土壤肥力指标：物理、化学、生物

土壤肥力指标：物理、化学、生物2.2物理指标，2.2.1土壤质地土壤质地是指土壤中不同大小直径的矿物颗粒的组合状况。土壤质地能直接决定土壤的保肥能力,可较全面地表征土壤的通气性与排水能力。土壤质地一般分为砂土、壤土、粘土3大类12种质地。砂土渗透性和通气性较好，但保水保肥能力差，粘土保水保肥能力好，但渗透性与通气性差，而壤土兼有砂土与粘土的优点。但是各药用植物会根据其生理需求对土壤质地有所选择，因此在中药材栽培中应选择适宜的土壤质地。例如玄参适宜石灰岩类重壤，而青蒿则适合在粉砂质壤土和粘壤土中生长。薄荷生长在砂质土壤中，其挥发油含量高;金银花栽培于砂质土壤中质量最佳。2.2.2土壤容重土壤容重是指单位体积内的土壤干重，是反映土壤紧实度最直接的指标。紧实度是指土壤抵抗外力的压实和破碎的能力，直接决定了土壤塑性、通气性、排水和蓄水能力，对药用植物的根系生长发育和养分吸收均有显著影响。大量研究表明，适宜紧实度的土壤具有较高的肥力,土壤过度疏松或紧实,都将导致土壤肥力的下降,不利于作物的生长，最终造成减产(10%~30%)。刘晚苟等人对玉米根系进行研究，结果表明，土壤容重增大，将会导致根系变短、变粗，不利于根系从土壤中吸收水分与养分。王群等认为.玉米根系干质量、根长、养分的积累与吸收以及产量均会随着土壤容重的增加而减小。齐华等认为经过深耕的土壤紧实度会降低，对玉米增产有一定的促进作用。2.3化学指标2.3.1土壤有机质土壤有机质是土壤中含碳有机物的总称，包括各种动植物残体、微生物及其分解合成的有机物质。土壤有机质是土壤养分的来源，是药用植物生长不可或缺的要素,而且土壤有机质还能促进土壤结构的形成,对改善土壤的渗透性和减少水分蒸发等都有明显的作用。伍庆等对影响杜仲有效成分的主导土壤因子进行筛选，最终发现杜仲叶中绿原酸、芦丁、槲皮素和山蔡酚含量的主要影响因子均为土壤有机质。牛艳等对不同产地枸杞β-胡萝卜素含量与土壤养分的相关性进行研究，发现过高的土壤养分虽然有利于提高枸杞产量，但降低枸杞中β-胡萝卜素的含量。2.3.2土壤pH土壤pH可以反映出土壤的综合性质，比如植物营养的利用性、微生物活动和土壤矿物的溶解性，能直接影响中药材的生长与品质。盛萍通过研究麻黄药材中的麻黄碱含量与产地生态环境的关系发现土壤pH是影响麻黄碱含量的最主要因素。刘伟认为土壤pH对金缕梅叶的总黄酮含量起到直接性作用。陈文霞等B7]报道黄连、胖大海、肉桂、人参等适宜于在酸性土壤中生长，而甘草、枸杞子等则适宜于在碱性土壤生长。晁志等报道益母草中生物碱含量与土壤的pH值呈正相关,产于碱性土壤的北方地区药材生物碱含量约为产于酸性土壤的南方地区药材的两倍。郭春秋等[39)报道，偏酸性环境有利于木通的生长及有效物质的积累。2.3.3土壤有效氮、磷、钾土壤有效氮、磷、钾是指植物能直接吸收利用的氮、磷、钾。有效氮包括铵态氮、硝态氮、分子态氮和某些可溶性含氮有机化合物，是能被植物直接吸收利用的养分。而且耕地土壤中的氮素会受到人为耕作、施肥等因素的影响，能灵敏地反映出土壤肥力的改变。土壤有效磷是土壤中可供植物吸收的磷组分，包括全部水溶性磷，部分吸收附态磷及有机态磷，土壤有效钾包括土壤水溶性钾和交换性钾。对土壤有效磷和速效钾的测定，可以反映出土壤对植物供磷与供钾的情况，在中药栽培生产上提供指导性建议。张阳通过研究影响野生黄檗活性成分的生态因子，表明磷与黄檗中的五种生物碱均有显著负相关。林忠宁在胜红蓟的相关研究中表明胜红蓟中的总黄酮含量与速效钾呈明显的正相关关系。褚必海等在研究泽泻有效成分与土壤元素的关系时发现土壤中钾元素对其2-3-乙酰泽泻醇B含量有很大影响。有研究报道甲基丁香油酚的含量与土壤碱解氮和速效钾的含量呈极显著正相关，而黄樟醚的含量与速效钾呈显著正相关。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时对植物生长有益的元素，包括铁、锌、锰等。微量元素与生物大分子蛋白质、核酸、多糖、维生素的合成相关，对中药材各种生理代谢过程起调控作用。而药用植物的微量元素与道地性息息相关，被列为道地药材的特征指标之一-，因此，测量土壤微量元素的含量，对提高中药材质量具有重要意义。徐继振等研究钼、锰、锌、硼对当归的影响发现，钼、锰、锌、硼均有一定的增产效果，其中钼作用最大，施加钼、锰微肥能提高当归中挥发油、多糖、阿魏酸含量,从而提高药材质量。赵曼茜等报道，黄芩对土壤中的Zn,Se元素有一定的富集，Se含量与黄苓苷具有一定相关关系。金航等分析探讨三七药材道地性与土壤微量元素的关系发现，三七药材中的微量元素与土壤中的铁和钡元素呈极显著正相关，与锰、硼、铅元素呈显著正相关。2.4生物指标2.4.1土壤大型动物土壤大型动物体长在0.2cm以上，如肉眼可见的蚯蚓、蜈蚣、马陆、甲虫和西瓜虫等，是土壤生态系统中的重要组成成分，对土壤肥力保持和土壤生产力的提高具有重要作用[48]。基于土壤动物与土壤有机质、调落物年归还量、植被盖度、土壤pH、土壤水分、土壤质地、结构等环境因子均有密切的关系，有学者把土壤动物和微生物作为一种稳定的、综合的土壤健康和环境生物指示作用指标,反映土壤健康和环境的质量状况，如蚯蚓对生态环境质量的指示作用。张宁等在探讨蚯蚓种群特征对土壤肥力指示作用时，发现蚯蚓种群特征能用来评价不同土地利用方式中土壤肥力的水平。唐政等人在研究有机菜田不同水肥管理'下土壤密度与土壤肥力的关系时发现蚯蚓能有效指示菜田的土壤肥力状况。李建海[54]则发现蚯蚓对葡萄增产有一定的促进作用。2.4.2土壤微生物土壤微生物是最有潜力的土壤敏感性生物指标之一，其结构组成和生物量等均可反映土壤肥力的情况。在农田系统中,微生物群落可以早在土壤有机质变化被测定之前对土壤肥力的变化提供可靠的直接证据。宋俊峰在研究土壤肥力与微生物关系时发现土壤微生物量与土壤养分呈显著或极显著的正相关关系，能作为综合评价土壤肥力的指标。孙海和闵红分别对人参栽培地和大棚蔬菜栽培地进行土壤评价时，均选用了土壤微生物作为评价土壤肥力评价的指标。李静等的研究表明，土壤微生物量与土壤有机质及全肥含量呈极显著正相关。刘满强等研究表明微生物量与土壤有机质及其它生物活性指标高度相关，且能很好地区分不同植被间的差异，在红壤质量指示方面潜力很大。3.3主成分分析法主成分分析也被称为主分量分析，是最经典的线性降维方法之一，降低由于各影响因素间的相互作用引起的误差。此方法首先构建各土壤肥力因子的相关系数矩阵，再对此相关系数矩阵进行主成分分析,最后再将主成分分析得到的主成分作为新的综合评价指标进行聚类分析。3.4指数和法指数和法是-一种应用土壤综合肥力指数