陕西省西安植物园在我省特色农业土壤环境监测领域取得研究进展

　　       近日，我园特色农业与环境植物学研究团队在我省特色农业土壤环境监测研究方面取得进展，研究成果分别在《Environmental Pollution》（IF=8.9，中科院二区TOP）、《Agriculture, Ecosystems & Environment》（IF=6.6，中科院一区TOP）及《Applied Soil Ecology》（IF=4.8，中科院二区）中发表，陕西省西安植物园（陕西省植物研究所）为研究成果的第一完成单位。

　　设施农业、苹果、猕猴桃是陕西省重要的特色农业作物类型，其规模近1400万亩，形成了鲜明的农业生态系统。然而，长期高强度集约化的利用方式对土壤生产功能、污染物行为等影响突出，导致土壤出现酸化、次生盐渍化、养分失衡、污染物积累等退化问题。

图1 陕西省特色农业土壤调查点位图

图2 不同种植地区及种植系统对土壤重金属含量影响结构方程模型分析结果

　　为进一步厘清陕西省特色农业种植系统高强度利用模式下土壤重金属累积产生的生态风险。研究团队对陕南、关中、陕北地区设施农业与传统大田对比研究显示（图1）：设施农业有着更为严重的土壤重金属累积及生态风险；各地区间因气候条件及管理模式的差异，土壤重金属生态风险也存在较大差异，其中陕南地区因其种植强度较高（1年2季）而产生了更为严重的土壤环境问题（图2）。陕南地区86.36%的设施农业调查点位有着中度及以上的生态风险，而关中及陕北这一比例仅为63.08%及23.40%。

　　在此基础上，研究团队通过温室大棚、猕猴桃园、大田及林草地四种生态系统的比照，使用PMF模型对不同生态系统中重金属元素进行源解析。结果表明：有机肥及化肥的使用是关中地区特色农业种植系统中的主要重金属来源，温室大棚中化肥和有机肥的使用分别占土壤中Cd来源的50.7%及49.3%，在猕猴桃园中这一比例为56.5%及14.6%；而林草地中重金属则主要来自大气沉降与土壤母质（图3）。

图3 不同种植系统农业投入物施用量差异对土壤重金属生态风险影响

　　此外，研究团队针对我省新兴的功能性特色蓝莓产业（当前规模近万亩），开展酸性有机材料改良蓝莓栽培土壤相关研究。利用醋渣、松树皮等废弃物资源显著改善蓝莓种植土壤养分，提高土壤微生物多样性（图4）。同时发现蓝莓种植土壤中土壤硝态氮的增加显著影响了细菌群落结构，而土壤真菌群落则主要受有机质含量影响。

图4 改良土壤细菌与真菌RDA分析结果

　　以上研究可为我省特色农业土壤环境监测及土壤质量管理提供科学数据及管理依据。上述文章在黄标研究员的指导下分别由陈智坤、井光花、贺丽燕为第一作者发表，路强强、赵宁、张昭等参与相关研究工作。相关研究工作受到陕西省重点研发计划及陕西省科学院科技计划项目的资助。

　　相关文章链接：

　　文章1：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S026974912301641X

　　文章2：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167880923000877

　　文件3：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0929139323001051