥材栽培中應(yīng)選擇適宜的土壤質(zhì)地。例如玄參適宜石灰?guī)r類重壤，而青蒿則適合在粉砂質(zhì)壤土和粘壤土中生長。薄荷生長在砂質(zhì)土壤中，其揮發(fā)油含量高;金銀花栽培于砂質(zhì)土壤中質(zhì)量最佳。2.2.2土壤容重土壤容重是指單位體積內(nèi)的土壤干重，是反映土壤緊實(shí)度最直接的指標(biāo)。緊實(shí)度是指土壤抵抗外力的壓實(shí)和破碎的能力，直接決定了土壤塑性、通氣性、排水和蓄水能力，對藥用植物的根系生長發(fā)育和養(yǎng)分吸收均有顯著影響。大量研究表明，適宜緊實(shí)度的土壤具有較高的肥力,土壤過度疏松或緊實(shí),都將導(dǎo)致土壤肥力的下降,不利于作物的生長，最終造成減產(chǎn)(10%~30%)。劉晚茍等人對玉米根系進(jìn)行研究，結(jié)果表明，土壤容重增大，將會(huì)導(dǎo)致根系變短、變粗，不利于根系從土壤中吸收水分與養(yǎng)分。王群等認(rèn)為.玉米根系干質(zhì)量、根長、養(yǎng)分的積累與吸收以及產(chǎn)量均會(huì)隨著土壤容重的增加而減小。齊華等認(rèn)為經(jīng)過深耕的土壤緊實(shí)度會(huì)降低，對玉米增產(chǎn)有一定的促進(jìn)作用。2.3化學(xué)指標(biāo)2.3.1土壤有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中含碳有機(jī)物的總稱，包括各種動(dòng)植物殘?bào)w、微生物及其分解合成的有機(jī)物質(zhì)。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤養(yǎng)分的來源，是藥用植物生長不可或缺的要素,而且土壤有機(jī)質(zhì)還能促進(jìn)土壤結(jié)構(gòu)的形成,對改善土壤的滲透性和減少水分蒸發(fā)等都有明顯的作用。伍慶等對影響杜仲有效成分的主導(dǎo)土壤因子進(jìn)行篩選，最終發(fā)現(xiàn)杜仲葉中綠原酸、蘆丁、槲皮素和山蔡酚含量的主要影響因子均為土壤有機(jī)質(zhì)。牛艷等對不同產(chǎn)地枸杞β-胡蘿卜素含量與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)過高的土壤養(yǎng)分雖然有利于提高枸杞產(chǎn)量，但降低枸杞中β-胡蘿卜素的含量。2.3.2土壤pH土壤pH可以反映出土壤的綜合性質(zhì)，比如植物營養(yǎng)的利用性、微生物活動(dòng)和土壤礦物的溶解性，能直接影響中藥材的生長與品質(zhì)。盛萍通過研究麻黃藥材中的麻黃堿含量與產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境的關(guān)系發(fā)現(xiàn)土壤pH是影響麻黃堿含量的最主要因素。劉偉認(rèn)為土壤pH對金縷梅葉的總黃酮含量起到直接性作用。陳文霞等B7]報(bào)道黃連、胖大海、肉桂、人參等適宜于在酸性土壤中生長，而甘草、枸杞子等則適宜于在堿性土壤生長。晁志等報(bào)道益母草中生物堿含量與土壤的pH值呈正相關(guān),產(chǎn)于堿性土壤的北方地區(qū)藥材生物堿含量約為產(chǎn)于酸性土壤的南方地區(qū)藥材的兩倍。郭春秋等[39)報(bào)道，偏酸性環(huán)境有利于木通的生長及有效物質(zhì)的積累。2.3.3土壤有效氮、磷、鉀土壤有效氮、磷、鉀是指植物能直接吸收利用的氮、磷、鉀。有效氮包括銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、分子態(tài)氮和某些可溶性含氮有機(jī)化合物，是能被植物直接吸收利用的養(yǎng)分。而且耕地土壤中的氮素會(huì)受到人為耕作、施肥等因素的影響，能靈敏地反映出土壤肥力的改變。土壤有效磷是土壤中可供植物吸收的磷組分，包括全部水溶性磷，部分吸收附態(tài)磷及有機(jī)態(tài)磷，土壤有效鉀包括土壤水溶性鉀和交換性鉀。對土壤有效磷和速效鉀的測定，可以反映出土壤對植物供磷與供鉀的情況，在中藥栽培生產(chǎn)上提供指導(dǎo)性建議。張陽通過研究影響野生黃檗活性成分的生態(tài)因子，表明磷與黃檗中的五種生物堿均有顯著負(fù)相關(guān)。林忠寧在勝紅薊的相關(guān)研究中表明勝紅薊中的總黃酮含量與速效鉀呈明顯的正相關(guān)關(guān)系。褚必海等在研究澤瀉有效成分與土壤元素的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)土壤中鉀元素對其2-3-乙酰澤瀉醇B含量有很大影響。有研究報(bào)道甲基丁香油酚的含量與土壤堿解氮和速效鉀的含量呈極顯著正相關(guān)，而黃樟醚的含量與速效鉀呈顯著正相關(guān)。2.3.4土壤微量元素土壤中的微量元素一般泛指土壤中含量很低但同時(shí)對植物生長有益的元素，包括鐵、鋅、錳等。微量元素與生物大分子蛋白質(zhì)、核酸、多糖、維生素的合成相關(guān)，對中藥材各種生理代謝過程起調(diào)控作用。而藥用植物的微量元素與道地性息息相關(guān)，被列為道地藥材的特征指標(biāo)之一-，因此，測量土壤微量元素的含量，對提高中藥材質(zhì)量具有重要意義。徐繼振等研究鉬、錳、鋅、硼對當(dāng)歸的影響發(fā)現(xiàn)，鉬、錳、鋅、硼均有一定的增產(chǎn)效果，其中鉬作用最大，施加鉬、錳微肥能提高當(dāng)歸中揮發(fā)油、多糖、阿魏酸含量,從而提高藥材質(zhì)量。趙曼茜等報(bào)道，黃芩對土壤中的Zn,Se元素有一定的富集，Se含量與黃苓苷具有一定相關(guān)關(guān)系。金航等分析探討三七藥材道地性與土壤微量元素的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，三七藥材中的微量元素與土壤中的鐵和鋇元素呈極顯著正相關(guān)，與錳、硼、鉛元素呈顯著正相關(guān)。2.4生物指標(biāo)2.4.1土壤大型動(dòng)物土壤大型動(dòng)物體長在0.2cm以上，如肉眼可見的蚯蚓、蜈蚣、馬陸、甲蟲和西瓜蟲等，是土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成成分，對土壤肥力保持和土壤生產(chǎn)力的提高具有重要作用[48]。基于土壤動(dòng)物與土壤有機(jī)質(zhì)、調(diào)落物年歸還量、植被蓋度、土壤pH、土壤水分、土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)等環(huán)境因子均有密切的關(guān)系，有學(xué)者把土壤動(dòng)物和微生物作為一種穩(wěn)定的、綜合的土壤健康和環(huán)境生物指示作用指標(biāo),反映土壤健康和環(huán)境的質(zhì)量狀況，如蚯蚓對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的指示作用。張寧等在探討蚯蚓種群特征對土壤肥力指示作用時(shí)，發(fā)現(xiàn)蚯蚓種群特征能用來評(píng)價(jià)不同土地利用方式中土壤肥力的水平。唐政等人在研究有機(jī)菜田不同水肥管理'下土壤密度與土壤肥力的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)蚯蚓能有效指示菜田的土壤肥力狀況。李建海[54]則發(fā)現(xiàn)蚯蚓對葡萄增產(chǎn)有一定的促進(jìn)作用。2.4.2土壤微生物土壤微生物是最有潛力的土壤敏感性生物指標(biāo)之一，其結(jié)構(gòu)組成和生物量等均可反映土壤肥力的情況。在農(nóng)田系統(tǒng)中,微生物群落可以早在土壤有機(jī)質(zhì)變化被測定之前對土壤肥力的變化提供可靠的直接證據(jù)。宋俊峰在研究土壤肥力與微生物關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)土壤微生物量與土壤養(yǎng)分呈顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系，能作為綜合評(píng)價(jià)土壤肥力的指標(biāo)。孫海和閔紅分別對人參栽培地和大棚蔬菜栽培地進(jìn)行土壤評(píng)價(jià)時(shí)，均選用了土壤微生物作為評(píng)價(jià)土壤肥力評(píng)價(jià)的指標(biāo)。李靜等的研究表明，土壤微生物量與土壤有機(jī)質(zhì)及全肥含量呈極顯著正相關(guān)。劉滿強(qiáng)等研究表明微生物量與土壤有機(jī)質(zhì)及其它生物活性指標(biāo)高度相關(guān)，且能很好地區(qū)分不同植被間的差異，在紅壤質(zhì)量指示方面潛力很大。3.3主成分分析法主成分分析也被稱為主分量分析，是最經(jīng)典的線性降維方法之一，降低由于各影響因素間的相互作用引起的誤差。此方法首先構(gòu)建各土壤肥力因子的相關(guān)系數(shù)矩陣，再對此相關(guān)系數(shù)矩陣進(jìn)行主成分分析,最后再將主成分分析得到的主成分作為新的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行聚類分析。3.4指數(shù)和法指數(shù)和法是-一種應(yīng)用土壤綜合肥力指數(shù)