[发明专利]一种农田土壤健康评价方法

说明书

本发明公开了一种农田土壤健康评价方法，包括：选取土壤评价系统；通过特尔菲法对所述土壤评价系统中的土壤健康指标进行筛选，得到筛选过的土壤健康指标；对筛选过的土壤健康指标的原始数据进行标准化处理，将标准化后的数据进行主成分分析，将符合预设条件的主因子所包含的指标作为第二土壤健康评价指标；对所述第二土壤健康评价指标进行逐步回归分析，得到第三土壤健康评价指标，并根据所述第三土壤健康评价指标构建土壤健康评价数据集；获取土壤样品和作物样品，并测定第三土壤健康评价指标的指标值；根据所述第三土壤健康评价指标的指标值，通过预设的评分规则得到土壤样本的土壤健康指数和土壤健康等级。

技术领域

本发明涉及土壤评价领域，特别涉及一种农田土壤健康评价方法。

背景技术

土壤健康是土壤在生态系统内维持生物的生产力、保护环境质量以及促进动植物健康能力的综合量度。土壤健康评价初期主要基于单一的土壤物理指标和化学指标，现在的土壤评价比初期更为全面，一般还包括土壤的生物指标。然而，目前的方法往往通用性不强，如一些指标体系仅适用于特定地区的农田土壤；指标数量过多，指标之间存在极强的关联性，使得在土壤的健康评价中检测过多无用的指标，造成的检测资源的浪费；指标覆盖不全面，难以用于评价农田土壤对农作物产出的影响。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种农田土壤健康评价方法，包括含土壤物理、化学、生物、产出等17个指标，指标具有易获得、关联强的特点；运用土壤健康大数据分析，评价更加科学；采用回归分析、主成分分析，模糊算法，综合指数法等核心算法，使得土壤健康指数准确、清晰；将重金属指标判断作为土壤健康的卡口因素，优先污染等级评价，更加注重土壤安全；将产出指标纳入评价体系，分析农田产出情况，本方法可量化评价土壤健康水平。

本发明提供的方法包括步骤：

选取土壤评价系统，所述土壤评价系统包括多个土壤健康指标；

通过特尔菲法对所述土壤评价系统中的土壤健康指标进行筛选，得到筛选过的土壤健康指标；

对筛选过的土壤健康指标的原始数据进行标准化处理，将标准化后的数据进行主成分分析，将符合预设条件的主因子所包含的指标作为第二土壤健康评价指标，所述预设条件为主成分分析得到的主因子的特征值大于第一预设值，且主因子累计贡献率大于第二预设值；

对所述第二土壤健康评价指标进行逐步回归分析，得到第三土壤健康评价指标，并根据所述第三土壤健康评价指标构建土壤健康评价数据集；

获取土壤样品和作物样品，并测定第三土壤健康评价指标的指标值；

根据所述第三土壤健康评价指标的指标值，通过预设的评分规则得到土壤样本的土壤健康指数和土壤健康等级。

优选的，

所选取的土壤评价系统，为康奈尔土壤健康评价系统。

优选的，所选第三土壤健康评价指标，包括：

土壤质地、土壤含水量、土壤表层硬度、土壤次表层硬度、0.25-2mm粒径的团聚体稳定性、有机质含量、活性炭含量、潜在可矿化氮矿化速率、根系健康指数、pH值、可提取磷、可提取钾、微量元素指数、重金属指数、产量指数、品质指数、商品合格率。

优选的，所述通过预设的评分规则得到土壤样本的土壤健康指数和土壤健康等级，具体为：

对所述第三土壤健康评价指标的指标值进行评分；

通过第一公式得到土壤样本的土壤健康指数，所述第一公式为：