有机茶园土壤质量调查采样方法（案例）研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.本课题的意义

土壤是维系陆地生态系统食物链的一个重要环节。土壤质量好坏，直接影响植物产品的质量与数量,进而通过食物链影响人们的生活与人体的健康。近年来，随着有机农业在我国的迅速发展，有机企业如雨后春笋般涌现出来，琳琅满目的有机食品出现在人们的生活中，但是也带来了诸多质疑。众所周知，随着社会的发展，土壤污染问题已经成为一个不容忽视的环境问题，在这个大环境下，人们也在质疑当前的有机茶叶生产基地土壤环境质量是否符合认证标准。

目前，对于有机认证的茶园土壤环境评价方法多种多样，不同的评价方法往往得出不同的结果，而缺乏统一的认证技术也在一定程度上阻碍了我国有机茶产业的健康发展。事实上，由于土壤在时空分布上的差异性，导致了不同区域的茶园土壤具有差异性，这也给认证过程带来了一定的困难。因此，本课题将着重从土壤采样方法入手，根据不同区域茶园土壤环境分布的差异，有针对性的采取不同的采样方法，重点从采样深度、样品数量、采样点分布等方面进行有效设置，探索不同采样方法对反映认证区域土壤环境质量的影响，找到适合有机认证的茶园土壤环境调查采样方法，并编制相关技术规范，为我国有机产业的认证管理以及推进我国有机茶产业的健康发展将提供技术依据。

2. 研究的基本内容和问题

1. 研究的目标

此次研究将在全国各地的有机茶园展开，根据我国土壤分布的时空差异性及茶树根系的分布规律，选择代表性的茶园开展研究，采集来自不同深度，不同密度的一定规模的有机茶园土壤，并从统计学，环境学等专业角度去深入研究最佳的有机茶园土壤采样方法，并以此为我国有机茶叶认证管理提供技术依据。

2. 研究内容

3. 研究的方法与方案

1.研究方法

综合分析茶树的生长习性，并结合其产地的环境条件等因素，可确定影响茶树生长的主要环境因子。茶树适宜在土壤结构良好、质地疏松、通透性及肥力良好的轻粘壤土、中壤土和砂壤土条件下生长，土壤适宜pH范围为4.5-6；同时气候温和（≥10℃有效积温在6000℃以上）、雨量充沛（年降水量1000-3000mm）、光照充足（年日照百分率达27-60%）可作为茶树生长的优势环境条件。

基于以上的茶树生长习性，本项目采用的研究方法主要体现在以下两个部分：

（1）野外采样方法

首先，根据课题前期已经开展的有机茶叶生产区域分布与不同区域茶叶的分类研究所取得的成果，从全国各地生产有机茶叶的区域选取具有代表性的有机茶园作为此次取样调查的对象；其次，确定所要取样调查的有机茶园内茶树的生长特点及根系的分布深度，并预先调查其所在环境的水源，气候等影响茶树生长的因子；第三，根据上一步所取得的调查结果，结合以往的调查取样经验及，确定此次采样大致的土壤深度，样品数量，采样点分布等，做好出发前的准备工作；最后，在实地采样时，结合该茶园土壤的具体情况，环境状况等再对采样深度，采样规模及采样点分布进行具体的确定，并按照相关技术规范进行样品的采集。

（2）分析测试部分

将采集回来的样品通过实验室测定其理化性质，并结合前期工作调查所得的该有机茶园的相关环境状况，比较不同的采样方法所得的样品在理化性质上的差异。通过实地采样及实验室分析测定，对数据进行综合分析，结合土壤理化性质及相关的专业知识，确定适合有机茶叶认证的茶园土壤调查采样方法，以此为我国有机茶叶认证管理提供技术依据。

2. 技术路线

在文献调研、实地调查与专家咨询的基础上，以有机茶叶认证关键技术为核心内容，通过对有机茶产地的大气、水资源、土壤等自然环境制约因子进行评价，依据生物学、气候学原理等原理划定全国有机产品产地环境适宜区域分布图，根据不同区域茶叶生产发展历史和特色茶叶生长环境条件要求划定我国优势和特色有机茶的分布区域，同时开展实证研究，为有机产品认证、规划与监管提供技术平台，保障我国有机产业健康、可持续发展。

1)了解前期方案完成情况，做好工作交接

前期已完成了研究资料收集与整理、有机茶叶生产环境适宜条件研究及关键因子的确定、有机茶叶生产区域分布与不同区域茶叶的分类研究，明确了目前我国已认证的有机茶叶分布区域，还进行了茶叶有机生产产地环境适宜性评价关键技术研究、有机茶园土壤采样方法研究，有机茶园土壤采样点设置。

2)有机茶叶基地环境土壤适宜性评价

根据前期划分的四大茶区，选择不同区域代表性有机茶场进行土壤环境质量实地调查，统计不同地区典型有机茶园基地土壤类型、施肥措施、灌溉方式等信息，依据与有机茶叶生产环境适宜性相关的水、土、气环境质量调查等技术成果，整合相关资料及重要数据。采集并对比有机及常规地块的茶园土壤样品，通过实验室分析测定土壤各项理化性质。对环境土壤适宜性进行分析评价。

3)不同类型茶园土壤采样点数量和分布研究

利用现有土壤资料，在一个县范围内，根据茶园不同土壤类型和区域分布特点，选择集中连片且面积大于50亩的茶园，将茶园区域划分为若干个采样单元。依据可行性与科学性相结合的原则，根据不同面积、地形及肥力均匀程度，采用相应的S形、棋盘式或梅花法进行土壤采样布点。对于样点分布，在缓坡、平地茶园采用梅花或棋盘法，丘陵坡地则分别在坡面的上、中、下部采用S形布点法。样点分布尽量均匀，避开路边、地头、沟边、垃圾堆和局部特殊地形。

同时，对于同一种采样方法，采用GPS卫星定位仪对采样点进行定位，设置不同的样点数，并调查其基本情况，填写土壤采样标签（附件2）。采集0~20cm耕层土壤，用于实验室土壤化验项目。通过分析不同样点数混合土样的性质，以确定每个土样可代表的茶园区域面积。

样点布设：

S形布点法适用于植茶面积在150hm²以上，地势为丘陵坡地的茶园地块，GPS定位设置5个

梅花布点法适用于植茶面积在60hm²以下，地势为缓坡或平地、土壤结构大致相同的茶园地块，GPS定位设置3个

棋盘式布点法适用于植茶面积在60hm²~150hm²，地势为缓坡或平地、土壤结构有一定差异的茶园地块，GPS定位设置6个

4)适合有机茶叶认证的茶园土壤样品采集深度研究

通过典型有机茶园茶树根系分布深度的测定来加以确定。在已确定的我国几大茶区中选择典型茶园，分别选择不同种植年限、不同品种的茶树，开挖剖面，分析其根系分布特性。对于不同茶园采样点，采集3个重复剖面，统计在土壤0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-40cm、40-50cm不同深度的茶树根系生物分布量及其空间分布。

选择2-3个代表性有机茶园，通过GPS定位设置8-10个点，每个点分别同步采集0-20cm、0-30cm土样，用于实验室分析比较其理化性质、重金属含量等差异，以确定采样深度对反映茶园土壤质量的影响。同一茶园，不同土层厚度对反映茶园土壤环境质量以及为有机茶园认证依据什么土层样品的检测结果进行判断提供依据。

4.可行性分析

(1) 前期对于有机茶叶生产环境适宜条件研究及关键因子的确定为本次研究提供了理论依据；

(2) 前期有机茶叶生产区域分布与不同区域茶叶的分类研究为此次调查取样目的地的确定提供了支持；

(3) 本项目涉及的关键技术目前均有成熟的方法，在分析检测技术上是完全可行的；

(4)有关有机茶叶的茶园土壤环境质量的调查，已有一定数量的数据基础，且指导教师长期从事茶园土壤方面的研究，积累了一定的实践经验，故本项目研究目标的实现是完全可行的。

4. 研究创新点

本项目的创新之处

（1）根据以往的土壤采样调查，土壤采样深度一般为20cm，但是根据调查，20cm的土壤采样深度存在一定的不准确性，由于地表污染元素要多于地下，而且相当一部分茶树根系分布在20cm以下，因此用深度为20cm 的土壤来测量与研究存在一定的不合理性。但是，若采样过深，又会增加资源与人力物力的消耗。因此，本项目引入了土壤采样深度的研究，将调查0-10cm,0-20cm,0-30cm,0-40cm不同的采样深度在同一地区的适用性，确定适合某地区的土壤采样深度。

（2）运用地统计学的理论和方法, 提高空间结构分析的有效性, 设计尽可能合理、经济的采样方案，来表达符合需要的环境评价信息。

5. 研究计划与进展