摘要:
为系统评估新疆西甜瓜主产区的土壤健康状况并构建适用于干旱农业生态系统的优化评价体系,本研究对新疆8个主产区的156份土壤样品进行了全面分析。通过主成分分析(PCA)从18项理化及重金属指标中筛选出由有机质、全钾、全磷、铵态氮、铁(Fe)和铬(Cr)组成的最小数据集(MDS)。综合运用线性评分函数(L)与非线性评分函数(NL)两种标准化方法以及土壤健康综合指数(SHI)和综合健康指数(IHI)两种整合方法,构建了8种土壤健康评价模型,优选出适用于新疆西甜瓜主产区土壤健康评价的方法,结合土壤敏感性-抗性法判断新疆西甜瓜主产区土壤健康状况。结果表明:研究区土壤普遍存在养分匮乏(有机质与全氮达Ⅳ级)和盐碱胁迫(平均pH 8.38)的退化特征;重金属含量虽未超标,但铬(Cr)与镍(Ni)的富集(1.06~3.93倍背景值)表明存在人为输入源。经筛选确定的新疆西甜瓜主产区土壤健康评价最优模型MDS-NL-IHI具有显著区分度;健康指数从和田的0.39到阿克苏的0.58,呈现显著区域异质性(p<0.05);主要障碍因子为有机质(31.66%);全磷、Cr和铵态氮为敏感指标,有机质、全钾和Fe为抗性指标。研究确定了新疆西甜瓜主产区的土壤健康处于“较健康”,通过增施有机肥、秸秆还田、轮作绿肥等适当的养分管理可以解决有机质和养分含量较低的问题,各主产区也可通过发掘当地适宜的西甜瓜种植模式改善土壤健康,促进西甜瓜产业的可持续发展。