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本研究以豫中、南烟区植烟土壤为研究对象,通过常规分析、基于Miseq平台的高通量测序技术、方差分析和主成分分析,研究了豫中、南植烟土壤的物理、化学和生物特性,不同植烟县以及不同质地土壤性质的差异,不同健康档次植烟土壤的物理、化学和生物特性,筛选出评价该区土壤健康状态的待选评价指标,建立豫中、南植烟土壤健康评价的最小数据集,利用正态分布确立了各指标的评分函数,建立植烟土壤健康综合评价体系。主要结果如下: (1)在豫中、南植烟区,土壤质地主要为粘壤土,壤土和粘土占比分别为9.0%和20.5%。土壤容重适宜,表层土壤较疏松,持水能力强;土壤有机质、碱解氮含量较为丰富,速效磷、速效钾、有效铁和有效锰含量丰富,氯离子和有效锌含量适宜;土壤细菌和真菌的丰富度、均匀度变化较小,群落结构多样性较为稳定,优势细菌群落为酸杆菌门、变形菌门、放线菌门和浮霉菌门,优势真菌群落为子囊菌门、担子菌门和接合菌门为优势真菌群落。但该区土壤存在土壤结构稳定性一般、透气性差、次表层土紧实、pH偏高、活性有机质和蛋白含量较低等问题。 (2)不同植烟县土壤特性差异显著。三个植烟县相比,泌阳县土壤田间持水量、水稳性团聚体总量、碱解氮、速效钾、有效铁、有效锰、有效锌、土壤蛋白含量和磷酸酶活性显著或极显著高于郏县和襄城县;郏县土壤粘粒含量、土壤表层硬度、土壤次表层硬度、有机质、活性有机质含量、脲酶活性、过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性和细菌数量显著或极显著高于泌阳县;襄城县土壤速效磷、可溶性氯含量、细菌Chao指数、Ace指数和香农指数为3县最高。 (3)不同质地间土壤性质有显著差异。壤土速效磷、有效铁、有效锰、有效锌、土壤蛋白含量和磷酸酶活性显著或极显著高于粘土;粘壤土可溶性氯、活性有机质含量、磷酸酶活性和细菌香农指数为3类质地最高;粘土粘粒含量、土壤次表层硬度、pH、有机质、速效钾、活性有机质含量、脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性、细菌数量、Chao指数、Ace指数显著高于壤土。 (4)对不同健康档次植烟土壤的特性分析显示,高档烟田土壤田间持水量、水稳性团聚体总量、有机质、碱解氮、活性有机质、土壤蛋白含量、蔗糖酶活性和土壤真菌多样性均显著或极显著高于低档烟田,酸杆菌门和散囊菌纲的丰度比例也较高。土壤容重、土壤表层硬度、土壤次表层硬度和可溶性氯含量随土壤健康档次的升高而降低。 (5)评价豫中、南烟区土壤健康最小数据集包括田间持水量、水稳性团聚体总量、土壤表层硬度、次表层硬度、有机质、碱解氮、可溶性氯、活性有机质、土壤蛋白和蔗糖酶活性。其中水稳性团聚体总量、田间持水量、有机质、速效钾、活性有机质、土壤蛋白、蔗糖酶活性的评分函数为递增型,土壤表层硬度、土壤次表层硬度和可溶性氯的评分函数为递减型,碱解氮的评分函数为最优型。 (6)比较了等权和不等权赋值方式土壤健康评价效果的差异,探讨建立了适于豫中、南烟区土壤综合评价体系,回判准确率为86%。中低档烟田存在的主要问题是持水能力差,团聚体结构稳定性差,表层和次表层土壤紧实,活性有机质和土壤蛋白含量低,蔗糖酶活性低。