申请/专利权人：中国热带农业科学院分析测试中心

申请日：2023-06-13

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN116699107B

主分类号：G01N33/24

分类号：G01N33/24;G06F17/16;G06F17/15;G01N33/00;G01N33/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2023.09.22#实质审查的生效;2023.09.05#公开

摘要：本发明公开了一种绿色食品果园土壤适宜性评价方法，包括步骤1、获取绿色果园环境特征、果实情况特征；步骤2、设置监测点及标号，收集空气样、水样及土样，检测重点污染物情况；步骤3、对土壤样品和果实样品进行处理和测试；步骤4、基于上述步骤得到的数据，采用模糊隶属度函数和改进TOPSIS模型完成果园土壤质量适宜性的评价；本方法采用模糊隶属度函数和改进TOPSIS模型完成果园土壤质量适宜性的评价，将土壤肥力和重金属结合能体现出土壤的污染健康状况；能对绿色食品的果园土壤进行更公正客观的评价，避免了不同指标单位之间的差异，可以对土壤质量适宜性指标进行标准化评分，使得评价结果更具有参考性，从而后续根据评价结果针对性的改进。

主权项：1.一种绿色食品果园土壤适宜性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、获取绿色果园环境特征、果实情况特征；步骤2、设置监测点及标号，收集空气样、水样及土样，检测重点污染物情况；步骤3、对土壤样品和果实样品进行处理和测试；步骤4、基于步骤1-3得到的数据，采用模糊隶属度函数和改进TOPSIS模型完成果园土壤质量适宜性的评价；所述绿色果园环境特征包括绿色果园空气环境特征、灌溉水特征、土壤环境特征；所述果园空气环境特征包括空气湿度、总悬浮颗粒物、二氧化氮、氟化物、二氧化硫；所述灌溉水特征包括pH值、全盐量、总汞、总镉、总砷、总铅、六价铬、氟化物、石油类、粪大肠菌群、化学需氧量中的四种以上；所述土壤环境特征包括pH值、总镉、总汞、总砷、总铅、总铬、总铜、有机质、全氮、有效磷、速效钾；所述果实情况特征包括感官、单果重、可食率、总糖、可滴定酸、糖酸比、可溶性固形物、重金属含量、农药残留含量中的一种或多种；所述步骤2中，针对果园监测中的空气样，采样时间选择在空气污染对生产质量影响较大的时期进行；所述步骤2中，针对灌溉水特征，在进行果园灌溉的主要灌期进行采样；所述步骤2中，针对土壤环境特征，分别选取样点，多点采集果树树冠下及果树树冠外缘周围；分别自地表向下采集0~20cm、20~40cm、40~60cm土层的土壤样品，组成混合土壤环境特征代表样；所述步骤3中，对果实样品的采集，在果实成熟采收期，取果树树冠的上、中、下各部位，东、西、南、北各方位及树冠中部的内、中、外各部位均匀采样；所述步骤3中，对果实的采样选取健康、无损伤、成熟度一致的果实；所述步骤3的测试包括对土壤肥力指标土壤有机质含量、全氮、有效磷、速效钾的数据测试；所述步骤3的测试包括对土壤pH值的数据测试；所述步骤3的测试包括对土壤污染物含量，总镉、总汞、总砷、总铅、总铬、总铜的数据测试；所述步骤4基于TOPSIS方法建立果园土壤质量适宜性的综合评价模型；所述步骤4首先构建果园土壤质量适宜性评价指标矩阵，矩阵如（1）所示： =xij=（1）所述Xxij为原始评价指标含量矩阵；i=1，2，…，m，m为评价样本个数，j=1，2，…，n，其中n为评价指标个数；所述步骤4中，采用不同的隶属度函数方程对绿色食品果园土壤质量适宜性指标进行标准化评分；所述步骤4中，对土壤肥力指标中的土壤有机质含量、全氮、有效磷、速效钾，采用下列的（A）式标准评价函数； （A）所述步骤4中，对土壤pH值的数据测试，采用下列的（B）式标准评价函数； （B）所述步骤4中，对土壤污染物含量，总镉、总汞、总砷、总铅、总铬、总铜的数据测试，采用下列的（C）式标准评价函数； （C）所述（A）式中，肥力指标标准评分函数L和U分别选取“NYT391-2021绿色食品产地环境质量”中果园土壤肥力指标最低和最高阈值；所述（B）式中，pH标准评分函数L、U、O1和O2选取“DZT0295-2016土地质量地球化学评价规范”中土壤酸碱度的分级标准；所述（C）式中，土壤重金属标准评分函数L值选取评价区域土壤重金属背景值，U值选取绿色食品产地环境果园土壤重金属限量值；所述标准评分函数将每个指标的值转换为0.1到1之间的无量纲值，当总镉、总汞、总砷、总铅、总铬、总铜任意一个土壤污染物标准评分函数为0.1，即出现有害污染物超过绿色食品产地环境污染物限量值，那么果园综合土壤质量定义为0.1，该果园不适宜发展绿色食品；当总镉、总汞、总砷、总铅、总铬、总铜标准评分函数均为0.1≤1，即有害污染物未超过限量值，继续进行下一步果园综合土壤质量的评价，各评价指标的标准化矩阵如（2）、（3）式所示；tij=2T=3所述（2）式中，tij为第i个样本j指标的标准化值，由隶属度函数方程得到；所述（3）式中，R为标准化评价矩阵；i=1，2，…，m，所述m为评价样本个数，j=1，2，…，n，所述n为评价指标个数；所述步骤4中，根据标准化决策矩阵，确定正理想点和负理想点；所述步骤4中，设t+为最优选方案，称正理想点，t+=1.0；所述步骤4中，设为最不优选方案，称为负理想点，=0.1；所述步骤4中，根据理想点与各指标标准化值的距离尺度，用加权欧氏距离计算评价指标标准化值与正理想点式4和负理想点式5的距离； =4 =5所述（4）、（5）式中，tij为指标j在第i个样本中标准化值，和分别为评价指标i标准化值到正理想点和到负理想点的距离；所述步骤4中，通过计算评价指标与理想点的接近程度，采用亲疏度来表示土壤质量；即可以综合判断土壤质量，并确定土壤适宜性的优劣顺序；计算方式如（6）所示； =6SQI=所述式6，Ci在0到1的范围内，当Ci等于1时，评价指标与负理想点的距离较远，而与正理想点的距离较近，因此该土壤综合质量为最优。

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