近日，我園特色農業(yè)與環(huán)境植物學(xué)研究團隊在我省特色農業(yè)土壤環(huán)境監測研究方面取得進(jìn)展，研究成果分別在《Environmental Pollution》（IF=8.9，中科院二區TOP）、《Agriculture, Ecosystems & Environment》（IF=6.6，中科院一區TOP）及《Applied Soil Ecology》（IF=4.8，中科院二區）中發(fā)表，陜西省西安植物園（陜西省植物研究所）為研究成果的第一完成單位。

　　設施農業(yè)、蘋(píng)果、獼猴桃是陜西省重要的特色農業(yè)作物類(lèi)型，其規模近1400萬(wàn)畝，形成了鮮明的農業(yè)生態(tài)系統。然而，長(cháng)期高強度集約化的利用方式對土壤生產(chǎn)功能、污染物行為等影響突出，導致土壤出現酸化、次生鹽漬化、養分失衡、污染物積累等退化問(wèn)題。

圖1 陜西省特色農業(yè)土壤調查點(diǎn)位圖

圖2 不同種植地區及種植系統對土壤重金屬含量影響結構方程模型分析結果

　　為進(jìn)一步厘清陜西省特色農業(yè)種植系統高強度利用模式下土壤重金屬累積產(chǎn)生的生態(tài)風(fēng)險。研究團隊對陜南、關(guān)中、陜北地區設施農業(yè)與傳統大田對比研究顯示（圖1）：設施農業(yè)有著(zhù)更為嚴重的土壤重金屬累積及生態(tài)風(fēng)險；各地區間因氣候條件及管理模式的差異，土壤重金屬生態(tài)風(fēng)險也存在較大差異，其中陜南地區因其種植強度較高（1年2季）而產(chǎn)生了更為嚴重的土壤環(huán)境問(wèn)題（圖2）。陜南地區86.36%的設施農業(yè)調查點(diǎn)位有著(zhù)中度及以上的生態(tài)風(fēng)險，而關(guān)中及陜北這一比例僅為63.08%及23.40%。

　　在此基礎上，研究團隊通過(guò)溫室大棚、獼猴桃園、大田及林草地四種生態(tài)系統的比照，使用PMF模型對不同生態(tài)系統中重金屬元素進(jìn)行源解析。結果表明：有機肥及化肥的使用是關(guān)中地區特色農業(yè)種植系統中的主要重金屬來(lái)源，溫室大棚中化肥和有機肥的使用分別占土壤中Cd來(lái)源的50.7%及49.3%，在獼猴桃園中這一比例為56.5%及14.6%；而林草地中重金屬則主要來(lái)自大氣沉降與土壤母質(zhì)（圖3）。

圖3 不同種植系統農業(yè)投入物施用量差異對土壤重金屬生態(tài)風(fēng)險影響

　　此外，研究團隊針對我省新興的功能性特色藍莓產(chǎn)業(yè)（當前規模近萬(wàn)畝），開(kāi)展酸性有機材料改良藍莓栽培土壤相關(guān)研究。利用醋渣、松樹(shù)皮等廢棄物資源顯著(zhù)改善藍莓種植土壤養分，提高土壤微生物多樣性（圖4）。同時(shí)發(fā)現藍莓種植土壤中土壤硝態(tài)氮的增加顯著(zhù)影響了細菌群落結構，而土壤真菌群落則主要受有機質(zhì)含量影響。

圖4 改良土壤細菌與真菌RDA分析結果

　　以上研究可為我省特色農業(yè)土壤環(huán)境監測及土壤質(zhì)量管理提供科學(xué)數據及管理依據。上述文章在黃標研究員的指導下分別由陳智坤、井光花、賀麗燕為第一作者發(fā)表，路強強、趙寧、張昭等參與相關(guān)研究工作。相關(guān)研究工作受到陜西省重點(diǎn)研發(fā)計劃及陜西省科學(xué)院科技計劃項目的資助。

　　相關(guān)文章鏈接：

　　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